第三章_溅射镀膜12490

磁控溅射法制备Cu膜摘要沉积速率高、基材温升低的磁控溅射工艺,已经成为半导体集成电路金属化工艺的主流。

本文重点对在硅晶圆上溅射金属铜薄膜的实际镀膜过程中的淀积速率进行了理论和实验研究。

结果表明淀积速率随工作气压的增大先增大后减小;随着温度增大而减小,但均匀性增强;当入射离子的能量超过溅射阈值时,淀积速率随着溅射功率的增加先增加后下降;同时还讨论了溅射功率、淀积时间对膜厚和膜质量的影响。

以上结论对于获得良好的镀膜工艺控制是很有意义的。

关键词溅射;集成电路金属化;淀积速率影响因素;最佳工艺条件Magnetron Sputtering Cu filmAbstractThe high deposition rate,substrate temperature rise of low-magnetron sputtering process, has become the mainstream of the semiconductor integrated circuit metallization process. This article focuses on theoretical and experimental research in the actual coating process of the sputtering of copper films on silicon wafers in the deposition rate. Studies have shown that the deposition rate first increases with increasing working pressure and then decreases; deposition rate decreases as the temperature increases, but the enhanced uniformity; when the incident ion energy greater than the sputtering threshold, the deposition rate With the sputtering power increased first and then decreased; and sputtering power, deposition time on the film thickness and film quality. The conclusion is very significant to get a good coating process control.Keywords M agnetron sputtering; IC metallization; D eposition rate and influencing factors; O ptimum process conditions目录第1章绪论................................................................................................... 错误!未定义书签。

汽车装配工考试：镀膜操作员考试资料（题库版）1、单选在相同光斑大小和蒸发速率的情况下，AL2O3电子枪功率（）SiO2电子枪功率A、大于B、小于C、等于D、不知道正确答案：A2、单选下列属于镀膜机粗抽阀门符（江南博哥）号是（）。

A、LVB、SLVC、RVD、SRV正确答案：C3、问答题如何用简单的方法检验刚换好的氧气或氩气瓶各联结处是否漏气？正确答案：1、先打开瓶阀，在一个小塑料盒子盛入一些洗衣粉（或洗涤精）和水，搅拌成泡沫，用纱布把这些泡沫攒到各个联结处，看是否有小汽泡冒出，如有说明该联结处有漏气。

2、先打开瓶阀，之后再关掉，看各表指针读数是否变化。

4、判断题在镀膜前先需核对所镀镜片与流程卡是否相符。

正确答案：对5、填空题烘烤时间在原有基础上加长半小时，中心波长会（）（填偏长或偏短）。

正确答案：偏长6、单选光驰OTFC镀膜机离子源有（）片栅极片。

A、1B、2C、3D、4正确答案：C7、判断题镀膜净化间规定每3小时记录一次温湿度。

正确答案：错8、填空题光是沿（）传播；它是一种频率极高的（）波；一般可见光范围在（）之间。

正确答案：直线；电磁；400～700纳米9、填空题晶振片和镀膜材料应放在干燥器中的目的是：（）正确答案：防止在空气中受潮10、问答题写出更换防污板和上下片过程中的注意事项。

正确答案：更换防污板时要注意：当前罩数镀制到后几层时，由操作人员或副操作电话到辅助房要求准备防污板，把准备好的防污板用酒精擦拭干净，清点数量是否有少拿或多拿的现象。

