The 17 reference contexts in paper I. Klimovich M., V. Kuleshov N., V. Zaikou A., A. Burmakou P., F. Komarov F., O. Ludchik R., И. Климович М., В. Кулешов Н., В. Зайков А., А. Бурмаков П., Ф. Комаров Ф., О. Людчик Р. (2015) “СИСТЕМА КОНТРОЛЯ РАСХОДА ГАЗОВ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ТЕХНОЛОГИИ РЕАКТИВНОГО МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ // GAS FLOW CONTROL SYSTEM IN REACTIVE MAGNETRON SPUTTERING TECHNOLOGY” / spz:neicon:pimi:y:2015:i:2:p:139-147

  1. Start
    4240
    Prefix
    Разработка но вых технологий магнетронного распыления стимулируется в основном требованиями но вых сфер применения, где возникает острая необходимость в высококачественных покрытиях, а также возрастающими требованиями к промышленному нанесению покрытий, такими как: высокая производительность, широкие функциональные и технологические возможности установок для нанесения покрытий
    Exact
    [1–5]
    Suffix
    . В процессе реактивного магнетронного распыления система мишень-плазма-пленка находится в состоянии неустойчивого равновесия [1, 6, 7]. Устойчивые состояния возможны только в двух предельных случаях: «металлическая мода»– металлическое состояние поверхности мишени при малом расходе реактивного газа; «реактивная мода»–поверхность мишени является химическим соединением распыляе
    (check this in PDF content)

  2. Start
    4379
    Prefix
    острая необходимость в высококачественных покрытиях, а также возрастающими требованиями к промышленному нанесению покрытий, такими как: высокая производительность, широкие функциональные и технологические возможности установок для нанесения покрытий [1–5]. В процессе реактивного магнетронного распыления система мишень-плазма-пленка находится в состоянии неустойчивого равновесия
    Exact
    [1, 6, 7]
    Suffix
    . Устойчивые состояния возможны только в двух предельных случаях: «металлическая мода»– металлическое состояние поверхности мишени при малом расходе реактивного газа; «реактивная мода»–поверхность мишени является химическим соединением распыляемого металла и реактивного газа.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    4909
    Prefix
    В режимах металлической или реактивной моды покрытия являются нестехиометрическими с невоспроизводимыми свойствами. Как правило, оптимальные физические свойства покрытий реализуются для близкого к стехиометрическому составу покрытия
    Exact
    [2–5]
    Suffix
    . Указанная неустойчивость реактивного магнетронного распыления возникает вследствие конкуренции процессов распыления поверхности мишени ионами и химическими реакциями между металлической мишенью и реактивным газом.
    (check this in PDF content)

  4. Start
    5375
    Prefix
    Это, в свою очередь, приводит к гистерезисному поведению и неконтролируемым переходам между металлическими и реактивными модами процесса, особенно в диапазоне давлений реактивного газа, при котором формируется стехиометрическое покрытие
    Exact
    [6–8]
    Suffix
    . Следовательно, для получения покрытий стехиометрического состава необходимо стационарно поддерживать мишень магнетрона в промежуточном состоянии между металлической и реактивной модами, контролируя расход реактивного газа в режиме реального времени.
    (check this in PDF content)

  5. Start
    5938
    Prefix
    Используют несколько способов контроля процесса реактивного магнетронного распыле ния (с помощью управления вольтамперными характеристиками разряда, дифференцирован ной подачей газа и скоростью откачки), однако они не гарантируют стабилизации процесса и воспроизводимости состава покрытий
    Exact
    [6, 7]
    Suffix
    . В данной работе предлагается система контроля расхода газа, позволяющая стацио нарно поддерживать неравновесное состояние магнетронного разряда в среде аргон–реак тивный газ и, следовательно, повысить вос производимость и производительность нанесе ния покрытий с помощью методов реактивного магнетронного распыления.
    (check this in PDF content)

