МАГНЕТРОНДЫ БҮРКУ ӘДІСІ АРҚЫЛЫ СИНТЕЗДЕЛГЕН TIN_X ҚАБЫҚШАЛАРЫНЫҢ ТЫҒЫЗДЫҒЫ МЕН СТЕХИОМЕТРИЯЛЫҚ ҚҰРАМЫНА N₂/Ar ГАЗ ШЫҒЫНЫНЫҢ ҚАТЫНАСЫ МЕН МАГНЕТРОННЫҢ ҚУАТЫНЫҢ ӘСЕРІ

Титан нитридінің қабықшаларын диффузиялық кедергі ретінде пайдалану үшін Ar-N₂ атмосферасында монокристалды кремний үлгілерінің бетіне тұрақты ток арқылы магнетронды бүрку әдісімен қондырылды. Қабықшалардың қалыңдығы мен тығыздығы рентгендік рефлектометрия әдісі арқылы өлшенді. MAGNA TM-200-01 қондырғысының конструкциясы камераға азот беру мөлшерін арттыру мақсатында өзгертілді. Магнетронды бүркудің алғы шарттары ретінде, азот пен аргон газдарының ағынының жылдамдығын және олардың камерадағы N₂ /Ar қатынасын 1 – 60 аралығында өзгерту арқылы және магнетрондық қуаттылығы 690 – 1400 Вт аралығында болғанда TiN_x  қабықшаларының түзілуіне, олардың тығыздығы мен стехиометриялық құрамына әсері зерттелді. X-тің мөлшеріне тек N₂ /Ar газ шығынының қатынасы ғана емес, сонымен қатар магнетрон қуаты да әсер ететіні көрсетілген. 1200 Вт, N₂ /Ar = 30, 0.8 Па, 320 с, 100°C бүрку параметрлерінде құрамы TiN_0.786 = Ti₅₆N₄₄ қабықшасының 5.247 г/см³  максималды тығыздығы алынды. Титан нитридінің нанокристалды қабықшасының бар болуы және нанокристалды титан фазасының жоқтығы фотографиялық рентгендік дифракция әдісі арқылы расталды.Титан нитридін TiN_0.770 – TiN_0.786 стехиометриялық құрамға барынша жақын синтездеу үшін 1-5 см³ /мин аз аргон ағынында, 900-1200 Вт диапазонында магнетрондық қуатты, азот шығыны 30 см³ /мин пайдалану қажет екені анықталды.

1. Petrov I., Hultman L., Helmersson U., Sundgren J.E., Greene J.E. Thin Solid Film., 1989, vol. 169, pp. 299–314. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/004060908990713X.

2. Arshi N., Lu J., Joo Y.K., Lee C.G., Yoon J.H., Ahmed F. Mater. Chem. Phys., 2012, vol. 134, pp. 839–844. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0254058412003288.

3. Istratov A.A. and Weber E. R. J Electrochem Soc, 2002, vol. 149, no. 1, p. G21. http://doi.org/10.1149/1.1421348.

4. Aljaafari A., Ahmed F., Shaalan N.M., Kumar S. and Alsulami A. Inorganics, 2023, vol.11, no. 5, p. 204. https://doi.org/10.3390/inorganics11050204.

5. Veprek S., Veprek-Heijman M.G., Karvankova P., Prochazka J. Thin Solid Film, 2005, vol. 476, pp. 1–29.

6. Kadlec S., Musil J., Vyskcil J., Surface and Coatings Technolgy, 1992, vol. 54–55 (16 November 1992), pp. 287–296. https://doi.org/10.1016/S0257-8972(09)90064-0.

7. Jiang F., Zhang T.F., Wu B.H., Surface and Coatings Technolgy, 2016, vol. 292, pp. 54–62. http://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2016.03.007.

8. Niyomsoan S., Grant W., Olson D.L., Mishra B. Thin Solid Films, 2002, vol. 415, pp. 187–194. https://doi.org/10.1016/S0040-6090(02)00530-8.

9. Patsalas P., Charitidis C., Logothetidis S., Dimitriadis C.A., Valassiades O.J. Appl. Physic, 1999, vol.86, pp. 5296–5298. https://pubs.aip.org/aip/jap/article-abstract/86/9/5296/289131/Combined-electrical-andmechanical-properties-of?redirectedFrom=fulltext.

10. Banerjee R., Chandra R., Ayyub P. Thin Solid Films, 2002, vol. 405, pp. 64–72. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0040609001017059.

11. Kavitha A., Kannan R., Gunasekhar K.R. Journal of Electronic Materials, 2017, vol.7, pp. 1–8. http://dx.doi.org/10.1007/s11664-017-5608-4.

12. Gu P., Zhu X., Li J., Wu H., Yang D. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2018, vol. 29, pp. 9893–9900. https://doi.org/10.1007/s10854-018-9031-2.

13. Fillot F., Morel T., Minoret S., Matko I., Maıˆtrejean S., Guillaumot B., Chenevier B., and Billon T. Microelectron. Eng., 2005, vol. 82, pp. 248–253. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167931705003485.

14. Echtermeyer T., Gottlob H.D.B., Wahlbrink T., Mollenhauer T., Schmidt M., Efavi J.K., Lemme M.C., and Kurz H. Solid State Electron, 2007, vol. 51, pp. 617–621. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0038110107000640.

15. Lee Y.J. Mater. Lett., 2005, vol. 59, pp. 615–617. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167577X04007347.

16. Yoon D.S., Roh J.S., Lee S.M., and Baik H.K. J. Electron. Mater., 2003, vol.32, pp. 890–898. https://link.springer.com/article/10.1007/s11664-003-0206-z.

17. Park D.G., Lim K.Y., Cho H.J., Cha T.H., Yeo I.S., Roh J.S., and Park J.W. Appl. Phys. Lett., 2002, vol. 80, pp. 2514–2516. https://pubs.aip.org/aip/apl/article-abstract/80/14/2514/514810/Impact-of-atomiclayer-deposited-TiN-on-the-gate?redirectedFrom=fulltext.

18. Yang X., Liu W., Bastiani M. De, Allen T., Kang J., Xu H., Aydin E., Xu L., Bi Q., Dang H., AlHabshi E., Kotsovos K., AlSaggaf A., Gereige I., Wan Y., Peng J., Samundsett C., Cuevas A., Wolf S. De, Joule 3, 2019, pp. 1314–1327. https://doi.org/10.1016/j.joule.2019.03.008.

19. Kern W. The Evolution of Silicon Wafer Cleaning Technology. Journal of the Electrochemical Society, 1990, vol. 137, no. 6, pp. 1887–1892. https://iopscience.iop.org/article/10.1149/1.2086825.

20. Touryanski A.G., Vinogradov A.V., and Pirshin I.V. X-ray reflectometer. US Patent No. 6041098, 2000. https://patents.google.com/patent/US6041098A/en.

21. Henke B.L., Gullikson E.M., J Davis. C. In: Atomic Data and Nuclear. Data Tables 54, 2, 1993, 181 p. http://henke.lbl.gov/optical_constants/.