材料、能源、和信(xin)息(xi)技(ji)术(shu)被(bei)誉(yu)为(wei)现(xian)代(dai)科学技(ji)术的三大(da)支柱(zhu)，尤其是(shi)材料(liao)科学技术，其发(fa)展更是得到(dao)了广(guang)泛(fan)的(de)高(gao)度关注。世(shi)界(jie)各(ge)工业(ye)发达国(guo)家(jia)都(dou)十分(fen)重(zhong)视材(cai)料技(ji)术(shu)的(de)发(fa)展(zhan)，尤其是(shi)先进(jin)材料(liao)的(de)研(yan)宄与发展。而薄(bao)膜(mo)材(cai)料(liao)因(yin)其独有(you)的特性(xing)在工(gong)业(ye)生产各个(ge)方面都起(qi)到(dao)至关(guan)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。薄膜技术起始于(yu)17世(shi)纪(ji)，现(xian)已(yi)成为现(xian)代材料科学(xue)的一个重(zhong)要组成(cheng)部分。薄膜是(shi)在(zai)机械(xie)锁和(he)、化(hua)学(xue)吸(xi)附、物(wu)理吸附(fu)和(he)扩散结合等因(yin)素综(zong)合(he)的作用下(xia)才(cai)能够(gou)附着在基体(ti)上(shang)。目前使(shi)用较为广泛(fan)的薄膜(mo)制(zhi)备(bei)技(ji)术(shu)有很(hen)多类(lei)别(bie)，包括气相生(sheng)长法、液相(xiang)生长法、外延(yan)生(sheng)长法(fa)、氧(yang)化法、扩(kuo)散与(yu)涂(tu)布(bu)法(fa)、电(dian)镀法(fa)、溅(jian)射法等(deng)等。近(jin)年来，薄(bao)膜技术(shu)已(yi)经渗(shen)透(tou)到现代科(ke)学(xue)技术(shu)和国(guo)民经(jing)济(ji)发(fa)展(zhan)的多个(ge)重要(yao)领(ling)域，包括(kuo)但不限(xian)于(yu)航天航空、光学、能源(yuan)、交通(tong)、通(tong)信等领(ling)域。此外，在高新(xin)技(ji)术产(chan)业(ye)，薄(bao)膜(mo)材料和(he)技术(shu)也(ye)占据(ju)其独(du)有的(de)重(zhong)要地位(wei)，例如在电子(zi)技术、集(ji)成(cheng)光(guang)学(xue)、激(ji)光(guang)技术、红外技术、航(hang)天(tian)技(ji)术(shu)以(yi)及(ji)光学(xue)仪器等多(duo)个(ge)领(ling)域都(dou)得到(dao)了(le)广泛(fan)的(de)开发和(he)应(ying)用(yong)。
金属(shu)钼(mu)具(ju)有(you)高(gao)熔(rong)点，高(gao)的(de)高温(wen)强度、硬度及(ji)刚度(du)，优良(liang)的(de)导热(re)导电性以及(ji)抗(kang)热(re)震性等(deng)优异的性(xing)能，因而已(yi)经(jing)在机械(xie)工(gong)业、制造(zao)业、国防(fang)工(gong)业(ye)以及交通(tong)业(ye)等(deng)方面(mian)得(de)到了(le)广泛的应用。Mo层(ceng)状材(cai)料(liao)的(de)具有可(ke)调节(jie)的热(re)膨(peng)胀(zhang)系(xi)数和(he)弹性模(mo)量(liang)，因而(er)在(zai)薄膜(mo)领域的(de)应用(yong)较多(duo)。Mo薄(bao)膜(mo)也因(yin)具有(you)良(liang)好(hao)的导(dao)电(dian)性(xing)、稳(wen)定(ding)性(xing)和(he)高红(hong)外反(fan)射率(lv)而被(bei)广(guang)泛用于(yu)太阳(yang)能薄(bao)膜电池的背电(dian)极(ji)材(cai)料(liao)，液(ye)晶(jing)显示器薄(bao)膜(mo)晶(jing)体(ti)管(guan)的电(dian)极、或(huo)布(bu)线(xian)材(cai)料，以(yi)及太(tai)阳(yang)能选择(ze)性(xing)吸(xi)收涂层(ceng);Mo薄(bao)膜(mo)在集成电(dian)路(lu)中可(ke)作(zuo)低(di)电阻布(bu)线(xian)材(cai)料，与(yu)传(chuan)统(tong)A1薄膜相(xiang)比(bi)，其(qi)老化(hua)速率(lv)明(ming)显降(jiang)低，使(shi)用寿命(ming)更(geng)长；磁(ci)控溅射(she)法沉积制(zhi)备(bei)Mo薄膜(mo)也常(chang)常(chang)被(bei)作为(wei)散射层材(cai)料(liao)，在(zai)激光(guang)等(deng)离(li)子(zi)体技(ji)术中(zhong)起到了(le)很大(da)的(de)作用;磁(ci)控(kong)溅射Mo薄膜(mo)也可(ke)以做结(jie)构良好(hao)且(qie)活化能较低，整体(ti)比较稳定(ding)的(de)纳(na)米级含能(neng)薄(bao)膜(mo)。采用(yong)合(he)理的(de)工(gong)艺(yi)在钼中掺杂金(jin)属(shu)氧化物(wu)，进而得(de)到(dao)的金(jin)属(shu)合金化薄(bao)膜具有(you)表(biao)面(mian)光滑，晶(jing)粒(li)细小(xiao)，抗(kang)拉强度较高(gao)等(deng)特点。此(ci)外(wai)，在铜基(ji)底(di)上镀(du)覆(fu)Mo薄膜(mo)可(ke)以作(zuo)为导(dao)电(dian)率较高的(de)梯(ti)度材料。目(mu)前(qian)，Mo在(zai)显(xian)示领域(yu)应用广泛(fan)，而(er)且和氧(yang)化(hua)物(wu)半导体(ti)的(de)接(jie)触(chu)良好，平面显(xian)示(shi)器的薄(bao)膜多(duo)采(cai)用(yong)溅射(she)成(cheng)形(xing)，Mo薄(bao)膜已成(cheng)为其中(zhong)使用最为(wei)广泛的(de)电极材料，Mo薄(bao)膜(mo)的(de)应(ying)用(yong)不(bu)仅(jin)能够(gou)提高(gao)液(ye)晶(jing)显示屏(ping)的(de)清晰(xi)度(du)和(he)对比度(du)，而(er)且(qie)能够(gou)在很大程(cheng)度上延(yan)长其(qi)使(shi)用周(zhou)期。宁洪(hong)龙(long)等制(zhi)备(bei)了具(ju)有(you)Cu-Mo结(jie)构(gou)源漏(lou)电(dian)极(ji)的薄(bao)膜晶(jing)体(ti)管，Mo接触层不(bu)仅能(neng)够有效抑制Cu与(yu)有(you)源(yuan)层之间(jian)的扩散，而(er)且(qie)有(you)助(zhu)于提高Cu电极(ji)与(yu)玻璃(li)基(ji)底(di)以(yi)及(ji)栅极绝(jue)缘层(ceng)之间(jian)的(de)结(jie)合强度(du)。
