Адгезия при лазерном напылении пленок тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

РГ б ОА

ЖОВАННИК Евгений Викторович 1 о МАЙ 2000

АДГЕЗИЯ ПРИ ЛАЗЕРНОМ НАПЫЛЕНИИ ПЛЕНОК

01.04.07 - Физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

. - /

Автор:

Москва - 2000

Работа выполнена в инженерно-физическом университете)

Московском государственном институте (техническом

'' -"Научный руководитель:

доктор физико-математических наук, профессор Николаев И.Н.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук Лазарев С.Д.

доктор технических наук, профессор Кудинов В.В.

Ведущая организация:'

Научно - исследовательский институт ядерной физики Московского государственного университета

Защита состоится 7 июня 2000г. в_часов на заседании

диссертационного совета К-053.03.01 при Московском государственном инженерно-физическом институте по адресу 115409, г. Москва, Каширское шоссе, д.31; т. 323-91-67, 32484-98.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИФИ Автореферат разослан «6» апреля 2000г.

Просим принять участие в работе совета или прислать

отзыв в одном экземпляре, заверенный печатью организации.

■ ■

Ученый секретарь диссертационного совета ¡^ . кандидат физико-математических наук Руднев И.А.

БЗ- В5?л\ у-еоз

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. При решении ряда технических задач важную роль играет вопрос о создании прочных контактов между парами разнородных материалов. Степень прочности контактов характеризуется величиной адгезии. В настоящее время используется несколько способов увеличения адгезии за счет активации поверхности подложки. Основными из них являются: предварительная обработка поверхности химическими травителями, облучение высокоэнергетичными частицами, нанесение промежуточных подслоев. Однако, процессы химической • и физической активации усложняют технологию создания тонкопленочных покрытий, а нанесение подслоев может существенно изменить свойства получаемых тонкопленочных структур. Поэтому разработка новых методов и, в частности, метода лазерного напыления, дающего повышенную адгезию без предварительной обработки подложек и нанесения дополнительных подслоев, имеет принципиальное значение. С научной точки зрения, представляет интерес исследовать механизмы наблюдаемой повышенной адгезии при лазерном напылении пленок.

Целями настоящей диссертационной работы являются:

1) определение величины адгезии при лазерном методе напыления для широкого круга пар пленка-подложка.

2) выяснение механизмов повышенной адгезии при лазерном методе напыления пленок.

Научная новизна.

1. Впервые измерена адгезия пленок большого числа веществ (№, Си, А1, Рс1, 51, 1п5Ь, Та205), напыленных лазерным

методом на различные подложки (Си, Fe, Si, Si02, Та205, углерод, стекло, слюду, фторопласт). Почти для всех исследованных пар найдена повышенная адгезия (~107Па) без предварительной обработки подложки.

2. Определена структура ! переходной области Pd-Si(111) при лазерном напылении палладия с помощью трех методов: асимптотической брегговской дифракции (АБД). оже-электронной спектроскопии (ОЭС) и резерфордовского обратного рассеяния (POP). Проведен сравнительный анализ, структур переходных областей Pd-Si( 111) при термическом и лазерном методе напыления паладия. . * •

3. Определена структура переходной области Аи-Si{111) при лазерном напылении золота двумя методами: оже-электронной спектроскопией и резерфордовскйм обратным рассеянием. Найдена связь между параметрами переходной области и параметрами лазерного напыления (температурой , подложки и плотностью потока лазерного излучения).

4. Определена структура переходной области Ni-стекпо, Ni-ситалл при лазерном напылении Ni методом резерфордовского обратного рассеяния.

5. Показано, что повышенная адгезия тонких пленок, напыленных лазерным методом, определяется особенностями лазерного испарения: высокой энергией осаждаемых атомов, наличием ионов, большой скоростью напыления, высоким "эффективным вакуумом".

На защиту выносятся следующие основные научные результаты и положения:

1. Получение методом лазерного напыления пленок: Ni,-Cu, Al, Pd, Si, InSb, Та205 на различных подложках: Cu, Fe, Si, Si02, Ta2C>5, углероде, стекле, ситалле, слюде, фторопласте.

2. Измеренные величины адгезии пленок (Ni, Си, At, Pd, Si, InSb, Та205), напыленных лазерным методом на различных подложках (Си, Fe, Si, Si02, Ta2Os, углероде, стекле, ситалле,, слюде, фторопласте). - -

3. Установленный экспериментальный факт об универсальности большой (> 107Па) величины адгезии для большинства исследованных пар пленка-подложка. ,

4. Модели структуры переходной области Pd-Si(111) при лазерном и термическом напылении палладия, полученные на оснований данных оже-электронной спектроскопии (ОЭС), резерфордовского обратного рассеяния (POP), асимптотической брегговской дифракции (АБД).

' 5. Модели структуры переходной области Au-Si(111) при изменении плотности потока лазерного излучения и температуры подложки при лазерном напылении золота, полученные на основании данных оже-электронной , спектроскопии (ОЭС), резерфордовского обратного рассеяния (POP), асимптотической брегговской дифракции (АБД).

6. Механизмы возникновения большой величины адгезии, - определяемые особенностями лазерного метода . напыления: высокой энергией осажденных атомов, наличием ионов, большой скоростью напыления, высоким "эффективным вакуумом".

: : - ^

Практическая ценность диссертационной работы заключается в получении новой информации об адгезии тонких пленок различных веществ на различных подложках при использовании лазерного метода напыления. Эта информация может быть успешно применена в технологии изготовления интегральных микросхем (Au-Si(111)), в создании чувствительных элементов (сенсоров) к различным газам (H2, H2S, NOx, СО и др.) на базе МДП-структур, в создании устройств для преобразования солнечной энергии в электрическую, в создании сверхпроводниковых устройств, 6 медицине (например, в протезировании), в формировании защитных трудно изнашиваемых покрытий (алмазоподобные пленки) и т.д.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на:

- Международном семинаре №154 «Физика и химия обработки материалов концентрированными потоками энергии» под председательством академика АТН РФ A.A. Углова (Июнь 1996г., г.Москва);

- Научной сессии МИФИ-98 в разделе «Оптика и лазерная физика» под председательством профессора Ю.А.Быковского (1998г., г.Москва).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 5 статей, перечень которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации составляет 138 страницы, включая 33 рисунок и 6 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе ("Исследования адгезии тонких пленок на различных подложках и изучение переходной области пленка-подложка . (обзор литературы)") ; представлены известные данные об адгезионной прочности тонких пленок, поверхности раздела между пленкой и подложкой, видах связи на границе раздела. Приводятся сведения о различных методах, позволяющих определить силу адгезии, наиболее известные из которых: метод царапания, метод отслаивания, -метод "нормального отрыва". Обсуждаются сложности в интерпретации полученных экспериментальных результатов различными методами. Подробно обсуждены преимущества и недостатки метода "нормального отрыва".

Рассматривается влияние технологических параметров производства на адгезионную прочность пленок. Обсуждается технология лазерного напыления пленок на различные подложки, особенности лазерного метода, его отличие от других методов. . Анализируется связь между величиной адгезии и явлениями, происходящими на границе раздела . пленка-подложка.

В связи с вопросом об образовании различных переходных областей в процессе роста пленок обсуждается вопрос о применении различных методов для исследований -структуры переходных областей методами: АБД (асимптотической брегговской дифракции), POP (резерфордовского обратного рассеяния), ОЭС (оже-элёктронной спектроскопии) и др.

Во второй Главе ("Величина адгезии пленок (Ni, Си, AI, Pd, Si, InSb, Ta2Os), напыленных лазерным методом на

различных подложках (Си, Яе, Б!, 8!02, Та205, углероде, стекле, ситалле, слюде, фторопласте)") приводится схема использованной экспериментальной установки для лазерного напыления пленок. Пленки наносились в вакууме 10"5 мм. рт. ст. с помощью импульсного твердотельного лазера (плотность потока излучения в импульсе ц=109 Вт/см2, длительность импульса т=10нс). Подложка прогревалась до температуры 300°С. Скорость . осаждения составляла около10®нм/с. .

