Cu纳米薄膜的制备及其光电性能研究

【摘要】：纳米Cu膜因较低的电阻率,逐渐代替Al成为互联材料。Cu薄膜的制备有化学气相沉积、物理气相沉积和电镀。物理气相沉积的优点有:可实现大面积高速沉积、靶材及衬底材料不受限制和大规模连续性生产,其中物理气相沉积中的磁控溅射又因操作简便被广泛应用。本文利用磁控溅射技术,通过正交试验设计方法,在K9光学玻璃基底上制备了Cu薄膜,研究了溅射时间、基底温度和氩气流量对Cu薄膜结构和光、电性能的影响。研究表明:(1)制备工艺参数影响Cu薄膜结构。在溅射时间为25min,基底温度为3000C,氩气流量为6.9sccm时粗糙度最大;在溅射时间为20min,基底温度为4000C,氩气流量为6.9sccm时粗糙度最小。(2)Cu薄膜的透射谱在波长在紫外波段362nm处有明显吸收峰,但在可见光波段吸收强度较弱,说明Cu膜在可见波段有较高的透光性;另外,膜厚度增加则光学透射率降低。(3)电阻率随膜厚的增大,大体上呈逐渐减小的趋势;Cu薄膜厚度965nm时,膜厚持续增大而电阻率变化缓慢;Cu膜厚度965nm时,电阻率值变化较快。退火处理后Cu薄膜电阻率均降低,退火温度为300℃时降低幅度最大。