1、薄膜(mo)制(zhi)备技术
薄膜(mo)制(zhi)备技术(shu)具(ju)有多种类别，主要(yao)包(bao)括以(yi)物(wu)理气(qi)相沉(chen)积(ji)和化学(xue)气相沉积为(wei)代表(biao)的(de)气(qi)相(xiang)沉积(ji)法，以轧(ya)制(zhi)和机械(xie)研(yan)磨(mo)抛光为代(dai)表(biao)的(de)机(ji)械方(fang)法，以(yi)离(li)子束刻蚀(shi)为代(dai)表的微(wei)细加工(gong)技(ji)术，以(yi)真(zhen)空(kong)蒸镀为(wei)代表的蒸(zheng)镀方(fang)法(fa)等(deng)等(deng)。
1.1轧(ya)制
轧制方(fang)法是指(zhi)金属(shu)材(cai)料在上下(xia)转动(dong)的(de)柱状轧(ya)辊(gun)之(zhi)间(jian)通过，以此来(lai)不(bu)断降低(di)材料厚(hou)度，是利(li)用(yong)金属良(liang)好(hao)的(de)延(yan)伸性和塑(su)性变形(xing)性而获得(de)所需要(yao)薄(bao)膜材料的方法。
轧(ya)制(zhi)前(qian)后(hou)材(cai)料的(de)密(mi)度(du)和化学成(cheng)分均保持不(bu)变，是制(zhi)备金属(shu)薄(bao)膜常用(yong)的(de)一种简(jian)单高效(xiao)的(de)方(fang)法。轧(ya)制(zhi)法制(zhi)备(bei)的薄(bao)膜(mo)其(qi)优(you)点(dian)在(zai)于薄膜(mo)具有较高(gao)的密度(du)和(he)硬(ying)度(du)。但是轧制(zhi)法制得(de)的薄(bao)膜中(zhong)存在(zai)大(da)量(liang)的(de)缺陷(xian)，例如位错(cuo)、织(zhi)构(gou)取(qu)向(xiang)、冷作(zuo)硬化(hua)层(ceng)等，此外(wai)，薄膜(mo)的表面(mian)粗糙(cao)度也(ye)略(lve)高。
1.2机械研磨抛(pao)光
机(ji)械(xie)研磨(mo)抛(pao)光(guang)法其(qi)实质在于通过(guo)试样表面与(yu)磨料和(he)抛(pao)光细粉(fen)之间(jian)的相(xiang)互(hu)滑动或滚(gun)动以达到(dao)减薄(bao)与抛(pao)光(guang)目的的(de)方法(fa)，其(qi)优(you)点(dian)在(zai)于加工(gong)前(qian)后试(shi)样(yang)的(de)密度(du)保持(chi)不(bu)变(bian)，薄膜表(biao)面(mian)粗糙度(du)较(jiao)低，加(jia)工(gong)精(jing)度(du)较(jiao)高。但是(shi)机(ji)械研磨(mo)抛(pao)光(guang)制备的(de)薄(bao)膜(mo)厚度一(yi)致性(xing)较(jiao)差(cha)，容(rong)易(yi)出现成(cheng)分(fen)污染(ran)和表面(mian)硬化(hua)，其厚(hou)度(du)难(nan)以小(xiao)于(yu)10^m，因(yin)而有(you)一(yi)定(ding)的(de)局(ju)限性。
1.3化学气相(xiang)沉(chen)积法
化学(xue)气(qi)相(xiang)沉(chen)积(ji)是指(zhi)气(qi)体(ti)通过化学反应在(zai)基底(di)表面形成(cheng)薄膜。化(hua)学(xue)气(qi)相沉(chen)积包(bao)括(kuo)化学合成(cheng)反(fan)应和(he)热分解反(fan)应(ying)两种(zhong)类型大(da)多数化学沉(chen)积(ji)过程(cheng)中(zhong)都(dou)可(ke)能(neng)有两(liang)种或(huo)两种(zhong)以上气(qi)态反(fan)应(ying)物(wu)在(zai)基片上(shang)发(fa)生(sheng)反(fan)应(ying)；而(er)热(re)分解反应一般在有(you)惰(duo)性气(qi)体(ti)的保(bao)护或(huo)者(zhe)在真(zhen)空(kong)中，将(jiang)基(ji)片加(jia)热(re)到(dao)所(suo)需(xu)的(de)温度，则(ze)反应(ying)物气(qi)体会发(fa)生热(re)分解(jie)，最后(hou)在基(ji)底(di)的(de)表面形成一(yi)层(ceng)需要(yao)的(de)薄膜。
化学(xue)气相沉积法(fa)能够制备的薄膜种类多(duo)，且薄膜的(de)沉(chen)积速(su)度(du)也(ye)较(jiao)快。此(ci)外，反应(ying)前驱体良(liang)好(hao)的(de)绕(rao)射(she)性(xing)使薄膜(mo)能够均匀覆盖复杂(za)形(xing)状的表面(mian)、工件(jian)的(de)细孔(kong)和深孔(kong)等(deng)。该方法(fa)制(zhi)得的(de)薄膜(mo)纯(chun)度高、致(zhi)密(mi)性好、表(biao)面(mian)光滑(hua)、薄(bao)膜(mo)的结(jie)晶性能良好、残(can)余(yu)应(ying)力较(jiao)小(xiao)。但(dan)化(hua)学(xue)气(qi)相(xiang)沉积法制备(bei)薄膜(mo)反(fan)应温(wen)度较(jiao)高(gao)，限(xian)制(zhi)了对基(ji)底材料的(de)选择(ze)，而且(qie)采(cai)用(yong)该方(fang)法(fa)沉(chen)积的薄(bao)膜(mo)质(zhi)量(liang)不(bu)如(ru)物理气相(xiang)沉积的(de)薄膜(mo)质(zhi)量高。
1.4离(li)子镀(du)与(yu)离(li)子束沉(chen)积(ji)法
离子束沉积(ji)是(shi)由DMMattox于(yu)1963年(nian)提出的(de)，将(jiang)离(li)子(zi)束引入真空室(shi)中，进(jin)而(er)借(jie)助(zhu)离(li)子束(shu)的(de)轰击溅射出靶材原子，进(jin)而沉(chen)积在(zai)基(ji)底(di)上(shang)的过程(cheng)。离(li)子(zi)束溅射方法(fa)的优点在于其(qi)制(zhi)备薄(bao)膜(mo)的(de)纯(chun)度较(jiao)高(gao)，且(qie)工(gong)作过程中(zhong)基(ji)底温升(sheng)小，离子(zi)束(shu)的(de)能(neng)量和方向(xiang)是(shi)能(neng)够被(bei)控(kong)制(zhi)的。此外(wai)，离(li)子(zi)束(shu)溅射中(zhong)的(de)靶(ba)材和(he)基(ji)底(di)都是(shi)可(ke)以(yi)根据(ju)需(xu)要(yao)任(ren)意选择的(de)，能(neng)够在(zai)金属(shu)和非(fei)金属基(ji)底(di)上获得多(duo)种(zhong)化(hua)合(he)物(wu)薄(bao)膜(mo)。
