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《矩形磁控濺射靶磁場仿真與優(yōu)化設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、.1933689分類號密級UDC學位論文矩形磁控濺射靶磁場仿真與優(yōu)化設計作者姓名：李鶴指導教師：張以忱副教授東北大學真空與流體工程研究所申請學位級別：碩士學科類別：工學學科專業(yè)名稱：流體機械及工程論文提交日期：2008年6月:文答辯日2008年7月學位授予日期：2008年7月書辯委員會主的3匝評閱人：王曲翻東北大學2008年6月ADissertationinfluidMachineryandEngnieeringOptimizingDesignandSimulatingMagneticFieldofRectangleMagnetro
2、nSputteringTargetByLiHeSupervisor:AssociateProfessorZhangYichenNortheasternUniversityJune2008獨創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的學位論文是在導師的指導下完成的。論文中取得的研究成果除加以標注和致謝的地方外，不包含其他人己經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包括本人為獲得其他學位而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均己在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位論文作者簽名：期日期：丄o°g，7?學位論文版權使用授權書本學位論文作者和指導教師
3、完全了解東北大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定：即學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人同意東北大學可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索、交流。作者和導師同意網上交流的時間為作者獲得學位后:半年口一年口一年半口兩年&/簽字日期:學位論文作者簽名:導師簽名:簽字日期:矩形磁控濺射靶磁場仿真與優(yōu)化設計磁控濺射已成為工業(yè)鍍膜生產中最重要的技術之一，尤其適合于大面枳鍍膜生產。磁場分布在整個濺射過程中起著至關重要的作用，其磁場強度的大小、分布以及由以上諸因素決定了等離子體的特性，從而
4、對成膜質量、靶表面刻蝕區(qū)的均勻程度以及靶材的利用率均有影響，因此相關課題的研究具有重要的學術和應用價值。本文討論了靶材刻蝕不均勻、膜層沉積速率低和均勻性不好等問題出現的原因，提岀了解決問題的思路和方法，并且給出了磁場強度、磁場均勻性和磁體結構的設計原則，根據電磁場分布來判斷設計結構是否合理。通過磁場的有限元模擬，分別分析了直跑道區(qū)域和端部區(qū)域磁鋼結構參數對靶面磁場均勻性和強度的影響，磁體安裝接縫及磁性能差異對靶面磁場的影響。分析指出磁鋼削角能夠增加靶面磁場平行度，削角大小對磁場平行度影響較小，但大削角明顯削弱磁場強度；通過比較不同寬
5、度和高度磁鋼產生靶面磁場分布，得出一定靶結構參數下的磁鋼優(yōu)化尺寸；磁鋼上方增加鐵質勻磁片能夠減小磁體安裝接縫及磁性能差異對靶面磁場的影響；設計出一種新的磁鋼排布結構，其在直道區(qū)域和端部區(qū)域內靶面磁場強度、磁場平行度及端部均勻性方面優(yōu)于傳統(tǒng)結構。設計了新型磁控濺射靶實驗，利用其他學者對相近結構的實驗來代替設計實驗，間接驗證了改進結構能有效提高靶面刻蝕均勻性，消除端部拐彎處刻蝕嚴重的現象，進而“相對”延長靶的壽命；并且證明通過均勻磁場分布來提高靶面刻蝕均勻性這一方法的合理性。關鍵詞：磁控濺射；濺射靶；磁場分布；有限元模擬Abstract
6、OptimizingDesignandSimulatingMagneticFieldofRectangleMagnetronSputteringTargetAbstractMagnetronSputteringhasbeendevelopedasoneofthemostimportanttechnologiesinindustrialcoating,especiallyforlargeareadeposition.Magnctmakesimportantrollintheprocessofmagnetronsputtering.Th
7、estrengthanddistributionofmagneticfielddeterminethecharacteristicsoftheplasma,whichaffectthequalityoffilm,etchedareaandtheutilizationoftarget.Thispapermainincludes:Wediscussedthecauseforunevenetchedarea,lowdepositionrateandununiformityofthefilmandproposedthesolutionand
8、methodstotheproblem.Thedesignprinciplesofstrength,uniformityofthemagneticfieldandthestructureofthemagnetshasbeengiven
