Влияние угла падения пучка ионов на внутренние напряжения в осаждаемом покрытии

Abstract

В модели нелокального термоупругого пика низкоэнергетического иона получена формула для внутренних напряжений в покрытии, осаждаемом из наклонного пучка ионов в режимах постоянного и импульсного потенциала смещения. Предполагается, что деформация при ионной бомбардировке определяется плотностью дефектов, порождаемых первичным ионом, за вычетом дефектов, удаляемых в процессе ионного распыления. Проведен расчет напряжений в TiN покрытии, осаждаемом из потока ионов Ti в режиме импульсного потенциала при различных углах падения ионов. Показано, что напряжения при углах падения α ≠ 0 могут быть как меньше, так и больше напряжений, возникающих при нормальном падении ионов, в зависимости от величины потенциала. Установлено немонотонное поведение внутренних напряжений с возрастанием угла падения.

У моделі нелокального термопружного піка низькоенергетичного іона отримана формула для внутрішніх напружень в покритті, що осаджується з похилого пучка іонів у режимах постійного та імпульсного потенціалу. Припускається, що деформація при іонному бомбардуванні визначається щільністю дефектів, які породжуються первинним іоном, за виключенням дефектів, які видаляються в процесі іонного розпилення. Проведено розрахунок напружень в TiN покритті, що осаджується з потоку іонів Ti в режимі імпульсного потенціалу при різних кутах падіння іонів. Показано, що напруження при кутах падіння α ≠ 0 можуть бути як менше, так і більше напружень, що виникають при нормальному падінні іонів в залежності від величини потенціалу. Встановлено немонотонне поводження внутрішніх напружень зі зростанням кута падіння.

In the model of the nonlocal thermoelastic peak of low energy ion, formula for intrinsic stress in the coating deposited from an inclined beam of ions in the modes of continuous and pulsed bias potential is obtained. It is shown that deformation of the coating by ion bombardment depends on the density of defects generated by primary ion minus those defects which are removed in the sputtering process. With the help of obtained formula the stress calculation is carried out for TiN coating deposited from beam of Ti ions in the pulse potential mode for different incident angles. Calculation shows that stresses at incident angles α ≠ 0 can be both less and more than stress arising at normal incidence of the ions, depending on the bias potential. Non-monotonic behavior of intrinsic stress with incidence angle increasing is established