溅射功率和气压对直流磁控溅射制备钨薄膜的影响

作     者：邢晓帅 刘影夏 于晓东 程荆卫 赵修臣 聂志华 谭成文 Xing Xiaoshuai;Liu Yingxia;Yu Xiaodong;Cheng Jingwei;Zhao Xiuchen;Nie Zhihua;Tan Chengwen

作者机构：北京理工大学材料科学与工程学院北京100081 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2022年第51卷第2期

页      面：682-688页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主　　题：磁控溅射 钨薄膜 相结构 沉积速率 电阻率 

摘      要：采用DC磁控溅射技术在硅衬底上制备钨薄膜,探究了溅射功率和气压对钨薄膜沉积速率、电阻率和相结构的影响。采用原子力显微镜、XRD、轮廓仪、四探针测电阻表征了薄膜的微观结构和电学性能。结果表明,薄膜的沉积速率受溅射功率和气压共同影响,随功率的增加呈线性增加,随溅射气压的增加先达到峰值,然后下降。薄膜的电阻率和表面粗糙度的大小依赖于溅射气压,且随溅射气压的增加而增加,薄膜电阻率的增加可能是由于表面粗糙度的增加导致的。在恒定的溅射功率下,β-W的形成主要取决于溅射气压,几乎所有β-W相都在高溅射气压下形成,然而,当溅射功率足够大,在较高的气压下也会观察到部分α-W相的形成。钨薄膜中特定相结构(α-W/β-W)的形成,不仅取决于沉积气压,还与溅射功率相关,最终可能与入射到基片的原子能量相关。