ИСТИНА

Целью настоящего исследования является разработка методов управления морфологией и кристаллической структурой тонких пленок платины для создания на их основе компонентов устройств микроэлектроники, функционирующих при высоких температурах. В качестве основы для создания планарных структур выбраны пористые пленки анодного оксида алюминия (АОА) толщиной 30 мкм. К преимуществам данного материала следует отнести коэффициент термического расширения (КТР), близкий к металлической платине, высокую механическую прочность, а также уникальную пористую структуру, которая обеспечивает высокую адгезию напыляемых слоев. Структурированные в виде двумерной спирали тонкие пленки платины, толщиной 100 нм, были сформированы на поверхности АОА методом магнетронного напыления с использованием технологии взрывной фотолитографии. Электрическое сопротивление полученных двумерных платиновых спиралей при комнатной температуре составило около 75 Ом. Исследование структурных изменений, происходящих в тонких пленках при изменении температуры (T), реализовано путем in situ измерения элек-трического сопротивления (R) при термической обработке. На первом эта-пе работы экспериментально получена температурная зависимость ТКС тонкопленочной платины, которая демонстрирует равномерное увеличение от 0,0016 1/К при комнатной температуре до 0,0038 1/К при 910 °С. Учет вклада ТКС в изменение сопротивления путем нормировки на него зависимости R(T), зарегистрированной при линейном нагреве, позволили оценить температурную зависимость скорости рекристаллизации. Установлено, что данный процесс протекает с наибольшей интенсивностью при температуре около 730 °C. Эволюция морфологии и кристаллической структуры в тонких пленках платины исследована с использованием растровой электронной микроскопии и дифракции обратно рассеянных электронов. Исходные образцы со-стоят из кластеров размером ~ 30 нм. Термическая обработка в диапазоне температур 650 ÷ 800 °C приводит к увеличению среднего размера зерна тонкой пленки до ~ 100 нм. Существенный рост зерен платины наблюдается при температурах выше 800 °C. Данный процесс сопровождается формированием в структуре материала полостей и крупных кристаллитов размером несколько микрон. По данным дифракции обратно рассеянных электронов (EBSD) рекристаллизация платины сопровождается появлением текстуры в направлении <111>, которая становится более выраженной по мере увеличения темпера-туры отжига.