  6. Start
    6986
    Prefix
    В технологиях ионно-плазменного (магнетронного) нанесения покрытий сложного химического состава целесообразным является использование оптических алгоритмов управления для поддержания заданного соотношения потоков распыленных частиц и реактивного газа на подложке, что обеспечивает необходимую сте хиометрию состава покрытия
    Exact
    [6]
    Suffix
    . Предлагае мый алгоритм сводится к регистрации интенсивности одного или нескольких контрольных элементов (спектральная линия, молекулярная полоса) эмиссионного спектра разряда и выработке сигналов, контролирую щих расход газов.
    (check this in PDF content)

  7. Start
    10259
    Prefix
    В данном случае спектральные элементы задаются как диапазоны длин волн в регистрируемых спектрах при настройке программного обеспечения системы. Кроме того, использование ПЗС-спектрометра позволяет контролировать нежелательные газовые примеси (воздух, пары воды и масла) в вакуумной камере
    Exact
    [7]
    Suffix
    . Наличие ПЗС-спектрометра в составе системы, наличие и количество фотодиодных датчиков определяется требованиями к проводимым процессам. В технологии реактивного магнетронного распыления, как правило, перед операцией нанесения покрытий проводят процесс ионной очистки [2, 4].
    (check this in PDF content)

  8. Start
    10532
    Prefix
    Наличие ПЗС-спектрометра в составе системы, наличие и количество фотодиодных датчиков определяется требованиями к проводимым процессам. В технологии реактивного магнетронного распыления, как правило, перед операцией нанесения покрытий проводят процесс ионной очистки
    Exact
    [2, 4]
    Suffix
    . Поэтому в предлагаемой системе реализована возможность контроля расходов газов для процессов ионной очистки. Системой обеспечивается постоянство давления в вакуумной камере при ионной очистке и постоянство давления и состава смеси инертного и реактивного газов при магнетронном нанесении покрытий.
    (check this in PDF content)

  9. Start
    12531
    Prefix
    Методика формирования Ti-Al-N покрытий Покрытия на основе бинарных нитридов переходных металлов (Ti-Al-N, Ti-Cr-N, Ti-Si-N и др.) являются привлекательными для мно гих приложений промышленности благодаря их низкому коэффициенту трения, повышенной твердости, термостойкости, а также стойкости к окислению, что значительно увеличивает срок эксплуатации изделий
    Exact
    [2–3]
    Suffix
    . Хотя большинство выполненных до сих пор работ по нанесению Ti-Al-N покрытий осуществлялось методом катодно-дугового осаж дения [3–5], из-за невозможности устранения капельной фракции обеспечить высокую гомо генность поверхности этим методом не уда ется.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    12666
    Prefix
    -N, Ti-Si-N и др.) являются привлекательными для мно гих приложений промышленности благодаря их низкому коэффициенту трения, повышенной твердости, термостойкости, а также стойкости к окислению, что значительно увеличивает срок эксплуатации изделий [2–3]. Хотя большинство выполненных до сих пор работ по нанесению Ti-Al-N покрытий осуществлялось методом катодно-дугового осаж дения
    Exact
    [3–5]
    Suffix
    , из-за невозможности устранения капельной фракции обеспечить высокую гомо генность поверхности этим методом не уда ется. В связи с этим получение покрытий Ti-Al-N методом реактивного распыления является актуальной задачей.
    (check this in PDF content)

  11. Start
    15689
    Prefix
    Степень реактивности процесса является основным параметром, определяющим состав и, как следствие, структуру и свойства покрытий Ti-Al-N. Степень реактивности α определялась из спектроскопических характе ристик разряда по формуле
    Exact
    [6]
    Suffix
    : , где I0 – интенсивность атомной линии металла мишени (λ = 506,5 нм); I – текущая величина интенсивности линии титана при нанесении покрытия; I* – интенсивность линии металла для полностью азотированной мишени.
    (check this in PDF content)

