Вплив розподілу струму розряду по катоду комірки Пеннінга на рівномірність напилених плівок

Abstract

Подано результати дослідження розподілу струму розряду по поверхні катода в комірці Пеннінга з прямокутним анодом. Виявлено, що при тиску газу близько 0,01 Па максимальна густина струму спостерігається в центрі катода. У разі збільшення тиску газу зростає густина струму на периферії катода. Розподіл струму по висоті катода можна апроксимувати функцією Jp(h) = n +(1-n) sin(πh/a), де а – розмір катода. Виконано моделювання впливу розподілу струму на рівномірність напилених плівок для різних тисків газу. Аналіз показує, що нерівномірність струму по катоду погіршує рівномірність плівок по товщині на краях підкладки.

The results of experimental investigation of the cathode current distribution in Penning’s cell with rectangular anode are presented. The maximum current density in cathode center observed under the gas pressure about 0.01 Pa. The current density at the cathode periphery increased with increasing the gas pressure. The current distribution on cathode height can be approximated function (a – the cathode size). The simulation of the current distribution influence on the sputtered films uniformity for different gas pressure is carried out. The analysis show that the current non-uniformity over the cathode decreases the film thickness uniformity at the substrate edge.