襯底溫度對ZAO薄膜沉積速率的影響

2009-05-21 鄒上榮鄭州大學物理工程學院材料物理教育部重點實驗室

圖4 表明了沉積速率對襯底溫度的變化并不敏感。工藝參數為：反應氣壓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增大，沉積速率理應下降，然而在本實驗中的影響并不大，這大概是因為儀表顯示溫度與實際溫度不符又或是因為濺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℃兩個點，繪制成圖4.1 并和圖1 作為比較，其他工藝參數保持一致。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，不論是變化反應氣壓，濺射功率或沉積溫度中的任意一個參數，薄膜的沉積速率隨O2 流量的變化趨勢是一致的，都會因為靶中毒而經歷從金屬模式過渡到氧化物模式，所以可以適當地提高氣壓，功率和溫來獲得較高的沉積速率從而緩解靶中毒的現象。