Пленки нитридов

Пленки нитрида кремния широко используются для защиты поверхностей микросхем ввиду своей прочности, влаго-непроницаемости и устойчивости к действию окислителей. Это определяет их применение также в качестве масок при термическом локальном окислении кремния. Как уже отмечалось, нитрид кремния получают термическим осаждением из парогазовых смесей при пониженных давлениях и плазмохимическим осаждением. В первом случае температура процесса порядка 700—900 °С, во втором 250— 350 °С. [c.45]

Термическую обработку ряда термоустойчивых сплавов проводят и в атмосфере чистого азота или в азоте с добавкой 4% Нг. Термическая обработка в чистой азотной атмосфере практически не изменяет прочность, но ухудшает пластичность вследствие образования пленки нитридов. Поэтому целесообразно в зависимости от сплава снимать поверхностный слой на глубину 0,1—0,3 мм. [c.88]

При деформации микрообъемов, в том числе тонких пленок, ряд хрупких соединений проявляет заметную пластичность. Пленки нитрида титана выдерживают без разрушения растягивающую деформацию растяжения, на порядок превышающую соответствующие значения для массивного материала. В условиях высокого гидростатического давления, реализуемого на пятнах фактического контакта, высокопрочные соединения также могут проявлять заметную пластичность [93]. [c.12]

Рис. 2.25. Спектр отражения света от монокристалла кремния (1) и монокристалла кремния с пленкой нитрида кремния на поверхности (2) при нормальном падении.

При насыщении в азоте высокой чистоты образуются нитрид ZrN и а-фаза. Коэффициент увеличения объема при образовании нитрида составляет 1,06, т. е. тонкая пленка нитрида обладает защитными свойствами и тормозит диффузию азота в металл, поэтому диффузионный слой растет медленно. [c.163]

Таким образом, установлено, что азотирование в азоте высокой чистоты ведет к образованию на поверхности циркония тонкой пленки нитрида ZrN, под ней — слоя твердого раствора азота Ba-Zr, а еще ниже Р-твердого раствора. В случае применения технического азота под тонкой пленкой Z rOg расположен слой Z rN, затем— слой а-фазы и, наконец, зона, состоящая из смеси а- и р-фаз. [c.163]

Алюминий легко соединяется с кислородом и поэтому быстро восстанавливает окислы металлов, в то же время он активно соединяется с галогенами. Алюминий энергично присоединяет к себе водород, начиная с температуры 300° С и выше. В ряде случаев пористость алюминиевых отливок зависит от наличия в них водорода. При температуре 510° С и более алюминий взаимодействует с водяным паром. При температуре 850—900° С он легко соединяется с азотом, образуя пленку нитрида алюминия (A1N). [c.12]

С целью повышения стойкости инструмента режущие кромки сверла покрываются износостойким упрочняющим покрытием в виде пленки нитрида тугоплавкого металла (титана, молибдена и др.) толщиной 2—10 мкм. [c.108]

С. В течение 1—5 мин создается пленка нитрида бора толщиной от 0,2 до [c.379]

Скорость взаимодействия титана с азотом значительно ниже скорости реакции окисления кислородом. Нитрид титана обнаруживается при высоких температурах (>800° С). Однако пленка нитрида титана не является защитным покрытием, поскольку титан активно взаимодействует с кислородом при 1200° С. В процессе реакции нитридное покрытие разрушается с выделением азота и заменяется окисным [178]. [c.184]

Реакция между кремнием и азотом замедляется по мере образования тонкой пленки нитрида. Следовательно, для полного азотирования нужно, чтобы в реакции участвовал особый кремний, имеющий большое отношение площади поверхности к объему и достаточно большую открытую пористость. Для исследований ис- [c.240]

Наиболее эффективными легирующими компонентами, повышающими устойчивость железа к окислению на воздухе, являются алюминий и хром, особенно если использовать их с добавками никеля и кремния. Отмечено, что сплав 8 % А1—Fe обладает такой же устойчивостью к окислению, как и сплавы 20 % Сг— 80 % Ni [55]. К сожалению, применение стойких к окислению А1—Fe-сплавов ограничено их низкими механическими свойствами, малой прочностью защитных оксидных пленок и способностью алюминия образовывать нитриды, вызывающие охрупчивание. Некоторые из этих недостатков А1—Fe-сплавов преодолеваются посредством легирования хромом. [c.204]

