Magnētiskā lauka 3D modelēšana magnetronu izputināšanas sistēmās

Abstract

Darbā tiek izstrādāta aprēķinu programma potencFoam pastāvīgo magnētu radītā magnētiskā lauka matemātiskajai modelēšanai trijās dimensijās. Programma izveidota uz atvērtā koda CFD (Computational Fluid Dynamics) bibliotēkas OpenFOAM bāzes. Iegūtie rezultāti salīdzināti ar elektromagnētisku problēmu modelēšanas programmu FEMM (Finite Element Method Magnetics). Ar izstrādāto aprēķinu programmu tiek modelēts magnetronu uzputināšanas sistēmu radītais lauks ar feromagnētisku un paramagnētisku mērķi, veikta rezultātu kvalitatīva analīze saistībā ar mērķa erozijas profila izveidošanos.

Atslēgvārdi: matemātiskā modelēšana, OpenFOAM, magnetrons, uzputināšana.

This work focuses on developing a new solver potencFoam for three dimensional numerical modeling of magnetic field that is created by permanent magnets. This solver is based on open-source CFD software package OpenFOAM. Obtained results were compared with FEMM (Finite Element Method Magnetics ) - program for solving low frequency electromagnetic problems on two dimensions. The magnetic field created by magnetron sputtering system combined with ferromagnetic and paramagnetic target was modeled and relation between magnetic field and target erosion profile was qualitatively analyzed. Keywords: numerical modelling, OpenFOAM, magnetron sputtering.