СТЕХИОМЕТРИЯ ПЛЕНОК ДИОКСИДА КРЕМНИЯ, ПОЛУЧЕННЫХ ИОННО-ЛУЧЕВЫМ РАСПЫЛЕНИЕМ

С применением инфракрасной спектрометрии исследован состав SiO_х-пленок, полученных ионно-лучевым распылением (ИЛР) кремниевой и кварцевой мишеней. Пленки толщиной 150-390 нм формировали на подложках из кремния. Установлено, что увеличение парциального давления кислорода в рабочем газе, повышение температуры подложки и наличие положительного потенциала на мишени при реактивном ИЛР кремния приводят к смещению основной полосы поглощения n_as в высокочастотную область и росту композиционного индекса от 1.41 до 1.85. При ИЛР кварцевой мишени стехиометрия пленок ухудшается с увеличением энергии распыляющих ионов аргона, что может быть связано с ростом скорости нанесения. Увеличение тока термоэлектронного компенсатора, повышение температуры подложки и добавка кислорода способствуют формированию SiO_х-пленок с улучшенной стехиометрией.

ионно-лучевое распыление, пленки диоксида кремния, ИК спектроскопия, стехиометрия состава, ion-beam sputtering, silicon dioxide films, IR spectroscopy, composition stoichiometry

1. Н. А. Валишева, А. А. Гузев, А. П. Ковчавцев, Г. Л. Курышев, Т. А. Левцова, 3. В. Панова. Микроэлектроника, 38, № 2 (2009) 99-106

2. S.-I. Jun, T. E. McKnight, A. V. Melechko, M. L. Simpson, P. D. Rack. Electr. Lett., 41, N 14 (2005) 822-823

3. H. Faraby, M. Dibattista, P. R. Bandaru. J. Appl. Phys., 116, N 20, 204301 (2014)

4. A. Strass, P. Bieringer, W. Hansch, V. Fuenzalida, A. Alvarez, J. Luna, I. Martil, F.L. Martinez, I. Eisele. Thin Solid Films, 349 (1999) 135-146

5. S. A. Khodier, H. M. Sidki. J. Mater. Sci.: Mater. Electron., 12, N 2 (2001) 107-109

6. H. Qi, M. Zhu, M. Fang, S. Shao, C. Wie, K. Yi, J. Shao. High Power Laser Sci. Eng., 1, N 1 (2013) 36-43

7. L. Galais, H. Krol, J. Y. Natoli, M. Commandre, M. Cathelinaud, L. Roussel, M. Leguime, C. Amra. Thin Solid Films, 515 (2007) 3830-3836

8. C. Wei, K. Yi, Z. Fan, J. Shao. Appl. Opt., 51, N 28 (2012) 6781-6788

9. D. I. Kushner, M. A. Hickner. Langmuir, 33, N 21 (2017) 5261-5268

10. H.-D. Kurland, J. Grabow, C. Stötzel, F. A. Müller. J. Ceram. Sci. Tech., 5, N 4 (2014) 275-280

11. V. Bhatt, S. Chandra, S. Kumar, C. M. S. Reuthan, P. N. Dixit. Indian J. Pure & Appl. Phys., 45 (2007) 377-381

12. W.-F. Wu, B.-S. Chio. Semicond. Sci. Technol., 11 (1996) 1317-1321

13. I. Radovič, Y. Serruys, Y. Limoge, M. Milosavlevič, N. Romčevič, N. Bibič. Optoelectron. Adv. Mater., Rapid Commun., 1, N 5 (2007) 247-251

14. Е. В. Телеш, Н. К. Касинский, В. С. Томаль. Вестн. ПГУ, № 4 (2012) 121-127

15. P. Rüffer, A. Heft, R. Linke, T. Struppert, B. Grünler. Surface and Coatings Technol., 232 (2013) 582-586

16. J.-K. Kim, S.-H. Jeong, B.-S. Kim, S.-H. Shim. J. Phys. D: Appl. Phys., 37 (2004) 2425-2441

17. Ю. А. Пентин, Л. В. Вилков. Физические методы исследования в химии, Москва, Мир (2006) 199-214

18. W. A. Pliskin. J. Vac. Sci. Technol., 14, N 5 (1977) 1064-1081

19. M. Misawa, Y. Kobayashi, K. Suzuki. Proc. Int. Ion Engineering Congress, ISIAT'83 & IPAT’83, Kyoto (1983) 957-962

20. D. S. Veselov, Yu. A. Voronov. J. Phys.: Conf. Ser., 747 (2016) 012022

21. G. Emiliani, S. Scaglione. J. Vac. Sci. Technol., A5, N 4 (1987) 1824-1827

22. А. П. Достанко, Е. С. Акулич, В. Я. Ширипов, С. А. Соболев. Журн. прикл. спектр., 50, № 3 (1989) 436-439 [A. P. Dostanko, E. S. Akulich, V. Ya. Shiripov, S. A. Sobolev. J. Appl. Spectr., 50 (1989)]

23. A. L. Shabalov, M. S. Feldman. Thin Solid Films, 110, N 3 (1983) 215-224

24. I. W. Boyd, J. B. Wilson. J. Appl. Phys., 53, N 6 (1982) 4166-4172

25. А. П. Достанко, С. М. Аваков, Л. П. Ануфриев, С. В. Бордусов, Д. А. Голосов, С. М. Завадский, Н. С. Ковальчук, А. О. Коробко, В. Л. Ланин, С. И. Мадвейко, В. А. Русецкий, Е. В. Телеш, Е. А. Титко, Г. А. Трапашко. Интегрированные технологии микро- и наноструктурированных слоев: монография, Минск, Бестпринт (2013) 157-161

26. J. P. Nair, I. Zon, M. Oron, R. Popovitz-Biro, Y. Feldman, I. Lubomirsky. J. Appl. Phys., 92, (2002) 4784-4790