3 国家自然科学基金资助课题.doc

3 国家自然科学基金资助课题
采用磁控管方式溅射的电子回旋共振
等离子体沉积技术的研究3
汪建华袁润章
(武汉工业大学, 武昌430072)
邬钦崇任兆杏
(中科院等离子体物理研究所)
喻宪辉
(湖北省交通学院)
摘要将磁控管方式溅射用于微波ECR 等离子体沉积技术。在低气压和低温下沉积了高度C 轴取
向的ZnO 薄膜, 其膜的沉积速率比普通ECR 溅射中所得到的速率大得多, 并且在5 12cm 的膜区域内
显示出良好的均匀性。
关键词磁控管方式溅射 ECR 等离子体 ZnO 薄膜
Study of an Electron Cyclotron Resonance Pla sma Depos it ion
Techn ique ron M ode Sputter ing
W ang J ianhua, Yuan Runzhang, W u Q inchong, Ren Zhaox ing, Yu Xianhu i
(W uhan P oly technic U niv. , W uchang 430072)
Abstract M ron mode spu t tering w as app lied to an elect ron cyclo t ron reso2
nance (ECR ) p lasm a depo sit ion techn ique, ZnO f ilm w ith an excellen t crystal o rien tat ion
w as depo sited at low temperatu res and low gas p ressu res, w ith m uch h igher rates than
tho se ob tained in conven t ional ECR react ive spu t tering and good un ifo rm ity of depo si2
t ion f ilm in 5 12cm.
Keywords M ron mode Spu t tering ECR p lasm a ZnO f ilm
1 引言
溅射是在真空条件下沉积薄膜的最重要的
工艺之一。自80年代以来, 磁控管溅射方法在制
造计算机磁盘及其他器件中起着非常重要的作
用, 它比DC 溅射, RF 溅射具有更高的沉积速
率。然而, 就这种方法沉积金属化合物而言, 难
以满足反应溅射中的高沉积速率和完全反应的
要求, 即改变薄膜的化学计量比, 制作高质量
薄膜是有困难的。为了控制薄膜的成分、晶体结
构、晶粒大小和缺陷, 必须研究膜制备技术, 开
发新的膜制备方法。
微波ECR 等离子体方法来源于可控核聚
变研究中的电子回旋共振加热(ECRH) 技术。
经过二十多年的研究与发展, 80年代起逐步被
开拓应用到材料科学中来。ECR 等离子体比
DC、RF 放电产生的等离子体具有无极放电、离
化率高的特点。在低气压下产生高密度的等离
子体, 并受磁场约束, 减少了等离子体与器壁
的相互作用。用发散磁场的微波ECRP CVD 技
术, 可在室温下(无须加热基片, 由于等离子
体加热效应基片温度一般不超过50℃,