鉬靶材的射頻濺射

隨著近代電子技術的發展,對半導體器件的成膜質量要求越來越高,因而促進了真空澱積技術的進展,其中射頻濺射便是一種較好的成膜方法。射頻濺射可以在較低溫度下,把一些難熔金屬材料或介質材料作為薄膜。濺射時的沾汙比蒸發小得多,膜質較純,膜與襯底間的附著力強,層厚也較均勻。此外,濺射靶材的交換頻度很小,一只靶子能連續使用很長時間才需更換,而且濺射率與各種成份的蒸氣壓無關,幾乎不起分餾作用,制得的薄膜組份較均勻。

一般濺射只能濺射導電的金屬材料,對於不導電的非金屬材料(尤其是那些隔離性能良好的非金屬材料)就不適用。這時采用射頻濺射就能解決這個矛盾、其濺射靶子及其裝配示意圖如圖1所示,當氬離子Ar+ 撞擊到介質靶材上時,正電荷堆積在靶子表面,由於同性相斥之故,對隨後繼續向靶面轟擊的Ar+ 起排斥作用,這樣,濺射就無法進行。然而,如在介質靶材背面添加一個金屬電極,在這個電極上加一個高頻電壓,使介質中感應產生位移電流,如此一來,負半周內在介質表面寄存的正電荷,會在正半周內被位移電流中和掉,濺射過程就能進行下去,所以射頻濺射無論對金屬材料或非金屬材料都能適用。

金屬鉬的濺射分成兩步進行:
1) 預濺:在樣品尚未轉到靶子下面,預先“空濺”5分鐘,目的是去除金屬鉬靶表面的吸附物。
2) 正濺:把樣品轉移到靶子正下方,正式濺射5分鐘,膜厚約2900埃(靶子與襯底間距約為4厘米)。濺射結束後必須關閉沖氬閥門,時間過長鉬薄膜表面氧化,電阻增大。

濺射靶及其配裝示意圖片
濺射靶及其配裝示意圖

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