衬底温度对ZAO薄膜沉积速率的影响

2009-05-21 邹上荣郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室

图4 表明了沉积速率对衬底温度的变化并不敏感。工艺参数为：反应气压0.7 Pa，O2 气和Ar 气流量比为3/20，溅射功率140 W。随衬底温度的升高，气相原子在衬底表面的粘附系数增大，沉积速率理应下降，然而在本实验中的影响并不大，这大概是因为仪表显示温度与实际温度不符又或是因为溅射粒子对衬底表面的刻蚀损伤所引起的。

在图4 的曲线上取170℃和230℃两个点，绘制成图4.1 并和图1 作为比较，其他工艺参数保持一致。可以看出在较低的流量下，沉积速率基本不变，沉积速率突变的两点位置基本相同，但在较高的流量下，沉积速率随衬底温度升高而变大。因此，高温也不能延缓靶中毒现象，但能够使因它引起沉积速率的变化幅度降低。可以从图2.1、图3.1 和图4.1 中看出，不论是变化反应气压，溅射功率或沉积温度中的任意一个参数，薄膜的沉积速率随O2 流量的变化趋势是一致的，都会因为靶中毒而经历从金属模式过渡到氧化物模式，所以可以适当地提高气压，功率和温来获得较高的沉积速率从而缓解靶中毒的现象。