RU2677032C1 - Method for sputter deposition of the composite target - Google Patents
Method for sputter deposition of the composite target Download PDFInfo
- Publication number
- RU2677032C1 RU2677032C1 RU2017145949A RU2017145949A RU2677032C1 RU 2677032 C1 RU2677032 C1 RU 2677032C1 RU 2017145949 A RU2017145949 A RU 2017145949A RU 2017145949 A RU2017145949 A RU 2017145949A RU 2677032 C1 RU2677032 C1 RU 2677032C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- target
- zone
- lower base
- sputtering
- composite target
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 23
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims description 14
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 32
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 6
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical class O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000876437 Brachymystax lenok Species 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical group [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical group [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Chemical group 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии магнетронного распыления и может быть использовано для управления качественным и экономичным осаждением на подложку многокомпонентного материала пленки в результате распыления составной мишени с частями, изготовленными из отдельных компонентов осаждаемого на подложку материала пленки, за счет изменения площади поверхностей распыления, расположенных на плоской нижней базовой части мишени в зоне распыления верхних накладных частей мишени для обеспечения заданного изменения состава осаждаемого на подложку материала пленки.The invention relates to magnetron sputtering technology and can be used to control high-quality and economical deposition of a multicomponent film material onto a substrate as a result of sputtering a composite target with parts made from individual components of the film material deposited onto the substrate by changing the area of the spray surfaces located on the flat bottom the base part of the target in the spray zone of the upper surface of the target to ensure a given change in the composition deposited on the substrate of the film material.
Известно низкоэффективное (от цикла к циклу) регулирование добавления примеси ниобия в тонкопленочную структуру, формируемую на подложке из монокристаллического кремния и плавленого кварца, при магнетронном распылении из составной мишени титана - ниобия (когда верхние накладные кусочки ниобия размером 2×2 мм и толщиной 1 мм равномерно располагались в зоне распыления (эрозии) нижней базовой титановой части мишени) путем подбора количества кусочков ниобия, необходимого для обеспечения требуемой концентрации титана и ниобия в тонкой пленке без обеспечения заданного изменения состава осаждаемого на подложку материала пленки в направлении формирования пленки (см. автореферат диссертации Лобанова М.В. на соискание ученой степени кандидата химических наук «Структура и свойства тонкопленочного диоксида титана модифицированного ниобием, индием и оловом».It is known that a low-efficiency (from cycle to cycle) regulation of the addition of niobium impurity to a thin-film structure formed on a substrate of single-crystal silicon and fused quartz during magnetron sputtering from a composite titanium target - niobium (when the upper applied pieces of niobium is 2 × 2 mm in size and 1 mm thick evenly located in the sputtering (erosion) zone of the lower base titanium part of the target) by selecting the number of pieces of niobium needed to provide the required concentration of titanium and niobium in a thin film e without ensuring a predetermined change in the composition of the film material deposited on the substrate in the direction of film formation (see the abstract of the dissertation of MV Lobanova for the degree of candidate of chemical sciences “Structure and properties of thin-film titanium dioxide modified with niobium, indium and tin”.
Воронеж, Воронежский государственный университет, 2015, с. 89 на сайте в Интернет:Voronezh, Voronezh State University, 2015, p. 89 on the Internet site:
http://www.science.vsu.ru/dissertations/1395/%D0%94%D0o/oB8%D1%81%D1%81%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F %D0%9B%D0%BE%D0%B1%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2% D0%9C.%D0%92..pdf).http://www.science.vsu.ru/dissertations/1395/%D0%94%D0 o / oB8% D1% 81% D1% 81% D0% B5% D1% 80% D1% 82% D0% B0% D1% 86% D0% B8% D1% 8F% D0% 9B% D0% BE% D0% B1% D0% B0% D0% BD% D0% BE% D0% B2% D0% 9C.% D0% 92 .. pdf).
