При реактивном магнетронном распылении в среде химически активного газа образование химического соединения на поверхности мишени изменяет скорость ее распыления. В результате происходит существенное изменение состава формируемой пленки в узком диапазоне давлений химически активного газа. Для того чтобы технологический цикл был хорошо воспроизводимым, необходимо четко понимать происходящие при распылении процессы, а также обеспечить высокий уровень контроля химически активного газа. В работе исследован процесс формирования тонких пленок Mo-Si-N-O при реактивном магнетронном распылении, которые используются как фазосдвигающие слои фотошаблонов. Рассмотрен теоретико-экспериментальный подход для прогнозирования и управления составом многокомпонентных тонких пленок, формируемых в процессе реактивного магнетронного распыления с использованием двух отдельных мишеней в среде химически активного газа. Приведены экспериментальные результаты изменения состава тонких пленок Mo-Si-N-O в зависимости от давления азота при реактивном магнетронном распылении одновременно двух мишеней - молибдена и кремния. Проведено моделирование изменения состава пленок Mo-Si-N-O с учетом теории газовой кинетики, геометрических характеристик вакуумного оборудования магнетронного распыления и простых физико-химических предположений. Установлено, что ключевым фактором, определяющим состав тонкой пленки, является процесс нитридизации мишеней, который приводит к резкому изменению скорости их распыления.

During reactive magnetron sputtering in chemically active gas environment, formation of chemical species on the surface of target changes its sputtering rate. As a result, significant composition change of film being formed occurs in narrow pressure range of chemically active gas. Good reproducibility of fabrication cycle requires precise understanding of processes running in sputtering and high level of chemically active gas control. In this work, the process of Mo-Si-N-O thin films, used as phase-shifting layers of phototemplates, formation by magnetron sputtering is investigated. A theoretical-experimental approach is presented for predicting and controlling the composition of multicomponent thin films formed by reactive sputtering using two separate targets in a chemically active gas environment. Experimental results of Mo-Si-N-O thin films composition change depending on nitrogen pressure during simultaneous reactive magnetron sputtering of two targets, molybdenum and silicon, are given. The character of the Mo-Si-N-O films composition change is substantiated by simulation with consideration to kinetic theory of gases, geometrical characteristics of vacuum magnetron sputtering equipment and simple physical and chemical assumptions. It has been established that key factor determining the thin film composition is the process of targets nitridation that leads to a sharp change in the rate of their sputtering.

Известия высших учебных заведений. Электроника = Proceedings of universities. Electronics: научно-технический журнал. — Москва: МИЭТ, 2022 -. — Электрон. журнал. — Периодичность: 6 раз в год. — Размещен на платформе "eLIBRARY.RU", ООО НЭБ: https://elibrary.ru/. — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение). — <URL:https://www.elibrary.ru/title_about_new.asp?id=7821>.

Известия высших учебных заведений. Электроника = Proceedings of universities. Electronics: научно-технический журнал. — Москва: МИЭТ, 2022 -. Т. 28, № 6, 2023. — (12 ст.). — Доступ по паролю из сети Интернет (чтение). — <URL:https://elibrary.ru/contents.asp?id=55172113>.