SiOX薄膜性能测量分析

论文编号:CL118  论文字数:15117,页数:36

摘     要

 氧化硅薄膜良好的硬度、光学性能、介电性质、耐磨及抗蚀等特性，在光学、微电子等领域有着广泛的应用前景，是目前国际上广泛关注的功能材料。氧化硅有两个突出的用途：它的绝缘性可以作为保护膜使p-n结免受周围环境杂质的污染；此外，可以用作稳定的、高温掩膜阻隔材料，能选择性阻挡施主或受主杂质进入硅片中。因此，要求氧化硅薄膜具有高稳定性及良好性能。
 本论文阐述氧化硅活性薄膜的工艺条件及优化方案，所考察的因素对薄膜性能的影响次序是靶-基距＞基片温度＞溅身气压＞溅射气压＞溅射功率。
 本论文提出利用直流磁控溅射及相关控制设备在表面为氧化硅的基片上溅镀Al接触层以测量分析表面为氧化硅的不锈钢基片的性能。
 关键词：氧化硅薄膜 镀Al接触层 测量 磁控溅射 
Abstract
 SiOX thin films have many excellent properties such as hardness, optical properties, dielectric properties, wear resistance and corrosion resistance. It has been widely used in optical and micro-electronic applications. In general， SiOX has two prominent uses. Its isolation is not only utilized as protective film to protect p-n junction from polluting by surrounding impurity., but also can be used as stable, high temperature mask material. Additionally, it can obstruct donor impurity or acceptor impurity into silicon chip. Thereby, it is important for SiOX film to have high stability and well capability.
 The optimization way and technological parameters of active SiOX thin film are discussed in this paper. The results show the influence sequence of technological parameters to SiOX thin film is substrate-target distance, substrate temperature, sputtering pressure, sputtering power.
 A procedure which is to deposit Al contact layer on the substrate with SiOX on the surface making use of DC magnetron sputtering and correlative control equipment. After that, the properties of SiOX thin film on the stainless steel target are measured.
 Keywords: SiOX thin film; Al contact layer deposition; measurement; magnetron sputtering
 
目  录
中文摘要 i
英文摘要 ii
目录 iii
第一章     绪论 1
1.1 引言 1
1.2  SiOX的应用及研究背景 2
1.3  研究方法与系统描述 3
1.4  课题的提出与本文的主要内容 4
1.5  本章小结 4
第二章     应用技术与相关设备原理 6
2.1   实验相关设备 6
2.1.1  磁控溅射的原理和特点 6
2.1.2  直流磁控溅射系统-LB4 8
2.1.3  Model6487型皮安表/电压源 10
2.2   试验材料 11
2.2.1  硅靶 11
2.2.2  Al 12
2.2.3  Ti75Al25 12
2.3   本章小结 12
第三章     磁控溅射氧化硅薄膜 13
3.1   SiOX／SiO２ 13
3.2   影响磁控溅射膜质量的工艺因素 13
3.2.1  溅射时工作压力对薄膜的影响 13
3.2.2  烘烤温度对膜层粘附性的影响 14
3.2.3  溅射功率对膜的影响 14
3.3   磁控溅射SiO2薄膜的特性研究 14
3.3.1  膜层阻挡性实验  14
3.3.2  光学特性测试 15
3.3.3  折射率和透过率的数据分析 17
3.3.4  膜厚与沉积速率 17
3.4   本章小结 18
第四章     绝缘层电阻测量 19
4.1   Al 靶和Ti75Al25靶直流磁控溅射沉积实验 19
4.2   SiO2电阻测量 24
4.3   本章小结 27
第五章     总结 29
致谢 31
参考文献 32

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