PECVD工藝參數(shù)及退火對氮化硅薄膜性能的影響.pdf

1、氮化硅薄膜由于具有耐磨性好、機(jī)械強(qiáng)度高、絕緣性好并能夠抗堿金屬離子、水汽的侵蝕而被廣泛用于半導(dǎo)體器件的鈍化層、介質(zhì)層及微結(jié)構(gòu)器件的結(jié)構(gòu)支撐層。等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）法薄膜制備技術(shù)由于具有沉積溫度低、臺(tái)階覆蓋能力強(qiáng)、工藝重復(fù)性高等優(yōu)點(diǎn)而被作為半導(dǎo)體薄膜制備工藝中常用的方法之一。
　　本文研究了低頻（380KHZ）PECVD工藝參數(shù)中工作氣壓和射頻功率對氮化硅薄膜折射率、密度以及殘余應(yīng)力的影響規(guī)律，同時(shí)測試了不同工藝條件

2、下薄膜的紅外光譜以分析工作氣壓和射頻功率對薄膜成分的影響，并對各工藝參數(shù)（包括反應(yīng)氣體流量比（SiH4/NH3）、射頻功率、反應(yīng)氣壓、襯底溫度）對氮化硅薄膜介電常數(shù)的影響進(jìn)行了詳細(xì)研究；為改善氮化硅薄膜性能，對所沉積氮化硅薄膜進(jìn)行了真空退火處理，測試了退火前后氮化硅薄膜厚度、折射率及在氫氟酸溶液中的腐蝕速率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PECVD氮化硅薄膜折射率隨射頻功率減小和工作氣壓增大而增大，而其密度剛好與折射率的變化規(guī)律相反，密度隨射頻功率減小

3、和工作氣壓增大而減小，PECVD氮化硅薄膜的殘余應(yīng)力變化規(guī)律與其密度變化規(guī)律保持一致，這說明PECVD氮化硅薄膜殘余應(yīng)力與PECVD氮化硅薄膜的密度有著直接的關(guān)系；PECVD氮化硅薄膜介電常數(shù)受反應(yīng)氣體流量比、功率及襯底溫度的影響較大，而反應(yīng)氣壓對氮化硅薄膜介電常數(shù)影響最小，真空退火后PECVD薄膜厚度變化與薄膜沉積工藝條件相關(guān)，而不同工藝參數(shù)所沉積薄膜的折射率在退火后均有所增加，同時(shí)薄膜在氫氟酸中的腐蝕速率在退火后大大降低。結(jié)合退火前