В связи с отсутствием доступных источников информации со сведениями о регулировании в процессе магнетронного распыления составной мишени состава осаждаемого на подложку материала пленки в направлении формирования пленки в настоящем описании выбрана форма раскрытия в формуле изобретения сущности предлагаемого способа магнетронного распыления составной мишени без прототипа.Due to the lack of available sources of information with information about the regulation during the magnetron sputtering of a composite target of the composition of the film deposited on the substrate in the direction of film formation in the present description, the form of disclosing in the claims the essence of the proposed method of magnetron sputtering of a composite target without a prototype is selected.
Технический результат от использования предлагаемого способа - разработка высокотехнологичного режима осаждения на подложку многокомпонентного материала пленки в результате распыления составной мишени с частями, изготовленными из отдельных компонентов осаждаемого на подложку материала пленки, за счет изменения площади поверхностей распыления, расположенных на плоской нижней базовой части мишени в зоне распыления верхних накладных частей мишени для обеспечения заданного изменения состава осаждаемого на подложку материала пленки с возможностью управления указанным изменением состава в направлении формирования пленки в процессе магнетронного распыления в результате одновременного с процессом магнетронного распыления перемещения на плоской нижней базовой части мишени, как минимум, одной верхней накладной части мишени, приводящее при пересечении контура зоны распыления составной мишени за счет геометрической формы этой части к изменению площадки, занимаемой последней в указанном контуре, и, соответственно, к изменению площади ее поверхности распыления, со скоростью указанного перемещения, регулируемой в зависимости от требуемого изменения состава осаждаемого на подложку материала пленки в направлении формирования пленки.The technical result from the use of the proposed method is the development of a high-tech mode of deposition of a multicomponent film material on a substrate as a result of sputtering a composite target with parts made from individual components of the film material deposited on the substrate, by changing the area of the spray surfaces located on the flat lower base of the target in the zone spraying the upper surface of the target to ensure a predetermined change in the composition of the film material deposited on the substrate with the ability to control the specified change in composition in the direction of film formation during magnetron sputtering as a result of the simultaneous movement with the magnetron sputtering of the plane of the lower base base of the target, at least one of the upper surface of the target, resulting in the geometric shape at the intersection of the contour of the spray zone this part to a change in the area occupied by the latter in the specified circuit, and, accordingly, to a change in the area of its spray surface, with the speed of the specified movement, adjustable depending on the desired change in the composition of the film material deposited on the substrate in the direction of film formation.
Для достижения указанного технического результата предлагается способ магнетронного распыления составной мишени с частями, изготовленными из отдельных компонентов осаждаемого на подложку материала пленки, включающий одновременное с процессом магнетронного распыления перемещение на плоской нижней базовой части мишени, как минимум, одной верхней накладной части мишени, приводящее при пересечении контура зоны распыления составной мишени за счет геометрической формы этой части к изменению площадки, занимаемой последней в указанном контуре, и, соответственно, к изменению площади ее поверхности распыления, причем скорость указанного перемещения регулируют в зависимости от требуемого изменения состава осаждаемого на подложку материала пленки в направлении формирования пленки.To achieve the technical result, a method is proposed for magnetron sputtering of a composite target with parts made of individual components of the film material deposited on the substrate, including simultaneously moving with the magnetron sputtering process on the flat lower base part of the target, at least one upper surface of the target, leading at the intersection the contour of the sputtering zone of the composite target due to the geometric shape of this part to a change in the area occupied by the latter in the indicated nture, and accordingly to its surface area spraying change, wherein said moving speed is adjusted depending on the required change of the deposited composition on the substrate film material in the direction of film formation.
