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【讨论】磁控溅射迟滞现象
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| 最近看到一篇文章描述反应磁控溅射氧化铝和氮化铝，沉积氧化铝时氧分压，放电电压，铝等离子光谱发射强度与氧气体流量之间的有明显的迟滞现象，但沉积氮化铝时却没有类似现象，有同仁对此现象可以加以解释吗？ |
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2楼2009-08-19 08:32:59
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在沉积介电材料或绝缘材料化合物薄膜的反应磁控溅射时，容易出现迟滞现象，如图所示。 在反应磁控溅射的过程中，溅射沉积室中的反应气体流量较低时（A－B），大部分的反应气体被溅射金属所获，此时沉积速率较高，且几乎保持不变，此时沉积膜基本上属金属态，因此这种溅射状态称为金属模式。 但是当反应气体的流量的值增加到临界值B 时，金属靶与反应气体作用，在靶表面生层化合物层。由于化合物的二次电子发射系数一般高于金属，溅射产额降低，此时反应气体的流量稍微增加（B－C），沉积室的压力就是突然上升，溅射速率会发生大幅度的下降，这种过程称为过渡模式。 通常高速率反应溅射过程工作在过渡模式。此后反应气体流量再进一步增加，气体流量与沉积室压力呈线性比例，沉积速率的变化不大，沉积膜呈现为化合物膜，此时的溅射状态称为反应模式。在溅射处于反应模式时，逐渐减小反应气体流量（D－E），溅射速率不会由C 立刻回升到B，而呈现缓慢回升的状态，直到减小到某个数值E，才会出现突然上升到金属模式溅射状态时的数值，这是因为反应气体保持高的分压，直到靶材表面的化合物被溅射去除，金属重新曝露出来，反应气体的消耗增加，沉积室压力又降低，这样就形成了闭合的迟滞回线。 类似于上述溅射速率与反应气体流量之间的迟滞回线的还有靶电压, 溅射原子发射光谱强度（溅射产额）与反应气体流量之间的迟滞回线，两条迟滞回线的趋势完全相同。 在我所引用的文章里反应溅射沉积氧化铝时有典型的迟滞曲线。 |
3楼2009-08-19 14:31:11
yjyang07
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4楼2009-08-19 17:05:43
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