bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИР10.35596/1729-7648-2024-22-2-20-31bsuir-3902Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОФИЗИКА, РАДИОТЕХНИКА, ИНФОРМАТИКАELECTRONICS, RADIOPHYSICS, RADIOENGINEERING, INFORMATICSИонно-плазменные системы в технологии тонких пленокPlasma Systems in Thin Film TechnologyДостанкоА. П.DostankoA. P.

акад. Национальной академии наук Беларуси, д-р техн. наук, проф., гл. науч. сотр. Центра «Ионно-плазменные системы и технологии» (Центр 2.1) НИЧ

Academician at the National Academy of Sciences of Belarus, Dr. of Sci. (Tech.), Professor, Principal Researcher at the Center “Ion Plasma Systems and Technologies” (Center 2.1) of R&D Department, Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics

МадвейкоС. И.MadveykoS. I.

канд. техн. наук, доц., зав. каф. электронной техники и технологии

Cand. of Sci., Associate Professor, Head of the Department of Electronic Engineering and Technology

ТелешЕ. В.TeleshE. V.

ст. препод. каф. электронной техники и технологии

Senior Lecturer at the Department of Electronic Engineering and Technology

МельниковС. Н.MelnikovS. N.

канд. техн. наук, вед. науч. сотр. Центра 2.1 НИЧ

Cand. of Sci., Senior Researcher at the Center 2.1 of R&D Department

ЗавадскийС. М.ZavadskiS. M.

Завадский Сергей Михайлович, канд. техн. наук, доц., нач. Центра 2.1 НИЧ

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6

Тел.: +375 17 293-80-79

Zavadski Sergey Mikhaylovich, Cand. of Sci., Associate Professor, Head of the Center 2.1 of R&D Department

220013, Minsk, P. Brovki St., 6

Tel.: +375 17 293-80-79

szavad@bsuir.byГолосовД. А.GolosovD. A.

канд. техн. наук, доц., вед. науч. сотр. Центра 2.1 НИЧ

Cand. of Sci., Associate Professor, Senior Researcher at the Center 2.1 of R&D Department

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian State University of Informatics and Radioelectronics2024150420242222031Copyright © Достанко А.П., Мадвейко С.И., Телеш Е.В., Мельников С.Н., Завадский С.М., Голосов Д.А., 20242024Достанко А.П., Мадвейко С.И., Телеш Е.В., Мельников С.Н., Завадский С.М., Голосов Д.А.Dostanko A.P., Madveyko S.I., Telesh E.V., Melnikov S.N., Zavadski S.M., Golosov D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3902

В статье изложены современные тенденции развития ионно-плазменных систем для ионной обработки и нанесения тонких пленок. Рассмотрены применение импульсного реактивного магнетронного распыления для формирования пленок оксида ванадия и зависимость параметров процесса от частотных характеристик электропитания, особенности и применение процесса прямого осаждения из ионного пучка для формирования ориентирующих покрытий из SiO2, СН, СN, CНF для жидкокристаллических дисплеев, износостойких покрытий из алмазоподобного углерода (α-С) и нитрида углерода (СNх). Показаны преимущества непрерывного режима электропитания сверхвысокочастотного магнетрона по сравнению с импульсным. Приведена математическая модель расчета магнетронных распылительных систем и процессов магнетронного распыления, представлены основные возможности разработанного программного комплекса Deposition.

The article discusses the current trends in the development of ion-plasma systems for ion processing and thin film deposition. Application of pulsed reactive magnetron sputtering for deposition of vanadium oxide films and dependence of process parameters on power supply frequency characteristics, peculiarities and application of direct ion-beam deposition for formation of coatings based on SiO2 for optical coatings, SiO2, CH, CN, CHF for orientation coatings of LCD displays, wear-resistant coatings of diamond-like carbon (α-C) and carbon nitride (CNx) are considered. The advantages of continuous microwave magnetron power over pulsed mode are shown. The mathematical model for calculating magnetron sputtering systems, processes of magnetron sputtering and the main capabilities of the developed software complex Deposition are shown.

