衬底温度对反应溅射TiN_x薄膜结构与电阻率的影响

采用反应磁控溅射方法,在不同Si(100)衬底温度下,制备出了TiNx薄膜。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对TiNx薄膜的物相、微观结构进行了表征,采用电子能谱仪(EDS)测定了TiNx薄膜的成分,运用四探针测试仪测量了TiNx薄膜的电阻率,研究了衬底温度对溅射TiNx薄膜结构与电阻率的影响。研究结果表明:衬底温度从室温升高到600℃时,随着温度升高,TiNx薄膜的(111)晶面衍射峰逐渐增强,500℃后减弱;(200)晶面衍射峰在300℃时最强,之后减弱。随着衬底温度的升高,TiNx薄膜的晶粒逐渐增大,300℃达最大后减小。随着衬底温度升高,TiNx薄膜的N/Ti原子含量比降低,200℃时降到最低为0.99,随后升高,500℃时最高为1.34,随后再次降低。N/Ti原子含量比与薄膜电阻率呈明显反比变化。