Приводится также схема измерения адгезии тонких. пленок методом "нормального отрыва" с использованием буферного слоя №. Этим методом была измерена адгезия для ; большого числа пар пленка-подложка (см. табл. 1). Как видно из таблицы, для пар металл-металл наблюдается разрыв между исследуемой пленкой и буферной никелевой пленкой. Это свидетельствует о том, что истинная величена адгезии в этом случае больше, чем указанная в таблице. Для Рс1, Эк 1пЭЬ, ТагС>5 на Ре и Си также наблюдаются большие величины адгезии (~ 1,5-107 Па). Особый интерес для микроэлектроники представляют данные для А! на (> 2,5-Ю7 Па).

Следующая группа пар - это пленки на окислах (ЗЮ2, стекле, ситалле, Та205). В этой группе (за исключением Та205) адгезия также велика и приближается к адгезии на металлах.

Существенно меньше величины адгезии получились для подложек: углерода, слюды, фторопласта. Отметим, что из-за слоистой структуры слюды наблюдается когезионный отрыв, поэтому истинную величину адгезии пленки на слюде

таким методом измерить не удалось. Минимальная адгезия наблюдается на фторопластовой подложке. '

С точки зрения повышения адгезии пленочных покрь>1тий, приведенный сравнительный анализ показал, что лазерный метод напыления имеет преимущества по сравнению с другими известными методами.

В третьей главе ("Сравнительное исследование структуры переходной области Pd-Si(111) при лазерном и термическом напылении палладия") была исследована структура переходной области пленка-подложка тремя методами: АБД, ОЭС и POP для двух различных способов напыления: термического и лазерного. С помощью АБД были установлены параметры структуры -, переходных слоев (см. табл. 2). При лазерном напылении палладия в монокристаллической подложке кремния возникают искажения кристаллической решетки в слое ~ 50А. Для образцов Si с пленкой Pd, осажденной термическим напылением, изменение не обнаружено. Расчеты в кинематическом приближении показывают, что для исходного образца Si(111) толщина с измененным параметром решетки, L, составляет ~ 10А, что соответствует трем монослоям. Среднее значение статического фактора Дебая-Уоллера (е w) и деформация решетки, : Да/а, приведены в таблице. Равенство e"w=1 для исходного образца (подложки Si(111)) свидетельствует о резкости границы перехода. Наличие положительной деформации (Да/а >0) в искаженном слое обусловлено остаточными напряжениями, созданными в процессе приготовления монокристаллической подложки.

Таблица 1. Величина силы адгезии Г для различных пар пленка-подложка при лазерном напылении

пленок, МПа

Подложка Ре Си БЮ2 Стекло Ситалл Та205 С Слюда Фтороплас

Пленка

N1 17,1* 19,2* 21,8* 15,1 22,1 17,0 9,4 11,4 2,0** 4,5

Си 16,1* - 21,0* 16.1 18.1 14,3 6,0 9,8 2.1** 6,0

А1 19,5* 24,5* 25,1* 22,8 23,2 16.7 8.2 10,2 2,2** 5,8

Рс1 16,5 14,8 19,7 9,7 15.5 12,1 6.3 . 8,3 ! - - ■

Э'! 15,1 14,6 - : •, 16,8 11.2 12,2 . 7.0 5,2 2.1**

1пБЬ 12,9 12,5 18,1 11,6 9,7 10,1 . 6,8 6.В 2,1** - ■

• Та205 18.8 19,3 19,8* 15.2 9,6 11,9 5,7 ■ - -

*Отрыв буферной никелевой пленки от исследуемой пленки.

"Разрыв подложки (когезионный отрыв).

Переходный слой для образца с пленкой Рс5, полученной, лазерным методом, удовлетворительно описывается только при разбиении его не менее, чем на два подслоя. Как видно из таблицы, в первом подслое статический фактор Дебая -Уоллера уменьшается до 0,79. Соответствующее значение для второго подслоя равно 0,97. Существенное изменение структуры наблюдается в первом подслое. Это может быть обусловлено двумя причинами: возрастанием смещения атомов из положения равновесия, что приводит к нарушению фазовых соотношений, а также увеличением рельефа на границе ренгеноаморфная пленка - подложка. Смещение атомов, по-видимому, вызвано радиационными дефектами.

Таблица 2. Параметры структуры переходных слоев по данным метода АБД.

Образцы Номер подслоя/общее количество слоев е" Да/а ЦА

исходный БКШ) • 1/1 -1 0.8 ■ 10"2 11 ± 1

а(111)с пленкой Рс1 1/2 0.79 -0.75 • 10 3 25 + 5

(лазерное напыление) 2/2 0.97 0.5 • 1СГ3 28 ±5

Спектры, полученные с помощью ОЭС (см. рис.1), показывают существенную разницу в переходной области

пленка-подложка, для различных методов напыления. Установлено, что в случае термического напыления (в отличие от лазерного) между Рс1 и 81 проявляется пик кислорода, который можно отнести к пленке ЗЮ2. На кривой распределения кремния для пленки, полученной лазерном напылении, наблюдается пик,, соответствующий соединению

Рис 1. Интенсивность оже-спектров образцов Рс1-5'|(111) в зависимости от времени ионного травления: а)- термически напыленный Рс1; б)- Рс1 нанесен с помощью лазерного напыления. - палладий, 0 - кремний, ® - кислород.

На рис. 2 показан спектр обратного рассеяния ионов.. Не" от монокристаллического кремния с пленкой Рб толщиной ~ 17А, напыленной лазерным методом. Сплошная линия (расчетная кривая) описывает переходную область типа

и

"монослой на монослой". Как видно из полученного спектра,, при лазерном методе наблюдается некоторое - размытее границы кремния в' виде ступеньки. Это указывает на образование силицида палладия. Анализ дает толщину силицидного слоя .-30 А. При термическом методе напыления наблюдалась резкая граница кремния, т. е. силицид палладия в этом случае не образуется. .

800

§ 600

Л

С.

С 3

е;

X

г

<

о ™

* ZOO 2 со

О

Рис.2. Спёктр резерфордовского обратного рассеяния для пленки Pd, напыленной лазерным методом на Si(111).

Для оценки концентрации атомов примесей и атомов пленки на поверхности подложки были сняты спектры POP в режиме каналирования для трех образцов: 1)для исходной

Энергия, МэВ

0 8 0.7 0.8 0.9 Ю —г— — - -г------г----т----1—

s.

■>\

h

J

1;

it

^f. i. V

350 <00

Канал

подложки Si(111); 2) для пары Pd-Si(111), когда пленка палладия напылялась лазерным методом; 3)для пары Pd-Si(111) с пленкой, напыленной термическим методом. Было установлено, что концентрации ; кислорода для исходной подложки Si(111) и пары Pd (лазерный)-ЗК111) практически одинаковы, а концентрация кислорода для пары Pd (термический)-51(111) в два раза превышает концентрацию кислорода на исходной подложке. Этот факт свидетельствует о том, что для лазерного метода существенного травления окисла в процессе напыления не происходит и концентрация естественного окисла до и после напыления остается неизменной. При термическом же методе в процессе напыления слой окисла увеличивается вдвое. Таким образом, установлено, что при лазерном методе напыления для пары Pd-Si(111) формируется "химически связанная", переходная область (Pd2Si толщиной ~ 30 А), а при термическом -переходная область Pd-Si(111) имеет слоистую структуру, содержащую Si02.

