Regensburg 2000 – wissenschaftliches Programm

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DS: Dünne Schichten

DS 38: Postersitzung

DS 38.19: Poster

Dienstag, 28. März 2000, 09:30–17:30, Poster B

Temperverhalten kubischer Bornitridfilme auf Si - Eine Untersuchung zur Si-Diffusion, zur Ar-Desorption und zur Stress-Relaxation. — •N. Deyneka, H.-G. Boyen und P. Ziemann — Abteilung Festkörperphysik, Universität Ulm, D-89069 Ulm

Kubische Bornitridfilme (c-BN), zu deren Herstellung ein Ionenbombardement während des Filmwachstums notwendig ist, weisen als Folge extrem hohe kompressive Spannungen auf, welche die maximal erreichbaren stabilen Schichtdicken begrenzen. Falls, wie häufig, zur Bestrahlung eine Kombination von Stickstoff- und Argon-Ionen eingesetzt wird, könnte ein Teil der aufgebauten Spannungen auch durch den Einbau von Ar in den c-BN Film verursacht sein. Um dies zu untersuchen, wurden c-BN Schichten mittels IBAD auf Si-Substraten deponiert (TB0^∘C, Ionenenergie 280eV, DP-100nm) und ihre kompressiven Spannungen aus der resultierenden Substratverbiegung bzw. aus der Lage der TO-IR-Mode bestimmt. Die Filme wurden dann unter UHV Bedingungen längs einer linearen Temperaturrampe geheizt bei gleichzeitiger Bestimmung von eventuell desorbierendem Ar (Thermische Desorptionsspektroskopie). Zusätzliche Auger-Messungen vor und nach dem Tempern erlauben ferner Aussagen über das Einsetzen einer Si-Diffusion vom Substrat an die Filmoberfläche, während danach vorgenommene Spannungsmessungen Aufschluss über entsprechende Relaxationsprozesse geben. Die Ergebnisse bestätigen den in der Literatur bei Tempern auf 1000^∘C beobachteten Abbau mechanischer Spannungen. Sie zeigen aber auch eine massive Diffusion von Si in die c-BN Filme, was Hochtemperatur-Depositionsprozesse als wenig aussichtsreich erscheinen läßt.