影响薄膜生成的因素
影响薄膜生成的因素有:
(1) 溅射气体。溅射气体应具备溅射产额高,对靶材呈惰性,价格便宜,易于获得高
纯度等特点。一般来说,氩气是较为理想的溅射气体。
(2)溅射电压及基片电压。这两个参数对膜的特性有重要影响,溅射电压不但影响沉积速率,而且还严重影响沉积薄膜的结构。基片电位直接影响人射的电子流或离子 流。若基片接地,则受到等同的电子轰击;若基片悬浮,则在辉光放电区取得相对于地的电位稍负的悬浮电位V1,而基片周围等离子体的电位 V2要高于基片电位,这将引起一定程度的电子和正离子的轰击,导致膜厚、成分和其他特性的变化:若基片有目的地施加偏压,使其按电的极性接受电子或离子,不仅可以净化基片,增强膜的附着力,而且还可以改变膜的结构。在用射频溅射镀膜时,制备导体膜加直流偏压:制备介质膜加调谐偏压。
(3)基片温度。基片温度对薄膜的内应力影响较大,这是由于温度直接影响沉积原子在基片上的活动能力,从而决定了薄膜的成分、结构、晶粒平均大小、晶面取向以及不完
整性的数量、种类和分布。
(4)靶材。靶材是溅射镀膜的关键,一般来说,只要有了合乎要求的靶材,并严格控制工艺参数就可得到所需要的膜层。靶材中的杂质和表面氧化物等不纯物质是引起薄膜污染的重要来源,所以为得到高纯度的膜层,除采用高纯靶材外,在每次溅射时应先对靶进行预溅射以清洗靶表面,去除靶表面的氧化层。
(5)本底真空度。本底真空度的高低直接反映了系统中残余气体的多少,而残余气体也是膜层的重要污染源,故应尽可能提高本底真空度。关于污染的另一问题是油扩散泵的返油,造成膜中碳的掺杂,对那些要求较严的膜应采取适当措施或采用无油的高真空抽气系统。
(6)溅射工作气压。工作气压的高低直接影响膜的沉积速率。
另外,由于不同的溅射装置中的电场、气氛、靶材、基片温度及几何结构参数间的相互影响,要制取合乎要求的膜,必须对工艺参数做实验,从中选出最佳工艺条件。
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