Измерения адгезии показали, что для пленок палладия, напыленных лазерным методом имел место когезионный отрыв по ; материалу пленки, т. е. величина адгезия была > 107 Па. Для пленок палладия, напыленных термическим методом, наблюдалась слабая адгезия (~106Па) с отрывом по границе раздела, однако, подложка после отрыва имела характерный металлический блеск, что свидетельствует об остаточном Pd на подложке кремния.

В четвертой главе ("Анализ структуры переходной области Au-Si(111) при изменении плотности потока лазерного излучения и температуры подложки") методами ОЭС и POP

и

была исследована переходная область между пленкой Аи и монокристаллической подложкой $¡(111). Установлено, что такие параметры, как температура подложки и плотность

Время травления, мин. Время травления, мин.

а) б)

Рис.3. Оже-электронные спектры: а - ^ = 109 Вт/см2, Т = 320°С), б - 'в = 109 Вт/см2 ,Т = 20°С).

потока лазерного излучения существенно влияют на образующуюся в процессе напыления структуру переходной области пленка-подложка. При температуре подложки Т = 320°С и плотности потока лазерного излучения q = 109 Вт/см2 формируется диффузная переходная область

Энергия. МчВ

а)

Энергия. МтВ

0.0 0.5 1.0 ' 1.5 3000 -:-,-,-,-,-,-г-

2500 -

0 200 400 600 800 1000

Канал

б)

Рис.4. Спектры резерфордовского обратного рассеяния: а-(Я = 109 Вт/см2, Т = 320°С), б-(я = 109 Вт/см2, Т = 20°С).

шириной ~ 270А. Это следует из анализа спектров ОЭС и POP (см. рис. 3 а), 4 а)). При таких условиях напыления имеет место большая величина адгезии пленки золота > 30 МПа. Уменьшение плотности потока лазерного излучения до q = 7-107 Вт/см2 приводит лишь к изменению ширины диффузного слоя, а не к структурным изменениям. При этом величина адгезии не меняется существенно. В то же время уменьшение температуры подложки в процессе напыления пленки приводит к образованию переходной области, имеющей слоистую структуру. Из анализа спектров POP и ОЭС (см. рис. 3 б), 4 б)) следует, что таких слоев несколько. Первый слой - это оксид кремния Si02, толщиной 250А, второй - смесь Si02 и Аи, толщиной 200А. Было также исследовано влияние предварительного прогрева подложки до 320°С, при этом последующее напыление проводилось на охлажденную до 20°С подложку. Наблюдалось уменьшение толщины слоя Si02 до 120А, что свидетельствует о частичной десорбции атомов кислорода, способных принять участие в процессе окисления кремния на поверхности. В то же время слой Au + Si02 увеличивался до 300А. В обоих случаях наблюдалась достаточно низкая адгезия ~ 1 МПа. Микроскопические исследования показали, что отрыв пленки Аи от подложки происходит по рыхлому оксидному слою. Таким образом, было установлено, что величина адгезии зависит от температуры подложки и, в меньшей мере, от плотности потока лазерного излучения.

В пятой главе ("Структура переходной области Ni-ситалл, Ni-стекло, полученной с помощью резерфордовского

обратного рассеяния и величина адгезии пленок никеля") исследовалась зависимость величины силы адгезии от изменения температуры подложки для пар №-стекло и ситалл. На кривых наблюдается скачок в интервале температур 230-270°С. Нижний предел адгезии ~ 1 МПа соответствует величине адгезии, получаемой с помощью термического метода напыления. Верхний предел ~ 20 МПа характерен для лазерной методики напыления.

¡А

— г—Ni-ситалл —•>—N1-стекло

10' 10" 10" ПЛОТНОСТЬ ПОТОКА ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ q. Вт/см'

Рис.5. Зависимость силы адгезии от плотности потока лазерного излучения для пар Ni-ситалл, Ni-стекло.

Для этих пар Ni-стекло, Ni-ситалл были сняты спектры POP. Экспериментальные спектры удается описать наилучшим образом, если ввести предположение о том, что между пленкой и подложкой существует перемешанный

(диффузный) слой. На примере пар №-стекло, №-ситалл было исследовано влияние плотности потока лазерного излучения, Я, на величину адгезии! Результаты показаны, на рис.5 Характерной особенностью этих зависимостей является скачкообразное увеличение адгезии при достижении величины q г 108 Вт/см2. Этот факт естественно связать с ионным составом испаряемого вещества :. и наличием высокоэнергетичных нейтральных атомов при лазерном испарении вещества. Таким образом, был сделан вывод о том, что величина адгезии зависит от Температуры подложки и плотности потока лазерного излучения, и для каждой пары веществ эти параметры следует подбирать индивидуально.

В шестой главе ("Обсуждение механизмов повышенной адгезии при лазерном напылении пленок") на 'базе полученных результатов по изучению адгезии тонких пленок при лазерном методе их напыления и исследованию переходной области пленка-подложка обсуждаются основные факторы, влияющие на увеличение адгезии по сравнению с другими методами напыления пленок.

Обсуждается влияние плотности потока лазерного излучения на процессы образования ионов. Известно, что при плотностях потока излучения q~ 107-ь 108 Вт/см2 в факеле испаряющегося вещества очень мало заряженных частиц, в этот момент происходит интенсивная эмиссия нейтральных атомов с поверхности твердого тела. Начиная с величины q~ 108ч-109 Вт/см2 (для конкретного вещества порог обусловлен величиной потенциала ионизации и некоторыми другими параметрами), в плазме появляются однозарядные ионы. При дальнейшем увеличение плотности потока

наблюдается интенсивное увеличение количества однозарядных ионов, а при достижении следующего порогового значения в факеле появляются двухзарядные ионы. Главной особенностью формирования распределений атомов по энергии с ростом плотности падающего излучения для всех элементов таблицы Менделеева является наличие соответствующей границы по q, когда в спектрах возникает второй максимум интенсивности;ионов и появляется группа атомов в области больших ; энергий. Появление высокоэнергетичных атомов с ' энергией Е>40 эВ свидетельствует о рекомбинационных процессах в лазерном факеле. При интенсивностях лазерного излучения 107 Вт/см2 наблюдается лишь один максимум атомов в области 10 эВ.

Рассматривается также влияние высокоэнергетичных частиц на активацию процессов взаимодействия между атомами на поверхности подложки в рамках молекулярно-динамического приближения. Показано, что энергии атомов в 10 эВ при количестве таких атомов > 50% от общего числа налетающих частиц в лазерной плазме достаточно для смещения атомов на подложке. Это способствует росту пленки с улучшенной структурой. Дальнейшее повышение кинетической энергии осаждаемых частиц приводит. к эффектам распыления подложки и напыляемой пленки, образованию искажений подложки, имплантации налетающих атомов и ионов в подложку. Таким образом, при увеличении плотности потока лазерного излучения- существует некий порог (для каждой пары веществ свой), после которого концентрации высокоэнергетичных частиц достаточно для того, чтобы на подложке происходила активация структурных

изменений, приводящих, в частности, к образованию пленок с большой адгезией.

Известно, что адгезионная энергия различных пар пленка-подложка изменяется в пределах: 0,1-10 эВ на адсорбируемый атом. Это как раз соответствует диапазону возможных энергий' связи атомов в кристаллах; при этом минимальная энергия соответствует физической сорбции (силы Ван-дер-Ваальса), а максимальная - хемосорбции (силы обменного взаимодействия). Величина измеряемой адгезии праетически определяется структурой переходной области, которая наиболее вероятна для пар атомов данного сорта. Очевидно, что для достижения максимальной адгезии данной пары необходимо сблизить атомы на расстояние порядка нескольких ангстрем, т.е.. на величину межатомного расстояния в кристалле. При лазерном напылении за счет . большой энергии испаряемых ионов и атомов возможны процессы, которые способствуют такому сближению, в результате чего формируется либо "химически связанная", либо диффузная переходная область.