但(dan)离(li)子束(shu)溅射沉(chen)积(ji)的装(zhuang)置(zhi)复杂，薄(bao)膜沉(chen)积速率较低(di)，不适用于大面积(ji)连(lian)续沉(chen)积(ji)薄(bao)膜。且(qie)离(li)子(zi)束(shu)溅(jian)射(she)过程(cheng)中局(ju)部(bu)靶(ba)材(cai)会(hui)因(yin)高(gao)温(wen)熔(rong)化产生小(xiao)液滴，于(yu)膜层(ceng)处生(sheng)成大(da)颗粒(li)，薄膜表(biao)面较为(wei)粗(cu)糙。
1.5真空(kong)蒸镀法
真空(kong)蒸(zheng)镀(du)是(shi)指(zhi)将(jiang)装有基底的(de)真(zhen)空(kong)室抽(chou)成真(zhen)空(kong)，并(bing)使(shi)真空(kong)室的气(qi)体压(ya)强达到10-3Pa以下(xia)后(hou)采(cai)用不同的蒸(zheng)发源(yuan)加(jia)热(re)待(dai)蒸(zheng)发材料，使得待(dai)蒸发(fa)材料表面的(de)原子(zi)或(huo)者(zhe)分子(zi)蒸(zheng)发(fa)出来(lai)，形(xing)成蒸发气(qi)流(liu)，最后(hou)沉积到基底表面凝固(gu)成(cheng)薄膜(mo)。真(zhen)空蒸发镀膜(mo)成(cheng)膜速(su)度(du)快(kuai)，但(dan)膜(mo)基结合(he)力较(jiao)小。
目(mu)前(qian)比(bi)较(jiao)常用(yong)的(de)真(zhen)空(kong)蒸镀方法是(shi)电子(zi)束(shu)蒸(zheng)发(fa)镀膜法(fa)。其原(yuan)理是电(dian)子在(zai)电(dian)场的(de)加速下，获(huo)得足(zu)够(gou)大(da)的(de)能量轰击(ji)到(dao)阳极(ji)的(de)待蒸发(fa)靶(ba)材上(shang)，电(dian)子的(de)动能(neng)转化为(wei)靶(ba)材的热(re)能(neng)，蒸发(fa)材料(liao)获得(de)足够能(neng)量后(hou)开始(shi)熔化进而被(bei)蒸(zheng)发(fa)，最(zui)终沉(chen)积(ji)在基底薄(bao)膜形成(cheng)纯度较高的(de)薄(bao)膜，能(neng)够解决(jue)普(pu)通蒸(zheng)发镀(du)膜法中沉积(ji)速率(lv)低(di)、不容易(yi)控(kong)制加热(re)温度的(de)缺(que)陷(xian)，但是(shi)采(cai)用电(dian)子束蒸发镀膜法制备的薄(bao)膜致(zhi)密(mi)度不够高，且蒸发(fa)过(guo)程(cheng)中会(hui)产(chan)生(sheng)一(yi)定的热(re)辐射等等(deng)，这些(xie)不(bu)足之处均阻(zu)碍电(dian)子(zi)束蒸发技术发(fa)展。
1.6溅射(she)镀膜法(fa)
溅射(she)过(guo)程是(shi)指带(dai)有(you)较(jiao)高(gao)动(dong)能(neng)的(de)粒(li)子轰(hong)击(ji)固(gu)体材(cai)料(liao)，材料表(biao)面的(de)原(yuan)子(zi)或(huo)分子能(neng)够获(huo)得(de)足够高的动(dong)能(neng)进而脱(tuo)离(li)固体的(de)束(shu)缚(fu)逸出(chu)到(dao)气(qi)相(xiang)中(zhong)。而溅(jian)射(she)镀(du)膜法就是(shi)把溅射(she)到气相中(zhong)的(de)材料(liao)收(shou)集起来(lai)，并使(shi)之(zhi)沉(chen)积(ji)成(cheng)膜。溅(jian)射(she)镀(du)膜(mo)过程中靶材无(wu)相变，化(hua)合(he)物(wu)的(de)成分不容(rong)易(yi)发(fa)生变(bian)化。溅(jian)射原(yuan)子能(neng)量高(gao)，沉(chen)积在(zai)基(ji)底处(chu)与(yu)基(ji)板发(fa)生(sheng)能(neng)量(liang)转换而(er)产生(sheng)热(re)量使(shi)膜(mo)与基(ji)板附(fu)着(zhe)力好(hao)。溅(jian)射(she)时(shi)基底(di)处(chu)于等离子区，附着(zhe)不(bu)牢的(de)沉(chen)积(ji)原子(zi)会被(bei)清(qing)洗(xi)，因(yin)此基(ji)底(di)会得(de)到(dao)净(jing)化(hua)及活化(hua)。且溅(jian)射镀膜(mo)的膜(mo)厚(hou)可(ke)控性(xing)和重(zhong)复(fu)性(xing)好。因(yin)此(ci)，溅(jian)射(she)镀膜(mo)法在实(shi)际制备(bei)薄膜(mo)的(de)过(guo)程中得(de)到(dao)广泛(fan)的应用(yong)。
磁控(kong)溅(jian)射镀膜法(fa)则(ze)是(shi)以(yi)二极溅射为(wei)基础发展(zhan)起来的(de)，磁(ci)控溅(jian)射(she)本质(zhi)上(shang)是(shi)在磁场(chang)和电场(chang)共(gong)同(tong)作用(yong)模式(shi)下的(de)二(er)极(ji)溅射，现已(yi)成为(wei)目前(qian)镀(du)膜工(gong)业生产中(zhong)常(chang)用的主要(yao)方法之(zhi)一。磁(ci)场可(ke)以使靶材附近区域更(geng)多(duo)的(de)粒(li)子发生(sheng)电离(li)，也(ye)可以约(yue)束(shu)电离(li)后(hou)的(de)粒子(zi)按照(zhao)一(yi)定(ding)的轨迹(ji)运动(dong)，从(cong)而使得(de)溅(jian)射镀膜的(de)效(xiao)率(lv)大大提(ti)高(gao)。与其它(ta)薄(bao)膜制(zhi)备(bei)技术相(xiang)比较(jiao)，磁控溅射(she)镀膜(mo)法的(de)优(you)点在(zai)于其沉积(ji)速(su)度(du)快(kuai)、对于基(ji)底(di)温度的(de)要求(qiu)较(jiao)低(di)，而(er)且(qie)能够溅(jian)射(she)非金(jin)属材料、进(jin)而制备出(chu)性(xing)能不(bu)同(tong)的(de)薄(bao)膜，具(ju)有(you)非(fei)常可(ke)观(guan)的(de)发(fa)展(zhan)前景。
