射频磁控溅射非金属膜的工艺研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着时代的变迁，新科技的产生给我们的生活带来了日新月异的变化，而在这些飞速发展的新科技中，半导体工艺的发展无疑是一颗璀璨的星星！而且薄膜材料的也是优点相当突出的新型材料，首先是薄膜具有许多比其体形态下优良的特性，如力学、光学、电学、磁学和热学特性；其次是薄膜的结构，如非晶、微晶、多晶及单晶容易通过生长工艺参数及成膜后的处理来控制；此外，从经济上考虑，许多应用领域，如大屏幕显示、光记录、光电和热电转换等，需要大面积器件，当采用体材料，其制造设备的体积随器件特征尺寸3次方增加，而采用薄膜工艺，则制造设备的体积随器件特征尺寸的1~2次方增加，同时所耗费的原材料也可以大量节约，所以薄膜材料有其他材料替代不了的优点。生成膜的方法有很多种，溅射成膜就是其中的一种。由于对于任何物质均可以溅射、溅射膜与基板之间的附着性好、溅射镀膜膜密度高、针孔少等特点，溅射的方法在制造半导体中的应用是十分广泛的。所以对磁控溅射各种性质薄膜的研究和应用得到高度重视。

2. 国内外研究现状分析

国内外薄膜沉积的常用方法有脉冲激光沉积、化学气相淀积、分子束外延、溶胶凝胶、磁控溅射。其中磁控溅射又可分为直流溅射和射频溅射。由于直流溅射具有溅射气压较高，电压较高，溅射速率小，膜层不稳定等缺点。所以射频溅射的运用更为广泛。

国内外相关文献：

s.m. sze，m.k. lee. semiconductor devices，physics and technology/3rd ed.（international student version）[m].hoboken,n.j.:wiley,2012 ashok k. sharma. semiconductor memories:technology,testing,and reliability [j]. piscataway,n.j.:ieee press;（美）peter van zant 著，韩郑生 译. 《芯片制造：半导体工艺制程实用教程》（荷)marcel mulder 著， 李琳 译.《膜技术基本原理》 杨座国 编著.《膜科学技术过程与原理》 徐学基，诸定昌编著.《气体放电物理》

3. 研究的基本内容与计划

首先学习了解薄膜的定义、性质、特点,溅射成膜的原理、优点和磁控溅射机设备的结构、功能、操作;然后通过实验，分析工艺条件对膜的生长速率和性能的影响,测定膜的均匀性、粘附性和电学特性等。

1.15～2.24阅读文献，查看资料，构思课题完成要求和计划

2.25~3.1准备开题报告，做ppt，开题交流指导

4. 研究创新点

通过学习磁控溅射的原理：电子在电场E的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。了解磁控溅射机设备的结构和原理，再射频溅射一定厚度的sio2介质薄膜并且用相关仪器精确测定膜的厚度、均匀性、粘附性和电学特性以验证实验结果,比较不同参数对薄膜性质的影响。