Применение таких современных диэлектрических материалов, как оксид и нитрид кремния, монокристаллов сапфира и шпинели в качестве соответственно диэлектрических пленок и подложек, во многом определяет параметры интегральных микросхем. [c.4]

В настоящее время применяют несколько модификаций этого метода. Например, для нагрева пьедестала используют источники инфракрасного излучения большой интенсивности, токи высокой частоты, создаваемые высокочастотным генератором, или резистивный нагрев. Известны также вертикальные реакторы, обычно имеющие колоколообразную камеру, в которой подложки расположены вертикально на вращающейся пирамиде. Эти установки работают при атмосферном давлении, обладают низкой производительностью и требуют ручной загрузки подложек. Однородность получаемых на них пленок по толщине не превышает 10 %. В табл. 1 приведены составы реагентов, используемых в подобных системах для получения пленок оксида и нитрида кремния, и температуры осаждения. [c.42]

Основным достоинством этого реактора является низкая температура осаждения пленок. Однако он имеет и недостатки — небольшой объем, трудность автоматизации загрузки и разгрузки и возможность загрязнения подложек рыхлым осадком. Основные реагенты для осаждения пленок оксида и нитрида кремния плазмохимическим методом приведены в табл. 2. [c.43]

Применительно к металлургическим системам практический интерес представляет анализ случая, в котором поверхностное натяжение расплава (а ) больше поверхностного натяжения твердого тела (а ). Этот случай реализуется при контакте жидкого металла с тугоплавкими, термодинамически устойчивыми химическими соединениями типа окислов, нитридов и карбидов. В этом случае поверхностное натяжение объемной фазы или натяжение толстой, пленки (ст ), которое определяется по уравнению сг = + <7тж (где a ш —межфазное натяжение на границе твердое тело — расплав), всегда больше и, следовательно, такие состояния термодина- [c.134]

В сплавах на основе железа и никеля при температурах 425— 800 °С наблюдалось катастрофическое науглероживание в виде металлического пылеобразования [96, 97]. Эта сильно локализованная форма коррозии и питтинга, как правило, развивается из. таких участках поверхности, где произошло разрушение защитной окисной пленки, которая сначала науглероживается, а затем в результате механического [96] или химического [97] воздействия превращается в пыль, состоящую из графита, металла, смешанных окислов и карбидов. Тщательно исследуются также термодинамика и кинетика растворения азота в сплавах, а также образование выделений нитридов [98] и формирование поверхностных нитридных окалин [99]. [c.24]

Введение в жидкие висмут, свинец или ртуть небольших (обычно около 0,05% по массе) количеств ингибиторов — циркония или титана — суш,ественно (иногда в сотни раз) снижает скорость растворения в них железа и стали, что обусловлено образованием на поверхности защитных пленок нитридов и карбидов циркония и титана, затрудняюш,их выход атомов твердого металла в жидко-металлический раствор. Кроме того, присутствие этих ингибиторов замедляет кристаллизацию растворенного металла в условиях термического переноса массы и увеличивает пресыщение раствора в холодной зоне. [c.145]

К случаю собственного поведения относятся лишь пленки двуокиси кремния, полученные ВЧ-распыле-ниями и имеющие tg б <0,001, а также пленки нитрида кремния, полученные при 1000 °С за счет реакции 51С14 и МНз. [c.453]

Присутствие кислорода в решетке A1N [33] фиксируется при синтезе нитрида агс-методом в атмосфере, содержащей NO2. В [34] исследованы процессы окисления пленок нитрида при различных температурах. При 1000 °С установлено образование оксинитридной фазы AlO N , которая в интервале 1000 °С < i < [c.8]

ДСУ характерны прежде всего для эпитаксиальных пленок нитридов, широко используемых в оптоэлектронных приборах, причем наибольшая плотность данных дефектов образуется вблизи границ раздела эпипленка/субстрат [23—25]. [c.35]

А 4. Другие методы химической обрабвтки. Нитридные пленки можно получить непосредственным нагреванием металла или полупроводника в атмосфере азота или аммиака. Таким же способом получают фторидные пленки, например AIF3. Пленки нитридов, обладающие хорошими диэлектрическими свойствами, например нитрид бора (BN), можно получить в результате ступенчатого химического процесса металл обрабатывают трихлоридом бора ВС з при 1200—1500 К. При этом на поверхности металла образуется слой его борида. После этого поверхность при той же температуре обрабатывается парами трихлорборазила и на ней образуется нитрид бора. Фосфатные пленки получаются при обработке металла смесью растворов фосфорной и азотной кислот. Фос-фатирование чаще всего применяют для изоляции листовой электротехнической стали. [c.258]

