为进一步了解工艺参数对溅射膜沉积的影响,开展了不同工作气体压强、不同溅射功率和有无负偏压条件下的Zr、Cu、Ni单金属溅射膜和Zr-Cu、Zr-Ni二元合金溅射膜的溅射沉积实验.使用称重法,分析了溅射膜沉积量随工作气体压强、溅射功率的变化规律;通过分层溅射和共溅工艺实验,对比了相同溅射功率下Zr与Cu、Zr与Ni元素间分层溅射膜和共溅膜的沉积量;采用扫描电子显微镜,分析、研究了溅射过程中负偏压对Cu溅射膜膜层生长方式的影响.结果表明,由于工作气体压强对电子与气体分子以及对靶材原子与气体分子碰撞几率的影响,使得膜层的沉积量不是随着工作气体压强的升高单纯地呈下降趋势,而是有一最佳压强范围;随着溅射功率的增大,膜层沉积量增加,在溅射功率相等的条件下,由于辉光放电电场叠加增大了工作气体的离化率,使得共溅膜比分层溅射膜的沉积量大得多;溅射过程中施加较高负偏压可以抑制柱状结构生长,细化晶粒,提高膜层致密度.
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