在 100 mm 直径晶圆上具有高度均匀性质的超导 NbTiN 薄膜
天体物理仪器与方法
2017-01-17 v2 超导电性
仪器与探测器
摘要
超导氮化铌钛（NbTiN）薄膜的厚度和电子性质的均匀性是提升超导电子器件规模的关键问题，例如用于亚毫米波天文学的微波动态电感探测器。在本文中，我们对两种具有截然不同靶尺寸的直流磁控溅射系统所制备的 NbTiN 薄膜的均匀性进行了实验比较：配备 100 mm 直径圆形靶的 Nordiko 2000，以及配备 127 mm x 444.5 mm 矩形靶的 Evatec LLS801。除了在两个系统中静态沉积的薄膜外，我们还在 LLS801 中通过在靶前穿梭基板的方式沉积了薄膜，旨在进一步提高均匀性。在这三种设置中，配备基板穿梭的 LLS801 系统在 100 mm 直径晶圆上产生了最高的薄膜厚度均匀性（+/-2%）、有效电阻率（从中心到边缘降低 5%）和超导临界温度（T_c = 15.0 K - 15.3 K）。然而，与静态沉积相比，穿梭似乎使电阻率增加了近 2 倍。表面 SEM 检查表明，穿梭可能引发了不同的微结构薄膜生长模式。
引用
@article{arxiv.1609.01526,
title = {Superconducting NbTiN Thin Films with Highly Uniform Properties over a 100 mm diameter Wafer},
author = {D. J. Thoen and B. G. C. Bos and E. A. F. Haalebos and T. M. Klapwijk and J. J. A. Baselmans and A. Endo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.01526},
year = {2017}
}
备注
Accepted 2016 November 21 for publication in IEEE Transactions on Applied Superconductivity, Applied Superconductor Conference 2016, 5 pages, 3 figures