溅(jian)射靶材(cai)在(zai)我(wo)国是(shi)一(yi)个(ge)较(jiao)新的(de)行业，溅(jian)射(she)靶(ba)材(cai)在技(ji)术(shu)及(ji)市场(chang)方面(mian)都(dou)取(qu)得(de)了明(ming)显的进步。我国(guo)镀(du)膜研宄(gui)于20世纪(ji)60年代开(kai)始(shi)起(qi)步，在国(guo)家(jia)各相关部(bu)门均大力地(di)支(zhi)持下，镀(du)膜(mo)技术及(ji)镀膜(mo)材(cai)料(liao)的(de)开发(fa)与研宄(gui)得(de)到了(le)快(kuai)速发(fa)展；近年(nian)来，我(wo)国已成(cheng)功开发(fa)出(chu)应用(yong)于不(bu)同领(ling)域(yu)的靶(ba)材(cai)，靶材的研(yan)发(fa)与发(fa)展已(yi)经逐渐(jian)形成体(ti)系，并(bing)朝着产业(ye)化(hua)的(de)方向(xiang)快(kuai)速(su)发(fa)展。
此外(wai)，直(zhi)流(liu)磁控溅射(she)法(fa)和(he)脉(mai)冲(chong)磁(ci)控溅(jian)射(she)法(fa)制备的(de)薄(bao)膜各有(you)其(qi)优(you)异(yi)性。就(jiu)Mo薄膜(mo)而(er)言，采(cai)用直(zhi)流磁(ci)控溅射法(fa)沉积(ji)制备(bei)Mo薄膜(mo)的(de)沉积(ji)速率更快(kuai)，薄膜的(de)导电(dian)性(xing)更(geng)好，但是(shi)其(qi)反(fan)射(she)率(lv)略有一(yi)点点不足，但与(yu)脉冲(chong)磁控溅(jian)射法制备Mo薄膜(mo)的(de)光学(xue)反射(she)率差异(yi)不是(shi)特别明显(xian)。鉴(jian)于此，直(zhi)流(liu)磁(ci)控(kong)溅(jian)射(she)法(fa)已(yi)经(jing)成(cheng)为较(jiao)为常(chang)用(yong)的制(zhi)备Mo薄膜(mo)的方法(fa)。
2、直(zhi)流磁控(kong)溅(jian)射(she)法制备Mo薄膜的研究
近(jin)年来，以磁(ci)控(kong)溅射技(ji)术制备的Mo薄(bao)膜已广(guang)泛地应(ying)用(yong)于(yu)光(guang)学，材(cai)料(liao)，半导体以(yi)及(ji)电(dian)子技术等(deng)各(ge)个领(ling)域(yu)。Mo薄膜是Cu(In，Ga)Se2太阳(yang)能电池(chi)结(jie)构(gou)中最常用(yong)的背电极(ji)材(cai)料，Mo薄(bao)膜(mo)作(zuo)为(wei)背(bei)接(jie)触(chu)层不仅能够(gou)与(yu)上层的光(guang)吸收层形成良好(hao)的欧姆(mu)接(jie)触，还(hai)能(neng)够在(zai)很(hen)大程度(du)上阻碍(ai)钠(na)钙(gai)玻璃基底(di)中Na+向(xiang)吸(xi)收(shou)层(ceng)扩散(san)。此外(wai)，Mo薄(bao)膜(mo)的表面(mian)形貌对其上(shang)沉积(ji)Cu膜等(deng)膜(mo)层(ceng)的(de)组织(zhi)结(jie)构(gou)和(he)整(zheng)个薄膜(mo)器(qi)件(jian)的性(xing)能有(you)着直接的影响(xiang)。此(ci)外(wai)，最原始(shi)的(de)液(ye)晶(jing)显示器(qi)中(zhong)薄(bao)膜(mo)晶(jing)体管的(de)栅电(dian)极(ji)材料多(duo)为(wei)Cr/Al，而(er)相较(jiao)于Cr薄(bao)膜(mo)，Mo薄(bao)膜的(de)比阻(zu)抗(kang)和(he)膜(mo)应(ying)力(li)均较小，且(qie)对环境的(de)危(wei)害性(xing)较(jiao)低，鉴(jian)于此，Mo薄(bao)膜(mo)替(ti)代Cr成(cheng)为新(xin)一(yi)代(dai)的(de)电(dian)极(ji)材(cai)料具有其(qi)独有的优(you)势(shi)。
采用(yong)磁控溅(jian)射沉(chen)积(ji)法制(zhi)备(bei)Mo薄(bao)膜时薄膜(mo)的沉积(ji)速(su)率大、均(jun)匀性好(hao)，尤(you)其(qi)在(zai)对于(yu)制备(bei)大(da)面积薄膜时其(qi)优(you)势更(geng)加(jia)显著。但(dan)是(shi)其溅(jian)射(she)工艺(yi)参(can)数(shu)对(dui)沉积(ji)薄(bao)膜(mo)的相结构、微观形貌(mao)及(ji)性(xing)能均(jun)有较大影响(xiang)。其中在(zai)磁(ci)控溅(jian)射制(zhi)备(bei)薄(bao)膜(mo)过(guo)程(cheng)中影响较(jiao)大(da)的(de)工艺参数主要(yao)有(you)基底表(biao)面附着物(wu)及温(wen)度(du)、工作(zuo)时(shi)间、工(gong)作(zuo)气(qi)压(ya)、溅(jian)射功率(lv)、靶(ba)基(ji)距(ju)及后(hou)续热处理(li)等等(deng)。
2.1基底
沉积薄膜前需(xu)要对(dui)基底进行(xing)彻(che)底(di)清(qing)洁(jie)，尽(jin)量减少(shao)基底(di)表面污(wu)染(ran)物的(de)种(zhong)类(lei)和数量(liang)，最大程(cheng)度地确(que)保基(ji)底表(biao)面(mian)的洁(jie)净(jing)度。其主要原(yuan)因在(zai)于(yu)基底(di)表(biao)面上(shang)附(fu)着(zhe)物(wu)、氧(yang)化(hua)层(ceng)等(deng)污(wu)染物(wu)的(de)存在，以(yi)及(ji)基底(di)表面较(jiao)大的(de)粗糙(cao)度(du)均(jun)会增(zeng)加(jia)薄膜中出现(xian)针(zhen)孔及剥落等缺陷(xian)的可(ke)能性[41]。
尚(shang)政(zheng)国(guo)等人(ren)[42]基(ji)底温度对Mo薄膜(mo)的(de)半波带宽和（110)晶(jing)面(mian)衍(yan)射强(qiang)度(du)的(de)影响，研宄发(fa)现在(zai)基底温(wen)度(du)为200°C时，Mo薄(bao)膜(mo)的(de)半(ban)波(bo)带宽最小(xiao)，薄膜（110)晶面(mian)择优(you)取向性最好。此(ci)外，王震(zhen)东(dong)等(deng)则探宄(gui)了(le)基底温度对Mo薄(bao)膜(mo)择优取(qu)向(xiang)性(xing)和电(dian)学(xue)性能(neng)的影(ying)响。在(zai)不(bu)同温度的(de)玻璃(li)基(ji)底(di)上采(cai)用直(zhi)流(liu)磁控(kong)溅射(she)法(fa)沉积(ji)制备Mo薄膜(mo)。仅(jin)仅当基(ji)底温(wen)度(du)为150C时，薄(bao)膜的晶粒具(ju)有(you)（211)晶面(mian)择(ze)优(you)取(qu)向(xiang)，而(er)在(zai)其它(ta)温度条件(jian)下(xia)沉积的(de)Mo薄(bao)膜(mo)均(jun)呈现(xian)出(chu)（110)晶面择(ze)优取向(xiang)。此(ci)外(wai)，在(zai)基底(di)温(wen)度为150C时(shi)沉(chen)积(ji)的(de)薄(bao)膜表(biao)面(mian)粗糙度约(yue)为0.35nm，薄(bao)膜表面(mian)较(jiao)为(wei)平整。此时薄膜(mo)电(dian)阻率为2.02X10—5Q*cm，低(di)于(yu)在其(qi)他温度的(de)基底(di)上沉积(ji)的Mo薄膜。