Аналогичные результаты были получены в работе [179] при изучении фазового состава поверхностных зон после азотирования циркония в интервале температур 900—1600° С. Было установлено, что внешняя зона состоит из тонких пленок нитрида циркония и а-твердого раствора, а глубже расположена более широкая зона р-твердого раствора азота в цирконии. Высокотемпературное азотирование циркония, ниобия и тантала изучали в работе [180]. Методами рентгено- и металлографического анализов показано, что при азотировании циркония в интервале температур 1400—1700° С на поверхности образуется слой ZrN с микротвердостью 1100—1300 кПмм , а ниже расположен слой а-твердого раствора, твердость которого уменьшается от 1000 до 600 кПмм по мере удаления в глубь образца. Твердость основы, состоящей из смеси а- и Р-циркония, составляет 280—350 кПмм (рис. 57). Кинетика азотирования подчиняется параболическому закону. В табл. 40 приведены значения суммарной толщины двух внешних слоев (ZrN и а-твердого раствора) для различных режимов азотирования. [c.160]

У2О3 с более низким содержанием кислорода по сравнению со стехиометри-ческим и прилегающая непосредственно к металлу пленка нитрида иттрия. [c.692]

Высокими диэлектрическими свойствами обладают некоторые нитриды (например, нитрид бора). Для получения пленки нитрида бора можно применить следующий технологический процесс. Обезжиренная подложка из тугоплавкого металла (Мо, Та, ЫЬ, У) обрабатывается трихлоридом бора при 0,7—13 Па и 900— 1 300 °С в течение 15—60 с. За это время на подложке образуется слой борида металла. Камера затем откачивается до 0,1 Па и наполняется парами 5-трихлор-боразоля (ВзЫзНдОэ) до давления 1—40 кПа, и подложка нагревается до 900— [c.379]

Несмитря на то, что нитрид титана является одним из наИ-более прочных нитридов металлов, тонкую пленку нитрида титана нельзя считать защитным покрытием против окисления титана на воздухе или в кислороде. Это следует из более нпзкои термодинамической стабильности нитрида титана по сравнению с окислами титана. В работе [84] было показано, что нитрид титана энергично взаимодействует с кислородом при темпера туре 1200° С. В процессе реакции образуется газообразный азот. Поэтому нитридное покрытие на поверхности титана при нагревании будет заменяться окисным покрытием. Несмотря на такие свойства, азотирование титана применяется в технике, так как нитридные пленки повышают антифрикционные свойства поверхности титана ( подробнее см. главу VI). [c.51]

Подобная изоляция пленок не ограничивается пленками окисей или иодидсв. Грей и Томсон получили пленку нитрида на железе нагреванием его в атмосфере азота затем железо под пленкой растворили в 0,5 N соляеой кислоте. В остатке была обнаружена желтовато-белая оболочка, не растворимая в разбавленной кислоте. [c.89]

Слой нитрида и его влияние на коррозионную усталость. Многообещающим методом защиты против коррозионной усталости стали является образование нитридного слоя (азотизация). Пленка нитрида, получаемая преимущественно на специальных сталях для азотизации, содержащих алюминий, хром и часто молибден, первоначально нашла распространение как обеспечивающая высокую поверхностную твердость, а не как средство увеличения коррозионной стойкости. Действительно, по крайней мере для некоторых сталей коррозия в кислотах увеличивается при азотизации, как указано Жил-летом и Белли , однако сопротивление коррозии при погружении в соленую воду, в многие пресные воды и в условиях обычной атмосферы несколько улучшается, а сопротивление коррозионной усталости в значительной степени возрастает. Это иллюстрируется результатами работы Инглиса и Лэка п[>едставленными в табл. 52. Полученные пределы коррозионной усталости соответствуют испытаниям, проводившимся при 1,7 10 циклах в речной воде. [c.615]

Темная пленка, которой покрывается литий на воздухе, состоит главным образом яз нитрида лития LijN, а не из окиси лития Li. O.— Прим. ред. [c.183]

Диэлектрические материалы применяют в микроэлектронике в качестве изоляционных покрытий и масок при диф( )узии и ионной имплантации, герметизирующих покрытий легированных пленок, предотвращающих выход легирующих элементов, герметизирующих слоев, защищающих поверхности приборов от внещних воздействий, для диффузии примесей из слоев легированных оксидов, а также для геттерирования примесей и дефектов. Наиболее перспективны для этих целей оксид и нитрид кремния, а также имеющие более узкое применение оксинитрид кремния и некоторые стекла. [c.39]