等待镀完。

镀完后开始更换防污板，换板过程中要注意拆卸时由外到里、由下至上，安装时由里到外、由上至下的顺序。

这样可以减少动作的重复和减少灰尘的残留。

换完污板后要检查各污板是否安装到位、是否有螺丝松动、是否有错装或漏装等现象。

防止因此导致的生产事故。

上下片注意事项：当机器镀制完最后一层后，准备该罩需更换的各部件（比如灯丝、光控片、晶振片、视窗玻璃等）。

电话准备下一罩产品，及时获得将镀制产品的信息。

SM-6700F扫描电镜来分析薄膜表面形貌，磁控溅射制备的薄膜表面非常平滑。 图2为表面制备薄膜的SEM图片。由图2a中可
见，薄膜和基体结合良好，AlMo3、Al3Mo薄膜晶粒细小且粗细均匀，细小的圆 球状或等轴状颗粒均匀镶嵌堆垛在试样表面，薄
膜表面未出现龟裂现象，表面晶粒间呈非连续状态。大部分晶粒尺寸在30～ 50nm左右，只有极少数晶粒偏大超过50 nm，铝箔
溅射结束后分别采用X'Pert/Pro 多功能X 射线衍射仪(XRD)、JSM- 6700F扫描电 镜(SEM)、HXD-
1000显微硬度仪、OLYMPUS BX51金相显微镜、TT260 Coating thickness gauge薄膜
acdb,离子镀膜机 /taxonomy/term/25,
lMo3、Al3Mo 相。图1b为直流磁控溅射钛靶下制备的薄膜的XRD衍射谱，检测 到制备的薄膜物相主要含TiAl、（Ti
,Al）N相。衍射谱中Al-Mo晶粒，TiAl 和（Ti,Al）N晶粒薄膜特征峰的出现说明 在此磁控反应溅射工艺参数下，两
靶材与3003铝箔衬底均存在着化学键合反应。 图1 磁控溅射样品的XRD谱 2.2、扫描电镜SEM分析 采用J
丝对衬底加热，溅射靶分别选用高纯金属钼靶和钛靶时，Ar作为溅射气体，分别 选用氧气和氮气作为反应气体，通过质量流量控制器进
入制备室中。靶到基底距离都约为7cm，选用钼靶和钛靶溅射时本底真空分别为 3×10-3Pa 和5×10-3Pa，衬底温度分
别为150℃和120℃。溅射前，预先在纯Ar(99.999%)气体中放电5min左右，以除 去靶表面其余杂物， 再通入氧气
测厚仪对薄膜的成分结构、表面形貌、性能进行了检测。硬度计的实验力选择为 25g，加载时间15s，对每个样品表面各测量6个点

noise ratios for a multi-objective optimization as follows: sputtering power 200 W, substrate temperature 200 °C, N2/(N2 + Ar) flow rate 0.3, and substrate bias −100 V. The thin film obtained thereunder had a friction coefficient of 0.46, a microhardness
高熵合金薄膜的研究始于 2004 年 Chen 等[7]利用直流反应式溅镀法制备了高熵合金 Al0.5CoCrCuFeNi 和 AlCoCrCuFeMnNi 氮化薄膜。高熵合金薄膜可用的元素包括 Al、Au、B、Bi、Co、Cr、Cu、Fe、Ge、 Mo、Nb、Ni、Ru、Si、Ta、Ti、V、Zr 等，其中 Al、Cr、Nb、Si、Ti、V 等元素的原子半径差别较大， 可形成固溶相合金，键结强、硬度高[8]，易于形成典型的高熵合金。薄膜制作工艺参数涉及氮氩气流量比[9]、
523808, China
传统的硬质合金刀具在刀具磨损、工件质量、加工效率等方面都存在一定缺陷。随着制造技术的发
展，在刀具表面增加一层摩擦因数小、硬度高的薄膜，可有效改善刀具的切削性能，提高切削效率和延 长使用寿命[1]。刀具涂层技术得到广泛关注，从单一的刀具涂层逐步发展成多元、复合涂层，制备涂层 刀具成为高速切削与精密加工制造领域的重要手段[2]。刀具涂层材料和制备工艺的选择对降低刀具材料
消耗，提高加工质量，延长刀具寿命等方面起决定性作用，对刀具涂层的研究促进了新制备技术的出现。 2016 年，王泽锴等[3]用机械球磨后激光熔敷的方法，在 WC–6%Co 数控机床刀具上制备了石墨烯−CrAlNi 复合涂层，显著改善了刀具的耐磨损性能和抗氧化性能。2016 年，许幸新等[4]采用热丝化学气相沉积工 艺，在 YG6 硬质合金钻头上沉积金刚石薄膜，该薄膜表现出良好的附着强度，减轻了刀具磨损，改善了 钻孔毛刺和啃边现象。2017 年，陈强等[5]采用阴极电弧离子镀技术，在硬质合金铣刀上制备了 Si 掺杂的 TiAlSiN 涂层，它具有高的硬度及良好的抗粘附性。2018 年，王庆喜等[6]打破传统涂层材料的桎梏，采 用 AS-800 型涂层沉积系统，在数控机床用 W6Mo5Cr4V2 铣刀上制备了 AlCrTiSiN 高熵合金涂层，并分 析了不同原子比下涂层的硬度、弹性模量、摩擦因数、磨损率、切削寿命等性质。