2.2靶(ba)材
近(jin)年(nian)来(lai)高速(su)发展的(de)信息(xi)产业(ye)对高端(duan)的(de)液(ye)晶(jing)显(xian)示(shi)屏(ping)的要求(qiu)越(yue)来(lai)越高，因此(ci)，对显示(shi)器(qi)薄(bao)膜(mo)晶(jing)体(ti)管(guan)中Mo薄膜(mo)电(dian)极(ji)的(de)使用性(xing)能(neng)的(de)要求(qiu)也(ye)越(yue)来越高，尤(you)其(qi)是在导电(dian)性(xing)和(he)附着(zhe)性(xing)方面(mian)。提(ti)高(gao)靶(ba)材致密(mi)度(du)是提高(gao)溅射沉(chen)积制备Mo薄膜(mo)的使(shi)用性能的有效(xiao)途(tu)径，靶材致(zhi)密度(du)能够影(ying)响薄(bao)膜的(de)沉积速率，进(jin)而能(neng)够(gou)影响到薄膜(mo)的(de)光(guang)电(dian)性(xing)能(neng)。靶(ba)材的致(zhi)密(mi)度(du)越高，溅(jian)射(she)出的(de)粒子密度越低，粒(li)子在沉(chen)积到(dao)基(ji)底过(guo)程中的(de)碰(peng)撞次数越(yue)少，放电现象越弱，因而(er)沉积(ji)的薄(bao)膜性能越(yue)好。
Mo靶材加工工(gong)艺(yi)的(de)不(bu)同会(hui)直接导致靶(ba)材的组织存在明(ming)显差异(yi)，进而影响(xiang)到制(zhi)备出的(de)Mo薄(bao)膜(mo)的组织(zhi)和(he)性(xing)能。刘(liu)仁(ren)智等(deng)探宄了Mo靶(ba)材(cai)组(zu)织(zhi)对磁控溅(jian)射法(fa)制(zhi)备(bei)Mo薄膜的影(ying)响(xiang)。实(shi)验(yan)结果表明(ming)靶材组织(zhi)对(dui)薄(bao)膜(mo)表(biao)面及截面(mian)形貌的(de)影(ying)响较小(xiao)。但当靶材(cai)80%的晶粒(li)尺(chi)寸(cun)不超(chao)过50pm时，薄(bao)膜沉积(ji)速(su)率(lv)较快(kuai)，因而薄膜厚度较(jiao)为均匀，且方(fang)阻(zu)变化相对(dui)较小。此外，靶材组(zu)织的差(cha)异(yi)对溅射(she)薄(bao)膜(mo)的(de)结晶(jing)取向影(ying)响(xiang)不(bu)够(gou)明(ming)显，具有不同组织的Mo靶(ba)材溅(jian)射(she)沉(chen)积出的(de)薄膜均(jun)呈现(xian)出(chu)强烈的(de)(110)晶面择(ze)优(you)取(qu)向性(xing)。张(zhang)国(guo)君(jun)等(deng)对(dui)热(re)处(chu)理温度在(zai)Mo靶材(cai)组织及(ji)性能的影响方(fang)面做了详细的(de)研(yan)宄(gui)，研宄结果表(biao)明Mo靶(ba)材晶粒(li)尺(chi)寸随着(zhe)热(re)处理温(wen)度的升高(gao)而(er)增(zeng)大(da)，而靶材(cai)硬(ying)度随(sui)之(zhi)呈下(xia)降趋(qu)势，且(qie)Mo靶材在(zai)1200C进(jin)行(xing)1h热处(chu)理(li)，晶粒尺(chi)寸(cun)分(fen)布最(zui)均(jun)匀(yun)。
此外，靶(ba)材(cai)溅射面上的(de)晶界(jie)密(mi)度(du)随着靶(ba)材晶粒(li)的细(xi)化而(er)增加(jia)，由于(yu)晶界(jie)处(chu)原子的能(neng)量(liang)较高，位于(yu)晶(jing)界(jie)上(shang)的原子在受(shou)到(dao)气体离(li)子(zi)的轰击时(shi)更(geng)容(rong)易(yi)被(bei)溅(jian)射(she)出来，进而(er)能够大(da)大提高革G材(cai)利用(yong)率(lv)。
2.3溅(jian)射时间(jian)
溅射时(shi)间的差(cha)异首先(xian)会(hui)影(ying)响到(dao)沉积制备Mo薄膜(mo)的(de)颗(ke)粒形貌和(he)晶粒尺(chi)寸(cun)大(da)小等，进而Mo薄(bao)膜的(de)电学(xue)和光学性能(neng)等均会(hui)有(you)所差(cha)异(yi)。目前(qian)，关(guan)于溅(jian)射(she)时间不同(tong)所沉积(ji)薄膜(mo)的(de)组(zu)织及性(xing)能(neng)差(cha)异(yi)方(fang)面(mian)的研(yan)宄(gui)也(ye)众多。张艳(yan)霞(xia)等采(cai)用(yong)磁控(kong)溅射法(fa)溅(jian)射不同的(de)时(shi)间(jian)（5-30min)在(zai)钠钙(gai)玻(bo)璃基底上沉(chen)积制(zhi)备(bei)出(chu)厚度(du)不同(tong)的(de)Mo薄(bao)膜，并表征了(le)Mo薄膜(mo)的表截(jie)面(mian)形(xing)貌及(ji)结晶取向(xiang)，研(yan)宄(gui)分(fen)析(xi)了(le)其(qi)中差(cha)异(yi)性(xing)和(he)影响(xiang)规(gui)律(lv)。分(fen)析结果(guo)表明(ming)，沉积(ji)时(shi)间的(de)差(cha)异(yi)主(zhu)要(yao)会(hui)影响Mo薄(bao)膜晶粒的结晶(jing)取(qu)向和(he)晶带组织(zhi)。其中，当(dang)溅(jian)射(she)时(shi)间(jian)低于10min时(shi)，Mo薄膜(mo)呈现出(chu)强(qiang)烈的（110)晶(jing)面(mian)择优(you)取向性(xing)，晶带组(zu)织(zhi)为(wei)T型；但(dan)此时Mo薄(bao)膜内存(cun)在大量(liang)组织(zhi)缺(que)陷(xian)如(ru)孔洞(dong)和间(jian)隙(xi)等使得薄(bao)膜的导(dao)电性大(da)大(da)降低。当溅射(she)时间增加(jia)至(zhi)15min后(hou)，（211)晶面(mian)衍(yan)射峰(feng)高度(du)开始增加。最后，随(sui)着溅射(she)时(shi)间继续(xu)增(zeng)加(jia)，甚(shen)至超过20min时，Mo薄膜(mo)的（211)晶面衍射(she)峰高(gao)度(du)进一(yi)步增(zeng)加(jia)，薄膜的(de)结(jie)晶质(zhi)量(liang)也随(sui)之(zhi)提(ti)高。
