铌钽合金化对钼合金靶材组织与薄膜结构的影响

采用模压和真空热压烧结工艺制备了钼铌和钼钽两种钼合金靶材,以薄膜半导体-液晶显示器(TFTLCD)无碱玻璃为衬底,磁控溅射沉积了不同厚度的钼薄膜。利用场发射扫描电镜和共聚焦显微镜表征了靶材显微组织、元素面分布以及薄膜微观形貌。借助四探针测试仪测试了薄膜的方阻值,研究了铌和钽合金化对钼薄膜导电性的影响。研究结果表明:铌、钽合金化均可细化靶材晶粒,且靶材晶粒均无明显择优取向。钼铌和钼钽两种合金靶材平均晶粒尺寸分别为70.02μm和34.43μm。相同溅射工艺参数下,钼铌和钼钽合金薄膜厚度分别约为200 nm和240 nm。钼铌合金薄膜平均方阻为15.68Ω/□,钼钽合金薄膜平均方阻为22.00Ω/□。钽合金化后,钼靶材晶粒细化更为显著,晶粒尺寸分布更加均匀,薄膜沉积速度更快,且表面粗糙度较小,导致钼钽合金薄膜方阻增长较大。