Fulltext

Effects of Discharge Current and Target Thickness in Dc-Magnetron Sputtering on Grain Size of Copper Deposited Samples

تأثير تيار التفريغ وسمك الهدف في الترذيذ المغناطيسي المستمر على حجم حبيبات النحاس في النماذج المرسبة

Khalid A. Yahya خالد عباس يحيى --- Ban F. Rasheed بان فيصل رشيد

Baghdad Science Journal مجلة بغداد للعلوم
ISSN: 20788665 24117986 Year: 2019 Volume: 16 Issue: 1 Pages: 84-87
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Abstract

A study of the effects of the discharge (sputtering) currents (60-75 mA) and the thickness of copper target (0.037, 0.055 and 0.085 mm) on the prepared samples was performed. These samples were deposited with pure copper on a glass substrate using dc magnetron sputtering with a magnetic flux density of 150 gauss at the center. The effects of these two parameters were studied on the height, diameter, and size of the deposition copper grains as well as the roughness of surface samples using atomic force microscopy (AFM).The results of this study showed that it is possible to control the specifications of copper grains by changing the discharge currents and the thickness of the target material. The increase in discharge current values led to a decrease in height copper grain's values of 20% at a current of 75 mA and target thickness of 0.085 mm. Furthermore, the increasing in the current caused a decrease in the diameter and size values of deposition copper grains. Finally, the surface roughness of the samples was reduced by a 15% by changing the current and target material thickness at 75 mA and 0.085mm respectively.

ان تأثير تيار التفريغ (الترذيذ) (60-75 ) ملي امبير وسمك النحاس الهدف (0.037, 0.055, 0.085) ملم على النماذج الزجاجية المحضرة والمرسب عليها النحاس النقي بواسطة منظومة الترذيذ بالماكنترون المستمر قد تمت دراستها في هذا البحث. درس تأثير هذين العاملين على ارتفاع وقطر وحجم حبيبات النحاس المرسبة وكذلك تمت دراسة الخشونة لسطح النماذج المحضرة بأستخدام مجهر القوة الذرية (AFM). تبين من النتائج انه بالامكان السيطرة على خصائص حبيبات النحاس المرسية عن طريق تغيير تيار التفريغ وسمك مادة النحاس الهدف. ان زيادة تيار التفريغ ادى الى تقليل ارتفاع حبيبات النحاس بنسبة 20% عند تيار 75 ملي امبير وسمك هدف 0.085 ملم.اضافة الى ذلك ان زيادة تيار التفريغ ادى الى تقليل قطر وحجم الحبيبات, وكذلك فان خشونة السطح قلت بنسبة 15% بتغيير التيار الى 75 ملي امبير عند سمك هدف 0.085 ملم.

Keywords

Copper grain size --- Dc magnetron sputtering --- Sputtering current --- Surface roughness --- الترذيذ المغناطيسي المستمر، حجم حبيبات النحاس، تيار الترذيذ، خشونة السطح.