Published August 1, 2014
| Version v1
Publication
Open
Microstructure, Stress and Texture in Sputter Deposited TiN Thin Films: Effect of Substrate Bias
- 1. National Metallurgical Laboratory
- 2. Michigan State University
- 3. Institute for Plasma Research
Description
Titanium nitride thin films deposited by reactive dc magnetron sputtering under various substrate bias voltages have been investigated by X-ray diffraction. TiN thin films exhibits lattice parameter anisotropy for all bias voltages. Preferential entrapment of argon atoms in TiN lattice has been identified as the major cause of lattice parameter anisotropy. Bombardment of argon ions during film growth has produced stacking faults on {111} planes of TiN crystal. Stacking fault probability increases with increasing substrate bias voltages. X-ray diffraction line profile analysis indicates strain anisotropy in TiN thin films. Diffraction stress analysis by d-sin 2 ψ method reveals pronounced curvature in the plot of inter-planar spacing ( d ) (or corresponding lattice parameter ( a )) versus sin 2 ψ . Direction dependent elastic grain interaction has been considered as possible source of the observed anisotropic line broadening.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم فحص الأغشية الرقيقة لنيتريد التيتانيوم المودعة بواسطة الرش المغنطروني التفاعلي للتيار المستمر تحت مختلف الفولتية التحيزية للركيزة بواسطة حيود الأشعة السينية. تُظهر الأفلام الرقيقة من TiN تباينًا في خواص المعلمة الشبكية لجميع الفولتية المنحازة. تم تحديد الانحباس التفضيلي لذرات الأرجون في شبكة TiN كسبب رئيسي لتباين خواص المعلمة الشبكية. أدى قصف أيونات الأرجون أثناء نمو الفيلم إلى حدوث أخطاء تكديس على {111} مستويات من بلورات TiN. يزداد احتمال حدوث خطأ في التراص مع زيادة فولتية انحياز الركيزة. يشير تحليل ملف تعريف خط حيود الأشعة السينية إلى تباين خواص الانفعال في الأغشية الرقيقة TiN. يكشف تحليل إجهاد الحيود بواسطة طريقة الخطيئة d -2 انحناء واضح في مخطط التباعد بين المستويات ( د ) (أو معلمة الشبكة المقابلة ( أ )) مقابل الخطيئة 2 . تم اعتبار تفاعل الحبوب المرنة المعتمد على الاتجاه كمصدر محتمل لتوسيع الخط المتباين الخواص الملحوظ.Translated Description (French)
Des films minces de nitrure de titane déposés par pulvérisation cathodique magnétron à courant continu réactif sous diverses tensions de polarisation du substrat ont été étudiés par diffraction des rayons X. Les films minces de TiN présentent une anisotropie des paramètres de réseau pour toutes les tensions de polarisation. Le piégeage préférentiel des atomes d'argon dans le réseau TiN a été identifié comme la principale cause de l'anisotropie des paramètres du réseau. Le bombardement des ions argon pendant la croissance du film a produit des défauts d'empilement sur {111} plans de cristal de TiN. La probabilité de défaut d'empilement augmente avec l'augmentation des tensions de polarisation du substrat. L'analyse du profil de la ligne de diffraction des rayons X indique une anisotropie de déformation dans les films minces de TiN. L'analyse des contraintes de diffraction par la méthode d-sin 2 ψ révèle une courbure prononcée dans le tracé de l'espacement interplanaire ( d ) (ou du paramètre de réseau correspondant ( a )) par rapport à sin 2 ψ . L'interaction des grains élastiques dépendante de la direction a été considérée comme une source possible de l'élargissement de la ligne anisotrope observée.Translated Description (Spanish)
Las películas delgadas de nitruro de titanio depositadas por pulverización catódica de magnetrón de CC reactivo bajo varios voltajes de polarización del sustrato se han investigado por difracción de rayos X. Las películas delgadas de TiN exhiben anisotropía de parámetros de red para todos los voltajes de polarización. El atrapamiento preferencial de átomos de argón en la red de TiN se ha identificado como la causa principal de la anisotropía del parámetro de red. El bombardeo de iones de argón durante el crecimiento de la película ha producido fallas de apilamiento en {111} planos de cristal de TiN. La probabilidad de falla de apilamiento aumenta con el aumento de los voltajes de polarización del sustrato. El análisis del perfil de la línea de difracción de rayos X indica anisotropía de deformación en películas delgadas de TiN. El análisis de la tensión de difracción mediante el método d-sin 2 ψ revela una curvatura pronunciada en la gráfica del espaciado interplanar ( d ) (o el parámetro reticular correspondiente (a)) frente al sin 2 ψ . La interacción del grano elástico dependiente de la dirección se ha considerado como posible fuente del ensanchamiento de la línea anisotrópica observada.Files
AMR.996.855.pdf.pdf
Files
(314.8 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:94d0dba1d600f2cb3812c2e04086271e
|
314.8 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- البنية المجهرية والإجهاد والملمس في الأفلام الرقيقة المودعة بالرش: تأثير انحياز الركيزة
- Translated title (French)
- Microstructure, contrainte et texture dans les couches minces de TiN déposées par pulvérisation cathodique : effet du biais du substrat
- Translated title (Spanish)
- Microestructura, tensión y textura en películas delgadas de TiN depositadas por pulverización catódica: efecto del sesgo del sustrato
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2168575270
- DOI
- 10.4028/www.scientific.net/amr.996.855
References
- https://openalex.org/W1655639993
- https://openalex.org/W1969987170
- https://openalex.org/W2011708973
- https://openalex.org/W2023013481
- https://openalex.org/W2032493731
- https://openalex.org/W2038435951
- https://openalex.org/W2040432202
- https://openalex.org/W2051087806
- https://openalex.org/W2065586390
- https://openalex.org/W2080842494
- https://openalex.org/W2123671920
- https://openalex.org/W2155414732
- https://openalex.org/W4240388653