襯底溫度對ZAO薄膜沉積速率的影響
2009-05-21 鄒上榮 鄭州大學(xué)物理工程學(xué)院材料物理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
圖4 表明了沉積速率對襯底溫度的變化并不敏感。工藝參數(shù)為：反應(yīng)氣壓0.7 Pa，O2 氣和Ar 氣流量比為3/20，濺射功率140 W。隨襯底溫度的升高，氣相原子在襯底表面的粘附系數(shù)增大，沉積速率理應(yīng)下降，然而在本實(shí)驗(yàn)中的影響并不大，這大概是因?yàn)閮x表顯示溫度與實(shí)際溫度不符又或是因?yàn)闉R射粒子對襯底表面的刻蝕損傷所引起的。
在圖4 的曲線上取170℃和230℃兩個(gè)點(diǎn)，繪制成圖4.1 并和圖1 作為比較，其他工藝參數(shù)保持一致。可以看出在較低的流量下，沉積速率基本不變，沉積速率突變的兩點(diǎn)位置基本相同，但在較高的流量下，沉積速率隨襯底溫度升高而變大。因此，高溫也不能延緩靶中毒現(xiàn)象，但能夠使因它引起沉積速率的變化幅度降低。可以從圖2.1、圖3.1 和圖4.1 中看出，不論是變化反應(yīng)氣壓，濺射功率或沉積溫度中的任意一個(gè)參數(shù)，薄膜的沉積速率隨O2 流量的變化趨勢是一致的，都會(huì)因?yàn)榘兄卸径?jīng)歷從金屬模式過渡到氧化物模式，所以可以適當(dāng)?shù)靥岣邭鈮海β屎蜏貋慝@得較高的沉積速率從而緩解靶中毒的現(xiàn)象。
圖4 襯底溫度和沉積速率的關(guān)系
圖4.1 不同襯底溫度下O2 氣流量和沉積速率的關(guān)系
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