朱(zhu)晓刚等(deng)在块(kuai)状金属钼(mu)基(ji)底上沉积(ji)制(zhi)备(bei)出(chu)Mo薄膜，研(yan)宄分析(xi)了溅射时(shi)间分(fen)别为4h、6h和(he)8h的薄膜(mo)结构(gou)及热疲劳(lao)性差异。探宄(gui)分(fen)析表明(ming)本试验(yan)中制(zhi)备的Mo薄膜(mo)均(jun)为(wei)柱(zhu)状晶生长(zhang)，并(bing)呈(cheng)现出明显(xian)的（110)晶(jing)面，薄(bao)膜(mo)表(biao)面应(ying)力呈现拉应(ying)力(li)，且(qie)随这(zhe)溅(jian)射沉(chen)积时(shi)间的增(zeng)加，沉积制备Mo薄(bao)膜(mo)的(de)表(biao)面残余(yu)应力(li)逐渐减小；此(ci)外，薄膜(mo)内(nei)的热疲劳裂纹(wen)形式也发生转变，由直线裂纹转变为(wei)曲折(zhe)裂纹(wen)，薄膜(mo)内(nei)发(fa)生疲劳开裂(lie)的可(ke)能性(xing)大大降(jiang)低(di)。
2.4溅射(she)气压
采用(yong)磁控溅射法沉积制(zhi)备Mo薄(bao)膜时(shi)，溅射(she)气压(ya)的(de)大(da)小(xiao)在很大(da)程(cheng)度上直接会(hui)影(ying)响到沉(chen)积(ji)制(zhi)备(bei)薄(bao)膜的(de)组织(zhi)及性(xing)能(neng)差(cha)异。当溅射(she)气(qi)压(ya)不高时，从靶(ba)材中(zhong)溅(jian)射(she)出来的(de)原子(zi)和(he)氩(ya)气分子(zi)之间(jian)发生(sheng)碰(peng)撞(zhuang)的次数会降(jiang)低(di)，溅(jian)射原子因(yin)碰(peng)撞(zhuang)而损失(shi)的(de)能(neng)量会大大减(jian)小，当原(yuan)子沉(chen)积(ji)到(dao)基(ji)底上时就(jiu)具(ju)有(you)较高的能(neng)量，靶(ba)材(cai)原(yuan)子(zi)更(geng)容易(yi)在基底(di)上扩(kuo)散，进(jin)而(er)能(neng)够有利(li)于提高(gao)薄膜(mo)的附(fu)着性(xing)和(he)致密(mi)性。但这并不是(shi)说溅射气压越(yue)小(xiao)越(yue)好，因为(wei)当(dang)溅射(she)气(qi)压(ya)过小时，一(yi)定时(shi)间(jian)内能(neng)够(gou)被溅(jian)射(she)出的靶材(cai)原子(zi)数(shu)目比(bi)较少，不(bu)能起辉或起(qi)辉(hui)不足现象发(fa)生的可能(neng)性(xing)会(hui)很大(da)。随着(zhe)溅(jian)射气压(ya)的(de)增加(jia)，起(qi)辉能力增(zeng)强，随后被溅(jian)射(she)出的(de)靶材(cai)粒子数目(mu)的增加(jia)，因(yin)而(er)会(hui)很(hen)大程度(du)上提(ti)高薄(bao)膜的沉积(ji)速率和(he)溅射(she)效(xiao)率(lv)，进(jin)而能(neng)够提(ti)高(gao)沉积制备薄膜的(de)致(zhi)密(mi)度和膜基(ji)结合力(li)。然(ran)而(er)，溅射(she)气(qi)压也(ye)不宜(yi)过(guo)大(da)，过大(da)的溅射(she)气(qi)压(ya)会大大(da)增加溅射(she)出的靶(ba)材粒子(zi)与工作气体(ti)离子(zi)的(de)碰(peng)撞(zhuang)机率(lv)和次数，靶材(cai)粒子中(zhong)因碰撞而(er)损失(shi)的能(neng)量(liang)会(hui)增(zeng)加(jia)，最(zui)终(zhong)当靶(ba)材粒(li)子(zi)沉积(ji)到(dao)基(ji)底(di)上(shang)时(shi)其平(ping)均动能会减(jian)小(xiao)，溅(jian)射(she)粒(li)子的扩散(san)迀移(yi)能力大大(da)降(jiang)低(di)，此(ci)时(shi)沉(chen)积(ji)薄(bao)膜(mo)的表(biao)面平整度(du)和致(zhi)密性都(dou)较(jiao)低，薄膜(mo)的(de)粘(zhan)结性(xing)也降(jiang)低(di)。
周(zhou)珑(long)等也通过多(duo)次(ci)试验(yan)探(tan)宄并分析(xi)了(le)溅(jian)射(she)气(qi)压(ya)对(dui)磁(ci)控溅(jian)射沉(chen)积(ji)Mo薄膜(mo)的(de)光学(xue)性能(neng)的影响(xiang)。经过(guo)多次对比分(fen)析发(fa)现使薄(bao)膜(mo)光(guang)学(xue)性(xing)能(neng)最(zui)佳(jia)的(de)溅(jian)射气压(ya)0.7Pa。在此溅(jian)射条(tiao)件(jian)下沉积(ji)的(de)Mo薄膜(mo)的(de)颗粒尺(chi)寸(cun)较小(xiao)，表面(mian)光(guang)滑且红(hong)外反射率达到最高(gao)。此外，本次实(shi)验(yan)研(yan)宄(gui)还(hai)发现薄(bao)膜表(biao)面(mian)光洁度(du)和红(hong)外(wai)反射率随着溅(jian)射(she)气(qi)压增大而(er)呈现出(chu)先(xian)增加后(hou)降低的趋(qu)势。SilviaM.Deambrosis等(deng)人(ren)探(tan)宄(gui)了气(qi)体(ti)种(zhong)类及气体压强(qiang)对(dui)沉(chen)积(ji)制备Mo薄膜的组(zu)织(zhi)及(ji)电学性(xing)能(neng)的影(ying)响(xiang)，研(yan)宄(gui)发(fa)现(xian)Ar工(gong)作环境中制备的(de)Mo薄膜(mo)的组织(zhi)形(xing)貌优(you)于Kr和Xe工作(zuo)环境(jing)下(xia)沉(chen)积(ji)制(zhi)备(bei)的Mo薄膜(mo)，但是(shi)粘结力(li)略(lve)微低于后(hou)者(zhe)。此外(wai)，在Ar工作(zuo)条(tiao)件下(xia)，低压条件下(xia)沉积(ji)制(zhi)备(bei)Mo薄膜(mo)的结(jie)晶尺寸更高，结晶性(xing)能(neng)更(geng)好(hao)，但(dan)是(shi)粘(zhan)结力(li)略有不(bu)足，因(yin)此，需(xu)要(yao)优化(hua)溅射工(gong)艺(yi)，以(yi)达(da)到(dao)平(ping)衡薄(bao)膜(mo)使用(yong)性能的(de)目(mu)的(de)。JayminRay等(deng)人(ren)也(ye)探宄(gui)了工作气压对Mo薄(bao)膜(mo)晶(jing)粒(li)尺(chi)寸(cun)及光(guang)电性能的影(ying)响(xiang)，其(qi)研(yan)宄结果(guo)表明(ming)在(zai)1.3~3.0Pa范围(wei)内，薄膜的(de)光(guang)学反(fan)射(she)率(lv)及(ji)表面(mian)方(fang)块电阻均(jun)随着气(qi)压(ya)的(de)升(sheng)高(gao)而(er)呈现(xian)降低(di)的趋势。鉴于此，通常(chang)选(xuan)取(qu)的(de)氩气(qi)工作(zuo)气(qi)压不(bu)宜(yi)过高。
