Введение 5
1 Методы получения тонких плёнок 6
1.1 Физические вакуумные методы получения тонких пленок 7
1.2 Выбор метода получения тонких пленок 18
2 Методы исследования параметров тонких плёнок 19
2.1 Методы определения толщины тонких пленок 19
2.2 Измерение электрического сопротивления пленок 23
2.3 Методы исследования адгезии тонких пленок 28
2.4 Контроль технологических режимов нанесения тонких плёнок 32
2.5 Методы исследования состава и структуры тонких плёнок 35
3 Получение опытных образцов хромоникелевых тонких плёнок 40
3.1 Проведение эксперимента по получению тонких плёнок 40
3.2 Оборудование для получения тонких плёнок в вакууме и средств
измерений 42
3.3 Параметры тензочувствительных резистивных пленок 46
4 Результаты исследования полученных образцов тонких пленок 49
4.1 Исследование однокомпонентных тонких пленок хрома и никеля 49
4.2 Исследование двухслойных структур хром-никель 54
4.3 Исследование двухкомпонентных структур хром-никель,
синтезированных распылением из независимых источников 60
4.4 Выбор САПР для обработки изображений поверхности пленок 69
5 Обеспечение безопасности жизнедеятельности в области микроэлектроники,
при выполнении работ в производственных помещениях 71
Заключение 78
Список использованных источников 79
Приложение А. Задание на ВКР магистра 82
Приложение Б. Публикации на тему ВКР 86
Приложение В. Результаты проверки на антиплагиат 88
Приложение Г Презентация 92
Синтезированные в вакууме тонкие пленки, могут иметь широкое
применение в различных областях науки и техники. Они могут применяться в
солнечной энергетике для создания фоторезистивных элементов в солнечных
батареях, которые преобразуют солнечную энергию в электрическую, в оптике
для создания зеркал, линз, фильтров и других оптических компонентов, в
материаловедении для изучения свойств материалов на микроскопическом
уровне, что необходимо для разработки новых материалов и технологий, в
медицине для создания протезов, имплантатов и других медицинских изделий,
а также для изучения структуры и свойств белков и молекул.
В электронике и нанотехнологиях тонкие пленки позволяют создавать
наночастицы и наноструктуры, что имеет потенциал для создания новых
материалов и технологий, а также используются для изготовления
полупроводниковых приборов, транзисторов, интегральных микросхем и
других электронных компонентов.
Изготовление тонких пленок основано на проведении сложных
физических и химических процессов, с использованием различных по своим
свойствам материалов, проводников и диэлектриков. В связи с этим резисторы,
конденсаторы и межсоединения получают формированием металлических
пленок, а изоляцию между слоями, пассивирующие и защитные слои, получают
напылением диэлектрических пленок.
В процессе получения тонких пленок очень важно контролировать их
параметры на каждой технологической операции. К таким параметрам можно
отнести температуру подложек, скорость вращения карусели с
подложкодержателями, скорость напыления, электрическое сопротивление
поверхности пленки, а также толщина пленки.
Тонкие пленки имеют широкий спектр применения и существенно
влияют на развитие различных областей науки и техники.
В результате выполнения диссертационной работы был проведен обзор
методов получения тонких пленок, и выбран наиболее подходящий для данной
работы – метод магнетронного распыления, который позволяет получать тонкие
пленки из различных материалов, толщина которых может варьироваться от
единиц нанометров до сотен микрометров. Данный метод позволяет
синтезировать структуры со сложным составом, обеспечивая при этом высокую
повторяемость получаемых параметров тонких плёнок при оптимально
подобранных условиях напыления.
В настоящей работе представлены основные методы исследования
хромоникелевых тензорезистивных тонких пленок, позволяющие провести анализ
свойств и характеристик на всех этапах получения тонких пленок.
Проведён эксперимент по получению однокомпонентных и
двухкомпонентных хромоникелевых тонких пленок, используемых в качестве
тонкопленочных тензорезисторов с различным составом, а также исследование их
характеристик, определение взаимосвязи процентного соотношения хрома и
никеля в составе синтезированных пленок и температурного коэффициента
сопротивления данных пленок.
Результатом экспериментальной части работы являются выявленные
зависимости, обеспечивающие низкий ТКС созданных тонких тензорезистивных
пленок. Для этого были оптимально подобраны режимы напыления, к которым
относятся: мощности магнетронов, температура подложек, время напыления
компонентов.
