Method of investigation of mechanical/wear properties of ultrathin nitride films deposited on silicon.

Nanoindentation and nanoscratch tests were performed for TiN, CrN, NbN ultrathin films deposited on single crystal silicon wafer to estimate their hardness and elasticity modulus. The results of the investigation were compared with the same studies carried out for the microelectronic dielectric films SiO2 (two types - thermally and plasma deposited) and Si3N4. The demonstrated better mechanical properties of the first group of the films predestinate them to be used as protective films in Micro Electro Mechanical System (MEMS) devices.

---

Metodą wgniecenia przeprowadzono badania bardzo cienkich warstw TiN, CrN i NbN osadzonych na płytce z krzemu krystalicznego celem oceny ich twardości i modułu sprężystości. Do nanoszenia stosowano technikę PVD. Wyniki tych badań zostały porównane z wynikami podobnych prób dla mikroelektronicznych warstw dielektrycznych SiO2 (dwa rodzaje - osadzane termicznie i plazmowo) oraz Si3N4. Obszerne badania ultracienkich warstw azotków TiN, CrN i NbN wykazały, że najlepszymi własnościami mechanicznymi charakteryzuje się warstwa NbN. Spośród warstw mikroelektronicznych warstwy tlenków mają znacznie gorsze własności niż warstwa azotku krzemu. Własności mechaniczne i zużyciowe warstw wszystkich azotków są lepsze od własności mechanicznych podłoża - krzemu krystalicznego oraz badanych warstw dielektrycznych, więc predystynują je do zastosowania jako warstwy ochronne na elementach mikrosystemów elektromechanicznych (MEMS).