Травление поверхности металлов в плазме аргона
Исследован процесс обработки поверхности металлов в несамостоятельном высокочастотном индукционном разряде аргона.Определена зависимость скорости травления Mo, W, Ta, стали Х18Н10Т от давления в камере, от вкладываемой в разряд мощности, от потенциала на подложке. Досліджено процес обробки поверхні...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Дата: | 2001 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2001
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78356 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Травление поверхности металлов в плазме аргона / В.Л. Капустин, Б.М. Широков // Вопросы атомной науки и техники. — 2001. — № 2. — С. 114-115. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859652372795490304 |
|---|---|
| author | Капустин, В.Л. Широков, Б.М. |
| author_facet | Капустин, В.Л. Широков, Б.М. |
| citation_txt | Травление поверхности металлов в плазме аргона / В.Л. Капустин, Б.М. Широков // Вопросы атомной науки и техники. — 2001. — № 2. — С. 114-115. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Исследован процесс обработки поверхности металлов в несамостоятельном высокочастотном индукционном разряде аргона.Определена зависимость скорости травления Mo, W, Ta, стали Х18Н10Т от давления в камере, от вкладываемой в разряд мощности, от потенциала на подложке.
Досліджено процес обробки поверхні металів в несамостійнім високочастотнім індукційнім розряді аргону. Визначена залежність швидкості травлення Mo, W, Ta, сталі Х18Н10Т від тиску в камері, вкладеної у розряд потужності потенціалу на підкладці.
The treatment process of a metals surface in the dependent high-frequency induction discharge of argon is investigated. The dependence of an etching velosity of Mo, W, Ta and steel Õ18Í10Ò from a chamber pressure in the induction discharge power and a potential on a substrate is determined.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:34:52Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.793.14
ТРАВЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ В ПЛАЗМЕ АРГОНА
В.Л. Капустин, Б.М. Широков
Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт»,
г. Харьков, Украина. E-maile: shirokov@kipt.kharkov.ua; phone:(0572) 35-68-16
Досліджено процес обробки поверхні металів в несамостійнім високочастотнім індукційнім розряді арго-
ну. Визначена залежність швидкості травлення Mo, W, Ta, сталі Х18Н10Т від тиску в камері, вкладеної у
розряд потужності потенціалу на підкладці.
Исследован процесс обработки поверхности металлов в несамостоятельном высокочастотном индукци-
онном разряде аргона.Определена зависимость скорости травления Mo, W, Ta, стали Х18Н10Т от давления в
камере, от вкладываемой в разряд мощности, от потенциала на подложке.
The treatment process of a metals surface in the dependent high-frequency induction discharge of argon is inves-
tigated. The dependence of an etching velosity of Mo, W, Ta and steel Õ18Í10Ò from a chamber pressure in the in-
duction discharge power and a potential on a substrate is determined.
Одной из важнейших характеристик покрытий,
определяющих их эффективность и возможность
применения, является прочность сцепления с мате-
риалом основы. Из многообразия факторов, влияю-
щих на сцепление, существенное значение оказыва-
ет состояние поверхности подложки (наличие за-
грязнений или окисных пленок). Их удаление воз-
можно различными методами, однако обработка по-
верхности перед осаждением покрытий ионами
инертных газов при пониженных давлениях обеспе-
чивает наиболее высокую степень очистки [1].
Рис.1 Схема реакционной камеры установки.
1 - реактор, 2 - наружная камера, 3 - щелевая ка-
мера, 4 - индуктор, 5 - образец, 6 - термокатод,
7 - пирометр
В настоящей работе исследован процесс обра-
ботки поверхности металлов в высокочастотном ин-
дукционном несамостоятельном разряде аргона.
Исследования проводились на установке, принци-
пиальная схема которой приведена на рис.1. Внутри
реактора расположена цилиндрическая, щелевая,
выполненная из меди, водоохлаждаемая камера. В
установке она выполняет несколько функций:
предохраняет цилиндрическую трубу-реактор от
перегрева, является коллектором электронов термо-
катода, служит анодом по отношению к образцу.
Для возбуждения высокочастотного разряда исполь-
зовали высокочастотный генератор типа ВЧИ-63\
0.44 с рабочей частотой 440 кГц. Инициирование
разряда производилось при помощи термокатода в
несамостоятельном разряде аргона.
Параметры электронной компоненты плазмы
определяли одиночным и двойным зондами [2] . Для
всех экспериментов проверялось выполнение гео-
метрических критериев теории зондов Ленгмюра.
Условия бесстолкновительного движения электро-
нов в призондовом слое и малости возмущения зон-
дом функции распределения электронов по энерги-
ям вследствие экранировки выполнялись во всех
экспериментах. Учитывалась также погрешность
определения температуры и концентрации электро-
нов в результате нескомпенсированного диффузией
из плазмы стока электронов из призондового слоя
на зонд.
Получены экспериментальные зависимости тем-
пературы Те, концентрации ne электронов и коэф-фи-
циента ионизации ηi атомов аргона в зависимости от
давления в реакционном объеме и вкладываемой в
разряд мощности. В исследованном диапазоне пара-
ме-тров температура электронов изменяется в преде-
лах Те = 2 ... 5 эВ, концентрация ne =
( 1... 7 )⋅10 11 см - 3 коэффициент ионизации η i =
( 1 ... 7 )⋅10-2. Наиболее существенно параметры
плазмы зависят от давления, причем с увеличением
плотности плазмы Те и ηi падают.
