以高功率脈衝磁控濺鍍方法探討鉭薄膜結晶β相與α相轉換行為與沉積參數之研究

本研究以高功率脈衝磁控濺鍍（HiPIMS）與脈衝直流濺鍍（Pulsed DC），改變鉭靶的占空比5%～88%，於矽基板上沉積鉭薄膜，並針對製程環境占空比對鉭（Ta）薄膜材料性質之影響進行探討，研究中利用掃描式電子顯微鏡（SEM）、X光繞射儀（XRD）量測濺鍍後鉭薄膜之表面型貌、微結構與結晶相之分析，再使用奈米壓痕與四點探針來進行量測其硬度與電阻率。研究結果顯示，在改變製程鉭靶的占空比時，隨著占空比越小，電壓也隨之提高，靶開啟時間越短，靶瞬間功率較高，提高了離子能量使得原子遷移率提升，從β-Ta生成漸漸轉換至α-Ta生成，其硬度值與電阻率隨著占空比越小，也隨之從β-Ta性質區間漸漸轉換至α-Ta性質區間。