  12. Start
    18731
    Prefix
    В покрытиях стехиометрического состава (α = 0,58) столбчатая микроструктура переходит в глобулярную микроструктуру. Превращение столбчатой микроструктуры в глобулярную объясняется в литературе
    Exact
    [9]
    Suffix
    наличием в системе двух фаз (в случае пленки с глобулярной структурой формируется двухфазная пленка из смеси зерен TiN с ГЦК структурой и AlN с гексагональной решеткой типа вюрцита) или зерен с различной ориентацией [9, 10].
    (check this in PDF content)

  13. Start
    18954
    Prefix
    Превращение столбчатой микроструктуры в глобулярную объясняется в литературе [9] наличием в системе двух фаз (в случае пленки с глобулярной структурой формируется двухфазная пленка из смеси зерен TiN с ГЦК структурой и AlN с гексагональной решеткой типа вюрцита) или зерен с различной ориентацией
    Exact
    [9, 10]
    Suffix
    . Фазовый состав Ti-Al-N покрытий исследовался с помощью рентгеноструктурного анализа с использованием установки, оборудованной Cu-Kα источником излучения с длиной волны 1,5406 Å. Интерпретация рентгеновских дифрактограмм проводилась с использованием базы межплоскостных расстояний ASTM (American Society for Testing and Materials).
    (check this in PDF content)

  14. Start
    19768
    Prefix
    В обоих случаях на рентгенограмме присутствуют фазы ГЦК (111) TiN и TiAlN, а в покрытии стехиометрического состава появляется фаза (200) ГЦК TiN, что согласуется с образованием глобулярной структуры покрытия по данным литературы
    Exact
    [9, 10]
    Suffix
    . Из рисунка 3 видно, что пики интенсивности смещаются вправо с увеличением количества азота в процессе напыления (т.е. с увеличением степени реактивности). В работе [10] такое поведение рентгеновского дифракционного спектра объясняется наличием сжимающих напряжений, а авторы работы [11] соотносят смещение пиков с увеличением содержания алюминия в составе покрытия.
    (check this in PDF content)

  15. Start
    19943
    Prefix
    на рентгенограмме присутствуют фазы ГЦК (111) TiN и TiAlN, а в покрытии стехиометрического состава появляется фаза (200) ГЦК TiN, что согласуется с образованием глобулярной структуры покрытия по данным литературы [9, 10]. Из рисунка 3 видно, что пики интенсивности смещаются вправо с увеличением количества азота в процессе напыления (т.е. с увеличением степени реактивности). В работе
    Exact
    [10]
    Suffix
    такое поведение рентгеновского дифракционного спектра объясняется наличием сжимающих напряжений, а авторы работы [11] соотносят смещение пиков с увеличением содержания алюминия в составе покрытия.
    (check this in PDF content)

  16. Start
    20062
    Prefix
    Из рисунка 3 видно, что пики интенсивности смещаются вправо с увеличением количества азота в процессе напыления (т.е. с увеличением степени реактивности). В работе [10] такое поведение рентгеновского дифракционного спектра объясняется наличием сжимающих напряжений, а авторы работы
    Exact
    [11]
    Suffix
    соотносят смещение пиков с увеличением содержания алюминия в составе покрытия. Таблица / Table Количественные соотношения элементов в покрытии при нанесении в режимах с различными степенями реактивности α The quantitative ratio of the elements in the coating under varying value of reactivity α α Глубина / Depth, 10-15 ат/см2 Ti, %Al, %N, %O, %Al/TiN/(Al+Ti) 0,53 320351811360,510,21 300035184700
    (check this in PDF content)

  17. Start
    22938
    Prefix
    Наименьший измеренный коэффициент трения покрытий (в 3 раза меньше, чем у нержавеющей стали) и максимальное значение твердости (19,7 ГПа) соответствуют пленкам с глобулярной структурой стехиометрического состава (степень реактивности α = 0,58). Более подробное описание механических свойств полученных покрытий приведено в статье
    Exact
    [12]
    Suffix
    . Заключение Представленные результаты позволяют утверждать, что предложенная система контроля расхода газа обеспечивает оптимальный алгоритм управления процессом реактивного магнетронного распыления при формировании покрытий Ti-Al-N с заданными свойствами.
    (check this in PDF content)