Upload
wing-summers
View
37
Download
4
Embed Size (px)
DESCRIPTION
ТЕПЛОВЫЕ ПОТОКИ В МАГНЕТРОННОМ РАЗРЯДЕ С ПОЛЫМ КАТОДОМ В.Н. Харченко, Ю.П. Царьгородцев, Н.П. Полуэктов, И.И. Усатов Кафедра физики МГУЛ. СХЕМА УСТАНОВКИ МАГНЕТРОННОГО РАЗРЯДА С ДИСКОВОЙ МИШЕНЬЮ. 1. M. 3. 2. 3. 4. 1. M2. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
ТЕПЛОВЫЕ ПОТОКИ В МАГНЕТРОННОМ РАЗРЯДЕ С ПОЛЫМ КАТОДОМ
В.Н. Харченко,
Ю.П. Царьгородцев, Н.П. Полуэктов, И.И. Усатов
Кафедра физики МГУЛ
СХЕМА УСТАНОВКИ МАГНЕТРОННОГО РАЗРЯДА С ДИСКОВОЙ МИШЕНЬЮ
ВЧ- смещение
НАСОС
ПЛАЗМА
ПОДЛОЖКА
S SSN NN
МАГНИТЫ
МИШЕНЬ
AlAl
AlAl +
Al +
AlArAr
ТРЕНЧ МЕЖСЛОЙНОГО СОЕДИНЕНИЯ СБИС
M2
M 3
1
1
2
3
4
Металлизация тренчей нейтральными атомами меди в магнетронном разряде с дисковой мишенью
СТРУКТУРА ТРЕНЧА СБИС:
1- шины многоуровневой металлизации, 2 – барьерный слой, 3 – адгезионный слой, 4 – межуровневый диэлектрик;
СЕ ТКИКВА Р Ц
И ЗОЛИ РУЮ Щ А Я ВСТА В КА
ТМ Н
СВ ЕТОВОД
N
NS
S
М ОНОХРО М АТОР
ЭЛ ЕКТРО МА ГНИ Т
М А ГНИ ТО П РОВОД
М И Ш ЕНЬ
М А ГНИ ТЫ
ЗОНД А НОД
Ф Э У
S
S
S
СХЕМА УСТАНОВКИ МАГНЕТРОННОГО РАЗРЯДА С ПОЛЫМ КАТОДОМ
МАГНЕТРОН С ПОЛЫМ КАТОДОМ. ФОТО УСТАНОВКИ
11μμmmAlAl
ПЛЕНКИ МЕТАЛЛА В ГЛУБОКИХ СУБМИКРОННЫХ КАНАВКАХ В МАГНЕТРОННОМ РАЗРЯДЕ С ПОЛЫМ КАТОДОМ.
Металлизация тренча 5х1 мкм2. Верх = 270 nm, низ = 220 nm, стенки = 100 nm. P = 5 Тор. W = 2.5 кВт. Степень ионизации потока 80%. Металлизация ступенчатого отверстия
1.5х0.4 мкм2. P = 5 мТор, W = 2 кВт.
Xe+AL. Верх = 1140 нм, стенка = 346 нм, дно = 776 нм . р = 1 мТорр, UМИШ.=540 В, IМИШ= 650 мА,
CuCu300nm300nm
1 – диск-калориметр; 2 – охранное кольцо; 3 – проволочки-растяжки (2 шт); 4– термопара; 5 – керамические втулки (3 шт).
КОНСТРУКЦИЯ ДАТЧИКА ТЕПЛОВОГО ПОТОКА
УРАВНЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА НЕСТАЦИОНАРНОГО ДАТЧИКА ТЕПЛОВОГО ПОТОКА
нагреванииприWTTfTTSTdT
dTmTc Plchchh
hh
,44
Н
остыванииприTTfTTSTdT
dTmTc chchh
hh
0,44
O
разностьdt
dT
dt
dTTcmSq
TO
h
H
hh
1
0
c(Th) – удельная теплоемкость тела-калориметра;m, S – его масса и площадь соответственно;ε(Th) – степень черноты тела;Th – температура тела;Tc – температура водоохлаждаемой подложки;σ – постоянная Стефана-Больцмана;f(Th, Tc) – некоторая функция, описывающая кондуктивный теплообмен.
412825 1060.91060.31084.403.087.19 hhhhh TTTTm
Tc
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ХОД НЕСТАЦИОНАРНОГО ДАТЧИКА. ДИАМЕТР КАТОДА 140 ММ. ДАТЧИК – НА РАССТОЯНИИ 20 СМ
ОТ КАТОДА.
НЕСТАЦИОНАРНЫЙ ДАТЧИК ТЕПЛОВОГО ПОТОКА
1 – собственно датчик; 2 – водоохлаждаемая подложка; 3 – диафрагма; 4 – тепловой экран; 5 – теплоизолятор.
СТЕНД КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКА ТЕПЛОВОГО ПОТОКА
ИНТЕРФЕЙС ПРОГРАММЫ РЕГИСТРАЦИИ ТЕМПЕРАТУРНОГО ХОДА
ИНТЕРФЕЙС ПРОГРАММЫ РАСЧЕТА ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ
ФАКТОРЫ ВКЛАДА В ТЕПЛОВОЙ ПОТОК
•Электроны qe
•Ионы qi
•Нейтральные атомы qn
•Рекомбинация ионов qrec
•Конденсация металла qcon
•Излучение qrad
0 e i n rec rad conq q q q q q q
ТЕПЛОВЫЕ ПОТОКИ В МАГНЕТРОНЕ С ПОЛЫМ КАТОДОМ
Зависимость теплового потока плазмы и его компонентов от мощности разряда при разных давлениях
1μm1μmAlAl
АспектноеАспектноеотношениеотношение = 5 = 5
CuCu300nm300nm
Металлизация тренча 5х1 мкм2. Верх = 270 нм, дно = 220 нм, стенки = 100 нм. P = 10 мТорр. W = 3 кВт. AR+Al.
Верх = 410 нм, дно = 120 нм (30%), стенка= 80 нм. Ar, p=0.7 мТорр, Uмиш. = 400 В, Iмиш. =1.25 А, Wµ = 860 Вт. Ar+Cu.
Ar+Cu, Металлизация ступенчатого отверстия 1.5х0.4 мкм2. P = 5 мТорр, W = 2,6 кВт.
Xe+AL. Верх = 1140 нм, стенка = 346 нм, дно = 776 нм . р = 1 мТорр, UМИШ.=540 В, IМИШ= 650 мА,