Si3N4膜对MOS电容器存储时间影响的研究

Si3N4薄膜淀积速率对MOS电容器存储时间影响很大。在850℃下，栅介质SiO2膜厚度100nm，MOS电容器存储时间420s。在50Pa真空压力下，通过淀积70nm厚Si2N4薄膜后，MOS电容器无存储时间。经900℃O2气氛退火40min，MOS电容器的存储时间也不到2s。采用声7孔径降低气体流速，从而降低淀积速率，在840℃下，栅介质SiO2膜厚度100nm，MOS电容器存储时间420s；在60．71Pa真空压力下，淀积70nm厚Si3N4薄膜后，MOS电容器存储时间曲线不正常，经900℃O2气氛退火40min，曲线恢复正常，MOS电容器存储时间达到400s以上。     

衬底温度对直接光CVD SiO2薄膜特性的影响

采用以低压氙(Xe)气激发真空紫外光作光源,以SiH4和O2作反应气体的直接光CVD技术淀积SiO2薄膜.通过椭圆偏振法、红外光谱法、C-V特性法对不同衬底温度下淀积的SiO2薄膜的特性进行研究.结果表明: 衬底温度在40～200℃范围内,薄膜的折射率在1.40～1.46之间,在沉积膜的红外光谱中未出现与Si-H、Si-OH相对应的红外吸收峰.SiO2薄膜中固定氧化物电荷密度受衬底温度影响较大,其最小值可达1.73×1010cm-2.     

衬底温度对直接光CVD SiO2薄膜特性的影响

采用以低压氙(Xe)气激发真空紫外光作光源,以SiH4和O2作反应气体的直接光CVD技术淀积SiO2薄膜.通过椭圆偏振法、红外光谱法、C-V特性法对不同衬底温度下淀积的SiO2薄膜的特性进行研究.结果表明: 衬底温度在40～200℃范围内,薄膜的折射率在1.40～1.46之间,在沉积膜的红外光谱中未出现与Si-H、Si-OH相对应的红外吸收峰.SiO2薄膜中固定氧化物电荷密度受衬底温度影响较大,其最小值可达1.73×1010cm-2.     

PECVD SiO2 薄膜内应力研究

研究了等离子体增强化学气相淀积(PWCVD)法生长SiO2薄膜的内应力.借助XP-2型台阶仪和椭偏仪测量计算了SiO2薄膜的内应力,通过改变薄膜淀积时的工艺条件,如淀积温度、气体流量、反应功率、腔体压力等,分析了这些参数对SiO2薄膜内应力的影响.同时讨论了内应力产生的原因以及随工艺条件变化的机理,对工艺条件的优化有一定参考价值.     

液态源化学气相淀积制备SiO_2薄膜的设备研制

采用液态有机硅源的等离子体增强化学气相淀积设备是通向深亚微米时代的桥梁。介绍研制的液态源化学气相淀积设备的工作原理、结构特点和工艺结果,制备的SiO2薄膜膜厚均匀性±2%,折射率1.452±0.014,生长速率40nm?min。     

多晶硅膜的热壁低压化学汽相淀积

目前多晶硅膜的淀积与其他Si_3N_4、SiO_2等薄膜工艺一样,一般都采用CVD技术,国内生产都是在冷壁常压系统中淀积.本文介绍热壁低压CVD技术,使装片容量增加到常规CVD技术的4到5倍,且膜厚的均匀性好,含氧量低,不用携带气体和加热基座,因此工艺简单,能节省电力与高纯气体,具有较大的经济效果.试验中采用的硅源为20%SiH_4气体,系统压力为0.5～1托,淀积温度为640℃～700℃,SiH_4气流量为25～45毫升/分,淀积膜厚2000～7000埃的多晶硅膜,淀积速率为90～160埃/分.膜厚每增加1000埃,R(?)比值降低约1.2倍,淀积温度每增加20℃,R(?)比值降低约1.3倍.根据电子衍射分析,多晶硅膜的最低淀积温度为600℃左右,一般以640℃至700℃为宜.薄膜表面晶粒大小随淀积温度与膜厚增加而增加.     