2.5溅射(she)功率(lv)
溅射功(gong)率的大(da)小(xiao)也会对(dui)沉(chen)积(ji)制备(bei)Mo薄膜的组(zu)织(zhi)和性能(neng)产生(sheng)较(jiao)大(da)的影响。较(jiao)低的(de)溅(jian)射功(gong)率(lv)不利(li)于(yu)薄膜(mo)的(de)成(cheng)核与生(sheng)长(zhang)，所(suo)制备的(de)薄膜结(jie)晶性(xing)能(neng)比较(jiao)差(cha)，膜基(ji)结合力(li)下(xia)降，在(zai)空(kong)气中暴露(lu)一(yi)段时(shi)间(jian)后(hou)会极(ji)易出现(xian)局部脱皮等(deng)现(xian)象(xiang)。荷能粒子的动能(neng)随(sui)着溅(jian)射(she)功(gong)率(lv)的增大而(er)增(zeng)加(jia)，靶(ba)材(cai)原(yuan)子(zi)在(zai)受到(dao)轰击时将(jiang)会(hui)得到更多(duo)的能(neng)量(liang)，更(geng)容易被(bei)溅(jian)射出(chu)来(lai)。此(ci)外，随(sui)着(zhe)溅射(she)气体(ti)离子(zi)和成膜(mo)前驱(qu)体的能量(liang)增加，钼薄膜的(de)致(zhi)密(mi)性(xing)也会(hui)得(de)到(dao)提(ti)高，但(dan)同时薄膜(mo)内(nei)部应力得不(bu)到释放便会(hui)留在(zai)薄膜(mo)内(nei)。
此外(wai)，当(dang)溅(jian)射功(gong)率(lv)足够(gou)大时，溅(jian)射气(qi)体离子(zi)和(he)成(cheng)膜(mo)先(xian)驱体(ti)的(de)较高能量(liang)对(dui)Mo膜形(xing)成刻(ke)蚀(shi)作用(yong)，此时(shi)离(li)子的(de)刻蚀作用和(he)因(yin)为(wei)溅射功率增加而升高的基底(di)温度均为(wei)Mo原(yuan)子提供(gong)足够的(de)能(neng)量(liang)使其能(neng)够(gou)在(zai)基底表面的(de)较(jiao)大范(fan)围内(nei)进行横向迀移(yi)，Mo薄膜的结构也(ye)因此能(neng)够得(de)到调(diao)整(zheng)；同时(shi)较(jiao)高的(de)基底温度对Mo薄膜(mo)而(er)言可以(yi)看(kan)做是一(yi)次退(tui)火处(chu)理(li)，薄(bao)膜内(nei)部应(ying)力也(ye)因此(ci)得到释放。但(dan)是(shi)溅(jian)射(she)功(gong)率(lv)也不(bu)宜(yi)过高，当溅(jian)射(she)功(gong)率超(chao)过(guo)某一临(lin)界(jie)值(zhi)后，高能粒(li)子(zi)会将(jiang)能量(liang)传(chuan)递给气(qi)体(ti)使气体(ti)温度(du)升高，薄(bao)膜(mo)质(zhi)量因(yin)此(ci)而(er)降(jiang)低，且靶(ba)材(cai)在(zai)较短(duan)时间(jian)内(nei)获得的(de)大量热能(neng)极(ji)易(yi)将(jiang)靶(ba)材(cai)烧毁。
廖(liao)国(guo)等研宄了在(zai)20〜100W区(qu)间(jian)内(nei)溅射(she)功(gong)率(lv)对沉积制(zhi)备(bei)Mo薄膜(mo)表(biao)面(mian)形貌、晶(jing)型(xing)结构、晶粒(li)尺寸(cun)和应力等的影响(xiang)。研(yan)宄(gui)结(jie)果(guo)表明薄膜的表面粗糙(cao)度随(sui)溅(jian)射功(gong)率(lv)的增加(jia)而增加(jia)，但均小(xiao)于2nm。此外(wai)，通过(guo)XRD分(fen)析(xi)不难发现，在(zai)不同溅(jian)射功率下制备(bei)的(de)Mo膜均呈(cheng)现(xian)立(li)方(fang)多晶(jing)结(jie)构，且在(zai)溅(jian)射(she)功(gong)率20W〜40W范(fan)围(wei)时晶(jing)粒尺(chi)寸变(bian)化不明(ming)显，但是在40~100W区间(jian)时晶(jing)粒(li)尺寸(cun)呈(cheng)单(dan)调(diao)增加的趋(qu)势，而薄膜(mo)应(ying)力(li)则(ze)呈(cheng)现(xian)出先(xian)增加(jia)会减(jian)少的趋(qu)势，且(qie)在(zai)40W时(shi)的(de)应(ying)力(li)达(da)到最大(da)值(zhi)2.383GPa。王(wang)天(tian)兴等(deng)也探(tan)宄(gui)了(le)不同的溅射(she)功率对Mo薄(bao)膜的(de)电学(xue)性(xing)能、表面形(xing)貌(mao)的影(ying)响(xiang)。多(duo)次实(shi)验(yan)结果(guo)表明(ming)，溅射功率(lv)在(zai)50〜150W范(fan)围内沉(chen)积(ji)速(su)率随(sui)溅(jian)射(she)功(gong)率(lv)的增加(jia)而(er)趋(qu)近(jin)于(yu)线(xian)性增加(jia)。且当溅(jian)射(she)功率逐渐(jian)增(zeng)加(jia)时，Mo薄(bao)膜(mo)的(de)致密(mi)性也逐(zhu)渐增加，其(qi)导电(dian)性(xing)也逐(zhu)渐(jian)提高(gao)。SonVoung等人在100~250W范(fan)围内探(tan)宄了溅射功(gong)率(lv)对(dui)沉(chen)积制备Mo薄(bao)膜(mo)表(biao)面形(xing)貌及(ji)光(guang)学(xue)反(fan)射率(lv)的影响，研宄结果表(biao)明(ming)在150W工作功率下(xia)制(zhi)备Mo薄膜(mo)具有较(jiao)好的(de)光学(xue)反(fan)射率(lv)，使(shi)用(yong)性能更(geng)佳(jia)。
