组合靶共溅射沉积Cu-W复合薄膜的结构与性能

作     者：郭中正 闫万珺 张殿喜 杨秀凡 蒋宪邦 周丹彤 Guo Zhongzheng;Yan Wanjun;Zhang Dianxi;Yang Xiufan;Jiang Xianbang;Zhou Dantong

作者机构：安顺学院电子与信息工程学院贵州安顺561000 

出 版 物：《电镀与精饰》 (Plating & Finishing)

年 卷 期：2024年第46卷第4期

页      面：38-45页

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：贵州省教育厅青年科技人才成长项目(黔教合KY字145号) 贵州省科技计划项目(黔科合支撑一般278)资助 

主　　题：组合靶 共溅射 Cu-W复合薄膜 

摘      要：用嵌入组合型靶材,采用磁控共溅射方法,在单晶硅和聚酰亚胺衬底上制备Cu-W复合薄膜。分别运用能谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜和原子力显微镜对Cu-W复合薄膜的成份、结构及表面形貌进行分析表征。选用微小力测试系统、纳米压痕仪及四探针仪分别测试复合薄膜的屈服强度σ_(0.2)和裂纹萌生临界应变ε_(c)、显微硬度H及电阻率ρ。结果表明:可通过调整组合型靶材环状溅射刻蚀区内W靶所占的面积比,有效地调控复合薄膜的W含量。随W靶的面积占比从6%增至30%,Cu-W复合薄膜的W含量从2.6 at.%增至16.9 at.%。W在Cu中的固溶度延展,复合膜内存在面心立方(fcc)Cu(W)亚稳固溶体,随复合膜中W含量增加,W在Cu中的固溶度从1.7 at.%W增至10 at.%W,复合膜的平均晶粒从32 nm减小至16 nm,表面光洁度提高。W含量增加时,复合膜的屈服强度σ_(0.2)、显微硬度H及电阻率ρ增加,而裂纹萌生临界应变ε_(c)减小。