Magnetron discharge intensification for effective deposition of coatings from difficult spray metals

Abstract

The work is devoted to improvement of magnetron discharge parameters based on a standard magnetron sputtering system (MSS) of the MAG-5 type with an additional anode magnetic trap for discharge electrons in the conditions of localization of the discharge zone in the gap between electrodes to prevent charged particles losses. Possibilities of such configuration of MSS for depositing of coatings of materials with low coefficient of sputtering (tungsten) are investigated. The increase of the coating rate has been demonstrated. The mass of the deposited tungsten increased by more than 35% compared to the use of the same MSS without additional anode magnetic trap.

Робота присвячена дослідженням покращення параметрів магнетронного розряду на базі стандартної магнетронної розпорошувальної системи (МРС) типу МАГ-5 з додатковою прианодною магнітною пасткою для електронів розряду в умовах локалізації зони розряду в міжелектродному проміжку для запобігання втрат заряджених частинок з плазми. Досліджено можливості такої конфігурації МРС для нанесення покриттів з матеріалів, які мають низький коефіцієнт розпорошення (вольфрам). Продемонстровано підвищення швидкості нанесення покриттів, та досягнутий приріст маси нанесеного вольфраму більше, ніж на 35% у порівнянні з використанням тієї ж МРС без створення додаткової прианодної магнітної пастки.

Работа посвящена исследованиям улучшения параметров магнетронного разряда на базе стандартной магнетронной распылительной системы (МРС) типа МАГ-5 с дополнительной прианодной магнитной ловушкой для электронов разряда в условиях локализации зоны разряда в межэлектродном промежутке для предотвращения потерь заряженных частиц из плазмы. Исследованы возможности такой конфигурации МРС для нанесения покрытий с материалов, имеющих низкий коэффициент распыления (вольфрам). Продемонстрировано повышение скорости нанесения покрытий и достигнут прирост массы нанесенного вольфрама больше, чем на 35% по сравнению с использованием той же МРС без создания дополнительной прианодной магнитной ловушки.