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《導(dǎo)電性薄膜之製程研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、導(dǎo)電性薄膜之製程研究AStudyontheConductiveThinFilmManufacturingProcess李文興*林世月Wun-HsingLee*S.T.Lin國立臺北科技大學(xué)機(jī)械工程系胡清煌Chin-HuangHu立臺北科技大學(xué)機(jī)電整合研究所摘要本研究主要是以濺鍍(sputtering)法在矽晶片上製造導(dǎo)電性薄膜，探討相關(guān)的製程變數(shù)。主要是對薄膜製造時的變數(shù)：靶材種類、射頻功率、腔體反應(yīng)壓力、氣體流量、濺鍍時間、濺鍍溫度與回火熱處理等，作一系統(tǒng)性的探討。探討的實驗變數(shù)範(fàn)LJ如下：射頻功率(100W-300W)、真空度(0.025-0.10torr
2、氣體流量(20-100c.c/min)、濺鍍時間(10min-4hrs)、濺鍍溫度(室溫-300°C)與回火真空熱處理(400°C)o研究結(jié)果顯示：不同的靶材會產(chǎn)生不同的電漿顏色。另外不同的靶材岀現(xiàn)電漿的時間也不一樣。較高的射頻功率，會顯著的提昇沈積率，縮短製程時間，然而過高的射頻功率也會對熱傳導(dǎo)性較差的陶瓷材料產(chǎn)生過熱的危險性，靶材會有產(chǎn)生融化和破裂的現(xiàn)象。相同的濺鍍條件,基本上沈積厚度是隨著時間的延長而成線性增加，但是因為濺鍍層與基材間並不存在強(qiáng)而有力的化學(xué)鍵結(jié)，因此當(dāng)鍍層厚度超過一定值後，勢必因為薄層本身的內(nèi)應(yīng)力超過介面結(jié)合力而剝離。但是若能增加基材溫度，
3、則可增加濺鍍靶材元素與基材間形成較強(qiáng)的結(jié)合力，而可得較厚的薄膜。在較低溫度(室溫和100°C)所製得的薄膜經(jīng)過真空回火熱處理後，薄膜原子將會自動進(jìn)率：100W、較高的基材溫度：300°C.腔體反應(yīng)壓力：0.05torr.氫氣進(jìn)氣流量：100seem之條行重整產(chǎn)生收縮，導(dǎo)致薄膜產(chǎn)生龜裂的現(xiàn)象。綜合研究結(jié)果歸納出，在濺f製程參數(shù)為：低功件下，最佳濺鍍厚度可高達(dá)12mo關(guān)鍵詞：濺鍍、導(dǎo)電性薄膜、射頻功率、腔體反應(yīng)壓力、氣體流量、溫度。投稿受理詩間『89-年-宀ABSTRACTThisresearchfocusedontheeffectsofprocessingvari
4、ablesofsputteringtogrowthinfilmsonthesiliconwafers.Processingvariablesliketarget,RFpower,operatingpressure,inlet-gasflowrate,sputteringtime,substratetemperature,andtemperingheattreatmentweresystematicallyinvestigated.ThetestingrangeofvariableswereR.F.power(10()W-300W),Arinlet-gasflow
5、rate(20-100seem),operatingpressure(0.025torr一0.10torr).Theresultsshowedthattheplasmacolorofsputteringdependedonthetargetmaterialused.Theneededtimeofproducingstableplasmadependedonthetargetmaterialaswell.WithincreasingR.Fpower,thedepositionrateofthinfilmwasimprovedpronouncediy?However
6、,thereexistedariskofdestroyingnon-conductivetargetforR.Fpowerbeyonda150Wforcomingglass?Thethicknessofthinfilmslinearlyincreasedwithincreasingdepositiontime?Bythissputteringmethod,astrongchemicalbondwouldnotbeformedattheinterfacebetweensubstrateandcoating行l(wèi)m.Aslongasthethicknessofthef
7、ilmoveralimitvalue,theinternalstressexistedinthefilmwouldexceedthebondingstrengthresultinginthedepletionofthefilms.Toobtainathickercoatingfilm,increasingthesubstratetemperaturewasnecessary.Theconstitutedatomsofthethinfilmrearrangedthemselvesafterheattreatment?Shrinkageoccurredandcaus
8、edcracking.G
