以乙基亞胺鉭錯合物低壓化學紙相沈積氮化鉭薄膜

Abstract

本實驗以乙基亞胺鉭錯合物Ⅰ和Ⅱ當前驅物, 在冷壁式(cold-wall) 化學氣相沈積(C hemical Vapor Deposition) 反應器中, 低壓(0.3∼1.0 torr) 及較低溫(500∼650 ℃) 條件下, 研究氮化鉭薄膜在矽晶片基材表面上之成長。 所形成的薄膜具有金屬性澤及良好附著性。所形成之薄膜以電子掃描顯微鏡(SEM) , 波長分散光譜(WDS) , 歐杰深度探測光譜(AES) 及X-光射線繞射光譜(XRD) 鑑定。沉 積過程中所產生之氣體產物以氣相層析質譜鑒定。 從SEM 照片中發現, 薄膜乃以多晶(polycrystalline) 方式成長, 且沉積溫度越高時 所形成薄膜之晶粒(grain) 越大。 從WDS 分析得知, 薄膜之組成與前驅物Ⅰ╱Ⅱ值無關, 但與沉積溫度、前驅物氣化溫 度、氬氣載流氣體之流速、反應系統壓力及載流氣體中含氫氣濃度有關。 從AES 光譜發現, 當薄膜濺射數分鐘後, 各元素均勻地分布在薄膜中。從XRD 光譜中 觀察到, 繞射波峰與沉積溫度、氬氣載流氣體之流速及載流氣體中含氫氣濃度有關。 最後以覺積過程中所產生氣體產物之氣相層析質譜(GC-MAS)及核磁共振光譜(NMR) , 推測本實驗之反應可能途徑。