close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 13507

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2010.08.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
H 01L 31/18
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОЙ ПЛЕНКИ Ba1-xSrxTiO3
(21) Номер заявки: a 20081127
(22) 2008.09.01
(43) 2010.04.30
(71) Заявитель: Государственное научнопроизводственное объединение "Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по
материаловедению" (BY)
(72) Авторы: Романюк Виктор Леонидович; Гременок Валерий Феликсович
(BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научно-производственное объединение "Научно-практический центр
Национальной академии наук Беларуси по материаловедению" (BY)
BY 13507 C1 2010.08.30
BY (11) 13507
(13) C1
(19)
(56) ZHU X.H. et al. Thin Solid Films, 2006,
v. 496, p. 376-382.
RU 2326856 C2, 2008.
RU 2306631 C2, 2007.
US 5891512 A, 1999.
JP 7286894 A, 1995.
ROMANYUK V.L. et al. Сборник докладов Международной научной конференции "Актуальные проблемы
физики твердого тела", ФТТ-2005.Минск, 2005.- Т. 1.- С. 278-281.
LEE M.B. et al. Epitaxial growth of Ba1-xSrxTiO3 films on Si by pulsed laser deposition and their dielectric properties.
Mater. Res. Soc. Symp. Proc., 1995, v. 361.
Найдено на: http://www.mrs.org/s_mrs/sec_subscribe.asp?CID = 12161&DID =
267287&action = detail
ГРЕМЕНОК В.Ф. и др. // Физика и техника полупроводников.- 2002.- Т. 36.Вып. 3.- С. 360-363.
(57)
Способ получения тонкой пленки Ba1-xSrxTiO3, заключающийся в импульсном лазерном напылении на кремниевую подложку пленки Ba1-xSrxTiO3 из материала мишени, отличающийся тем, что импульсное лазерное напыление осуществляют лазером,
работающим в режиме свободной генерации, с длиной волны излучения λ = 1,06 нм, длительностью импульса 10-3 с и энергией импульса 150-160 Дж, причем во время напыления
давление составляет 20 ± 0,5 Па и температура подложки 200 ± 2 °С.
Изобретение относится к области технологических процессов в полупроводниковой
электронике и может быть использовано для создания неохлаждаемых ИК-приемников и
энергонезависимой оперативной памяти.
Известен способ получения пленок титаната бария-стронция Ba0,65Sr0,35TiO3 толщиной
0,2-0,5 мкм золь-гель методом [1], заключающийся в нанесении на кремниевую подложку
с нанесенным платиновым контактом предварительно приготовленного раствора BSTзоля и последующей просушке пленки в течение 15 минут при температуре 150 °С. После
этого пленки подвергают процедуре отжига при температурах 400-1050 °С в течение
20 минут.
BY 13507 C1 2010.08.30
Недостатком данного способа является длительность процесса получения прекурсоров
и изготовления BST-золя.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ получения
тонких пленок Ba0,7Sr0,3TiO3 методом импульсного лазерного напыления, заключающийся
в лазерном напылении на кремниевую подложку пленки из материала мишени при температуре 630-750 °С, где в качестве испарителя используют лазер с λ = 248 нм, затем производят отжиг полученных пленок при температуре 550 °С в течение 30 минут в
кислородной атмосфере при давлении 105 Па [2].
Нагревание подложек во время напыления до температур 630 °С и выше может ограничить использование данных пленок при промышленном изготовлении интегральных плат.
Недостатком прототипа является сложность способа и длительность за счет отжига, и
использование высоких температур в процессе напыления.
Задачей изобретения является упрощение способа и ускорение получения пленки.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения тонкой пленки Ba1-XSrxTiO3 используется импульсное лазерное напыление на кремниевую подложку пленки
Ba1-XSrxTiO3 из материала мишени.
Новым, по мнению авторов, является то, что импульсное лазерное напыление осуществляют лазером, работающим в режиме свободной генерации, с длиной волны
λ = 1,06 нм, длительностью импульса 10-3с и энергией импульса 150-160 Дж, причем во
время напыления давление составляет 20 ± 0,5 Па и температура подложки 200 ± 2 °С.
На фиг. 1 представлена рентгенограмма пленки Ba0,7Sr0,3TiO3, полученной при температуре подложки ~ 200 °С. На фиг. 2 приведены морфология поверхности данной пленки.
Сущность изобретения заключается в том, что для получения пленок Ba1-XSrxTiO3 используют промышленный неодимовый лазер ГОС-1001, работающий в режиме свободной
генерации, с длиной волны излучения λ = 1,06 нм, длительностью импульса 10-3с и энергией импульса 150-160 Дж, что позволяет получать пленки, обладающие выраженной кристаллической структурой при температуре подложки ~ 200 °С.
Способ получения Ba1-XSrxTiO3 тонких пленок включает в себя формирование на исходной подложке (или на подложке с проводящим контактом) вакуумным методом импульсного лазерного напыления пленки из предварительно приготовленной мишени с
требуемым для синтезируемого соединения атомным соотношением.
Выбор температуры подложки во время напыления обусловлен следующими факторами.
При температуре подложки выше 450 °С пленки получаются поликристаллические и
обладают поверхностью хорошего качества, однако такие высокие температуры ограничивают возможности их использования при изготовлении интегральных схем.
В диапазоне 200-450 °С пленки также поликристаллические и обладают хорошим качеством поверхности, к тому же температура из указанного интервала допустима при использовании и производстве интегральных схем.
При температуре ниже 200 °С пленки получаются аморфными.
Совокупность указанных признаков позволяет получить пленки, обладающие поликристаллической структурой с кубическим типом решетки при температуре подложки во
время напыления всего 200 °С.
Способ осуществляется следующим образом.
На кремниевую подложку методом импульсного лазерного напыления наносится
пленка Ba0,7Sr0,3TiO3. Во время напыления в камере поддерживается давление воздуха
20 ± 0,5 Па, температура подложки равна 200 °С. Частота повторения лазерных импульсов
составляет 0,03 Гц и их количество для напыления пленок толщиной 0,15-0,2 мкм равняется 40-60. После напыления температура подложки постепенно, во избежание повреждения пленки из-за различия коэффициентов расширения, уменьшается до комнатной. При
данных параметрах установки соотношение атомных концентраций элементов соединения
в пленке в пределах погрешности измерений соответствует их соотношению в исходной
2
BY 13507 C1 2010.08.30
мишени (определенному по данным количественного рентгеновского микроанализа, Stereoskan-360).
Преимуществом заявленного способа по сравнению с известными является получение
тонких пленок, имеющих поликристаллическую структуру, которая позволит использовать их в ИК-детекторах и при производстве интегральных плат.
Источники информации:
1. Pramod К. Sharma, G.L. Messing, D.K. Agrawal. Structural, ultraviolet-shielding, dielectric and ferroelectric properties of Ba1-XSrxTiO3 (х = 0,35) thin films prepared by sol-gel method
in presence of pyrrole // Thin solid films.- 2005.-Vol. 491.- № 1-2.- P. 204-211.
2. X.H. Zhu, D.N. Zheng, H. Zeng. Effects of growth temperature and film thickness on the
electrical properties of Ba0,7Sr0,3TiO3 thin films grown on platinized silicon substrates by pulsed
laser deposition // Thin Solid Films.- 2006.- Vol. 496.- P. 376-382.
Фиг. 1
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
364 Кб
Теги
13507, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа