电感耦合等离子体(ICP)辅助射频磁控溅射沉积ZrN薄膜的结构和性能研究

摘要

利用电感耦合等离子体(ICP)辅助射频磁控溅射技术,在Si(111)片表面制备了ZrN薄膜。研究发现,随着ICP功率的增大,基片的电流密度增大,薄膜的致密度增大,粗糙度降低。XRD结果表明:当ICP功率在0 W^300 W之间,薄膜为单一的ZrN结构,硬度随着ICP功率的增大而增大,在ICP=300 W时达到最大值32 GPa,应力保持在-8 GPa左右;当ICP功率在400 W^500 W,薄膜为ZrN和ZrNx复合结构。硬度和应力分别降低到20 GPa和-3 GPa。薄膜的这些性能的变化是由于ICP功率变化引起结构变化造成的。