ионно-плазменная системаионно-лучевой источникмагнетронная распылительная системананесение тонких пленокреактивное распылениемодель магнетронного распыленияion-plasma systemion-beam sourcemagnetron sputtering systemthin film depositionreactive sputteringmagnetron sputtering modelReferencesKelly, P. J. Magnetron Sputtering: A Review of Recent Developments and Applications / P. J. Kelly, R. D. Arnell // Vacuum. 2000. Vol. 56. P. 159–172.Kelly P. J., Arnell R. D. (2000) Magnetron Sputtering: A Review of Recent Developments and Applications. Vacuum. 56, 159–172.Sproul, W. D. High-Rate Reactive DC Magnetron Sputtering of Oxide and Nitride Supperlattice Coatings / W. D. Sproul // Vacuum. 1998. Vol. 51, No 4. P. 641–646.Sproul W. D. (1998) High-Rate Reactive DC Magnetron Sputtering of Oxide and Nitride Supperlattice Coatings. Vacuum. 51 (4), 641–646.Технологические процессы и системы в микроэлектронике / А. П. Достанко [и др.]. Минск: Бестпринт, 2009.Dostanko A. P., Zalessky V. G., Rusetsky A. M., Lanin V. L., Petukhov I. B., Golosov D. A., et al. (2009) Technological Processes and Systems in Microelectronics: Plasma, Elektron-Ion-Beam, Ultrasonic. Minsk, Bestprint Publ. (in Russian).Электрофизические процессы и оборудование в технологии микро- и наноэлектроники / А. П. Достанко. Минск: Беспринт, 2011.Dostanko A. P., Rusetsky A. M., Bordusov S. V., Lanin V. L., Anufriev L. P., Karpovich S. V. (2011) Electrophysical Processes and Equipment in Micro- and Nanoelectronics Technology. Minsk, Bestprint Publ. (in Russian).Chapman, В. Glow Dischange Processes / В. Chapman. NY: Wiley, 1980.Chapman В. (1980) Glow Dischange Processesn. NY, Wiley Publ.Tachi, Sh. Impact of Plasma Processing on Integrated Circuit Technology Migration: From 1 mm to 100 nm and Beyond / Sh. Tachi // Journal of Vacuum Science Technology. 2003. Vol. 21, No 5. P. S131–S138.Tachi Sh. (2003) Impact of Plasma Processing on Integrated Circuit Technology Migration: From 1 mm to 100 nm and Beyond. Journal of Vacuum Science Technology. 21 (5), S131–S138.Dielectric Properties of the Ion Beam Deposited SiOx Doped DLC Films / Š. Meškinis [et al.] // Material Sci. 2009. Vol. 15, No 1. Р. 3–6.MeŠkinis Š., Gudaitis R., Tamulevičius S., Kopustinskas V., Andrulevičius M. (2009) Dielectric Properties of the Ion Beam Deposited SiOx Doped DLC Films. Material Sci. 15 (1), 3–6.Телеш, Е. В. Применение вторичного разряда в ускорителе с анодным слоем для формирования оптических покрытий из диоксида кремния / Е. В. Телеш, А. П. Достанко // Контенант. 2014. Т. 13, № 2. С. 31–33.Telesh E. V., Dostanko A. P. (2014) Application of a Secondary Discharge in an Accelerator with an Anode Layer for the Formation of Optical Coatings from Silicon Dioxide. Contentant. 13 (2), 31–33 (in Russian).Телеш, Е. В. Формирование оптических покрытий прямым осаждением из ионных пучков / Е. В. Телеш, Н. К. Касинский // Контенант. 2014. Т. 1, № 2. С. 27–30.Telesh E. V., Kasinsky N. K. (2014) Formation of Optical Coatings by Direct Deposition from Ion Beams. Contentant. 1 (2), 27–30 (in Russian).Телеш, Е. В. Оптические характеристики тонких пленок диоксида кремния, полученных прямым осаждением из ионных пучков / Е. В. Телеш, А. П. Достанко, А. Ю. Вашуров // Доклады БГУИР. 2015. № 8. С. 81–85.Telesh E. V., Dostanko A. P., Vashurov A. Y. (2015) Optical Performances of Silicon Dioxide Thin Films Received by Direct Deposition from Ion Beams. Doklady BGUIR. 8 (94), 81–85 (in Russian).Tsikhan, O. I. Study of Pulsed and Continuous Modes of Microwave Discharge Plasma Generation on a Resonator-Type Plasmatron / O. I. Tsikhan, S. I. Madveika, S. V. Bordusau // High Temperature Material Processes. 2021. Vol. 25, No 2. P. 65–75.Tsikhan O. I., Madveika S. I., Bordusau S. V. (2021) Study of Pulsed and Continuous Modes of Microwave Discharge Plasma Generation on a Resonator-Type Plasmatron. High Temperature Material Processes. 25 (2), 65–75.Регулируемый трехфазный источник питания, работающего на плазменную нагрузку СВЧ магнетрона: полез. модель BY 13119 / О. И. Тихон, С. И. Мадвейко, С. В. Бордусов. Опубл. 28.02.2023.Tsikhan O. I., Madveika S. I., Bordusau S. V. (2023) Adjustable Three-Phase Power Supply for a Microwave Magnetron Operating on a Plasma Load. Useful. Model BY. Published 28.02.2023 (in Russian).Тихон, О. И. Исследование влияния электрических параметров импульсного источника питания СВЧ магнетрона на режимы генерации плазмы СВЧ разряда / О. И. Тихон, С. И. Мадвейко, С. В. Бордусов // Проблемы физики, математики и техники. 2022. Т. 52, № 3. С. 42–47.Tsikhan O. I., Madveika S. I., Bordusau S. V. (2022) The Study of the Microwave Magnetron Pulse Power Supply Electrical Parameters Influence on the Microwave Discharge Plasma Generation Modes. Problems of Physics, Mathematics and Technics. 52 (3), 42–47 (in Russian).Данилин, Б. С. Применение низкотемпературной плазмы для травления и очистки материалов / Б. С. Данилин, В. Ю. Киреев. М.: Энергоатомиздат, 1987.Danilin B. S., Kireev V. Yu. (1987) Application of Low-Temperature Plasma for Etching and Cleaning of Materials. Moscow, Energoatomizdat Publ. (in Russian).Плазменная технология в производстве СБИС, пер. с англ. / Под ред. Н. Айнспрука, Д. Брауна. М.: Мир, 1987.Einspruck N., Brown D. (ed.) (1987) Plasma Technology in VLSI Production. Moscow, Mir Publ. (in Russian).Fonash, S. J. Plasma Processing Damage in Etching and Deposition / S. J. Fonash // IBM J. Res. Develop. 1999. Vol. 43, No 12. P. 103–106.Fonash S. J. (1999) Plasma Processing Damage in Etching and Deposition. IBM J. Res. Develop. 43 (12), 103–106.Голосов, Д. А. Сквозное моделирование процессов нанесения покрытий при магнетронном распылении / Д. А. Голосов, С. М. Завадский, С. Н. Мельников // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия С. Фундаментальные науки. Физика. 2013. № 4. С. 75–82.Golosov D. A., Zavadsky S. M., Melnikov S. N. (2013) End-to-End Modeling of Coating Processes Using Magnetron Sputtering. Vestnik of Polotsk State University. Series S: Fundamental Sciences. Physics. (4), 75–82 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.