Пленки оксинитрида кремния получают в результате реакцией между силаном, закисью а.зота и аммиаком или между силаном, диоксидом углерода, аммиаком и водородом. Подбором условий можно осаждать пленки промежуточного между 51С>2 и SiзN4 состава, упругие напряжения в которых могут отсутствовать, поскольку для пленок оксида кремния характерны сжимающие напряжения, а нитрида кремния — растягивающие. [c.46]

Для придания необходимых физико-механических свойств в оксидную пленку могут вводиться находящиеся в электролите нерастворимые в воде в этих условиях металлы, а также мелкодисперсные тугоплавкие соединения (карбиды, бориды, нитриды) и окислы за счет электрофоретической доставки их на анод. Образование пленок происходит в локальных объемах порядка 10 см при температуре пробойного канала 2000 К и скорости охлаждения 10 - 10 градус/с. По такому принципу формируются керамические покрытия, применяемые для повышения коррозионной и термической стойкости алюминиевых деталей. Керамические покрытия пол чают из водных растворов силикатов щелочных металлов, например из 3-4-модульного силиката натрия (концентрация 0,1-0,2 М), они представляют собой шпинели AlSiOj, сформированные при анодировании в режиме искрового разряда (напряжение 350 В). Дегидратация и спекание силикатов на аноде происходят в результате искрового пробоя окисного слоя, образующегося при анодировании алюминия. При электролизе на аноде происходит разряд гидроксил-ионов I. силикатных мицелл, а также образуются окислы [c.124]

Общим для этих соединений является высокая температура начала активного окисления. Высокая окалиностойкость объясняется способностью их окисляться с образованием стекловидной пленки, состоящей в основном из двуокиси кремния. Следует, однако, указать, что эти пленки имеют свои особенности. Например, кремнеземная пленка на дисилициде молибдена обеспечивает его жаростойкость до 1700° в течение нескольких тысяч часов, в случае появления дефектов способна самозалечиваться, отличается высокой устойчивостью к кристаллизации. Толщина пленки почти не меняется в зависимости от времени, достигая при 1700° за время 3000 час. всего лишь 50—100 мк [7]. На карбиде кремния стекловидная пленка образуется медленно и в отличие от кремнеземной пленки на дисилициде молибдена кристаллизуется. Пленки защищают карбид кремния от разрушения до 1650° [8], а нитрид кремния — до 1600° [9]. Изменения в весе нитрида кремния за 15 час. при 1300° не превышают 0.02 г/см . [c.192]

При соударениях атомов, выбитых из мишени, с атомами нейтрального газа в камере последние могут также приобретать высокую кинетическую энергию, достаточную для внедрения их в подложку. Концентрация таких атомов в напыленной пленке может достигать нескольких процентов. Кроме того, при ионном распылении возможно образование значительно большего числа разнообразных химических соединений активрюго газа с материалом мишени, чем при термическом распылении, так как в разряде возникают воз-буждершые атомы и молекулы, молекулы могут диссоциировать на нейтральные атомы или ионы, образуются молекулярные ионы и т. д. Все эти частицы химически более активны, чем нейтральные невозбужденные молекулы. Это обстоятельство используется, в частности, для получения нитридов металлов и особенно нитрида кремния в технологии интегральных схем. [c.69]

Термодинамически рассмотрен процесс смачивания твердых тел исходя из концепции А. Н. Фрумкина об устойчивости тонких пленок. Рассмотрен случай, когда Ож > От. Сформулированы условия смачивания металлом тугоплавких соединений типа окислов, нитридов и карбидов. Сконструирована установка, позволяющая оценить характер изменения натяжения жидких пленок с толщиной на поверхности твердого тела. Полученные экспериментальные результаты для некоторых систем качественно подтверждают развитые представления. Применительно к процессу пропитки или жидкофазного спекания проведенный анализ позволяет сформулировать два возможных механизма образования мета-стабильных смачиваюшлх пленок или растекания — с затратой энергии на образование пленки металла конечной толщины и безактивационное смачивание. Аналогично рассмотрен процесс перехода границы раздела металл — твердое или металл — газ тугоплавкими частицами. Рис. 2, библиогр. 11. [c.229]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...