Міністерство освіти і науки РФ
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УНІВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ ТА РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ
(ТУСУР)
Кафедра фізичної електроніки (ФЕ)
Пояснювальна записка до курсової роботи
Тема: Резистивні плівки молібдену
з дисципліни «Тонкі плівки в мікроелектроніці»
Введення
Тонкі плівки металів, діелектриків і напівпровідників широко застосовуються в багатьох областях техніки і насамперед у мікроелектроніці. Вони є основою плівкових інтегральних схем, застосовуються при виготовленні напівпровідникових інтегральних схем і запам'ятовуючих пристроїв на основі магнітних плівок.
Фізичні процеси в тонких плівках протікають інакше, ніж у масивних матеріалах і навіть в товстих плівках. У результаті плівкові елементи мають характеристики, відмінні від характеристик масивних зразків і дозволяють спостерігати ефекти, не властиві масивним зразкам. Питомий опір резистивних плівок значно вище, а температурний коефіцієнт опору може відрізнятися не тільки за величиною, а й за знаком. Багато в чому відмінні характеристики плівкових елементів визначаються наявністю структурних дефектів плівок, що виникають на етапах їх зародження і росту.
Молібден - тугоплавкий метал, що належить до перехідних елементам з ОЦК гратами, має високу міцність міжатомних зв'язку, високою температурою плавлення 2620 оС, мінімальним значенням коефіцієнта лінійного розширення. Теплопровідність молібдену в кілька разів перевершує теплопровідність звичайних жароміцних сплавів, що виключає виникнення в ньому термічних напружень при швидкому нагріванні і охолодженні. Молібден стійкий до впливу на нього кислот, лугів, а також стійок в багатьох розплавлених металах і рідких стеклах.
У цій роботі розглядаються резистивні плівки молібдену, отримані іонним розпиленням.
1. Основні поняття зростання тонких плівок
.1 Нанесення тонких плівок
Для нанесення тонких плівок за допомогою фізичних методів, заснованих на освіті потоку атомних часток (окремих атомів, молекул або іонів) з напилюваних матеріалів, і подальшою їх конденсації на поверхню підкладки необхідні спеціальні вакуумні камери, т.е. камери, ізольовані від атмосфери, з малою концентрацією залишкових газів. Тому фізичні методи нанесення тонких плівок називають вакуумними.
У технології отримання тонких плівок вакуумними методами розрізняють три етапи:
) випаровування речовини з метою отримання пари - атомарного потоку;
) перенесення пари у вакуумному просторі;
) конденсація пари на підкладці і утворення плівковою структури.
У тонкоплівкової технології для нанесення тонких плівок найбільше застосування знайшли такі методи: термічне вакуумне напилення, катодного розпилення, іонно-плазмове напилення і магнетронного розпилення. Загальними вимогами, що пред'являються до кожного з цих методів, є відтворюваність властивостей і параметрів одержуваних плівок і забезпечення надійного зчеплення (адгезії) плівок з підкладками та іншими плівками.
У цій роботі розглядається метод катодного розпилення, обрано цей метод виходячи з того що в даному методі є можливість розпилення тугоплавких металів, а також даний метод забезпечує хорошу рівномірність осадження покриттів.
1.2 Іонне розпорошення
Іонно-плазмове розпилення - це процес розпилення мішені, виконаної з необхідного матеріалу, високоенергетичними іонами інертних газів. Розпорошені іонами атоми матеріалу мішені, осідаючи на підкладці, формують плівку матеріалу. Іонно-плазмове розпилення можна реалізувати шляхом розпилення матеріалу катода в плазмі газового розряду іонізованими молекулами розрядженого газу (катодного розпилення), або шляхом розпилення мішені у високому вакуумі сформованим пучком іонів (іонне розпилення).
Розпилення іонним бомбардуванням, як і випаровування у вакуумі, дозволяє отримувати провідні, резистивні, діелектричні, напівпровідникові і магнітні плівки, але, в порівнянні з термічним вакуумним напиленням, має ряд переваг.
Катодне розпорошення засноване на явищі руйнування катода при бомбардуванні його іонізованими молекулами розрядженого газу. Атоми, що вилітають з поверхні катода при його руйнуванні, поширюються в навколишньому просторі і осідають на приймальні по...
