[发明专利]降低立方氮化硼薄膜应力的方法

权利要求书

1、一种降低立方氮化硼薄膜应力的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：取一硅衬底；

步骤2：将硅衬底置于离子束辅助沉积系统上，用高纯硼靶作为立方氮化硼薄膜沉积的溅射靶，硅靶作为掺杂源；

步骤3：将衬底加热；

步骤4：离子束辅助沉积系统采用两个能够独立调节考夫曼宽束离子源，主离子源采用Ar⁺离子轰击硼靶与硅靶，同时以Ar⁺及N₂⁺的混合离子束作为辅助离子源轰击衬底，使衬底上沉积形成立方氮化硼薄膜；

步骤5：在离子束辅助沉积系统中将衬底降温；

步骤6：取出制备后的衬底，进行应力参数测试，完成制备。

2、根据权利要求1所述的降低立方氮化硼薄膜应力的方法，其特征在于，其中硅衬底为硅(001)单晶衬底。

3、根据权利要求1所述的降低立方氮化硼薄膜应力的方法，其特征在于，其中离子束辅助沉积系统的背景真空度为1×10^-5Pa。

4、根据权利要求1所述的降低立方氮化硼薄膜应力的方法，其特征在于，其中沉积立方氮化硼薄膜时衬底温度T_s为200-800℃，工作气体压强P_D为1.0-5.0×10^-2Pa。

5、根据权利要求1所述的降低立方氮化硼薄膜应力的方法，其特征在于，其中沉积立方氮化硼薄膜时主离子源Ar⁺的离子能量为U₁，U₁的取值范围1200-1500eV，束流密度为J₁，J₁的取值范围200-400μA/cm²。

6、根据权利要求1所述的降低立方氮化硼薄膜应力的方法，其特征在于，其中沉积立方氮化硼薄膜时辅助离子源Ar⁺+N₂⁺的离子能量为U₂，U₂的取值范围300-500eV，束流密度J₂，J₂的取值范围60-90μA/cm²，Ar⁺：N₂⁺的束流比m为1∶1。

7、根据权利要求1所述的降低立方氮化硼薄膜应力的方法，其特征在于，其中硅掺杂浓度为n_Si，n_Si的取值范围0-3.3at.％。