正交试验法优选LPCVD氮化硅膜的最佳工艺条件

本文分析了LPCVD氮化硅膜的反应过程和机理,着重讨论了反应源在一定的温度分布、压力和气流条件下进行化学汽相淀积的各种关系。然后,采用正交试验法,经过次数不多的实验,优选出氮化硅膜淀积时所需的最佳温度分布、压力和气流,获得了质量高、均匀性好的氮化硅膜。本方法可用于半导体工艺改造和新产品的研制。     

PECVD法制备SiO2薄膜的热应力影响研究

研究了等离子体增强化学气相淀积(PECVD)法生长SiO2薄膜的应力与测量温度以及热处理温度的关系。借助FLX-2320-S应力仪测量计算了SiO2薄膜的应力,通过改变薄膜热处理时的温度以及测量时的温度,分析了这些参数对SiO2薄膜应力的影响。同时讨论了应力产生的原因以及随温度条件变化的机理,对热处理条件的选择有一定的参考意义。     

氨气预氮化制备超薄氮化硅薄膜及电学性能

为寻求制备性能良好的纳米厚度氮化硅(SiN_x)薄膜的方法,采用NH_3等离子体氮化、SiH_4/NH_3等离子增强化学淀积法及先氮化后淀积的方法制备了三种SiN_x薄膜,研究比较了三种薄膜的性质。用X射线光电子谱检测了NH_3等离子体氮化Si片得到的SiN_x薄膜的组分,利用椭圆偏振光谱仪测量薄膜厚度,估算了氮化速率。用NH_3和SiH_4作为反应气,分别在原始硅片和经过NH_3预氮化后的硅片上淀积厚度为5 nm、10 nm和50 nm的SiN_x薄膜。用电容-电压法研究了薄膜样品的电学性质,发现单纯用NH_3等离子体氮化的薄膜不适合做介质膜,而先用NH_3氮化再淀积SiN_x的样品比直接淀积SiN_x的样品界面性能明显改善,界面态密度降低到1～2×10~(11)eV~(-1) cm~(-2)。     

钝化膜的低温等离子体淀积

硅烷气体分别和氮气、氧化亚氮(N_2O)通过射频电场产生辉光放电等离子体,以此增强化学反应降低淀积温度,在常温至350℃的条件下淀积了氮化硅和二氧化硅。 本文给出了在不同射频功率,淀积温度和硅烷气浓度条件下所得的淀积速率,薄膜腐蚀速率、折射率等主要实验数据以及红外透射光谱、俄歇电子能谱分析结果。     

采用TEOS和H2O源PECVD方法生长氧化硅厚膜

开展了使用TEOS和H2O混合物进行PECVD生长SiO2膜的研究工作.氧化硅折射率分布在1.453±0.001的范围,且随偏离中心距离基本不变.薄膜厚度是中央大,边沿薄,其厚度相对变化不超过±1.5％（51mm衬底).利用TEOS源PECVD,并结合退火技术,摸索出厚膜氧化硅生长工艺,已成功地在硅衬底上生长出厚度超过15μm氧化硅厚膜,可用于制备氧化硅平面波导器件.     

沉积、退火条件以及刻蚀液对PECVD氮化硅薄膜湿法刻蚀速率的影响

The influence of deposition, annealing conditions, and etchants on the wet etch rate of plasma enhanced chemical vapor deposition （PECVD） silicon nitride thin film is studied. The deposition source gas flow rate and annealing temperature were varied to decrease the etch rate of SiNx：H by HF solution. A low etch rate was achieved by increasing the SiH4 gas flow rate or annealing temperature, or decreasing the NH3 and N2 gas flow rate. Concentrated, buffered, and dilute hydrofluoric acid were utilized as etchants for Sit2 and SiNx：H. A high etching selectivity of Sit2 over SiNx：H was obtained using highly concentrated buffered HE     

