溅射薄膜沉积.pdf

溅射薄膜沉积 ⊙薄膜 在基片上形成的厚度从单原子层到约5μm 的物质。 特点：具有不同于固体块材的表面效应。 ⊙各种沉积薄膜的技术 ⊙溅射产生背景：辉光放电，异常辉光放电中，放电装置壁沉 积导电薄膜。 ⊙定义：荷能粒子轰击固体材料，使材料以原子状态从表 面逸出的现象。 荷能粒子：离子、原子或分子（电子？） 表面作用：溅射唯一? ⊙溅射历史 ●1853 年：法拉第气体放电实验，发现沉积现象， 但没有引起重视。 ●1902 年：证实膜是正离子轰击阴极的溅射产物 ●1960：Bell 实验室溅射沉积IC 中Ta 膜 ●1965年：IBM采用 rf溅射沉积绝缘膜 ●1969年：三级溅射 ●1974年：平面磁控溅射 ⊙溅射产生条件： 被轰击物质任何物质 入射粒子阈能克服结合力，结合能 ⊙溅射产生过程：入射离子碰撞靶原子原子离 位级连碰撞到达表面离开表面 溅射阈能：引起靶材原子发生位移的入射粒子的最小能 量 入射原子 + + + + 入射原子 + + + + He Ar K Xe He Ar K Xe 靶材 靶材 Be 12 15 15 15 Mo 24 24 28 27 AI 13 13 15 18 Rh 25 24 25 25 TI 22 20 27 28 Pd 20 20 20 15 V 21 23 25 28 Ag 12 15 15 17 Cr 22 22 18 20 Ta 25 26 30 30 Fe 22 20 25 23 W 35 33 30 30 Co 20 25 22 22 Re 35 35 25 30 Ni 23 21 25 20 Pt 27 25 22 22 Cu 17 17 16 15 Au 20 20 20 18 Ge 23 25 22 18 Th 20 24 25 25 Zr 23 22 18 25 U 20 23 25 22 Nb 27 25