Еще одна особенность, которой обладает метод лазерного напыления, заключается в том, что в процессе напыления пленок столкновение выскоэнергетичных частиц с поверхностью подложки приводит к ее разогреву. В зависимости от содержания в лазерной плазме высокоэнергетичных частиц вплоть до 100 эВ повышение возможно до 100°С. Для более тяжелых ионов такой разогрев ниже и составляет ~50°С, Величина ДТ зависит как от атомов напыляемого материала, так и от материала подложки. Температура такого дополнительного прогрева по глубине

резко падает в пределах 2-7 мкм. Эта особенность играет : большую роль- при осаждении пленок в низком вакууме, способствуя дополнительной десорбции атомов остаточных газов с поверхности и подложки, и пленки в процессе напыления.

Следующая особенность лазерного напыления состоит в том, что каждый последующий слой атомов растет в "эффективном", очень высоком вакууме, поскольку при лазерном напылении испаряемое вещество осаждается на подложку очень короткими интервалами 10'8 с, и за это время атомы остаточных газов в вакуумной камере "не' успевают" адсорбироваться и захватываться растущей пленкой. Кроме того, на чистоту напыляемой пленки влияет процесс, при котором бомбардировка поверхности подложки высокоэнергетичными частицами осаждаемого вещества на переднем фронте лазерного импульса напыления приводит к дополнительной очистке (травлению) поверхности. В таких условиях вырастает чистая пленка в сравнительно невысоком "среднем" вакууме ~ 10"5 мм. рт. ст.

Таким образом, большую наблюдаемую адгезию пленок при лазерном напылении следует объяснять особенностями лазерной методики: 1) высокой энергией атомов распыленного вещества; 2) наличием ионов, 3) сильной неравновесностью, 4) большой скоростью напыления, 5) высоким "эффективным" вакуумом. Основываясь на этих особенностях, можно подобрать оптимальные условия нанесения пленочных покрытий в вакууме дг1я лазерной методики, при которой будет наблюдаться повышенная адгезия. К таким условиям следует отнести температуру подложки и плотность потока

лазерного напыления. При оптимальном подборе этих параметров достигается большая величина адгезионной прочности. Причина такой повышенной адгезии состоит в формировании на границе раздела либо химически связанной, либо диффузной переходной области пленка-подложка. Лазерная методика напыления пленочных покрытий позволяет достаточно просто и технологично создавать условия, при которых формируются благоприятные переходные области.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ В данной работе впервые проведено комплексное исследование механизмов возникновения больших величин адгезии при лазерном напылении пленок прецизионными физическими методами. Основные результаты состоят в следующем:

1. Методом лазерного напыления получены пленки различных веществ (Ni, Си, Al, Pd, Si, InSb, Та205) на различных подложках (Си, Fe, Si, Si02, Та205, углероде, стекле, ситалле, слюде, фторопласте) без предварительной обработки поверхности подложки.

2. Измерены величины адгезии для большого числа пар пленка-подложка методом "нормального отрыва" с использованием промежуточного слоя Ni, нанесенного лазерным методом. Установлено, что для большинства пар пленка-подложка (за исключением фторопласта) величина адгезии превышает 107 Па.

. 3. Определена структура переходной области пленка-подложка пары Pd-Si(111) методами АБД, POP и ОЭС при лазерном и термическом напылении палладия. Обнаружены различия в формировании переходной области для различных

методов напыления. При лазерном напылении палладия.в. монокристаллической подложке кремния возникают искажения кристаллической решетки в слое ~ 50А; на границе раздела формируется «химически связанная» переходная область Pd2Si толщиной - ЗОА. При .термическом напылении переходная область имеет слоистую структуру, содержащую Si02. Адгезия пленок палладия, напыленных . лазерным методом на монокристалле Si(111), более 10' Па, что на порядок выше адгезии пленок, напыленных, термическим ; способом.; -'

4. Методами,-ОЭС и POP определена структура переходной области Au—Si{ 111) при лазерном напылении/ золота. Изучено влияние плотности потока лазерного излучения и температуры подложки на формирование переходной области. Переходный слой между Si(111) и чистой • пленкой Аи состоит из диффузной . области толщиной , х 100 ^ 200А при температуре подложки ,300°С. Уменьшение плотности потока лазерного излучения q от 109 Вт/см2 до 107 Вт/см2 приводит к уменьшению толщины диффузного слоя от 200 до ЮОА, при этом величина адгезии существенно не меняется. Уменьшение температуры подложки до 20°С приводит к уменьшению адгезии на порядок. При этом переходная область Au-Si(111) состоит из нескольких слоев: первый слой - оксид кремния толщиной ~ 250А, второй -смесь Si02 и Аи толщиной ~ 200А. Предварительный прогрев подложки приводит лишь к изменению соотношения толщин слоев (120А и ЗООА, соответственно,).

5. Предложены механизмы повышенной адгезии при лазерном напылении. Высокая адгезия достигается за счет

формирования ' либо химически связанной, либо диффузионной переходной области между пленкой и подложкой. Такие: переходные области формируются за счет высокой энергии осаждаемых атомов, наличия ионов в потоке осаждаемых частиц, сильной неравновесности процесса кристаллизации, большой скорости напыления и высокого «эффективного» вакуума в процессе напыления.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ СТАТЬЯХ: /

1. Жованник Е.В., Николаев И.Н., Ставкин Д.Г.',.Уточкин Ю.А. Адгезия при лазерном напылении пленок// Физика и химия обработки материалов, 1996. №6. С. 72-77.

2. Жованник Е.В., Имамов P.M., Ломов A.A., Николаев И.Н., Ставкин Д.Г., Шевлюга В.М. Исследование переходной области Pd-Si(111) при лазерном напылении палладия/1 Кристаллография, 1996. № 5. С. 935-939.

3. Жованник Е.В., Куликаускас B.C., Николаев И.Н. Структура переходной области Pd-Si(111) при лазерном напылении палладия// Физика и химия обработки материалов, 1998. №5. С. 48-52.

4. Жованник Ё.В., Николаев И.Н. Механизм адгезии при лазерном напылении пленок// Физика и химия обработки материалов, 1998. №6. С. 42-47.

5. Жованник Е.В., Николаев И.Н. Адгезия при лазерном напылении пленок/1 Сборник научных трудов 1998. 4.2. МИФИ. С. 56

6. Жованник Е.В., Куликаускас B.C., Николаев И.Н., Шевлюга В.М. Структура переходной области Au-Si(111) при лазерном напылении золота/1 Поверхность, 1999. №4. С. 3135.

Введение.

Глава 1. Исследования адгезии тонких пленок на различных подложках и изучение переходной области пленка-подложка (обзор литературы).

1.1. Методы измерения адгезии тонких пленок на различных подложках.

1.2. Поверхность раздела между двумя контактирующими телами.

1.3. Вид связи на границе раздела.

1.4. Изучение факторов, влияющих на величину адгезии тонких пленок к подложкам.

1.5. Технологии получения пленочных покрытий.

1.6. Осаждение тонких пленок лазерным методом.

Глава 2. Величина адгезии пленок (Ni, Си, Al, Pd, Si,

InSb, Та205), напыленных лазерным методом на различных подложках (Си, Fe, Si, Si02, Та205, углероде, стекле, ситалле, слюде, фторопласте).

2.1. Схема лазерного и термического метода напыления пленок.

2.2. Схема измерения адгезионной прочности с использованием промежуточного слоя Ni.

2.3. Величина адгезии для различных пар пленка-подложка.

Глава 3. Сравнительное исследование структуры переходной области Pd-Si(111) при лазерном и термическом напылении палладия.

3.1. Результаты, полученные с помощью оже-электронной спектроскопии (ОЭС).

3.2. Использование резерфордовского обратного рассеяния (POP).

3.2.1. Режим скользящей геометрии.

