钼靶材的射频溅射

随着近代电子技术的发展,对半导体器件的成膜质量要求越来越高,因而促进了真空淀积技术的进展,其中射频溅射便是一种较好的成膜方法。射频溅射可以在较低温度下,把一些难熔金属材料或介质材料作为薄膜。溅射时的沾污比蒸发小得多,膜质较纯,膜与衬底间的附着力强,层厚也较均匀。此外,溅射靶材的交换频度很小,一只靶子能连续使用很长时间才需更换,而且溅射率与各种成份的蒸气压无关,几乎不起分馏作用,制得的薄膜组份较均匀。

一般溅射只能溅射导电的金属材料,对于不导电的非金属材料(尤其是那些隔离性能良好的非金属材料)就不适用。这时采用射频溅射就能解决这个矛盾、其溅射靶子及其装配示意图如图1所示,当氩离子Ar+ 撞击到介质靶材上时,正电荷堆积在靶子表面,由于同性相斥之故,对随后继续向靶面轰击的Ar+ 起排斥作用,这样,溅射就无法进行。然而,如在介质靶材背面添加一个金属电极,在这个电极上加一个高频电压,使介质中感应产生位移电流,如此一来,负半周内在介质表面寄存的正电荷,会在正半周内被位移电流中和掉,溅射过程就能进行下去,所以射频溅射无论对金属材料或非金属材料都能适用。

金属钼的溅射分成两步进行:
1) 预溅:在样品尚未转到靶子下面,预先“空溅”5分钟,目的是去除金属钼靶表面的吸附物。
2) 正溅:把样品转移到靶子正下方,正式溅射5分钟,膜厚约2900埃(靶子与衬底间距约为4厘米)。溅射结束后必须关闭冲氩阀门,时间过长钼薄膜表面氧化,电阻增大。

溅射靶及其配装示意图片
溅射靶及其配装示意图

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