Формирование ультратонких медных пленок с помощью сильноточного импульсного магнетронного распыления

Ключевые слова:

Аннотация

Сильноточное импульсное магнетронное распыление является разновидностью ионизированного физического осаждения покрытий из паровой фазы. В рамках настоящей работы исследовано влияние параметров HIPIMS разряда на структуру, итоговые оптические
и электрофизические характеристики ультратонких пленок меди (толщиной до 25 нм). Получены зависимости разрядного тока и ионного тока, протекающего на подложку от частоты следования импульсов высокой мощности. Найдены оптимальные условия формирования ультратонких медных пленок, исходя из их удельной проводимости и коэффициента отражения в ИК диапазоне спектра. Пленки, полученные при частоте следования импульсов 3 кГц, длительности 20 мкс и средней мощности разряда 500 Вт в HIPIMS режиме становятся непрерывными уже при толщине 5-6 нм.

Keywords:

Abstract

High-current magnetron sputtering is a kind of ionized physical vapour deposition (PVD) of coatings. This paper is focused on influence of HIPIMS discharge parameters on structure and final optical and electro-physical characteristics of ultra-thin (< 20 nm) copper films. Dependencies of discharge current and substrate ion current on frequency of high-power pulses are obtained. Optimum conditions of ultra-thin copper films formation are found based on their resistivity and IR reflection. The copper films deposited at average discharge power of 500 W, pulses frequency of 3 kHz and their duration of 20 µs are continuous at 5-6 nm thickness.