模拟

目标侵蚀

Gencoa和利物浦大学的合作已经产生了一个蒙特卡罗代码,可以预测任何磁控几何和磁阵列类型的等离子体分布和目标侵蚀。

该程序使用磁场的三维有限元模型提供的数据来预测电子运动和在目标表面上的三维电离影响。

该软件允许直接模拟目标侵蚀,消除了在设计过程中需要等离子体测试。这个强大的工具允许优化现有的磁性设计和创建新的磁性设计,以最小的测试和风险。

磁造型

二维和三维磁模型的使用是模拟过程的第一阶段。它解决了磁问题,并提供精确的磁数据,如场强和电子轨迹在目标表面上的任何位置。

电子密度分布

初始位置是根据磁环形状的概率分布生成的。在开始阶段,电子在温度为5ev时按照麦克斯韦分布生成,而离子在室温下生成。过程中进一步描述的粒子相互作用,以及他们与边界交互——在目标有二次电子产生的离子轰击,平面的对称粒子镜像到另一半的几何,和其他边界粒子消失。在它们在电磁场影响下运动的过程中,它们的位置被记录下来,如图所示。碰撞是使用零碰撞技术根据。自由飞行的时间是根据最大横截面计算的,而不是在弹道计算的每一步中评估立即发生碰撞的概率。

电离冲击和侵蚀分布

下面的例子说明了扫描FFE型等离子体的电离分布和目标侵蚀深度。在任何时间点,侵蚀都可以被估计,然后将结果随时间平均,以提供最终的目标侵蚀和优化磁性。

40%的保证

这种模型已经得到很好的利用。例如,Gencoa对高成品率(HY)磁铁的性能非常有信心,如果至少40%的目标没有实现(按重量计算),我们将退还HY成本。这是基于在正常工作条件下100、125、150和200mm宽的粘结靶类型。实际的目标使用应该是50-60% -任何低于40%,你将获得HY磁性补充的成本退款。

有限元建模

Gencoa目前使用2D和3D有限元建模包,以创建特定于客户要求的磁场设计。考虑的因素包括磁控管尺寸和类型,目标材料,目标厚度,工艺要求和真空室中可能存在的任何铁磁性组分。一旦设计了磁阵列,产生磁场图片,从而可以获得有价值的信息,例如磁场强度和形状,平衡水平和侵蚀点。然后使用该信息优化例如目标侵蚀,涂覆均匀性,阳极位置,基板位置和基板轰击。为创建完美的设计,需要考虑许多因素,需要几个设计的任何设计迭代。

由于Gencoa的一些磁性设计的复杂性,使用三维磁性模拟是必不可少的。标准磁学是一个简单的2极设计,如上所示。高成品率(HY)型磁体是一种更复杂的多极体系统,它能更好地控制等离子体以提高靶材的利用率。矩形和圆形FFE型磁控管具有高速扫描磁场,需要三维时间分辨分析,以提供磁场的图像,使设计得以优化。

Gencoa还为其他制造商的阴极模拟和设计磁性系统。这些磁性包可以被改造到现有的磁控管,以提高产品的性能,无论是在目标用途或涂层均匀性方面。

改进了可旋转磁控管的磁性包设计,以减少回转时增强的目标侵蚀,并可作为任何制造商的可旋转磁控管的可改造磁棒。

磁模型的生成是优化过程的第一步。然后,数据用于预测等离子体分布和目标侵蚀的3D,以确保目标的最佳可能使用。

产品宣传册

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