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研究生:林瑞青
研究生(外文):Lin, Jui-Ching
論文名稱:電漿化學氣相沉積氮化鈦薄膜之特性研究
論文名稱(外文):Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition of Titanium Nitride Thin Films
指導教授:陳貞夙陳貞夙引用關係
指導教授(外文):Jen-Sue Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:材料科學(工程)學系
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1998
畢業學年度:86
語文別:中文
論文頁數:75
中文關鍵詞:電漿化學氮化鈦擴散障礙層電漿化學氣相沉積
外文關鍵詞:Plasma enhanceTiNDiffusion barrierPECVD
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本研究以自組之冷壁式電容偶合平行板電極電漿化學氣相沈積系
統,在矽基板上沈積氮化鈦薄膜。所用之反應源為四氯化鈦與氨氣,並以
氫氣作為四氯化鈦之載流氣體,壓力範圍為0.2~0.5Torr,基板溫度為350
℃及450℃,且以射頻電源供應器激發電漿,其功率為50~150W,。本研究
欲探討上述製程參數對於氮化鈦薄膜性質之影響。薄膜性質之分析,由薄
膜沈積速率、氮/鈦原子濃度比與雜質含量、電阻率表現及表面型態等薄
膜性質,與製程參數間做一探討。 結果顯示,在調控反應源氣氛使四
氯化鈦與氨氣之流量比為40/1.5,壓力為0.3Torr下,無論基板溫度為350
℃或450℃,將電源功率由50W提昇為100、150W之條件下,氮化鈦薄膜之
氮/鈦原子濃度比隨之增加至1.11~1.15,同時,氧雜質含量由30at%急遽
下降至7at%以下。基板溫度為450℃,電源功率150W時,所得之氮化鈦薄
膜可達131相當低之電阻率值。此二結果顯示,高電源功率的製程條件有
效提昇薄膜性質。本研究最重要之結果為,所有試片以歐傑電子能譜儀進
行成分分析,均沒有發現氯原子的存在,其含量值應皆小於1at%。

Titanium nitride (TiN) films were prepared by radio-
frequency (RF) capacitively coupled plasma-enhanced chemical
vapor deposition (PECVD) using TiCl4 and NH3 as precursors. By
varying the flow rate of the precursors, substrate temperature,
RF power and chamber pressure, the film characteristics, such as
deposition rate, elemental concentration, resistivity and
surface morphology are investigated by -step, Auger electron
spectroscopy, four-point probe and scanning electron microscopy
for the films, respectively. With TiCl4/NH3 flow rate ratio
of 40/1.5 and chamber pressure of 0.3Torr, oxygen concentratio
of the TiN films decreases from 30at% to 7at% and N/Ti atomic
ratio increases from 0.78 to 1.15 as the RF power increases from
50W to 150W. In consistency with the reduction of the oxygen
concentration, the film resistivity decreases as the RF power
increases. The lowest film resistivity is 131-cm, which is
obtained from the film deposited at 450℃ and with RF power of
150W. No carbon and chlorine singnal is detected by Auger
electron spectroscopy. The content of the two elements in the
TiN films is under the detection limit.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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