Свойства оксидных покрытий, полученных с помощью дуального магнетрона
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
давлении 10-2…10-1 Па.
Образцы помещают на предметный стол в шлюзовой камере, который с помощью сканирующей системы перемещают в рабочую камеру и там движется в зависимости от режима, заданного оператором, поступательно или вращательно.
Высоковакуумный затвор позволяет герметично отсекать шлюзовую камеру от рабочей во время загрузки и выгрузки образцов, сохраняя вакуум в рабочей камере и тем самым значительно сохраняя длительность технологического цикла.
В рабочей камере расположены исполнительные элементы: ионный источник с замкнутым дрейфом электронов (20), револьверная головка с тремя магнетронами (13), а в качестве дополнительного магнетрона (10) использовалась дуальная магнетронная распылительная система.
На верхнем фланце камеры установлен источник высокоэнергетичных ионов (11), который предназначен для перемешивания (mixing) атомов вблизи границы раздела покрытие-подложка с целью улучшения адгезии покрытий. Он обеспечивает пучок ионов аргона с энергией до 50 кэВ и током до 40 мА. Диаметр пучка - 300 мм.
Установка снабжена источниками питания всех исполнительных элементов и другими элементами.
Управление установкой осуществляется в полуавтоматическом режиме (загрузка и выгрузка образцов производятся вручную). Пульт управления - это персональный компьютер.
Измерение толщины наносимых покрытий осуществляется с помощью фотометрической системы контроля, которая содержит источник света (16), монохроматор (15) и фотоэлектронный умножитель (6). Она особенно эффективна при контроле процесса напыления четвертьволновых диэлектрических слоев.
Порядок работы на установке Яшма:. Подготовка к включению установки
) Подать воду для охлаждения диффузионного насоса;
) Включить главный рубильник и подать напряжение на диффузионный насос;
) Включить компьютер, блоки напуска атмосферы, блок фотометра, вакуумметр, проверить начальные установки на всех блоках;
) Открыть баллоны с рабочим газом до нужного давления;
) Запустить программу управления МРС ЯШМА.. Включение установки и получение разряда
) Нажать кнопку ВКЛ на панели управления (рис. 4.2) компьютер по заложенному алгоритму произведет запуск системы и откачает вакуумную камеру до высокого вакуума.
Рисунок 4.2 - Мнемоническая схема программы МРС Яшма.
Рассмотрим подробнее процесс включения установки Яшма.
после нажатия кнопки ВКЛ компьютер произведёт откачку трубопровода между форвакуумным насосом NL и клапаном VM3 контроль осуществляется по термопарному вакуумметру РТ3;
VM3 открывается и откачивается диффузионный насос ND до 300 единиц по РТ3, затем включается плитка диффузионного насоса, и насос прогревается в течение 50 минут;
закрывается VM3 (диффузионный насос некоторое время может работать без откачки) и открывается VM1 откачивается вакуумная камера до форвакуума контроль по РТ1 и РТ2;
закрывается VM1, открывается VM3 и откачивается диффузионный насос. VT2 открывается и откачивается вакуумная камера до высокого вакуума.
) Нажать кнопку УСТ, выбрать тип магнетрона и запустить программу (кнопка ПУСК). Компьютер проверит состояние системы и включит нужные блоки (подача воды и газа). В рабочую камеру с помощью системы напуска газов через управляемый натекатель подать (вручную) рабочий газ под давлением, близким к оптимальному для нормального функционирования магнетронов (~10-1 Па) и включить блок питания. При этом скорость откачки регулируется дроссельной заслонкой. Контроль давления осуществляется по показаниям термопарных и ионизационного вакуумметров. После этого производится тренировка мишеней магнетронов и установка готова к работе.
Возможно неполная разгерметизация вакуумной камеры, что очень удобно для загрузки и выгрузки образцов. Выбираем режим ШЛЮЗ, теперь при команде РАЗГР вакуумная камера перекрывается затвором VT1 и в шлюз напускается атмосферное давление. При режиме БЕЗ ШЛЮЗА происходит полная разгерметизация камеры. При полной разгерметизации камеры её стенки адсорбируют из атмосферы газы, что приводит к окислению катодов магнетрона, уменьшению скорости откачки и ухудшению получаемых покрытий.
Напыление плёнки:
Задать программу напыления и запустить программу (компьютер проверит состояние системы и включит нужные блоки);
напустить в камеру рабочий газ и зажечь разряд (вручную);
поставить параметры разряда на автоматику и потренировать магнетрон;
откорректировать давление рабочего газа, откорректировать ФЭУ и снять с паузы программу;
провести напыление;
выключить магнетрон и убрать рабочий газ.. Выключение установки
Выключение установки осуществляется в следующем порядке:
) Обесточить ионные источники и магнетроны (кнопка СТОП).
) Отключить источники питания.
) Перекрыть поступление рабочего газа в рабочую камеру (вручную).
4) Перекрыть поступление охлаждающей воды на магнетроны и ионные источники.
5) Перекрыть затвор диффузионного насоса.
) Расхолодить диффузионный насос.
) Отключить механический насос.
) Отключить все приборы контроля.
.2 Методика эксперимента
а) изготовление образцов
Для сравнения качества пленок, полученных с помощью дуальной магнетронной распылительной системы со встроенным металлическим шунтом и без него и обычного магнетрона, напыление необходимо проводить при одинаковых режимах. Пленки осаждались на стеклянные подложки размером 76х25 мм. Перед напылени?/p>