Магнетронное напыление титана

Слайд 2

Уже несколько десятков лет в машиностроении, микроэлектронике и медицине используются тонкие

Уже несколько десятков лет в машиностроении, микроэлектронике и медицине используются тонкие

пленки нитрида титана (TiN).
Пленки могут служить в качестве защитных, декоративных, коррозионностойких и барьерных слоёв.
Используются для создания диодов, интегральных схем и т.д.

Нитрид титана обладает уникальным сочетанием свойств:
высокие значения показателей твердости и упругости, температуростойкости и химической инертности, высокие электро- и теплопроводность.

Слайд 3

Традиционный метод нанесения покрытия: метод вакуумного дугового испарения. Недостатки: сложность конструкции

Традиционный метод нанесения покрытия: метод вакуумного дугового испарения.
Недостатки: сложность конструкции источников,

наличие в потоке осаждаемого вещества капельной фазы.
Это исключает возможность использование метода в микроэлектронике.

Для нанесения высококачественных покрытий TiN наилучшим является метод реактивного магнетронного распыления.
Преимущества: отсутствие капельной фракции, высокие функциональные характеристики, скорости осаждения сравнимы с методом дугового испарения, температурное воздействие на подложку незначительное.

Слайд 4

Импульсные магнетронные распылительные системы (МРС) дуального типа Схема экспериментальной установки для

Импульсные магнетронные распылительные системы (МРС) дуального типа

Схема экспериментальной установки для нанесения

слоев нитрида титана методом реактивного магнетронного распыления при пониженном давлении: ИИ – ионный источник, МРС – магнетронная распылительная система, БП – блок питания; РРГ – регулятор расхода газа

Подложка: монокристаллический кремний; Мишень: ВТ1-0
Газ: Ar/N2
Рабочее давление: 2х10^-2 Па

Слайд 5

Пленки TiN имеют поликристаллическую структуру с ориентацией по кристаллографическим направлениям (111),

Пленки TiN имеют поликристаллическую структуру с ориентацией по кристаллографическим направлениям (111),

(200), (220).

Увеличение энергии осаждаемых частиц стимулирует формирование покрытий TiN по следующей схеме: TiN(200) → TiN(111) → TiN(220)

Слайд 6

Морфология поверхности зависит от расстояния «мишень-подложка». При удаленном расположении подложки от

Морфология поверхности зависит от расстояния «мишень-подложка». При удаленном расположении подложки от

плоскости мишени, поверхность покрытия имеет большое число конусных пиков. В случае приближения подложки к мишени формируется более сглаженная структура, снижается шероховатость поверхности Ra.
Также принимается во внимание распределение силовых линий магнитного поля дуальной МРС.

АСМ-фотографии поверхности пленок TiN

Механические свойства пленок TiN