Лабы по ТМиЭЭТ / ЛР4 Изготовление пленок методом магнетронного распыления

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ФЭТ

отчет

по лабораторной работе №2

по дисциплине «Технология материалов и элементов электронной техники»

Тема: ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПЛЕНОК МЕТОДОМ

МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ

Студенты гр.
Преподаватель		Мишнев М.А.

Санкт-Петербург

202X

Цель работы

Изучение процесса магнетронного напыления пленки и влияния технологических параметров на скорость напыления пленки.

Обработка результатов эксперимента

Материал мишени: Ti. Расстояние мишень – подложка h = 0,13 м.

1. Напыление при фиксированном токе I = 5 А (табл. 1, рис. 1).

Таблица 1. Зависимость скорости напыления пленки от напряжения

vроста, мкм/мин	0,2082	0,2466	0,2725	0,3213	0,3513	0,3786
U, кВ	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0

Рис. 1. Экспериментальная зависимость скорости напыления пленки от напряжения

1. Напыление при фиксированном напряжении U = 0,7 кВ (табл. 2, рис. 2).

Таблица 2. Зависимость скорости напыления пленки от тока

vроста, мкм/мин	0,0706	0,1267	0,2001	0,3221	0,4858
I, А	1,24	2,22	3,55	5,71	8,63

Рис. 2. Экспериментальная зависимость скорости напыления пленки от тока

3. Расчет теоретической скорости напыления в Mathcad

Зададим параметры ионизуемого газа Ar и материала источника Ti.

Переведем энергии в точках из размерных в безразмерные. Определим коэффициент пересчета.

Эксперимент с изменением напряжения:

Эксперимент с изменением тока:

Рассчитаем соотвествующие ядерные тормозные способности, коэффициенты распыления и скорости роста пленки. Графики см. на рис. 3, 4.

Эксперимент с изменением напряжения:

Эксперимент с изменением тока:

Рис. 3. Теоретическая и экспериментальная зависимости скорости напыления пленки от напряжения при I = 5 А

Рис. 4. Теоретическая и экспериментальная зависимости скорости напыления пленки от тока при U = 0,7 кВ

Экспериментальная зависимость на первом графике уточнена как

на втором:

Выводы

В лабораторной работе был изучен технологический процесс магнетронного напыления пленки металла (титана). Были получены экспериментальные зависимости скорости напыления в зависимости от анодно-катодного напряжения при неизменном токе или тока при неизменном напряжении.

Был проведен расчет теоретической скорости напыления для обоих случаев, который показал результаты, схожие с экспериментом. Графики теоретических зависимостей сравниваются с экспериментальными после домножения на подгоночные коэффициенты, подобранные вручную.