3.2.2. Режим каналирования.

3.3. Результаты, полученные с помощью асимптотической брегговской дифракции (АБД).

3.4. Измерения адгезии методом "нормального отрыва" для пары Pd-Si(111).

3.5. Сравнительный анализ исследований проведенных POP, ОЭС и АБД для пары Pd-Si(111).

Глава 4. Анализ структуры переходной области Аи-Si(111) при изменении плотности потока лазерного излучения и температуры подложки.

4.1.1. Анализ структуры переходной области Au-Si(111) при изменении плотности потока лазерного излучения.

4.1.2. Зависимость величины адгезии от плотности потока лазерного излучения.

4.2.1. Анализ структуры переходной области Au-Si(111) при изменении температуры подложки.

4.2.2. Зависимость величины адгезии от температуры подложки.

Глава 5. Структура переходной области Ni-ситалл, Ni-стекло, полученной с помощью резерфордовского обратного рассеяния и величина адгезии пленок никеля.

Глава 6. Обсуждение механизмов повышенной адгезии при лазерном напылении пленок.

При решении ряда технических задач важную роль играет вопрос о создании прочных контактов между парами разнородных материалов. Степень прочности контактов характеризуется величиной адгезии. Адгезия является очень сложным физико-химическим явлением, которое зависит от множества технологических параметров процесса изготовления тонкопленочных изделий. В настоящее время отсутствует общая теория адгезии из-за нескольких причин: во-первых, из-за того, что на величину адгезии влияет большое число параметров, причем некоторые из них с трудом поддаются контролю, во-вторых, из-за того, что адгезия может быть обусловлена различными физическими явлениями. Кроме того, проблема оптимальных параметров напыления пленок осложняется отсутствием совершенной методики измерения силы адгезии.

Многие свойства получающихся пленок, в том числе и адгезия, зависят от технологических параметров нанесения. К настоящему времени разработано много методов нанесения пленочных покрытий: метод термического напыления в вакууме, метод ионного распыления, метод электроннолучевого испарения и т. д. Среди разнообразных методов приготовления пленок особое место занимает метод лазерного напыления. Хорошо известны отличительные особенности лазерной методики. Это - технологическая простота, чистота процесса напыления за счет отсутствия в вакуумной камере испарителя, возможность получения пленок широкого круга материалов (включая тугоплавкие) за счет высокой плотности потока энергии лазерного излучения, возможность получения многокомпонентных соединений без нарушения состава исходных материалов, получение пленок с уникальными свойствами (алмазоподобные пленки) и т.д.

Поэтому разработка новых методов, и, в частности, метода лазерного напыления, дающего повышенную адгезию без предварительной обработки подложек и нанесения дополнительных подслоев, имеет принципиальное значение. С научной точки зрения, представляет интерес исследовать механизмы наблюдаемой повышенной адгезии при лазерном напылении пленок.

Целями настоящей диссертационной работы являются:

1) определение величины адгезии при лазерном методе напыления для широкого круга пар пленка-подложка.

2) выяснение механизмов повышенной адгезии при лазерном методе напыления пленок.

Научная новизна.

1. Впервые измерена адгезия пленок большого числа веществ (Ni, Си, Al, Pd, Si, InSb, ТагОб), напыленных лазерным методом на различные подложки (Си, Fe, Si, Si02, Ta205, углероде, стекле, слюде, фторопласте). Почти для всех исследованных пар найдена повышенная адгезия (~107Па) без предварительной обработки подложки.

2. Определена структура переходной области Pd-Si(111) при лазерном напылении палладия с помощью трех методов: асимптотической брегговской дифракции (АБД), оже-электронной спектроскопии (ОЭС) и резерфордовского обратного рассеяния (POP). Проведен сравнительный анализ структур переходных областей Pd-Si(111) при термическом и лазерном методе напыления паладия.

3. Определена структура переходной области Аи-Si(111) при лазерном напылении золота двумя методами: оже-электронной спектроскопией и резерфордовским обратным рассеянием. Найдена связь между параметрами переходной области и параметрами лазерного напыления (температурой подложки и плотности потока лазерного излучения).

4. Определена структура переходной области Ni-стекло, Ni-ситалл при лазерном напылении Ni методом резерфордовского обратного рассеяния.

5. Показано, что повышенная адгезия тонких пленок, напыленных лазерным методом, определяется особенностями лазерного испарения: высокой энергией осаждаемых атомов, наличием ионов, большой скоростью напыления, высоким "эффективным вакуумом".

На защиту выносится следующие основные научные результаты и положения:

1. Получение методом лазерного напыления пленок Ni, Си, Al, Pd, Si, InSb, Та205 на различных подложках Си, Fe, Si, Si02, Та205, углероде, стекле, ситалле, слюде, фторопласте.

2. Измеренные величины адгезии пленок (Ni, Си, Al, Pd, Si, InSb, Та205), напыленных лазерным методом на различных подложках (Си, Fe, Si, Si02, Та205, углероде, стекле, ситалле, слюде, фторопласте).

3. Установленный экспериментальный факт об универсальности большой (^ 107Па) величины адгезии для большинства исследованных пар пленка-подложка.

4. Модели структуры переходной области Pd-Si(111) при лазерном и термическом напылении палладия, полученные на основании данных оже-электронной спектроскопии (ОЭС), резерфордовского обратного рассеяния (POP), асимптотической брегговской дифракции (АБД).

5. Модели структуры переходной области Au-Si(111) при изменении плотности потока лазерного излучения и температуры подложки при лазерном напылении золота, полученные на основании данных оже-электронной спектроскопии (ОЭС), резерфордовского обратного рассеяния (POP).

6. Механизмы возникновения большой величины адгезии, определяемые особенностями лазерного метода напыления: высокой энергией осажденных атомов, наличием ионов, большой скоростью напыления, высоким "эффективным вакуумом".

Практическая ценность диссертационной работы заключается в получении новой информации об адгезии тонких пленок различных веществ на различных подложках при использовании лазерного метода напыления. Эта информация может быть успешно применена в технологии изготовления интегральных микросхем (Au-Si(111)), в создании чувствительных элементов (сенсоров) к различным газам (Н2, H2S, NOx, СО и др.) на базе МДП-структур, в создании устройств для преобразования солнечной энергии в электрическую, в создании сверхпроводниковых устройств, в медицине (например, в протезировании), в формировании защитных трудно изнашиваемых покрытий (алмазоподобные пленки) и т.д.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на

- Международном семинаре №154 «Физика и химия обработки материалов концентрированными потоками энергии» под председательством академика АТН РФ А.А. Углова (Июнь 1996г., г.Москва);

- Научной сессии МИФИ-98 в разделе «Оптика и лазерная физика» под председательством профессора Ю.А.Быковского (1998г., г.Москва).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 6 статей:

1. Жованник Е.В., Николаев И.Н., Ставкин Д.Г., Уточкин Ю.А. Адгезия при лазерном напылении пленок// Физика и химия обработки материалов, 1996. № 6. С. 72-77.

2. Жованник Е.В., Имамов P.M., Ломов А.А., Николаев И.Н., Ставкин Д.Г., Шевлюга В.М. Исследование переходной области Pd-Si(111) при лазерном напылении палладия!I Кристаллография, 1996. № 5. С. 935-939.

3. Жованник Е.В., Куликаускас B.C., Николаев И.Н. Структура переходной области Pd-Si(111) при лазерном напылении палладия/1 Физика и химия обработки материалов, 1998. №5. С.48-52.

4. Жованник Е.В., Николаев И.Н. Механизм адгезии при лазерном напылении пленок// Физика и химия обработки материалов, 1998. №6. С.42-47.

