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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 微米和纳米 » 微纳器件 » 【求助】RF磁控溅射薄膜退火后开裂
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doublewei

银虫 (小有名气)

[交流] 【求助】RF磁控溅射薄膜退火后开裂

用180W的RF溅射陶瓷靶，大概厚度是1.5um吧，但是经过900度退火之后薄膜开裂的惨不忍睹，请问怎么回事啊？我的基片是石英，溅射过程中没有对基片进行加热。
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薄膜的制备

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1楼 2009-03-19 09:30:25
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

gdalo

金虫 (小有名气)
你热处理的升降温制度是最关键的地方了，膜厚了，升温快的话应力释放来不及的
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6楼2009-03-20 09:42:24
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leon_chen

金虫 (小有名气)
1 退火处理时的升降温速度。
2 建议溅射完毕和退火处理完毕后随炉冷却至室温，或者过一夜在开腔取片。
3 基片从石英玻璃更换为硅片试试。
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7楼2009-03-22 16:47:02
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普通回帖

memser

★ ★
大笨猪和聪明羊(金币+1,VIP+0):谢谢应助^_^ 3-19 11:01
doublewei(金币+1,VIP+0):谢谢啊，先给一个，看看之后还有没有人了。 3-19 12:59
产生了应力啊，退火可以降低应力，但是也可能产生应力啊。之前做有这现象吗？之前没有只是这次话，得想想是不是前面预处理等步骤是不是有问题，溅射对基地表面要求很高的。
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2楼2009-03-19 10:19:41
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doublewei

银虫 (小有名气)
谢谢！我也感觉肯定是应力的问题。之前的也都是这样，只不过薄膜厚度在0.7um以下的时候开裂程度不严重，也可能是看不出来吧。但是在1.5um之后就肉眼就能看出来了。基片的预处理就是传统的浓硫酸+双氧水，再乙醇，再丙酮。在溅射的时候基片加热能不能解决这个问题？
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3楼2009-03-19 13:03:36
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memser

★ ★ ★ ★
doublewei(金币+4,VIP+0):谢谢了！版主有前途！ 3-19 18:53
按照你这么说肯定是应力问题，薄膜应力的变化和工艺中薄膜的厚度有很大关系的。越厚应力集中越明显，厚了不仅应力出问题，表面质量也变差，比方粗糙度等。应力改变需要你做详细的工艺验证，比方溅射功率、温度等等。建议你先测试薄膜应力，压应力？张应力？溅射前后分别测衬底应力，最后可以得出，然后在设计应力调整方案。Good Luck!
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4楼2009-03-19 16:00:22
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enquan123

金虫 (著名写手)
有没有可能与升降温速率有关呢？
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No matter what I do,I always forget to forget you...
5楼2009-03-19 19:46:09
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quanten

金虫 (著名写手)

QQ群(NW-FET): 157220400
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
建议在高温下溅射，原位退火，其次考虑基片问题，用单晶基片
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8楼2009-05-29 23:37:24
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Sahnrain

铁杆木虫 (正式写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
你那么厚的膜是一次溅射上去的还是分几次溅射上去的？石英基底和膜之间有过渡层吗？退火时的升温速率快吗？肯定是应力和膜的均匀性问题产生的。溅射时基底加热没？
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9楼2009-06-30 19:27:20
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doublewei

银虫 (小有名气)
一次上去的，石英基底和Si基底都试过，并且也试过ZnO作为缓冲层，效果都不好。溅射完之后200度/小时的速度到500度没问题，但是到900度就不行了。现在综合大家和文献的内容，可能只能在溅射的同时原位退火了。但是学校的机器加热又有点问题，愁人啊
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10楼2009-06-30 21:32:31
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