Моделирование магнитной ловушки для магнетронной распылительной системы (МРС) с помощью метода конечных элементов с использованием модуля языка PYTHON
Рассматривается моделирование магнитной ловушки c помощью pyFEMM (Python interfaceto Finite Element Method Magnetics) с целью ее подбора для проектирования лабораторного стенда с магнетронным распылением в виде магнетронной распылительной системы с плоским катодом. Данный метод нанесения выбран потому, что он практичнее благодаря его скорости напыления тонких металлических пленок на подложку, чем диодная распылительная система. Магнитной ловушкой для МРС является подсистема, магнитные поля которой способны удерживать плазму около мишени. Использование разработанной программы позволяет подобрать необходимую ловушку из предложенных магнитов без использования дополнительных формул вне программы расчета, что упрощает и ускоряет поиск конечной системы. Подбор основан на изучении графиков модулей тангенциальной и нормальной составляющих магнитной индукции с последующим определением ширины зоны распыления, экстремумов каждого компонента магнитной индукции. Полученные результаты сопоставляются с заданными допусками и ограничениями. Результатом работы стало получение необходимых параметров тридцати шести подсистем трех разных конфигураций, зависимости характеристик от толщины магнитопровода при его добавлении в МРС и взаимосвязь показателей от кратности магнитов в магнитной ловушке. В заключении статьи сформулированы закономерности изменения различных критериев ловушек в зависимости от конфигурации, проведено сравнение эффективности увеличения количества магнитов в системе и толщины магнитопровода, определена оптимальная подсистема из предложенных.
Авторы: Ф. С. Федотов, А. М. Телегин
Направление: Электротехника
Ключевые слова: МРС, магнитная ловушка, магнит-цилиндр, магнит-кольцо
Открыть полный текст статьи