114 ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2001. №2.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (79), с. 114-115.
1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
4
6
8
10
12
14
16
18 а)
С
ко
ро
ст
ь
тр
ав
ле
ни
я,
м
км
/ч
ас
W
Ta
X18H10T
Mo
Мощность , кВт
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
5
10
15
20
25
б) W
Ta
X18H10T
Mo
С
ко
ро
ст
ь
тр
ав
ле
ни
я,
м
км
/ч
ас
Давление, мм.рт.ст. х 10-4
100 150 200 250 300 350 400
2
4
6
8
10
12
14
16
в) W
Ta
X18H10T
Mo
С
ко
ро
ст
ь
тр
ав
ле
ни
я,
м
км
/ч
ас
Потенциал, В
Рис.2 Скорость травления W, Mo, Ta, стали
Х18Н10Т в зависимости от: потенциала на
подложке (а); давления в реакционной камере(б);
ВЧ-мощности вкладываемой в разряд (в)
Проведены измерения Те и ne по длине и радиу-
су плазменного сгустка. Температура и концентра-
ция электронов в центральной зоне плазменного
сгустка имеют постоянное значение.
Экспериментально наблюдаемый вид зависимо-
сти Те, ne подтверждает существование скин-слоя на
границе плазмоида.
В указанном диапазоне параметров проведено
травление поверхности стали Х18Н10Т, Mo, W, Ta .
Зависимость скорости травления от давления, мощ-
ности, вкладываемой в разряд, и напряжения на об-
разце, приведены на рис. 2.
Травление проводилось циклически, с переры-
вом на охлаждение образца. В процессе травления
температура нагрева не превышала 400°С. При опре-
делении скорости травления учитывалось чистое
время обработки.
Как видно из графиков, скорость травления в за-
висимости от потенциала подложки монотонно рас-
тет, достигая насыщения для различных материалов
при различных потенциалах. Такой ход кривых мож-
но объяснить выходом на насыщение ионного тока.
Аналогичный ход кривых наблюдается и в зависимо-
сти от вкладываемой в разряд мощности высокоча-
стотного генератора. Зависимость скорости травле-
ния от давления более крутая и , по-видимому, связа-
на она со значительным ростом концентрации элек-
тронов в рассмотренном диапазоне давлений. В этом
случае отмечается также неизменность скорости
травления для нержавеющей стали, вызванной, по-
видимому, из-за меньшей энергии связи между ато-
мами различных элементов, чем для тугоплавких ме-
таллов при одинаковых потенциалах
ЛИТЕРАТУРА
1. Б.С. Данилин, В.Ю. Киреев. Вакуумно-плазмен-
ные процессы травления микроструктур// Элек-
тронная техника. Сер. Материалы, 1983, вып.8
(181).
2. Ю.А. Иванов, Ю.А. Лебедев, Л.С. Полак. Ме-
тоды контактной диагностики в неравновес-
ной плазмохимии. М.: «Наука»,1981,141 с.
3. В.В. Сагалович, А.Г. Чучкалов, Б.М. Широков
Экспериментальное определение функции рас-
пределения водородной плазмы //Вопросы
атомной науки и техники. Серия «Физика ра-
диационных повреждений и радиационное ма-
териаловедение», 1987, вып. 1(2).
115
ЛИТЕРАТУРА
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-78356 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:34:52Z |
| publishDate | 2001 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Капустин, В.Л. Широков, Б.М. 2015-03-13T21:41:59Z 2015-03-13T21:41:59Z 2001 Травление поверхности металлов в плазме аргона / В.Л. Капустин, Б.М. Широков // Вопросы атомной науки и техники. — 2001. — № 2. — С. 114-115. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78356 621.793.14 Исследован процесс обработки поверхности металлов в несамостоятельном высокочастотном индукционном разряде аргона.Определена зависимость скорости травления Mo, W, Ta, стали Х18Н10Т от давления в камере, от вкладываемой в разряд мощности, от потенциала на подложке. Досліджено процес обробки поверхні металів в несамостійнім високочастотнім індукційнім розряді аргону. Визначена залежність швидкості травлення Mo, W, Ta, сталі Х18Н10Т від тиску в камері, вкладеної у розряд потужності потенціалу на підкладці. The treatment process of a metals surface in the dependent high-frequency induction discharge of argon is investigated. The dependence of an etching velosity of Mo, W, Ta and steel Õ18Í10Ò from a chamber pressure in the induction discharge power and a potential on a substrate is determined. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Физика радиационных и ионно-плазменных технологий Травление поверхности металлов в плазме аргона Article published earlier |
| spellingShingle | Травление поверхности металлов в плазме аргона Капустин, В.Л. Широков, Б.М. Физика радиационных и ионно-плазменных технологий |
| title | Травление поверхности металлов в плазме аргона |
| title_full | Травление поверхности металлов в плазме аргона |
| title_fullStr | Травление поверхности металлов в плазме аргона |
| title_full_unstemmed | Травление поверхности металлов в плазме аргона |
| title_short | Травление поверхности металлов в плазме аргона |
| title_sort | травление поверхности металлов в плазме аргона |
| topic | Физика радиационных и ионно-плазменных технологий |
| topic_facet | Физика радиационных и ионно-плазменных технологий |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78356 |
| work_keys_str_mv | AT kapustinvl travleniepoverhnostimetallovvplazmeargona AT širokovbm travleniepoverhnostimetallovvplazmeargona |