5. Жованник Е.В., Николаев И.Н. Адгезия при лазерном напылении пленок// Сборник научных трудов 1998. 4.2. С.56

6. Жованник Е.В., Куликаускас B.C., Николаев И.Н., Шевлюга В.М. Структура переходной области Au-Si(111) при лазерном напылении золота// Поверхность, 1999. №4. С.31-35.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, основных результатов и выводов, списка литературы. Объем диссертации составляет 139 страниц, включая 33 рисунка и 6 таблиц.

Основные результаты и выводы.

В данной работе впервые проведено комплексное исследование механизмов возникновения больших величин адгезии при лазерном напылении пленок прецизионными физическими методами. Основные результаты состоят в следующем:

1. Методом лазерного напыления получены пленки различных веществ (Ni, Си, Al, Pd, Si, InSb, Та205) на различных подложках (Си, Fe, Si, Si02l Та205, углероде, стекле, ситалле, слюде, фторопласте) без предварительной обработки поверхности подложки.

2. Измерены величины адгезии для большого числа пар пленка-подложка методом "нормального отрыва" с использованием промежуточного слоя Ni, нанесенного лазерным методом. Установлено, что для большинства пар пленка-подложка (за исключением фторопласта) величина адгезии превышает 107 Па.

3. Определена структура переходной области пленка-подложка пары Pd-Si(111) методами АБД, POP и ОЭС при лазерном и термическом напылении палладия. Обнаружены различия в формировании переходной области для различных методов напыления. При лазерном напылении палладия в монокристаллической подложке кремния возникают искажения кристаллической решетки в слое » 50А; на границе раздела формируется «химически связанная» переходная область Pd2Si толщиной ~ ЗОА. При термическом напылении переходная область имеет слоистую структуру, содержащую Si02. Адгезия пленок палладия, напыленных лазерным методом на монокристалле Si(111), более 107Па, что на порядок выше адгезии пленок, напыленных термическим способом.

4. Методами ОЭС и POP определена структура переходной области Au-Si(111) при лазерном напылении золота. Изучено влияние плотности потока лазерного излучения и температуры подложки на формирование переходной области. Переходный слой между Si(111) и чистой пленкой Аи состоит из диффузной области толщиной «100-г200А при температуре подложки 300°С. Уменьшение плотности потока лазерного излучения q от 109 Вт/см2 до 107 Вт/см2 приводит к уменьшению толщины диффузного слоя от 200 до 100А, при этом величина адгезии существенно не меняется. Уменьшение температуры подложки до 20°С приводит к уменьшению адгезии на порядок. При этом переходная область Au-Si(111) состоит из нескольких слоев: первый слой - оксид кремния, толщиной ~ 250А, второй -смесь Si02 и Аи толщиной ~ 200А. Предварительный прогрев подложки приводит лишь к изменению соотношения толщин слоев (120А и 300А, соответственно).

5. Предложены механизмы повышенной адгезии при лазерном напылении. Высокая адгезия достигается за счет формирования либо химически связанной, либо диффузионной переходной области между пленкой и подложкой. Такие переходные области формируются за счет высокой энергии осаждаемых атомов, наличия ионов в потоке осаждаемых частиц, сильной неравновесности процесса кристаллизации, большой скорости напыления и высокого «эффективного» вакуума в процессе напыления.

Благодарности.

В заключение выражаю искреннюю признательность научному руководителю профессору МИФИ И.Н. Николаеву за постановку задачи, постоянный интерес к работе, обсуждение результатов и советы при проведении исследований.

Благодарю заведующего кафедры "Физики твердого тела" профессора МИФИ Ю.А. Быковского за обсуждение полученных результатов, благодарю сотрудника кафедры Ю.А. Уточкина за помощь в напылении пленок. Благодарю сотрудников Института кристаллографии РАН Р. М. Имамова и А.А. Ломова, сотрудника Научно - исследовательского института ядерной физики МГУ B.C. Куликаускаса, сотрудника Института общей физики РАН В.М. Шевлюгу за сотрудничество в получении экспериментальных результатов.

1. Baba S., Kinbara A., Kajiwara I., Watanabe K. Internal stress and adhesion of r.f.-sputtered MgO films on glass substrates. Thin Solid Films, V.164, 1988, P.169-174.

2. Baba S., Kinbara A., Kikuchi A. Measurement of the adhesion of solver films to oxidized silicon. Thin Solid Films, V.164, 1988, P. 153-156.

3. Laugier M. Unusual adhesion aging behavior in ZnS thin films. Thin Solid Films, V.75, 1981, P.L19-L20.

4. Steinmann P. A., Hintermann H. E. J. Vac. Sci. Techol., A.3, 1985, P.2394.

5. Hintermann H. E. J. Vac. Sci. Technol., B.2, 1984, P. 816.

6. Valle J., Makela U., Matthews A., Murawa V. J. Vac. Sci. Techol., A.3 (1985), P. 2411.

7. Kinbara A., Baba S. Adhesion measurement of non-metallic thin films using a scratch method. Thin Solid Films, V.163, 1988, P. 6773.

8. Je J. H., Gyarmati E., Naoumidis A. Scratch adhesion test of reactively sputtered TiN coatings on a soft substrate. Thin Solid Films, V.136, 1986, P. 57-67.

9. Логинова А. Я., Айбикдер С. Б., Гринштейн Ф.Н. Оценка качества адгезии металлического покрытия к полимерной пленке методом царапания. Механика полимеров, Т.4, 1974, С. 641-646.

10. Kinbara A., Baba S., Kikuchi A., Kajiwara Т., Watanabe К. Adhesion measurement of thin films on glass substrates. Thin Solid Films, V.171, 1989, P. 93-98.

11. Чеботаренко Б.Я., Матвеев Г.М., Шоршоров М.Х., Рудой Б.Л. Исследование прочности сцепления пленок Cr, Ni, Al и Си с подложками из металлов и стекол. Неорганические материалы, Т. 10, 1974, №2, С.254-258.

12. Анищенко Л. Н., Яковлева В. А., Фридман 3. Г., Лобзов М. А., Кузнецов С. Е. Метод определения адгезии тонких пленок. Общий опыт в радиопромышленности, №6, 1981, С.49-50.

13. Capman B.N. Adhesion of thin metallic films. Aspects of adhesion. London. 1971, P.43-54.

14. Гольштейн P. В., Дашевский И. H., Ентов В. Н. Анализ модели отдира с учетом вязкоупругости клеевого слоя. Механика твердого тела, №2, 1979, С.110-116.

15. Jacobson R., Kruse В. Measurement of the adhesion of thin evaporated films on glass substrates by means of the direct pull method. Thin Solid Films, V.15, 1976, P.71-77.

16. Jacobson R. Measurement of the adhesion of thin films. Thin Solid Films, V.34, 1976, P.181-199.

17. Kadereit H.G., Schlemm A. Adhesion measurements of metallizations for hybrid microcircuits. Electrocomponent Science and Technology, V.4, 1977, P. 147-150.

18. Bhasin K., Jones D. В., Sinharoy S., James W. J. The adhesion of thin plasma-polymerized organic films to metal substrates. Thin Solid Films, V.45, 1977, P. 195-202.

19. Bekiarov D., Pashmakov В., Vateva E., Alexieva C. A study of the adhesion of vacuum-evaporated polyethylene films to aluminium. Thin Solid Films, V.157, 1988, P. 43-48.

20. Анищенко Л. М., Кузнецов С. Е. Влияние неоднородности удельной силы сцепления пленки с подложкой и неравномерности толщины пленки на величину силы отрыва контактной площадки. Физика и химия обработки материалов. 1982, №2, С.37-42.

21. Ondrik М. A., Anderson J. W, Potts E. G. A new method for testing adherance anchor pads on beam lead devices. 26th Electronic Components Conf. S. F.: Proceedings, 1976, P. 252.

22. Nagatsy H., Mimyra H. Y. On the relation between soldering reliability and thin film layer structure. Rev. Electr. Commun. Labos. 1972, V. 20, № 3-4, P. 327.

