Влияние условий осаждения на толщину пленок кобальта

Увеличение температуры подложки приводит к снижению толщины пленок Co и постепенной потере их сплошности. Рисунки 12,г и 15 наглядно демонстрирует формирование островковой структуры в пленке Со, осажденной при T_исп =120 °С и T_подл = 420 °С

 

 

Рисунок 15 – Изображение пленки Co, нанесенной на подложку Si при температуре 420 ⁰С и Т_исп = 120 (а) и профилограмма участка А – Б (б); оптическая профилометрия

Сравнение пленок Co из первой партии, полученных при температурах подложки 350 и 370 ⁰С, но при разной длительности осаждения, позволяет сделать вывод, что двукратное увеличение времени осаждения (от 2 до 4 часов) приводит к двукратному увеличению толщины пленки (таблица 3, рисунки 16 и 17).

 

 

Таблица 3 – Толщина пленок Co, полученных при различных температурах испарителя Т_исп и подложки Т_подл, а также длительности осаждения осаждения

Тисп, 0С	Тподл, 0С	Длительность осаждения, ч	Толщина, нм
Первая партия
			-*
Вторая партия
Третья партия

 

* пленки Co имеют островковую структуру

Более существенный рост толщины образцов Co достигается при увеличении температуры испарителя. Пленки Со, осажденные при T_исп =130 °С в течении 4 часов характеризуются четырехкратным увеличением толщины (таблица 3).

 

 

 

 

Рисунок 16 – Изображение пленки Co, нанесенной на подложку Si при температуре 350 ⁰С и Т_исп=120 (а) и профилограмма участка А – Б (б); оптическая профилометрия

 

Рисунок 17 – Изображение пленки Co, нанесенной на подложку Si при температуре 370 ⁰С и Т_исп=120 (а) и профилограмма участка А – Б (б); оптическая профилометрия

 

Как видно из таблицы 3 толщина пленок Co имеет экстремальную зависимость от температуры испарителя. В интервале от 120 до 140 ⁰C толщина пленок увеличивается от 40 до 250 нм. Однако при дальнейшем увеличении температуры испарителя толщина пленок Co снижается и составляет 100 нм при Т_исп =155 ⁰C (рисунок 18).

 

Рисунок 18 – Изображение пленки Co, нанесенной на подложку Si при температуре 330 ⁰С и Т_исп=155 (а) и профилограмма участка А – Б (б); оптическая профилометрия