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《CVD法氮化硅薄膜制备及性能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、陶瓷学报,第卷第期年月法氮化硅薄膜制备及性能杨辉马青松葛曼珍浙江大学摘要氮化硅薄膜是一种重要的薄膜材料,具有优秀的光电性能、钝化性能和机械性能,将在微电子、光电和材料表面改性领域获得。。广泛应用本文着重评述了制备氮化硅薄膜的几种化学气相沉积方法和一些性能关键词氮化硅,薄膜,化学气相沉积,性能·,,,,,,化学气相沉积法是最常用的氮化硅薄膜引言。制备方法本文讨论几种法制备氮化硅薄膜及。氮化硅薄膜具有优良的光电性能和很高的化学稳其性能定性,抗杂质扩散和水汽渗透能力强等特点。因此,自〔‘法制备氮化硅薄膜和报道氮化硅薄膜适于硅集成电路钝化以来,氮化硅薄膜在微电子和光电领域的
2、应用日氮化硅薄膜制备可用物理气相沉积法,离。,,。益广泛由于氮化硅薄膜的超高硬度高可靠性优良子束增强沉积法和法由于具有,,,的抗腐蚀能力和高温稳定性以及高温抗氧化性氮化成膜速率快有台阶覆盖性能更适合于复杂形状的基硅薄膜在材料表面改性的技术领域也有广阔的应用前板,制得的薄膜纯度高,致密光滑,残余应力小,附着力。,。景高而且在过程中薄膜受到的辐射损伤程度低一一收稿日期国家自然基金资助项目,编号浙江省自然基金资助项目,编号通讯联系人杨辉,浙江大学无机非金属材料研究所,杭州陶瓷学报年第期,,因此成为氮化硅薄膜制备的主要方法以下讨论好而扩大了法的应用范围特别是提供了在不同。。
3、基体上制备各种薄膜的可能性由于这种方法适应了常用的几种氮化硅薄膜的制备常压热化学气相沉积法当前大规模集成电路生产工艺向低温工艺方向发展的,,,这种方法在常压下给反应气体加热利用热分解趋势越来越引起学术界的重视成为制备氮化硅薄膜,。的最常用的方法之一并不断地得到改或化合反应在基板表面形成固态膜层由于在常压下。,,进〔卜”它通过激发稀薄气体进行辉光放电得到等进行仅以热量作为气体活化方式因而对设备的要求,。,。很简单是早期用来制备氮化硅薄膜的主要方祛阁离子体利用等离子体的活性来促进反应可在较低,,但常压下反应气体和反应副产物的扩散速率很恒从的基板温度下甚至不需加热的情况下
4、制备薄膜避免,,。而导致薄膜生长缓慢膜厚也不均匀而且会造成膜层了高温导致基板变形和组织变化的缺点此法沉积速,。,,。污染因此它逐渐被低压热化学气相沉积法取代率快薄膜厚度和成份均匀性好附着力高,低压热化学气相沉积法法的缺点是等离子体反应非常复杂制得的薄膜中往,常压中,一些不稳定的化合物会在基板表面往含有较多的氢和游离硅等离子体中的离子对薄膜,。,上发生还原或分解反应,不但产生粉末状淀积物,而且的轰击会使其表面产生缺陷导致致密度下降因此。。不挥发的产物会污染膜层采用法可使气方法有待于更进一步的改进和完善,光体的平均自由程和扩散系数增加使气态反应剂与副化学气相沉积法,,产
5、物的质量传输速度加快防止还原或分解产物的凝法是一种低温制备氮化硅薄膜的新工艺,,它利用紫外光〔川或激光’〕的能量对特定的反应气体聚气体分子分布的不均匀性能在很短时间内消除从,,,而生长出厚度均匀的薄膜并且可减少掺杂改善杂质进行光致分解在低温℃下沉积得到固态薄。,。膜根据光源情况法有二种形式直接光分布。过,解作用〔‘〕和用敏化剂的光解作用在直接光解作程中一般不需要运载气体可同时在,,。,,大批基板上沉积工作效率较高因此比较经济用过程中反应气体吸收高能光子能量成为活性基团,。法制得的薄膜有较好的可重复性在厚度方然后相互反应形成薄膜这种形式由于反应只在光束,。,,只向上分
6、散性好应用很广目前已是半导体工业上的照射范围内进行难以大面积沉积薄膜能用于在特。。一种标准方法〔〕定部位起反应的场合用敏化剂的光解作用是利用敏和都以热量来活化反应气化剂吸收光能成为活性原子,接着通过碰撞将能量传,,,,,体为保证反应进行完全反应的温度都较高一般在给反应气体产生自由基团然后相互反应生成薄膜这。,又能大℃以上在这样的温度下制得的薄膜的化学计量种形式既能获得合适的沉积速率面积沉积薄。。,,,。膜蒸汽是常用的敏化剂“〕性好含氢量低膜层致密因而薄膜的性能也较好但另一方面,高温对基板的要求很高,常用的硅基板虽法避免了高能粒子对薄膜表面的轰击损,,,,、然能承受如
7、此高温但在高温下基板不仅会变形而且伤膜层致密光滑也避免了高温电磁辐射和带电粒,,,,基板中的缺陷会生长和蔓延杂质会再分布从而影响子对器件性能的不利影响而且反应温度很低是一种。。一很有发展前途的薄膜制备工艺界面性能对于和一类的班族材料和、,另外还有热丝法催化有机材料基板来说高温会使得它们的性能发生急剧。法一’和混合激发法‘〕变化甩。快热化学气相沉积法等制备氮化硅薄膜方法法’利用快速升温在较高沉积速率下迅,氮化硅薄膜的性能速生成单层氮化硅薄膜密封住基板防止基板受高温,。影响而降解它可在较低热耗下大量沉积薄膜此法光电性能既保持了高温过程的优点,又防止了班一族材料中氮化