В частных случаях одновременно с процессом высокочастотного распыления на магнетронной установке ВУП-4кIn particular cases, simultaneously with the process of high-frequency sputtering at the VUP-4k magnetron setup
верхнюю накладную часть мишени, изготовленную из SrO и имеющую форму круга диаметром 20 мм, вращают на нижней базовой части мишени в плоскости, параллельной поверхности этой части, изготовленной из GeO2 и имеющей форму круга диаметром 60 мм, с постоянной в течение всего цикла распыления скоростью вращения 0.003 об/мин вокруг вертикальной оси ее вращения, имеющей эксцентриситет относительной центра указанного круга величиной 5 мм и зафиксированной на указанной нижней базовой части между центром составной мишени и кольцевой зоной ее распыления на расстоянии 10 мм от центра указанной зоны, получая при изменении площади распыления верхней накладной части, соответствующей площадке, занимаемой этой частью в контуре зоны распыления составной мишени, от минимальной величины до максимальной, пленку толщиной 1 мкм и с состоящим из двух указанных компонентов составом ее материала с линейным профилем;the upper surface of the target made of SrO and having a circle shape with a diameter of 20 mm is rotated on the lower base part of the target in a plane parallel to the surface of this part made of GeO 2 and having a circle shape with a diameter of 60 mm, with a constant speed throughout the entire spray cycle rotation of 0.003 rpm around the vertical axis of its rotation, having an eccentricity of the relative center of the specified circle of 5 mm and fixed on the specified lower base part between the center of the composite target and the annular zone of its sputtering a distance of 10 mm from the center of the specified zone, obtaining, when changing the spraying area of the upper patch, corresponding to the area occupied by this part in the circuit of the composite target’s spraying zone, from the minimum to the maximum, a
верхнюю накладную часть мишени, изготовленную из SrO и имеющую форму круга диаметром 20 мм, вращают на нижней базовой части мишени в плоскости, параллельной поверхности этой части, изготовленной из GeO2 и имеющей форму круга диаметром 60 мм, с постоянными в течение двух полуциклов распыления скоростью вращения первого полуцикла 0.003 об/мин и скоростью вращения второго полуцикла 0.006 об/мин вокруг вертикальной оси ее вращения, имеющей эксцентриситет относительной центра указанного круга величиной 5 мм и зафиксированной на указанной нижней базовой части между центром составной мишени и кольцевой зоной ее распыления на расстоянии 10 мм от центра указанной зоны, получая при изменении площади распыления верхней накладной части, соответствующей площадке, занимаемой этой частью в контуре зоны распыления составной мишени, от минимальной величины до максимальной, пленку толщиной 1 мкм и с состоящим из двух указанных компонентов составом ее материала с ломаным линейным профилем;the upper surface of the target, made of SrO and having a circle shape with a diameter of 20 mm, is rotated on the lower base part of the target in a plane parallel to the surface of this part made of GeO 2 and having a circle shape with a diameter of 60 mm, with constant speeds for two half-cycles of spraying the rotation of the first half-cycle is 0.003 rpm and the rotation speed of the second half-cycle is 0.006 rpm around the vertical axis of its rotation, having an eccentricity of the relative center of the indicated circle of 5 mm and fixed on the specified lower base part between the center of the composite target and the annular zone of its sputtering at a distance of 10 mm from the center of the specified zone, obtaining, when changing the spraying area of the upper patch, corresponding to the area occupied by this part in the contour of the sputtering zone of the composite target, from a minimum to a maximum, the film is thick 1 μm and with the composition of its material consisting of two of these components with a broken linear profile;
