脉冲磁控溅射低温沉积Au薄膜的微观结构和内应力研究

摘要

[目的]研究直流脉冲磁控溅射工艺参数对Au薄膜微观结构及内应力的影响规律，为制备高性能Au薄膜提供理论依据。[方法]采用直流脉冲磁控溅射法在单晶硅片上沉积Au薄膜。研究了气体压强和薄膜厚度对Au薄膜的结构及内应力的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和探针式表面轮廓分析仪对薄膜进行表征。[结果]磁控溅射所得Au薄膜呈(111)晶面择优取向。随气体压强增大，薄膜的生长速率先增大后减小，晶粒尺寸减小，表面粗糙度增大，内应力先减小后增大。随薄膜厚度增大，晶粒尺寸和表面粗糙度增大，应力状态由张应力转变为压应力，并逐渐减小。[结论]本研究可为优化Au薄膜的沉积工艺提供理论指导。

关键词

金薄膜 / 磁控溅射 / 低温 / 内应力 / 组织结构 / 晶粒尺寸

基金资助

国家自然科学基金（51802297）