Спосіб отримування антикорозійних керамічних тонких плівок

Спосіб отримування антикорозійних керамічних тонких плівок, який включає розпилення керамічної мішені в атмосфері інертного газу на підкладку, який відрізняється тим, що керамічну мішень розпилюють магнетронним методом при температурі підкладки, яку підтримують нижчою за температуру кристалізації плівки та достатньою для забезпечення безруйнівної аморфізації плівки. (19) (21) u200900797 (22) 03.02.2009 (24) 10.07.2009 (46) 10.07.2009, Бюл.№ 13, 2009 р. (72) ДРАНЕНКО ОЛЕКСІЙ СЕРГІЙОВИЧ, ДВОРІНА ЛЮДМИЛА АНДРІЇВНА, ТАЛАШ ВІКТОР МИКОЛАЙОВИЧ (73) ІНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВА ІМ. І.М. ФРАНЦЕВИЧА НАН УКРАЇНИ 3 42503 лення з підкладкою. До недоліків вказаного способу також можна віднести низьку технологічність, яка полягає в необхідності пошуку оптимального режиму аморфізації плівки при варіації параметрів процесу напилення. Задача корисної моделі - створення способу отримування антикорозійних керамічних тонких плівок, який дозволить отримувати керамічні тонкі плівки, що мають високу корозійну стійкість, за рахунок чого підвищиться ресурс роботи елементів мікросхем, які працюють в умовах агресивних середовищ. Поставлена задача досягається тим, що при розпиленні керамічної мішені в атмосфері інертного газу на підкладку, згідно корисної моделі, керамічну мішень розпилюють магнетронним методом при температурі підкладки, яку підтримують нижчою за температуру кристалізації плівки та достатньою для забезпечення безруйнівної аморфізації плівки. В запропонованому способі під дією схрещених електричного та магнітного полів проходить іонізація інертного газу та вибивання атомів кераміки з керамічної мішені позитивними іонами інертного газу. Вибиті атоми представляють собою не окремі атоми, а конгломерати типу Ті-В, які мають значно меншу рухливість на підкладці. Паралельно з цим проводиться контроль вибраної температури підкладки, що призводить до «заморожування» центрів зародкоутворення в місцях конденсації, тобто формуванню невпорядкованої структури та запобігає руйнуванню плівки. Вибір температури підкладки для отримування антикорозійних керамічних тонких плівок за рахунок безруйнівної аморфізації плівки, призводить до підвищення корозійної стійкості плівок та підвищенню ресурсу роботи елементів мікросхем в умовах агресивного оточуючого середовища. 4 Спосіб, що пропонується, здійснюють наступним чином: в резервуарі знаходиться інертний газ, наприклад, аргон при вакуумі 10-1-10-2Па. Під дією магнітного поля магнетрону і електричного поля утвореного між катодом і анодом, відбувається іонізація інертного газу. Утворені позитивні іони прискорюють і бомбардують керамічну мішень, яка знаходиться під негативним потенціалом. В результаті цього атоми кераміки вибиваються з поверхні керамічної мішені і конденсуються на підкладці у вигляді тонкої плівки. Суттєвим є те, що підкладка підтримується при температурі, нижчій за температуру кристалізації плівки та достатній для забезпечення безруйнівної аморфізації плівки. Запропонованим способом можна отримувати керамічні тонкі плівки з високою корозійною стійкістю. Приклад. Підкладку, наприклад, із ситалу нерухомо закріплювали у спеціальну державку, яку вмішували у резервуар та розміщували на робочому столі. Мішень, наприклад, ТіВ2, приготовлену методом порошкової металургії розпилювали в атмосфері аргону при вакуумі 5×10-2Па магнетронним методом при температурі підкладки 250°С. Випробування на корозійну стійкість проводили в 3% водному розчині NaCl, що є загальноприйнятим аналогом морської води, при кімнатній температурі електрохімічним методом. Оскільки корозійна стійкість плівок для прототипу характеризувалась якісно, терміном «висока корозійна стійкість», для способу, що заявляється кількісно, згідно [ДСТУ 3830-98. Корозія металів і сплавів. Терміни та визначення основних понять. Київ, Держстандарт України. 1999], корозійну стійкість плівок виразили величиною густини корозійного струму. Результати випробувань наведено в таблиці. Таблиця Результати випробувань на корозійну стійкість антикорозійних керамічних тонких плівок № п/п Матеріал плівки Товщина плівки, нм Матеріал підкладки. Температура підкладки, К Потенціал електроду, В 1 2 3 4 5 6 7 ТіВ2 --‘‘---‘‘---‘‘---‘‘---‘‘---‘‘- 300 --‘‘---‘‘---‘‘---‘‘---‘‘---‘‘- Ситал --‘‘---‘‘---‘‘---‘‘---‘‘---‘‘- 523 --‘‘---‘‘---‘‘---‘‘---‘‘---‘‘- -0,13 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 Як видно з таблиці, запропонований спосіб отримування антикорозійних керамічних тонких плівок дозволяє отримати керамічні тонкі плівки з високо корозійною стійкістю за рахунок чого підвищується ресурс роботи елементів мікросхем, які працюють в умовах агресивних середовищ. Густина корозійн. струму, А/см2 0 0,6×10-7 0,28×10-6 0,5×10-6 0,76×10-6 0,8×10-6 0,97×10-6 Структурний, стан плівки Аморфн. --‘‘---‘‘---‘‘---‘‘---‘‘---‘‘- Таким чином, спосіб отримування антикорозійних керамічних плівок може бути використаний у виробництві інтегральних мікросхем, дискретних мікроприладів, інших галузях техніки для підвищення ресурсу їх роботи в умовах агресивного оточуючого середовища. 5 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 42503 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601