2.6靶(ba)基(ji)距
在磁控(kong)溅(jian)射(she)镀(du)膜(mo)过(guo)程中，靶基(ji)距的大小(xiao)将(jiang)会直(zhi)接影响到(dao)薄膜的(de)厚度均(jun)匀性(xing)和(he)沉积速率(lv)。李阳平等使用(yong)SRIM软(ruan)件对靶(ba)材溅射(she)及(ji)溅射原(yuan)子输(shu)运进(jin)行计算机模(mo)拟(ni)，模拟(ni)结果表(biao)明溅射原子出射能量主要集中(zhong)在几(ji)到几(ji)十(shi)电子伏范围(wei)内，且主(zhu)要以垂直于(yu)靶面方(fang)向(xiang)出射，出射(she)位(wei)置(zhi)分布(bu)与(yu)离子射(she)位置(zhi)分布(bu)相似。且(qie)溅(jian)射(she)原子的输运主(zhu)要受(shou)P(真(zhen)空室(shi)气压）xd(靶基距）影(ying)响，Pxd愈(yu)大输运到(dao)基底(di)的(de)溅射原子愈(yu)少，且能量愈小(xiao)。徐(xu)均琪(qi)在磁控(kong)溅(jian)射阴极(ji)靶刻蚀数(shu)据(ju)的基(ji)础(chu)上建(jian)立了(le)靶材刻(ke)蚀(shi)速率的相关方程，并(bing)在(zai)此(ci)基础上对(dui)膜厚均(jun)匀性(xing)进(jin)行(xing)分(fen)析(xi)。研(yan)宄(gui)结(jie)果发(fa)现，随(sui)着(zhe)靶(ba)基距(ju)的增(zeng)加(jia)，膜(mo)厚(hou)均匀(yun)性得到(dao)提高，但(dan)薄膜(mo)的沉积速率(lv)会迅(xun)速下降，相(xiang)同(tong)的结(jie)论(lun)在惠迎(ying)雪(xue)等(deng)的研宄(gui)中也有(you)提及。
靶基距较(jiao)小(xiao)时(shi)，镀膜区(qu)中(zhong)等(deng)离子(zi)的密(mi)度比(bi)较(jiao)高，而(er)气(qi)体(ti)散射的(de)作(zuo)用很小(xiao)，因(yin)此沉(chen)积到基底(di)上粒子的(de)动能(neng)增(zeng)大，在薄(bao)膜表面能够进(jin)行充分(fen)地扩(kuo)散(san)。如(ru)此一(yi)来，溅射(she)出(chu)的粒子(zi)能够在很大范围(wei)内进行迀(gan)移(yi)，最终(zhong)沉(chen)积(ji)到(dao)能(neng)量(liang)的最低点，因(yin)此薄膜表(biao)面(mian)的(de)平(ping)整度(du)增加(jia)，薄(bao)膜(mo)表面(mian)更(geng)加(jia)光(guang)滑，且薄膜(mo)的(de)结(jie)晶性(xing)能也得(de)到(dao)提高(gao)。而(er)随(sui)着靶基(ji)距的增加，溅射(she)粒子(zi)在(zai)沉积过(guo)程(cheng)中所(suo)经(jing)的(de)路(lu)径增(zeng)加(jia)，与气(qi)体(ti)分子(zi)碰(peng)撞的几率和(he)碰(peng)撞(zhuang)次(ci)数增多，进(jin)而(er)降(jiang)低薄膜(mo)的沉(chen)积(ji)速率(lv)。但(dan)靶(ba)基(ji)距也(ye)不(bu)能(neng)过(guo)于小(xiao)，因为(wei)当靶基(ji)距(ju)很(hen)小时，溅(jian)射(she)粒(li)子(zi)所(suo)蕴含(han)的能(neng)量过(guo)高(gao)，后(hou)沉积的靶材原(yuan)子(zi)会(hui)将先沉(chen)积(ji)的(de)薄膜再(zai)次溅(jian)射(she)出来(lai)，这(zhe)将会直接造成薄膜表面粗糙度(du)的(de)增(zeng)加。因此靶(ba)基距(ju)的大小(xiao)在(zai)保(bao)证一定(ding)沉积速(su)率(lv)的(de)同(tong)时(shi)还(hai)要(yao)保证薄膜的(de)均(jun)匀(yun)性。
2.7热(re)处(chu)理(li)
对(dui)溅射沉积的薄(bao)膜(mo)进(jin)行(xing)热处(chu)理(li)是(shi)提(ti)高薄膜实(shi)际(ji)使(shi)用性能和使用价值(zhi)的有效(xiao)途(tu)径(jing)。鉴于(yu)磁控(kong)溅射法(fa)沉(chen)积(ji)制备的薄膜(mo)中(zhong)常(chang)存(cun)在(zai)一(yi)定程(cheng)度(du)的(de)内(nei)应(ying)力(li)而(er)影响(xiang)到薄膜(mo)的使用(yong)性(xing)能(neng)，当(dang)内应力(li)大(da)到(dao)一(yi)定(ding)程度时，极(ji)有可(ke)能使(shi)薄(bao)膜(mo)发(fa)生(sheng)开裂(lie)而无(wu)法(fa)正常(chang)使用。因此(ci)，一般(ban)情况(kuang)下常会(hui)对(dui)Mo薄(bao)膜(mo)进(jin)行(xing)退火(huo)处(chu)理以(yi)降低(di)薄膜内(nei)部(bu)的应(ying)力。但(dan)是(shi)退(tui)火(huo)温(wen)度(du)和(he)退(tui)火(huo)时间(jian)的不同均有(you)可(ke)能(neng)会(hui)对磁控溅(jian)射(she)法(fa)沉(chen)积制(zhi)备(bei)Mo薄(bao)膜的性(xing)能(neng)产(chan)生(sheng)影响(xiang)。经(jing)高温退火处(chu)理后Mo原子获得更(geng)高的能量，其扩散能(neng)力和扩(kuo)散(san)速(su)率(lv)均(jun)增加，因此薄(bao)膜颗(ke)粒之(zhi)间的微(wei)畸(ji)变(bian)程度降(jiang)低(di)，而(er)薄(bao)膜的结(jie)晶(jing)性(xing)能(neng)趋(qu)于良(liang)好。P.Chelvanathan等(deng)人(ren)探宄了350-500°C范围内(nei)热(re)处(chu)理(li)温度(du)对薄膜(mo)的(de)结晶性(xing)能(neng)和导(dao)电性能的影响(xiang)，结(jie)果(guo)表明(ming)热处理温度(du)会(hui)直接(jie)影(ying)响到Mo薄(bao)膜(mo)的晶(jing)格常(chang)数、应变、表(biao)面(mian)形貌和(he)体(ti)积(ji)电(dian)阻率，且(qie)在(zai)450C退火(huo)热处理后(hou)Mo薄膜的(de)导电性最(zui)佳，此时，薄(bao)膜(mo)的结(jie)晶性能(neng)也(ye)良(liang)好。
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