Abstract
本研究中成功的使用高功率脈衝磁控濺鍍技術 (HiPIMS) 鍍著奈米晶 氮化鈦薄膜於P型 (100) 矽基板上。本研究主要的目的為研究調控脈衝靶材 電壓及脈衝間隔時間對高功率脈衝磁控濺鍍技術鍍著之氮化鈦薄膜於成 分、結構、機械性質與導電性質上的影響。此研究可幫助我們了解高功率 脈衝磁控濺鍍應用於鍍膜製程上的特性。本研究的結果顯示,薄膜 (111) 平面的織構係數、結晶性以及晶粒大小皆隨著脈衝靶材電流由 550 V 上升 至 750 V,或脈衝間隔時間由 800 μs 上升至 1700 μs 而增加。提昇脈衝靶 材電流能夠使得薄膜堆積因子顯著的增加直到其值接近於一,亦即塊材的 程度。在硬度方面,約介於14~25 GPa間,並與脈衝靶材電壓高度相關, 但對脈衝間隔時間的變化則不明顯。本實驗中所有試片的殘餘應力皆為壓 縮應力,且增加脈衝靶材電壓或脈衝間隔時間都會使殘餘應力增加。當脈 衝間隔時間增加時,靶材極限電流議會增加,顯示電漿氣體的補充足夠與 否可能是此情況下影響電漿密度的重要因素。在本實驗中,增加脈衝靶材 電壓與脈衝間隔時間都能使電漿密度增加,並因此能鍍著具優異機械與介 電性質的氮化鈦薄膜。