襯底負(fù)偏壓及濺射功率對SiO2/Cu薄膜形貌的影響-論文.pdf

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1、材料與結(jié)構(gòu)MaterialsandStructures襯底負(fù)偏壓及濺射功率對SiO2/Cu薄膜形貌的影響田小麗,張敏剛,陳峰華(太原科技大學(xué),太原030024)摘要:采用射頻磁控濺射鍍膜技術(shù),分別以不同的襯底負(fù)偏壓和射頻濺射功率下在P型Si(100)基片上制備了SiO:/Cu薄膜。用原子力顯微鏡(AFM)對薄膜的表面形貌進(jìn)行掃描分析,實驗結(jié)果表明,襯底負(fù)偏壓和射頻濺射功率對SiO/Cu薄膜的表面形貌都有顯著的影響。襯底負(fù)偏壓在0~15V內(nèi),薄膜表面顆粒尺寸和均方根粗糙度都隨著襯底負(fù)偏壓的增大呈減小的趨勢,而濺射功率在1

2、00~200W內(nèi),薄膜表面顆粒尺寸和均方根粗糙度都隨濺射功率的升高呈增大的趨勢。成膜初期是層狀生長模式,后期為島狀生長模式,整個成膜過程是典型的層島生長模式。關(guān)鍵詞:射頻磁控濺射;襯底負(fù)偏壓;濺射功率;薄膜;形貌中圖分類號:0484.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671—4776(20l3)02—0086—04EffectsoftheSubstrateNegativeBiasandSputteringPowerontheMorphologiesofSiO2/CuThinFilmsTianXiaoli,ZhangMinga

3、ng,ChenFenghua(TaiyuanUniversityo/ScienceandTechnology,Taiyuan030024,China)Abstract:SiO2/Cuthinfilmsweredepositedonp-typeSi(100)substratesatdifferentsubstratenegativebiasesandRFsputteringpowerswiththeRFmagnetronsputteringtechnique.Thesur—facemorphologiesofthethi

4、nfilmswerescannedbyAFM.TheexperimentalresultsshowthatthesurfacemorphologiesoftheSiO2/CuthinfilmsaresignificantlyaffectedbythesubstratenegativebiasandRFmagnetronsputteringpower.Thesurfaceparticlesizeandrootmeansquareroughnessofthefilmsbothdecreasewiththeincreasin

5、gofthesubstratenegativebiasat0——15V,andincreasewiththerisingofthesputteringpowerat1O0—200W.Thethinfilmsgrowinthelayermodeattheearlystate,intheislandmodeatthelaterstageandinthetypicallayer—islandmodeinthewholeprocess.Keywords:RFmagnetronsputtering;substratenegati

6、vebias;sputteringpower;thinfilm;mor—phologyDoI:1().3969/.issn.1671—4776.2013.02.005EEACC:0590性、保護(hù)能力強、光透過率高、電絕緣性好、膜層0牢固、致密度高及結(jié)構(gòu)精細(xì)等特點,廣泛應(yīng)用在半SiO薄膜是一種重要的介質(zhì)膜,具有耐腐蝕導(dǎo)體與集成電路、光電子器件、光學(xué)元件及耐磨保收稿日期:20121()22基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(61178067)通信作者:張敏剛,E-mail:mgzhang@163.coin86Microna

7、noelectronicTechnologyVo1.50No.2February2013田小麗等:襯底負(fù)偏壓及濺射功率對SiO。/Cu薄膜形貌的影響有的動能增大,在薄膜表面的遷移能力增強,由于[23WILIIF()RDRE,LIXS,ADDLEMANRS,etal_Me—鄰近的原子的相互碰撞、在襯底上進(jìn)行擴(kuò)散、凝chanicalstabilityoftemplatedpesoporoussilicathinfilms[J].MicroporousandMesoporousMaterials,2005,85(3):聚、堆

8、積、長大,從而導(dǎo)致了薄膜表面均方根粗糙260—266.度增加。E3]WANGCT,WUCL.Electricalsensingpropertiesofsilicaaerogelthinfilmstohumidity口].ThinSoldFilms,2006,1.5496(2):658—664.[4]曾其勇,鄭曉峰.SiO薄膜制備的

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