PECVD二氧化硅薄膜的工艺分析

本文主要分析等离子增强化学汽相淀积(简称PECVD)二氧化硅的生长机理。用硅烷(SiH_4)和二氧化碳(CO_2)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300℃下,SiH_4流量为0.5～1.0升/分,CO_2流量为1.5～1.8升/分,淀积压力为0.8～2.0托,射频功率为45～88瓦,极板间距为18～20.5毫米的条件下淀积二氧化硅膜。给出了射频功率、淀积压力、气源流量比等对淀积速率的影响以及红外光谱分析结果。     

等离子体增强化学气相淀积SiO_2/InSb钝化膜的研究

本文叙述了应用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)技术,对InSb光伏器件的表面进行钝化。实验中采用正交实验的方法,选择了射频功率、反应气体的流量比、衬底温度等三种工艺因素,及其三个位级的变化所引起的对锑化铟器件上淀积的二氧化硅钝化膜的物理、化     

淀积参数对PECVD氮化硅薄膜力学特性的影响

等离子增强化学气相淀积(PECVD)法制备的氮化硅薄膜具有沉积温度低、生长速率高和残余应力可调节等特点,研究其力学特性对研制MEMS器件和系统具有重要意义。采用HQ-2型PECVD淀积台,在沉积温度为350℃,NH3流量为30cm3/min的条件下,通过改变氩气稀释至5%的SiH4流量和射频功率大小,制备了具有压应力、微应力和张应力的多种氮化硅薄膜样品。采用纳米压痕仪Nanoidenter-G200对淀积薄膜的杨氏模量和硬度进行测试,结果表明,在较小的SiH4流量和较高的射频功率条件下,淀积的氮化硅薄膜具有更高的杨氏模量和硬度。     

在GaAs和InP晶片上用PECVD法淀积Si_3N_4膜

本文报导用PECVD法成功地在GaAs和InP晶片上制作了Si_3N_4膜。文中给出了不同射频功率、淀积温度及Si/N比条件下所得到的淀积速率、薄膜折射率及腐蚀速率等主要实验数据。首次报导直接利用椭圆偏振光测厚仪测量GaAs和InP衬底上所淀积的Si_3N_4膜,同时用红外透射光谱分析了Si_3N_4膜。     

气体流量比对PECVD硅化钛薄膜性质的影响

本文报道了以四氯化钛(TiCl_4)和硅烷(SiH_4)为源物质,采用等离子增强化学气相淀积工艺(PECVD)制备硅化钛薄膜的方法;着重研究了气体流量比变化对薄膜电阻率、淀积速率以及化学组成的影响,通过实验获得了制备优良硅化钛薄膜的最佳气流比条件。     

等离子增强化学气相淀积钝化膜在红外探测器中的应用

以化学气相淀积工艺制备二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅薄膜,已成功地用作半导体器件的钝化膜。用低温(L_T)CVD制备SiO_2/InSbMOS器件及红外敏感元件的工艺研究也有不少的报导。但是Vasque以XPS法研究220℃温度下形成的SiO_2/InSb的界面时,发现在淀积过程中,可能由于硅烷氧化不完全,在二氧化硅-自然氧化物的界面形成元素铟,在自然氧化物-锑化铟界面形成元素锑,从而产生了分布不均匀的高浓度的界面态。七十年代中期,随着大型等离子增强化学气相淀积(PECVD)反应器的研制成功,大量的文章介绍了以低温PECVD技术制备半导体器件的钝化膜的基础研究及应用研究。Ta-keo Yoshimi及Pan认为PECVD二氧化硅膜的台阶覆盖比L_TCVD工艺好。Schimi-     

二氧化硅膜的减压淀积

我们在一个减压CVD反应器中,于700～750℃下用四乙氧基硅烷(TEOS)分解法,在硅衬底上淀积出了二氧化硅膜。淀积速率为200～300埃/分。在能装载100片的淀积区,淀积膜厚的均匀性优于1％。台阶覆盖性良好,缺陷密度很低,膜的应力是压应力而且很小。膜的折射率,红外质谱和密度与常压淀积的二氧化硅膜相同。系统中添加磷化物使淀积速率增加,膜厚的均匀性变坏。因此,这种反应并不能适用于淀积集成电路所用的掺磷二氧化硅膜;然而,对非掺杂的二氧化硅膜淀积工艺来说,这种反应似乎是一个很好的工艺过程。     

激光等离子体淀积硅薄膜过程动力学研究

采用强TEA CO_2脉冲激光辐照SiH_4/H_2系统,对SiH_4激光等离子体淀积硅膜进行了研究,测量了膜淀积及膜性能随淀积条件的变化关系.同时采用光学发射光谱、光声激光偏转方法对其基本的微观和宏观动力学过程进行了研究,在此基础上初步建立了膜淀积的物理模型,计算了膜淀积速率、膜面积等,结果与实验符合得较好.     

锑化铟红外探测器用PECVD二氧化硅钝化膜的研究

本文是在正交实验方法的基础上,比较系统地研究了等离子体增强化学气相淀积(PECVD)的工艺参量(射频功率、反应气体的压强、淀积温度、淀积时间)的变化,对SiO_2膜层的物理及化学性能的影响。本文又研究了在阳极氧化钝化膜上再生长PECVD SiO_2膜的电性能及其在多元锑化铟探测器上的实验结果。     

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。     

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.     