верхнюю накладную часть мишени, изготовленную из SrO и имеющую форму кругового сектора радиусом 10 мм с углом сектора 60°, вращают на нижней базовой части мишени в плоскости, параллельной поверхности этой части, изготовленной из GeO2 и имеющей форму круга диаметром 60 мм, с линейно изменяющейся в течение цикла распыления скоростью вращения от 0.003 об/мин до 0.006 об/мин вокруг вертикальной оси ее вращения, расположенной у вершины угла указанного сектора и зафиксированной на указанной нижней базовой части между центром составной мишени и кольцевой зоной ее распыления на расстоянии 5 мм от центра указанной зоны, получая при изменении площади распыления верхней накладной части, соответствующей площадке, занимаемой этой частью в контуре зоны распыления составной мишени, от минимальной величины до максимальной, пленку толщиной 1 мкм и с состоящим из двух указанных компонентов составом ее материала с градиентным профилем;the upper surface of the target made of SrO and having the shape of a circular sector with a radius of 10 mm and a sector angle of 60 ° is rotated on the lower base part of the target in a plane parallel to the surface of this part made of GeO 2 and having a circle shape with a diameter of 60 mm, with linear the rotation speed varying during the sputtering cycle from 0.003 rpm to 0.006 rpm around the vertical axis of rotation located at the apex of the angle of the indicated sector and fixed on the indicated lower base part between the center of the composite target and the ring its sputtering at a distance of 5 mm from the center of the specified zone, obtaining, when changing the spraying area of the upper patch, corresponding to the area occupied by this part in the contour of the composite target’s spraying zone, from a minimum to a maximum, a
верхнюю накладную часть мишени, изготовленную из SrO и имеющую форму кругового сектора радиусом 10 мм с углом сектора 60°, перемещают на нижней базовой части мишени, изготовленной из GeO2 и имеющей форму круга диаметром 60 мм, в радиальном направлении относительно кольцевой зоны распыления составной мишени с постоянной в течение всего цикла распыления скоростью перемещения 1 мм/мин, получая пленку толщиной 1 мкм и с состоящим из двух указанных компонентов составом ее материала с линейным профилем.the upper target patch made of SrO and having the shape of a circular sector with a radius of 10 mm with a sector angle of 60 ° is moved on the lower base part of the target made of GeO 2 and having a circle shape with a diameter of 60 mm in the radial direction relative to the annular zone of sputtering of the composite target with a constant speed of movement of 1 mm / min during the entire spraying cycle, obtaining a
Для автоматизации предлагаемого способа перемещение, как минимум, одной верхней накладной части мишени в случае осаждения двухкомпонентного материала пленки осуществляют со скоростью, которую регулируют на основе аппаратно-программного обеспечения в соответствии с программным режимом ее поддержания, задаваемым требуемой зависимостью состава материала пленки от текущей толщины пленки при ее формировании.To automate the proposed method, the movement of at least one upper surface of the target in the case of deposition of a two-component film material is carried out at a speed that is controlled on the basis of hardware and software in accordance with the program mode of its maintenance, defined by the required dependence of the composition of the film material on the current film thickness at its formation.
На фиг. 1 схематически показана составная мишень для осуществления предлагаемого способа магнетронного распыления, с, как минимум, одной верхней накладной частью (в различных положениях), выполненной с возможностью поворота относительно нижней базовой части мишени, обеспечивающего изменение площади ее рассеяния, в виде круга (фиг. 1а), и кругового сектора (фиг. 1б) и возможностью радиального перемещения относительно нижней базовой части мишени, обеспечивающего изменение площади ее рассеяния, в виде кругового сектора (фиг. 1в); на фиг. 2 представлены экспериментальные профили концентрации атомов Sr в материале пленки относительно концентрации атомов Ge, полученные в случаях исполнения составной мишени на фиг. 1.In FIG. 1 schematically shows a composite target for implementing the proposed method of magnetron sputtering, with at least one upper overhead part (in various positions) configured to rotate relative to the lower base part of the target, providing a change in its scattering area, in the form of a circle (Fig. 1a ), and the circular sector (Fig. 1b) and the possibility of radial movement relative to the lower base part of the target, providing a change in the area of its scattering, in the form of a circular sector (Fig. 1c); in FIG. 2 shows the experimental profiles of the concentration of Sr atoms in the film material relative to the concentration of Ge atoms obtained in the cases of the execution of the composite target in FIG. one.
