Термодинамический анализ газофазного восстановления кадмием и цинком галогенидов тантала позволил указать области образования конденсированных фаз в зависимости от температуры и соотношений реагентов. Чистые танталовые пленки могут быть получены в системах TaCl5–Zn, ТаCl5–Cd при 950 K и выше, в системе ТаBr5–Cd при 750 K и выше, в системах TaBr5–Zn, TaI5–Cd, TaI5–Zn во всем расчетном диапазоне температур. Практически, ниже температур 800 (с Zn) и 650 K (с Cd) скорость осаждения тантала будет невелика. Образование оксигалогенидов в процессе осаждения способствует очистке реакционной зоны от примесей кислорода.
Рассмотрены проблемы разработки оборудования для безводородного низкотемпературного химического газофазного осаждения (CVD) покрытий тугоплавких материалов. Предложены конструктивные решения для испарения/сублимации и транспортировки прекурсоров в реакционную зону.
3. Анализ взаимодействия реагентов и материалов подложек при нанесении танталовых покрытий429.54 КБ
Проведен анализ характера взаимодействия реагентов и материалов подложек при восстановлении бромида тантала кадмием при осаждении покрытий из тантала на металлические подложки Cu, Fe, Mo, Ni и сплавы 25Х3М3НБЦА, Ni3Al, ВКНА, ЖС32. Показано, что подложки из молибдена и ни- келя наиболее устойчивы к применяемым реагентам, медь и железо подвергаются травлению, а алюминий, хром и титан могут конкурировать с применяемым в качестве восстановителя кадмием. При наличии в сплавах углерода в промежуточном слое металл–покрытие будет образовываться карбид тантала, а примеси кислорода во всех случаях, кроме тех, когда в сплавах присутствует алюминий, будут удаляться в виде оксибромидов. В качестве оптимальных материалов для изготовле- ния реакционной камеры для осаждения тантала следует использовать жаростойкие стали с нике- левым покрытием.
4. Химическое газофазное осаждение карбида тантала1.23 МБ
С помощью новой методики газофазного безводородного низкотемпературного химического осаждения в системе «TaBr5 – CCl4 – Cd» получены покрытия карбида тантала на подложках из молибдена, стали и сплава ЖС6У-ВИ. На всех подложках формируется однофазное покрытие карбида тантала состава ТаС0,72-0,86. На сплаве ЖС6У-ВИ наблюдается самая высокая скорость роста покрытий, примерно в два раза выше, чем на подложке из молибдена.