磁控溅射法低温制备al膜工艺参数的优化

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1、磁控溅射法低温制备A1膜工艺参数的优化赵丹梁庭林立娜李鑫姚宗齐蕾中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室史北大学电子测试技术重点实验室北方自动控制技术研宄所以高纯度铝作为溅射靶材，高纯度氩气作为溅射气体，在低温环境下利用直流磁控溅射设备在硅衬底上成功制备丫铝膜。通过单一因素控制法研究丫溅射功率、腔室压强和基片转速三个关键因素对铝膜的均匀性、致密性和附着性的影响。采用台阶仪、扫描电子显微镜（SEM）等测试设备以及磷酸腐蚀速率法、胶带法等测试方法对铝膜质量进行了表征与分析，得出了不同工艺参数与铝膜的均匀性、致密性和附着性的关系，并iL对结果进行了优化。实验结果

2、表明:溅射功率和腔室压强影响铝膜的均匀性、致密性和附着性;基片转速影响铝膜的均匀性和附着性，并得到了各因素对铝膜质量的影响趋势及影响机理。最终得到制备铝膜的最优工艺参数为溅射功率300W、腔室压强3.7X10-3Torr（1Torr=133.3Pa）、基片转速6r/min。关键词：磁控溅射;铝膜;均匀性;致密性;附着性;赵丹（1992-），女，山西忻州人，研宂生，主要研宂方向为半导体薄膜制备工艺和高温压力传感器；梁庭（1979-）,男，山丙长治人，，副教授，主要从事光学气体传感器和高温压力传感器方面的研宄。2017-07-05基金：国家杰出青年科学基金资助项

3、目（51425505）OptimizationofProcessParametersofA1FilmsPreparedbyMagnetronSputteringMethodatLowTemperatureZhaoDanLiangTingLinLinaLiXinYaoZongQiLeiKeyLaboratoryofInstrumentationScience&DynamicMeasurementofMinistryofEducation,NorthUniversityofChina;NorthAutomaticControlTechnologyResearch

4、Institute;Abstract：Withthehighpurityaluminumasthesputteringtargetandhighpurityargonasthesputteringgas,thealuminumfilmsweresuccessfullyfabricatedonasiliconsubstratebyaDCmagnetronsputteringapparatusinalowtemperatureenvironment.Theinfluencesofthreekeyfactors,suchassputteringpower,cham

5、berpressureandsubstraterotatespeed，ontheuniformity,compactnessandadhesionofthealuminumfilmswerestudiedbysinglefactorcontrolmethodThequalitiesofthealuminumfilmswerecharacterizedandanalyzedbystepmeter,scanningelectronmicroscope(SEM)andothertestequipment,andphosphoricacidcorrosionrate

6、methodandtapemethod.Therelationshipsofdifferentprocessparametersandtheuniformity,compactnessandadhesionofthealuminumfilmswereobtained,andtheresultswereoptimized.Theexperimentresultsshowthatthesputteringpowerandchamberpressureaffecttheuniformity,compactnessandadhesionofthealuminumfi

7、lms,andthesubstraterotatespeedaffectstheuniformityandadhesionofthealuminumfilms.Theinfluencetrendandimpactmechanismofvariousfactorsonthequalitiesofaluminumfilmswereobtained.Finally,theoptimalprocessparametersforthepreparationofaluminumfilmsarethesputteringpowerof300W，thechamberpres

8、sureof3.7X10-3Torr(1Torr=1