Составная мишень для осуществления предлагаемого способа магнетронного распыления (см. фиг. 1) представляет собой в примерах 1-4 осуществления предлагаемого способа неподвижную круглую нижнюю базовую часть 1, на которой установлена, как минимум, одна верхняя накладная часть 2 (обозначенная на фиг. 1а-в в представленных вариантах исполнения позициями 2.1 и 2.2) с возможностью поворота в плоскости, параллельной поверхности нижней базовой части 1, с помощью привода, расположенного под катодным узлом магнетрона с кольцевой зоной распыления, вокруг вертикальной оси 3, зафиксированной на нижней базовой части 1 в виде жестко соединенной с верхней накладной частью 2 поворотной оси, пропущенной через отверстие нижней базовой части 1 (см. фиг.1а-в, на которых привод, в качестве которого можно использовать шаговый двигатель Z26544-05-064 в режиме вращения, и исполнение оси 3 не показаны) и возможностью радиального перемещения на поверхности нижней базовой части 1 относительно кольцевой зоны распыления 4 составной мишени с помощью привода, вынесенного за пределы составной мишени в ее плоскости и соединенного с верхней накладной частью 2, вставленной своей нижним удлиненным выступом в прорезь радиальной направляющей нижней базовой части 1 (см. фиг. 1в, на которой привод, в качестве которого можно использовать шаговый двигатель Z26544-05-064 в режиме поступательного движения, и элементы обеспечения радиального перемещения указанной верхней накладной части не показаны).The composite target for the implementation of the proposed method of magnetron sputtering (see Fig. 1) is in examples 1-4 of the implementation of the proposed method, a fixed circular
При этом в четырех примерах осуществления предлагаемого способа нижняя базовая часть 1 изготовлена из GeO2, а верхняя накладная часть 2 - из SrO и имеете первом и втором примерах форму круга (см. фиг. 1а) и в третьем и четвертом примерах форму кругового сектора (см. фиг. 1б-в), причем в других примерах верхняя накладная часть может быть выполнена в виде в виде полукруга, четверти круга и других удобных для изготовления несимметричных фигур.Moreover, in four embodiments of the proposed method, the
Предлагаемый способ магнетронного распыления составной мишени осуществляют следующим образом.The proposed method of magnetron sputtering of a composite target is as follows.
Одновременно с распылением составной мишени на магнетронной установке ВУП-4к в режиме высокочастотного магнетронного распыления на подложку, изготовленную из кремния КЭФ-0,4[100]:Simultaneously with the sputtering of a composite target on a VUP-4k magnetron setup in the high-frequency magnetron sputtering mode on a substrate made of KEF-0.4 silicon [100]:
в примере 1 верхнюю накладную часть 2 (обозначенную на фиг. 1а позицией 2.1), имеющую форму круга диаметром 20 мм и толщиной 2 мм, вращают (см. на фиг. 1а положения части 2 - (1), (2) и (3)) на поверхности нижней базовой части 1 диаметром 60 мм и толщиной 3 мм с постоянной в течение всего цикла распыления скоростью вращения 0.003 об/мин вокруг вертикальной оси 3 ее вращения, имеющей эксцентриситет относительной центра указанного круга величиной е=5 мм и зафиксированной на нижней базовой части 1 между центром составной мишени и кольцевой зоной ее распыления 4 на расстоянии L=10 мм от центра указанной зоны, получая (при изменении площади распыления верхней накладной части 2, соответствующей площадке, занимаемой этой частью в контуре зоны распыления составной мишени, от минимальной величины, при которой часть 2, обозначенная как 2.1, в положении (1) не пересекает зону 3 - находится вне ее, до максимальной величины, при которой часть 2, обозначенная как 2.1, пересекает зону 3 с максимальным ее покрытием - часть 2.1 на фиг. 1а в крайнем правом положении (2)) пленку толщиной 1 мкм и с двухкомпонентным составом (GeO2-SrO) ее материала с линейным профилем (см. кривую А на фиг. 2, представляющую собой профиль концентрации атомов Sr в материале пленки относительно концентрации атомов Ge, измеренный в настоящем примере);in example 1, the upper invoice part 2 (indicated by 2.1 in Fig. 1a), having a circle shape with a diameter of 20 mm and a thickness of 2 mm, is rotated (see in Fig. 1a the positions of part 2 - (1), (2) and (3 )) on the surface of the