23. Sterhen S. Leven scrinning procedure for adhesion degradation due to soldering leaching in thick film hibrid microcircuits. 26th Electronic Componentc Conf. S. F.: Proceeding, 1976, April. P. 47-48.

24. Брайнес А. С., Кадосова Л. И., Кандыба П. Е. Быстрый эффективный способ очистки ситалловых подложек. Электронная техника. Сер. 3. Микроэлектроника. 1974, Выпуск 4, С. 73-76.

25. Chapman В. N. Thin-film adhesion. J. Vacuum Science and Technology, 1974, V. 11, №1, P. 106.

26. Блинов Г. А., Братова Г. С., Бумарев В. И. Адгезия металлических пленок к полимерной подложке. Электронная промышленность. 1975, №4, С. 31-34.

27. Sands Т., Keramidas V.G., Gronsky R., Washburn J. Initial stages of the Pd-GaAs reaction: formation and decomposition of ternery phases. Thin Solid Films, 1986, V.136, P. 105-122.

28. Tosa M., Ikeda Y., Yoshihara K. Effect of surface precipitation of titanium carbide on adherence of alumina film on steels. Thin Solid Films, 1989, V. 177, P. 107-115.

29. Stolyarova S.V., Simanovskis A.A., Kovalev V.N., Varchenya S.A. Ambient-induced interface reactions and adhesion failure in the Ag/TIBr-TII system. Thin Solid Films, 1989, V.177, P. 181-188.

30. Технология тонких пленок: Справочник/ Пер. с англ. под ред. М. И. Елисона, Г. Г. Смолко; Под ред. Л. Майселла, Р. Глена. Нью-Йорк, 1970.М.: Советское радио, 1977. Т. 2. С. 768.

31. Werner В.Т., Vreeland Т. JR., Mendenhall М.Н., Qui Y., Tombrello T.A. Enhanced adhesion from high energy ion irradiation. Thin Solid Films, 1983, V.104, P. 163-166.

32. Jacobson S., Jonsson В., Sandqvist B. The use of fast heavy ions to improve thin films adhesion. Thin Solid Films, 1983, V.107, P.89-98.

33. Harrach H. Graf Von, Chapman B.N. Charge effects in thin film adhesion. Thin Solid Films, 1972, V.13, P. 157-161.

34. Harrach H. Graf Von Calculation of Van der Waals adhesion. Thin Solid Films, 1974, V.22. P.305-314.

35. Упит Г. П., Варченя С. А. Адгезионная активность ювенильных поверхностей кремния к металлам. Активная поверхность твердых тел, 1976. С. 25-27.

36. Коваленко В.В., Упит Г.П. Влияние способа подготовки поверхности стекла на адгезию к нему вакуумных конденсатов индия. Физика и химия обработки материалов. 1983, №6, С.77-80.

37. Рыкалин Н. Н., Шоршоров М. X., Красулин Ю. Л. Физические и химические проблемы соединения разнородных материалов. Известия АН СССР. Серия Неорганические материалы. 1965, Т.1, №1, С. 29-36.

38. Коваленко В.В., Упит Г.П. Влияние ионного облучения на адгезию металлических конденсатов к стеклу Физика и химия обработки материалов. 1984, №2, С.70-75.

39. Метелкин И. И., Павлова М. А., Поздеева Н. В. Сварка керамики с металлами. М.: Металлургия, 1977. С.160.

40. Ройх И. Л., Файнштейн А. И., Соколов А. Д. Возможный механизм адгезии вакуумных покрытий. Физика и химия обработки материалов. 1975. № 5, С. 107

41. Уивер К. Диффузия в металлических пленках. Пер. с англ. под ред. В. Б. Сандомирского, А. Г. Ждана М.: Мир, 1973, Т. 6, С. 334-338.

42. Nagatsy Н., Mimyra Y. On the relation between soldering reliability and thin film layer structure. Rev. Electr. Commun. Labos. V. 20, 1972, №3-4, P. 327.

43. Тагиров P. Б., Батышкин Г. Ш., Валидов М. А. О нагревании подложек в вакууме. Оптико-механическая промышленность. 1976, № 5, С. 44-49.

44. Новиков С.А., Лухвич А.А. Влияние условий нанесения и термообработки на адгезионную прочность гальваническихникелевых покрытий на хромоникелевых сталях. Физика и химия обработки материалов. 1990, №5, С. 103-107.

45. Дородное А. М., Петросов В. А. О физических принципах и типах вакуумных технологических устройств. ЖТФ.1981, Т. 51, выпуск 3, С. 504-524.

46. Вишняков Б. А., Мордвинцев В. М., Голованов В. А. Исследование условий отсутствия образования полимерной пленки при электродной бомбардировке. Физика и химия обработки материалов. 1980, № 6, С. 58-63.

47. Ройх И. Л., Файнштейн А. И. Механизм активации поверхности при обработке в тлеющем разряде. Физика и химия обработки материалов. 1984, №5, С.82-84.

48. Анищенко Л. М., Кузнецов С.Е., Яковлева В.А. Влияние параметров обработки диэлектрических подложек в плазме тлеющего разряда на адгезию металлических покрытий. Физика и химия обработки материалов. 1984, №5, С.85-88.

49. Анищенко Л. М., Виленский А. Р., Кузнецов С. Е. Выбор параметров тлеющего разряда для очистки подложек. Приборы, средства автоматизации и системы управления. 1982, ТС-1, выпуск 10, С. 25-26.

50. Анищенко Л. М., Кузнецов С. Е., Яковлева В. А. Влиние параметров тлеющего разряда на адгезию пленочных покрытий. Физика и химия обработки материалов. 1984, № 6, С. 32-34.

51. Жаров В.А., Горелова О.Н. Влияние обработкиповерхности полимеров тлеющим разрядом и другими физическими методами на адгезию вакуумно-осажденных пленок металлов. Физика и химия обработки материалов. 1983, №4, С. 102-104.

52. Holland L. Substrate treatment and film deposition in ionized and activated gas. Thin Solid Films. 1975, V. 27, P. 185-203.

53. Берштейн В. А., Зайцев В. П., Никитин В. В., Жаров В. А. О действии тлеющего разряда на поверхность стекла. Физика и химия обработки материалов. 1979, № 4, С. 147-150.

54. Collins L.I., Perkins J.G., Stroud Р.Т. Effect of ion bombardment on the adhesion of aluminium films on glass. Thin Solid Films. 1969, V.4, P.41-45.

55. Файзрахманов И. А., Хайбуллин И. Б. Ионно-стимулированная адгезия тонких металлических пленок на стекле. Поверхность. Физика, химия, механика. 1994, №10-11, С. 57-61.

56. Kubovy A., Janda М. Influence of substrate temperature on intrinsis stress and adhesion of evaporated films. Czech J. Phys. 1976, V. 26, P. 957-959.

57. Keitoku S., Ezumi H. Residual compression in Ni film prepared by laser ablation. Jpn. J. Appl. Phys, 1994, V.33, P.L129-L130.

58. Hirth J.P., Pound G.M. Condensation and Evaporation-Nucleation and Growth Kinetics. Pergamon Press, Oxford, 1963.

59. Christian J.W. The theory of transformations in metals and alloys. Pergamon Press, Oxford, 1965.

60. Baglin J.E. Thin film adhesion: new possibilities for interface engineering. Materials Science and Engineering. B1. 1988, P.1-7.

61. Berry R. W., Hall P.M., Harris M.T. Thin film technology. Van Nostrand, Princetion, N.J., 1968, P.221.

62. Чопра К.Л. Электрические явления в тонких пленках. М.: Мир, 1972. С.368.

63. Технология тонких пленок. Справочник под ред. Л. Майссела, Р. Глэнга. М.: Советское радио, 1977.

