Regensburg 1998 – scientific programme

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DS: Dünne Schichten

DS 4: Harte Schichten II

DS 4.2: Fachvortrag

Monday, March 23, 1998, 15:30–15:45, H 31

Messung intrinsischer Spannungen bei der ionengestützten Herstellung kubischer Bornitrid Schichten — •M. Zeitler, S. Sienz, J.W. Gerlach, D. Schrupp und B. Rauschenbach — Institut für Physik,Universität Augsburg, 86135 Augsburg

Dünne (< 200 nm) Bornitridschichten mit einem hohen Anteil der kubischen Phase (c-BN) werden mittels der ionengestützten Deposition (Details in [1]) hergestellt. Die, während der Schichtabscheidung, entstehenden intrinsischen Spannungen werden kapazitiv mit der Biegebalkenmethode [2] in situ gemessen. Ein Problem, welches die Anwendung des Bornitrids gegenwärtig noch stark einschränkt, sind grosse Druckspannungen ( 3 - 10 GPa) in den dünnen Filmen, die zu einem Abplatzen der Schichten führen können. Um die Haftfestigkeit der Schichten zu erhöhen und kompressive Spannungen abzubauen wurde Stahl und TiN auf Si als Substrat benutzt. Ein weiteres Ziel der Untersuchungen ist es, durch die sensitive Messung der mechanischen Spannungen während des Schichtwachstums, zwischen einzelnen Modellvorstellungen über die Bildung von c-BN zu unterscheiden. Der Einfluss des Substrates, der Ionenenergie und der Substrattemperatur auf die Entwicklung intrinsischer Spannungen soll hier diskutiert werden.

[1] J.W. Gerlach, T. Kraus, S. Sienz, M. Moske, M. Zeitler and B. Rauschenbach, Proceed. Intern. Conf. On Surface Modification of Metals by Ion Beams, Gatlinburg 1997, publ. in Surface&Coatings Technol.

[2] M. Moske, K. Samwer, Rev. Sci. Instr.59, 2012 (1988)