в примере 2 верхнюю накладную часть 2 (обозначенную на фиг.1а позицией 2.1), имеющую форму круга диаметром 20 мм и толщиной 2 мм, вращают на поверхности нижней базовой части 1 диаметром 60 мм и толщиной 3 мм с постоянными в течение двух полуциклов распыления скоростью вращения первого полуцикла 0.003 об/мин и скоростью вращения второго полуцикла 0.006 об/мин вокруг вертикальной оси 3 ее вращения, имеющей эксцентриситет относительной центра указанного круга величиной е=5 мм и зафиксированной на нижней базовой части 1 между центром составной мишени и кольцевой зоной ее распыления 4 на расстоянии L=10 мм от центра указанной зоны, получая (при изменении площади распыления верхней накладной части 2, соответствующей площадке, занимаемой этой частью в контуре зоны распыления составной мишени, от минимальной величины, при которой часть 2, обозначенная как 2.1 в положении (1) не пересекает зону 3 - находится вне ее, до максимальной величины, при которой часть 2, обозначенная как 2.1, пересекает зону 3 с максимальным ее покрытием - часть 2.1 на фиг. 1а в крайнем правом положении (2)) пленку толщиной 1 мкм с двухкомпонентным составом (GeO2-SrO) ее материала с ломаным (состоящим из двух участков) линейным профилем (см. кривую Б на фиг. 2, представляющую собой профиль концентрации атомов Sr в материале пленки относительно концентрации атомов Ge, измеренный в настоящем примере);in example 2, the upper invoice part 2 (indicated by 2.1 in figa), having a circle shape with a diameter of 20 mm and a thickness of 2 mm, is rotated on the surface of the
в примере 3 верхнюю накладную часть 2 (обозначенную на фиг. 1б, позицией 2.2), имеющую форму кругового сектора радиусом 10 мм с углом сектора 60° и толщиной 2 мм, вращают на поверхности нижней базовой части 1 диаметром 60 мм и толщиной 3 мм с линейно изменяющейся в течение цикла распыления скоростью вращения от 0.003 об/мин до 0.006 об/мин вокруг вертикальной оси 3 ее вращения, расположенной на расстоянии у вершины угла указанного сектора и зафиксированной на указанной нижней базовой части между центром составной мишени и кольцевой зоной ее распыления 4 на расстоянии L=5 мм от центра указанной зоны, получая (при изменении площади распыления верхней накладной части, соответствующей площадке, занимаемой этой частью в контуре зоны распыления составной мишени, от минимальной величины, при которой часть 2 не пересекает зону 3 - находится вне ее - на фиг. 1б не показано, до максимальной величины, при которой на фиг. 1б часть 2, обозначенная как 2.2, пересекает зону 3 с максимальным ее покрытием) пленку толщиной 1 мкм с двухкомпонентным составом (GeO2-SrO) ее материала с градиентным профилем (см. кривую В на фиг. 2, представляющую собой профиль концентрации атомов Sr в материале пленки относительно концентрации атомов Ge, измеренный в настоящем примере);in example 3, the upper invoice part 2 (indicated in Fig. 1b, position 2.2), having the shape of a circular sector with a radius of 10 mm with a sector angle of 60 ° and a thickness of 2 mm, is rotated on the surface of the
в примере 4 верхнюю накладную часть 2 (обозначенную на фиг. 1в позицией 2.2), имеющую форму кругового сектора радиусом 10 мм с углом сектора 60° и толщиной 2 мм, перемещают на поверхности нижней базовой части 1 диаметром 60 мм и толщиной 3 мм в радиальном направлении относительно кольцевой зоны распыления 4 составной мишени с постоянной в течение всего цикла распыления скоростью перемещения 1 мм/мин, получая (при изменении площади распыления верхней накладной части, соответствующей площадке, занимаемой этой частью в контуре зоны распыления составной мишени, от минимальной величины, при которой часть 2 не пересекает зону 3 - находится вне ее - на фиг. 1 в не показано, до максимальной величины, при которой на фиг. 1в часть 2, обозначенная как 2.1, пересекает зону 3 с максимальным ее покрытием), пленку толщиной 1 мкм с линейным профилем (см. кривую Г на фиг. 2, представляющую собой профиль концентрации атомов Sr в материале пленки относительно концентрации атомов Ge, измеренный в настоящем примере).in example 4, the upper patch 2 (indicated by 2.2 in Fig. 1c), having the shape of a circular sector with a radius of 10 mm with a sector angle of 60 ° and a thickness of 2 mm, is moved on the surface of the
Кривые А-Г получены методом РФА на косом шлифе с использованием установки Optim-X.A-D curves were obtained by X-ray diffraction on an oblique section using the Optim-X setup.