64. Larson D.S. Methods of experimental physics. V.11, ed. R.V. Coleman, Academic Press, New York, 1974.

65. Colligon J.S., Grant W.A., Williams J.S., Lawson R.P. Applications of ion beam to materials, eds. G. Carter, J.S. Colligon, W.A. Grant, Inst. Phys. Conf. Ser. 28, Institute of Physics, London, 1965.

66. Менушенков А.П., Неволин B.H. Лазерная технология. Часть I. М.: МИФИ, 1992.

67. Осадин Б.А., Шаповолов Г.И. Нанесение тонких пленок с помощью импульсных генераторов плазмы. Физика и химия обработки материалов. 1976, №5, С.43-52.

68. Александров Л.Н. Кинетика кристаллизации и перекристаллизации полупроводниковых пленок. Новосибирск: Наука, 1985, С. 135-155.

69. Быковский Ю.А., Сильное С.М. Ионизация атомов и ионов в атомной плазме. Препринт МИФИ № 004-86. М., 1986, С.23.

70. Будяну В.А., Дамаскин И.А., Зенченко В.П. Свойства гетеропереходов n-GaAs-p-Si, полученных методомлазерной вакуумной эпитаксии. Физика и техника полупроводников. 1984, Т. 18, №4, С.619-623.

71. Быковский Ю.А., Козленков В.П., Николаев И.Н., Соколов Ю.С. Повышение адгезии пленок меди на полиимиде при лазерном напылении. Поверхность. 1994, № 3, С. 65-67.

72. Varchenya S.A., Upit G.P. Adhesive strength of the interface between a metal film and crystalline quartz. Thin Solid Films, 1984, V.122, P.59-62.

73. Varchenya S.A., Simanovskis A., Stolyarova S.V. Adhesion of thin metallic films to non-metallic substrates. Thin Solid Films,1988, V.164, P. 147-152.

74. Жованник E.B., Николаев И.Н., Ставкин Д.Г., Уточкин Ю.А. Адгезия при лазерном напылении пленок. Физика и химия обработки материалов, 1996, № 6, С. 72-77.

75. Tiller H.-J., Gobel R., Magnus В. A new concept of metal-resin adhesion using an intermediate layer of SiOx-C. Thin Solid Films,1989, V.169, P. 159-168.

76. Katz G. Adhesion of copper films to aluminum oxide using a spinel structure interface. Thin Solid Films. 1976, V.33, P. 99-105.

77. Oustry A., Berty J., Caumont M., David M.J., Escaut A. Structural properties of the Pd-Si interface: an investigation by reflection high energy electron diffraction. Thin Solid Films, 1982, V.97, P.295-300.

78. Tromp R., Loenen E. J. Van, Iwami M., Smeenk R., Saris F. W. Ion beam crystallography of metal-silicon interfaces: Pd-Si(111). Thin Solid Films, 1982, V.93, P.151-159.

79. Haydh Chen, White G.E., Stock S.R. An X-ray study of domain structure and stress in Pd2Si films at Pd-Si interfaces. Thin Solid Films. 1982, V.93, P.161-169.

80. Афанасьев A.M., Александров П.А., Имамов P.M. Рентгеновская структурная диагностика в исследовании приповерхностных слоев монокристаллов. М.: Наука, 1986, С. 95.

81. Seah М.Р. A review of the analysis of suface and thin films by AES andXPS. Vacuum. 1984, V. 34, № 3-4, P. 463-478.

82. Doollittle R.L. Semiautomatic algorithm for Rutherford backscattering analisis. Nucl. Inst, and Meth. 1986, V. B15, P.227-242.

83. Поут Дж., Мейер Дж. Тонкие пленки: взаимная диффузия и реакции: М.: Мир, 1982, С.576.

84. Жованник Е.В., Имамов P.M., Ломов А.А., Николаев И.Н., Ставкин Д. Г., Шевлюга В.М. Исследование структуры переходной области Pd-Si(111) при лазерном напылении палладия. Кристаллография. 1996, № 5, С. 935-939.

85. Schleich В., Schmeisser D., Gopel W. Structure and reactivity of system Si/Si02/Pd: a combined XPS, UPS and HREELS study. Surface Science. 1987, V. 191, P.367-384.

86. Anton R., Neukich U., Harsdorff M. Auger-electronspectroscopy analysis of a loss in palladium silicide formed from Pd deposits on silicon. Physical Review B, 1987, V.36, №14, P.7422-7427.

87. Ho P. S., Rubloff G.W., Lewis J.E., Moruzzi V.L., Williams A.R. Chemical bonding and electronic structure of Pd2Si. Physical Review B, 1980, V.22, №10, P.4784-4790.

88. Быковский Ю.А., Дегтярев В.Г., Дегтяренко Н.Н., Елесин В.Ф., Лаптев И.Д., Неволин В.Н. Кинетические энергии ионов лазерной плазмы. ЖТФ. 1972, Т.42, №8, С.658-662.

89. Жованник Е.В., Куликаускас B.C., Николаев И.Н. Структура переходной области Pd-Si(111) при лазерном напылении палладия. Физика и химия обработки материалов. 1998, №5, С. 48-52.

90. Cuberes М.Т., Bauer A., Wen Н., Prietsch М., Kaindl G. Ballistic-electron emission microscopy study of the Au/Si(111)7*7 and Au/CaF2/Si(111)7*7 interfaces. Appl. Phys. Lett. 1994, V. 64, №17, P.2300-2302.

91. Zydzik G. J., Van Uitert L. G., Singh S., Kyte T. R. Strong adhesion of vacuum evaporated gold to oxide or glass substrated. Appl. Phys. Letts. 1977, V. 31, № 10, P. 697-699.

92. Calliari L., Sancrotti M., Braicovich L. Aglomeration at Si/Au interfaces: A study with spatially resolved Auger line-shape spectroscopy. Physical Review В 1984, V.30, №8, P.4885-4887.

93. Mattox D.M. Thin film metallization of oxides in microelectronics. Thin Solid Films, 1973, V.18, P. 173-186.

94. Kordesch M.E., Hoffman R.W. Strongly adhesive gold electrodes on Melinex. Thin Solid Films, 1983, V.107, P. 365-371.

95. Жованник E.B., Куликаускас B.C., Николаев И.Н. Шевлюга В.М. Структура переходной области Au-Si(111) при лазерном напылении золота. Поверхность. 1999, №4, С. 3135.

96. Chen C.R., Chen L. J. Morphological evolution of low-temperature oxidation of silicon with a gold overlayer. J. Appl. Phys. 1995, V. 78, №2, P. 919.

97. Keitoku S., Ezumi H. Residual compression in Ni film prepared by laser ablation. Jpn. J. Appl. Phys. 1994, V.33. Part 2, №1B, P. L129-L130.

98. Быковский Ю.А., Сильное CM. Рекомбинация ионов в лазерной плазме. Препринт 008-87, 1987, МИФИ. С.23.

99. Тарасенко С.Н. Лазерно-индуцированный способ получения алмазоподобных аморфных пленок и их свойства. Физика и химия обработки материалов. 1990, №5, С. 84-87.

100. Тарасенко С.Н. Взаимодействие плазменного потока, полученного с помощью импульсного TEA С02-лазера, с поверхностью. Физика и химия обработки материалов. 1990, №5, С. 54-57.

101. Жованник Е.В., Николаев И.Н. Механизм адгезии при лазерном напылении пленок. Физика и химия обработки материалов. 1998, №6, С. 42-47.

102. Stormer М., Krebs H.V. Structure of laser deposited metallic alloys. J. Appl. Phys. 1995, V.78, №12, P.7080-7087.

103. Xianfan Xu. Perturbation of the substrate temperature by the impingement of laser ablated particles. J. Appl. Phys., 1995, V.78, №12, P.6715-6717.