銅(Cu)因為其低電阻、高有機化學可靠性和出色的抗電遷移性,常被用以Si基半導體元器件表面金屬化。
現階段,磁控濺射技術性廣泛運用于Cu金屬化行業(yè),尤其是Cu膜的制取層面,但因為磁控濺射全過程中濺射靶材顆粒離化率較低,塑料薄膜堆積全過程中常會存有“陰影效應”,造成塑料薄膜易發(fā)生部分掉下來,機構、構造及特性不勻稱等難題,大大的限定了產品品質和使用期限。
做為新一代的PVD技術性,高功率脈沖磁控濺射技術性(HPPMS)較高的離化率為塑料薄膜的構造、特性的管控給予了無限潛能。因此 本科學研究對于Cu塑料薄膜運用中存在的不足,明確提出應用高功率脈沖磁控濺射技術性,制取特性出色的Cu塑料薄膜。但在HPPMS脈沖充放電全過程中,低溫等離子特性的紛繁復雜也為該技術性的運用提升了難度系數。因此 科學研究也致力于完成高功率脈沖磁控濺射技術性中低溫等離子特性的管控,并研究了磁控濺射低溫等離子特性對金屬材料塑料薄膜構造及特性的危害。 科學研究中,最先根據低溫等離子光譜分析法比照了靶表面、靶前(距靶1 cm)及硅片前(距靶10 cm)的低溫等離子成分及離化率的不一樣,并研究了最高值輸出功率和平均功率對低溫等離子特性及塑料薄膜特性的危害。
科學研究結果顯示:HPPMS磁控濺射時,靶表面的低溫等離子成分中,以Ti正離子和Ti原子為主導,但汽體顆粒(Ar正離子及Ar原子)相對性較少;靶前的低溫等離子成分中以Ar原子為主導,金屬粒子相對性于靶表面其所占占比較少;在硅片前,因為“反消化吸收功效”的危害,等離子技術成分中金屬粒子相對性于靶表面和靶前所占占比越來越更少。
應用HPPMS制取Ti塑料薄膜時,發(fā)覺當平均功率一定時,最高值輸出功率的提升能夠 合理地提升 硅片周邊的正離子原子比,塑料薄膜表面光潔,晶體較小,便于展現壓地應力,但堆積速度比較慢。當最高值輸出功率一定時,平均功率的提升,會明顯提升硅片前金屬離子和原子的總數,但正離子原子比長期保持。塑料薄膜的堆積速度較快,晶體很大,便于展現拉應力及(002)擇優(yōu)錄用。次之,提升同樣pwm占空比下,HPPMS開關電源的占空比和頻率的組成,研究不一樣占空比×頻率組成對Ti塑料薄膜的堆積速度和特性的...
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