Очевидно, что количество распыляемых магнетронным методом компонентов, определяемое количеством установленных на поверхности нижней базовой мишени верхних накладных частей составной мишени, одновременно с процессом магнетронного распыления перемещаемых предлагаемым образом, может быть более двух - это может быть 3-4 компонента, а с учетом возможности использования неподвижной вытянутой овальной нижней базовой части составной мишени на магнетронной установке с аналогичной зоной распыления, многокомпонентность материала получаемой пленки может быть еще увеличена в зависимости от размеров подложки.Obviously, the number of components sputtered by the magnetron method, determined by the number of the upper overhead parts of the composite target mounted on the surface of the lower base target, can be more than two simultaneously with the magnetron sputtering process, it can be 3-4 components, and taking into account the possibility of using fixed elongated oval lower base part of the composite target on a magnetron setup with a similar sputtering zone, the multicomponent material lenoks can be further increased depending on the substrate size.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017145949A RU2677032C1 (en) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Method for sputter deposition of the composite target |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017145949A RU2677032C1 (en) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Method for sputter deposition of the composite target |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2677032C1 true RU2677032C1 (en) | 2019-01-15 |
Family
ID=65025186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017145949A RU2677032C1 (en) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Method for sputter deposition of the composite target |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2677032C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4619755A (en) * | 1984-07-26 | 1986-10-28 | Hans Zapfe | Sputtering system for cathode sputtering apparatus |
| RU143793U1 (en) * | 2014-02-17 | 2014-07-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Южный научный центр Российской академии наук (ЮНЦ РАН) | TARGET FOR MAGNETIC SPRAYING OF METAL ALLOYS |
| RU2595187C1 (en) * | 2015-06-10 | 2016-08-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Apparatus for applying coatings on surfaces of parts |
-
2017
- 2017-12-26 RU RU2017145949A patent/RU2677032C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4619755A (en) * | 1984-07-26 | 1986-10-28 | Hans Zapfe | Sputtering system for cathode sputtering apparatus |
| RU143793U1 (en) * | 2014-02-17 | 2014-07-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Южный научный центр Российской академии наук (ЮНЦ РАН) | TARGET FOR MAGNETIC SPRAYING OF METAL ALLOYS |
| RU2595187C1 (en) * | 2015-06-10 | 2016-08-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Apparatus for applying coatings on surfaces of parts |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5907971B2 (en) | System and method for forming a layer of sputtered material | |
| CN103871845B (en) | Combination thin film preparation apparatus and method | |
| WO2015062311A1 (en) | Vacuum deposition apparatus | |
| TWI652365B (en) | Method of coating a substrate and coating apparatus for coating a substrate | |
| CN100480419C (en) | Method for preparing magnetron sputtering hemisphere film | |
| CN102789938B (en) | The manufacture method of a kind of magnetron, magnetron and physical deposition room | |
| RU2677032C1 (en) | Method for sputter deposition of the composite target | |
| CN106661721B (en) | For manufacturing the method and the cated optoelectronic semiconductor component of tool of coating | |
| CN102789941A (en) | Magnetron, manufacturing method of magnetron and physical deposition room | |
| CN104264110B (en) | A kind of method for preparing two-dimensional combination material chip | |
| WO2013158067A1 (en) | Method and table assembly for applying coatings to spherical components | |
| US20200090914A1 (en) | Methods and apparatus for uniformity control in selective plasma vapor deposition | |
| KR101188163B1 (en) | Organic material evaporation source and organic vapor deposition device | |
| CN109576667A (en) | A method of improving large mold PVD membrane uniformity | |
| CN105695938B (en) | Using the coating apparatus and its film plating process of scan-type evaporation source | |
| CN114703455B (en) | Method and device for preparing combined film | |
| KR20220042452A (en) | Method for coating a substrate and a coating apparatus for coating the substrate | |
| JP3544907B2 (en) | Magnetron sputtering equipment | |
| US5288328A (en) | Apparatus for controlling a material flow emitted by a heated evaporation source and application to a vacuum evaporation coating machine | |
| JP2002097570A (en) | Film forming apparatus | |
| CN206872936U (en) | A device for producing thin films by sputtering with multiple ion sources | |
| JP2012500901A (en) | How to deposit materials | |
| RU2190037C2 (en) | Method for making metal layer | |
| JP4494370B2 (en) | Film forming method and film forming apparatus for forming metal film on product surface | |
| CN206887217U (en) | Transmission structure and Pvd equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201227 |