靶基距对Cu/Si(100)薄膜结构和残余应力的影响

摘要：

采用高功率调制脉冲磁控溅射(MPPMS)技术在Si(100)基体上沉积Cu薄膜,SEM观察薄膜厚度及生长特征、XRD分析薄膜晶体结构、nanoindentor测量薄膜纳米硬度和弹性模量、Stoney公式计算薄膜残余应力,研究沉积过程靶基距对Cu/Si(100)薄膜沉积速率、微结构及残余应力的影响.随着靶基距的增大,薄膜沉积速率降低,薄膜的生长结构由致密T区向Ⅰ区转变,Cu(111)择优生长的晶粒逐渐减小,薄膜纳米硬度和弹性模量也相应降低,残余拉应力约为400 MPa.较小靶基距时增加的沉积离子通量和能量,决定了薄膜晶粒合并长大体积收缩过程的主要生长形式,导致了Cu/Si(100)薄膜具有的残余拉应力状态.MPPMS工艺的高沉积通量和粒子能量可实现对Cu/Si(100)薄膜残余应力的调控.

关键词：高功率调制脉冲磁控溅射(MPPMS)、Cu/Si(100)、薄膜、靶基距、残余应力、Stoney公式

所属期刊栏目：33

分类号：TG174.444(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-05-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：86-92