200 likes | 364 Views
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.
E N D
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 ТРЕНЧ МЕЖСЛОЙНОГО СОЕДИНЕНИЯ СБИС СТРУКТУРА ТРЕНЧА СБИС: 1- шины многоуровневой металлизации, 2 – барьерный слой, 3 – адгезионный слой, 4 – межуровневый диэлектрик; Металлизация тренчей нейтральными атомами меди в магнетронном разряде с дисковой мишенью
СХЕМА УСТАНОВКИ МАГНЕТРОННОГО РАЗРЯДА С ПОЛЫМ КАТОДОМ
МАГНЕТРОН С ПОЛЫМ КАТОДОМ. ФОТО УСТАНОВКИ
Cu 300nm Al 1μm ПЛЕНКИ МЕТАЛЛА В ГЛУБОКИХ СУБМИКРОННЫХ КАНАВКАХ В МАГНЕТРОННОМ РАЗРЯДЕ С ПОЛЫМ КАТОДОМ. Xe+AL. Верх = 1140нм, стенка =346 нм, дно= 776 нм . р = 1 мТорр, UМИШ.=540 В, IМИШ=650 мА, Металлизация тренча 5х1 мкм2. Верх= 270 nm, низ = 220nm, 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.
КОНСТРУКЦИЯ ДАТЧИКА ТЕПЛОВОГО ПОТОКА 1 – диск-калориметр; 2 – охранное кольцо; 3 – проволочки-растяжки (2 шт); 4– термопара; 5 – керамические втулки (3 шт).
УРАВНЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА НЕСТАЦИОНАРНОГО ДАТЧИКА ТЕПЛОВОГО ПОТОКА 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.
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 • Ионыqi • Нейтральные атомыqn • Рекомбинация ионовqrec • Конденсация металлаqcon • Излучениеqrad
ТЕПЛОВЫЕ ПОТОКИ В МАГНЕТРОНЕ С ПОЛЫМ КАТОДОМ Зависимость теплового потока плазмы и его компонентов от мощности разряда при разных давлениях
Cu 300nm Al 1μm Аспектное отношение = 5 Металлизация тренча 5х1 мкм2. Верх= 270 нм, дно = 220 нм, стенки=100нм. P = 10 мТорр. W = 3кВт. AR+Al. Верх= 410нм, дно = 120 нм (30%),стенка= 80нм. Ar, p=0.7 мТорр, Uмиш. = 400 В, Iмиш.=1.25 А,Wµ = 860 Вт. Ar+Cu. Xe+AL. Верх = 1140нм, стенка =346 нм, дно= 776 нм . р = 1 мТорр, UМИШ.=540 В, IМИШ=650 мА, Ar+Cu, Металлизация ступенчатого отверстия 1.5х0.4 мкм2. P = 5 мТорр, W = 2,6кВт.