TEOS LPCVD技术在SiC功率器件工艺中的应用

应用正硅酸乙酯(TEOS)LPCVD技术实现二氧化硅在SiC晶片表面的淀积,在一定程度上弥补了SiC氧化层过薄和PECVD二氧化硅层过于疏松的弊端。采用TEOS LPCVD技术与高温氧化技术的合理运用,既保证了氧化层介质的致密性和与SiC晶片的粘附能力,又提高了器件的电性能和成品率,同时避免了为获得一定厚度氧化层长时间高温氧化的不足。采用此技术后,SiC芯片的直流成品率得到提高,微波功率器件的对比流片结果显示微波性能也得到了明显的提升,功率增益比原工艺提高了1.5 dB左右,功率附加效率提升了近10%。     

Mechanistic study of borosilicate glass growth by low-pressure chemical vapor deposition from tetraethylorthosilicate and trimethylborate

A reaction mechanism and film morphology as a function of reactor conditions and post growth thermal annealing for borosilicate glass (BSG), (SiO₂)_x(B₂O₃)_1−x, films deposited from tetraethylorthosilicate (TEOS), trimethylborate (TMB), and oxygen (O₂) precursors by low-pressure chemical vapor deposition (LPCVD) was determined. An empirically derived reaction model for BSG film growth is proposed that predicts the growth rate and composition of BSG films up to 70 mole% B₂O₃. The BSG reaction model includes a strongly adsorbed TEOS-derived intermediate that forms SiO₂ and a direct surface reaction of TMB, in O₂, to form B₂O₃. This model is supported by growth rate and mass spectroscopic data. The BSG film morphology, investigated using atomic force microscopy, was found to have a root-mean-square roughness of 0.5 nm, with the precise film morphology being a function of reactor conditions. The BSG film roughness increases with film thickness, temperature, and boron content. Thermal annealing of the films in a water-free environment leads to planarization of the BSG governed by the film composition and anneal temperature.     

PECVD SiO_2薄膜应力特性的研究

本文分析了等离子增强化学汽相淀积(PECVD)SiO_2膜的淀积过程,用激光束偏转法测量衬底形变弯曲技术研究了SiO_2膜的应力特性,讨论了SiO_2膜的应力与膜厚、折射率、测量温度及退火温度的关系,最后分析了SiO_2膜本征应力的产生机制。     

SiH_4-NH_3-N_2体系LPCVD氮化硅薄膜的生长动力学

以硅烷和氨气分别作为低压化学气相沉积(LPCVD)氮化硅(SiNx)薄膜的硅源和氮源,以高纯氮气为载气,在热壁型管式反应炉中,借助椭圆偏振仪和原子力显微镜,系统考察了工作压力、反应温度、气体原料组成等因素对SiNx薄膜沉积速率和表面形貌的影响。结果表明:SiNx薄膜的生长速率随着工作压力的增大单调增加,随着原料气中氨气与硅烷的流量之比的增大单调减小。随着反应温度的升高,沉积速率逐渐增加,在840℃附近达到最大,随后迅速降低。在适当的工艺条件下,制备的SiNx薄膜均匀、平整。较低的薄膜沉积速率有助于提高薄膜的均匀性,降低薄膜的表面粗糙度。     

一种用于碳纳米管FED的荧光粉SiO2包膜处理

针对用于 FED 的荧光粉应该是适合 FED 特殊工作机理的专用阴极射线激发发光材料,提出一种以绿色荧光粉ZnS:Cu,Al 为基质,采用溶胶一凝胶法在其表面包覆一层 SiO＜2 薄膜作为 FED 用荧光粉.通过对包膜过程中的工艺条件,主要是 TEOS 浓度、溶液的 pH 值和回流温度的改变,在可拆卸式 FED 中研究生成 SiO2 薄膜包复的荧光粉对FED发光性能的影响,从而得到可获得高发光性能 FED 的包复 SiO2薄膜的最佳工艺条件.     

变温LPCVD沉积氮化硅薄膜的均匀性优化

以低压化学气相沉积(LPCVD)热壁立式炉为实验平台,由二氯硅烷和氨通过LPCVD工艺合成氮化硅薄膜,利用降温成膜提高氮化硅薄膜的膜厚均匀度.基于气体碰撞理论建立了氮化硅薄膜沉积速率与反应气体浓度的关系式.分析比较了LPCVD炉内不同升温速率沉积氮化硅薄膜的表面性能.发现在变温沉积阶段,选择合适的降温速率是实现薄膜沉积...