肖特基势垒二极管SiO2-Si3N4复合钝化膜研究

对Si肖特基势垒二极管的钝化技术进行了研究。研究了不同淀积温度、气体流量、射频功率以及气体压力等工艺技术条件下,淀积PECVD SiO_2和LPCVD Si_3N_4膜的介电强度E、介电常数ε_r、耐压V、针孔密度、漏电流I、内应力σ、片间均匀性以及片内均匀性等性能。研究了PECVD SiO_2膜的增密技术。提出了一种应力小、漏电流小且抗辐照能力较好的PECVD SiO_2/LPCVD Si_3N_4复合介质膜钝化工艺方法和技术条件,提高了肖特基势垒二极管的性能。     

用微波激活氮的低温淀积氮化硅

通过 SiH_4和微波激活(2.45千兆赫)而产生活化氮的反应淀积了氮化硅膜。根据 Arrhenius 图,对于350℃～150℃激活能是0.6千卡/克分子,而对于150℃～50℃是2.3千卡/克分子。当淀积温度低于150℃时,其膜是一种松散的结构,这就引起一个快的腐蚀速率。对于每个 R_P,由不同浓度 SiH_4生成的膜,其折射率有一个最大值,并且低于2。根据 I-R 测量,证明了用目前的方法生成的膜是氮化硅膜。在特殊的条件下,得到了氮化硅的准确的化学配比。萤光光谱分析指出,在淀积的时候,SiH_4在活化氮出现时容易分解为 Si 原子,而且 Si 原子和 N 原子以一种气体状态存在。     

PECVD Si_3N_4膜工艺研究

本文叙述通过射频电场产生的辉光放电等离子体,在200～300℃的温度条件下淀积Si_3N_4膜。给出不同射频功率、淀积温度和Si/N气体浓度条件下得到的淀积速率、腐蚀速率和折射率等实验数据,以及它们对膜质量、膜均匀性的影响。同时还给出红外光谱仪分析膜组分的结果。     

OLD诊断SiH_4的LPCVD动力学过程

用光声激光偏转(OLD)测量了强TEA CO_2脉冲激光辐照SiH_4-H_2系统产生等离子体淀积(LPCVD)硅薄膜过程中的激波效应,证明激光击穿SiH_4诱发的激波效应是LPCVD中基本的气体动力学过程,并讨论了激波对膜生长的影响。     

半导体材料

Y98-61460-75 9914816作为红外肖特基探测器的 P 型硅上的硅-锗-硼无定形合金=Silicon-germanium—boron amorphous alloy on p-type Si as infrared chottky detector[会,英]/Gomez,J.G.S.& Jacome.A.T.//1998 IEEE 2nd InternationalCaracas Conference on Devices.Circuits and Systems.——75～78(YG)本文提出了作为光发射红外光探测器的由 P-Si上 SiGeB 合金得到的肖特基势垒,SiGeB 合金由300℃光增强化学汽相淀积(PECVD)得到,源气体用了SiH_4、GeF_4和 B_2H_6,得出的淀积于 P-Si 上的势垒高度     

磷硅玻璃膜的等离子活性淀积及特性

研究了由等离子体活化反应系统(P—PSG)淀积的磷硅玻离膜。分析了对应不同淀积参数的P—PSG的基本特征。在该等离子体淀积方法中,利用反应气体SiH_4、PH_3和N_2O进行淀积, P—PSG有高的淀积速率〔大约为百分之10(W/O)P摩尔重量〕。用这种方法淀积的P-PSG膜与常压下(AP-PSG)淀积的常规PSG膜比较,显示出良好的薄膜性能,如在热处理期间具有较强的抗裂性,保真的台阶覆盖和可控的压应力等。     

PECVD淀积Si3N4作为光刻掩膜版的保护膜

采用等离子增强化学汽相淀积(PECVD)方法淀积Si3N4薄膜作为光刻掩膜版的保护膜,可以降低掩膜版受损程度,延长使用寿命.分析了Si3N4膜厚的选取要求,给出了PECVD淀积Si3N4膜的工艺条件.实际制作了带有Si3N4保护的光刻掩膜版,并与不带Si3N4保护的掩膜版的使用情况做了对比.结果表明,带有Si3N4保护的光刻掩膜版的使用寿命可明显延长2倍以上.     

激光产生的硅汽相淀积

当硅烷被脉冲CO_2激光器照射时就淀积出硅膜。当激光调至SiH_4吸收频率上时,有效地导致出这种激光产生的汽相淀积。其效率是那么高,以致1.3MW/cm~2的未聚焦束就足够了。无任何热效应。在汽压超过100乇以上能有效地产生淀积,这表明包含有一种碰撞附加过程。     

用红外吸收谱和俄歇谱研究氮化硅的成分和杂质

本文报道了用国产DD-P250型等离子增强CVD设备制备的氮化硅膜的组分分析结果。用俄歇电子能谱分析了膜中Si/N组分比以及O、C等杂质的含量,研究了组分比与射频功率、SiH_4/NH_3流量比及衬底温度的关系,用红外吸收法分析了膜中氢的含量及其成键状态,结果表明氮化硅膜中的氢含量是较高的,且氢原子大部分都与氮原子键合,在一定的意义上,可以把此膜看作是硅-氮-氢三元系。