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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃子文
研究生(外文):Tzu-Wen Huang
論文名稱:利用臨場X光反射率量測法研究Ta2O5薄膜結構與表面形貌之變化
論文名稱(外文):In situ X-ray Reflectivity Study the Morphology of The Amorphous and Crystalline Ta2O5 Thin Films Prepared by RF Magnetron Sputtering
指導教授:李志浩李志浩引用關係
指導教授(外文):Chi-Hao Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:工程與系統科學系
學門:工程學門
學類:核子工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:63
中文關鍵詞:五氧化二鉭薄膜磁控濺鍍X光反射率表面粗糙度
外文關鍵詞:tantalum oxide thin filmsmagnetron sputteringX-ray reflectivitysurface roughness
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利用架在同步輻射光之臨場X光的濺鍍系統,來研究Ta2O5成長在Si基板上表面形貌的變化。在沉積多晶形的Ta2O5的薄膜成長初期,Ta2O5是以島狀物聚集的方式成長,並且島狀體會慢慢形成完整的平面使得表面粗糙度會慢慢的下降;當薄膜繼續成長到80nm時,粗糙度會漸漸的上升約到20nm,而密度也接近於理論的塊材密度。而對於非晶形的薄膜而言,相較之下會比較平滑,粗糙度較低,但是薄膜密度相對之下也比較小。

The real time change of surface morphology during the RF magnetron sputtering Ta2O5 films on Si substrates was studied by the fixed angle X-ray reflectivity measurement. During the early stage of poly-crystalline Ta2O5 growth, the surface roughness change reveals a surface morphology of island nucleation and island coalescence processes. After the thickness of 7 nm, the surface roughness increases up to more than 2 nm at the thickness of 80 nm. For crystalline Ta2O5 films, the density of the sputtering Ta2O5 films was also increased and reaches the value of bulk value only when the thin films thicker than 80 nm. For the amorphous sputtering film, the surface roughness is smoother and density is smaller.

目錄 ……………………………………………………………………..3
圖目錄……………………………………………………………………5
表目錄……………………………………………………………………8
Abstract………………………………………………………………….9
摘要…………………………………………………………….………10
第一章 前言 ………………………….………………………...…...11
1.1 引言……………………………………………………….11
1.2 文獻回顧………………………………………………….14
第二章 薄膜成長理論與X光反射率理論 …………………………16
2.1 薄膜成長理論 …………………………………………...16
2.1.1 薄膜成長的表面行為……………………………..16
2.1.2 薄膜的界面型態………………………………..…20
2.1.3 薄膜的尺度效應………………………………..…21
2.2 X光反射率理論 …………………………………………29
第三章 實驗系統 ……………………………………………………33
3.1 In-house ex-situ experiment ……………………………33
3.1.1實驗條件與參數……………………………………33
3.1.2薄膜的分析與晶體性質……………………………35
3.2 SRRC BL17B in-situ experiments ……………………..36
第四章 實驗結果與討論 ……………………………………………38
4.1 Ex-situ Ta2O5 反射率之量測結果與討論……………...38
4.2 In-situ Ta2O5 反射率之量測結果與討論………………46
4.3 原子力顯微鏡及橢圓儀量測結果……………………….54
第五章 結論 …………………………………………………………57
參考資料…………………………………………………………….....59

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