反应溅射制备AlN薄膜靶中毒机制的研究

反应磁控溅射方法制备AlN薄膜是一种很普遍的方法,但采用该方法制备在衬底上形成符合计量比的AlN化合物时,在靶材表面也会形成该化合物。这就是所谓的靶中毒现象,该现象会导致溅射产额降低从而引起沉积速率下降,因此是一种不利的影响。为了调查靶中毒的机制,本文采用TRIDYN程序来研究制备AlN薄膜时靶表面化合物的形成过程。结果表明化学吸收和离子注入是中毒层形成的两个主要的机制,但是该两种机制对中毒贡献的程度是不同的。通常情况下可以只考虑离子注入机制。本文还讨论了减小靶中毒的措施,在低压下可以极大地降低靶中毒程度,但为了得到符合化学计量比的AlN薄膜,需要提高衬底和靶材的面积比。