PECVD法生长氮化硅工艺的研究

采用了等离子体增强化学气相沉积法(plasma-enhanced chemical vapor deposition,PECVD)在聚酰亚胺(polyimide,PI)牺牲层上生长氮化硅薄膜,讨论沉积温度、射频功率、反应气体流量比等工艺参数对氮化硅薄膜的生长速率、氮硅比、残余应力等性能的影响,得到适合制作接触式射频MEMS开关中悬梁的氮化硅薄膜的最佳工艺条件.     

PECVD法淀积氟碳掺杂的氧化硅薄膜表征

以正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）和八氟环丁烷（Ｃ４Ｆ８）为原料,采用等离子体增强化学气相淀积（ＰＥＣＶＤ）方法制备了氟碳掺杂的氧化硅薄膜（ＳｉＣＯＦ）．样品的Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）和傅立叶变换红外光谱（ＦＴＩＲ）分析表明薄膜中含有Ｓｉ－Ｆ、Ｓｉ－Ｏ、Ｃ－Ｆ、Ｃ－ＣＦ_ｘ、ＣＦ₂等构型．刚淀积的薄膜的折射率约为１．４０．对暴露在空气中以及在不同温度下退火后薄膜的折射率做了测量,并对其变化机理进行了讨论,同时表明了理想的淀积温度应是３００℃．     

化学气相淀积制备Si3N4超细粉末

本文研究了ＳｉＣｌ４－ＮＨ３－Ｎ２－Ｈ２系统平衡热力学，确定了Ｓｉ３Ｎ４合成的最佳热力学条件。采用电阻炉化学气相淀积法制备了Ｓｉ３Ｎ４超细粉末，并考察了工艺条件对颗粒形貌的影响。     

等离子增强化学气相淀积硅化钛薄膜的特性

本文以四氯化钛（ＴｉＣｌ４）和硅烷（ＳｉＨ４）为源物质，采用等离子增强化学气相淀积（ＰＥＣＶＤ）工艺结合常规热退火制备了优良的ＴｉＳｉ２薄膜。研究了淀积和退火条件对薄膜性质的影响。用四探针检测了退火前后薄膜的薄层电阻，用俄歇电子能谱（ＡＥＳ）和Ｘ射线衍射分析了薄膜的化学组成和晶体结构。     

PECVD制备新型介质薄膜碳氮化硅工艺性能研究

研究了ＰＥＣＶＤ法制备新型介质膜碳氮化硅（ＳｉＣｘＮｙ：Ｈ）的工艺参数对淀积过程的影响。讨论了退火对该薄膜的影响，发现经退火后，其电阻率有明显的下降，氢含量也大大减少，但是膜的结构仍然是非晶态的。最后对该薄膜的特性进行测试，表明碳氮化硅薄膜具有较好的绝缘性能。     

以二氯硅烷淀积氮化硅膜的操作条件

本文对用二氯奎烷生产氮化硅膜进行了开发研究。扼要说明高质量氮化硅制备的操作工艺和最佳条件。采用二氯硅烷的主要优点，与采用四氯化硅相比，改进了再现性，投资少；与采用硅烷相比，操作温度较高，操用费用低。     

用PECVD制备高抗腐蚀性能SiNx薄膜的工艺研究

研究了一种可抗高温强碱溶液腐蚀的氮化硅薄膜的等离子增强化学气相淀积(PECVD)生长工艺。通过X射线光电子能谱(XPS)、椭圆偏振仪、湿法腐蚀等手段分析了所生长薄膜的元素含量、折射率、抗腐蚀特性等性质随淀积工艺条件的改变所产生的变化。制备出的氮化硅薄膜可在高温强碱溶液(70℃、33.3%KOH溶液)中支撑12h而无明显变化,并实现自支撑全镂空薄膜。     

PECVD法生长氮化硅薄膜及其微结构梁特性的研究

采用化学气相沉积法(PECVD)在石英基片上制备氮化硅薄膜,应用MEMS工艺将氮化硅薄膜制作成双端固定的微结构梁,纳米压痕仪测量氮化硅薄膜的杨氏模量表明其值在136～172 Gpa之间,用曲率半径法测试薄膜的残余应力,并对微结构梁的弹性系数进行计算,结果表明弹性系数值在11.4～57 N/m.之间,根据实验所得弹性系数对微结构梁的驱动电压进行计算,其驱动电压在32.8～73V之间,微结构梁的实际驱动电压测得为34～60V。     

PECVD法制备非晶硅薄膜及光电性能研究

采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法在玻璃衬底上制备出非晶硅薄膜,利用正交试验法对射频功率、气体总压、硅烷比例、沉积时间、退火温度、退火时间因素进行了研究,对透过率和电阻率进行了分析,结果表明,采用PECVD法成功制备出非晶硅薄膜。正交实验表的分析得知,气体总压对透过率影响最大;硅烷比例对电阻率影响最大。制备非晶硅薄膜的优化条件为：射频功率30W、气体总压100Pa,硅烷5％、沉积时间5min、退火温度300℃、退火时间45min。非晶硅薄膜的光透过率93．18％,电阻率为13．238kΩ·cm。     

PECVD方法用于梯度薄膜材料的研究

本文研究了ＰＥＣＶＤ方法制备Ｓｉ－Ｏ－Ｍ系梯度薄膜材料，并运用计算机控制技术成功地制备了涂层折射率随膜深成正弦波形式连续变化的Ｒｕｇａｔｅ单通带滤波器样品。结果表明，采用ＰＥＣＶＤ方法可以制备性能上乘、结构复杂的梯度薄膜材料，ＰＥＣＶＤ方法在研究、开发高级光学涂层领域有着宽广的应用前景。     

PECVD法低温淀积SiC_x薄膜的防水汽扩散性能研究

外界水汽和离子的扩散对集成电路和传感器等器件的性能及使用寿命有很大影响 ,利用无机钝化材料阻挡水汽和离子的扩散是常用的提高器件寿命和稳定性的方法。本文采用PECVD方法在较低的衬底温度条件下淀积碳化硅薄膜 ,利用各种方法研究了碳化硅薄膜的防潮性能。实验证明 ,碳化硅薄膜是一种良好的水汽扩散阻挡材料 ,其防潮能力达到甚至超过了集成电路生产中常用的氮化硅薄膜。并且 ,低温碳化硅薄膜具有非常好的化学稳定性和抗刻蚀能力 ,在各种微加工工艺中有广泛的应用前景。     

PECVD法低温制备二氧化硅薄膜(英文)

针对金属层间介质以及MEMS等对氧化硅薄膜的需求,介绍了采用等离子增强型化学气相沉积(PECVD)技术,以SiH4和N2O为反应气体,低温制备SiO2薄膜的方法.利用椭偏仪和应力测试系统对制得的SiO2薄膜的厚度、折射率、均匀性以及应力等性能指标进行了测试,探讨了射频功率、反应腔室压力、气体流量比等关键工艺参数对SiO2薄膜性能的影响.结果表明:SiO2薄膜的折射率主要由N2O/SiH4的流量比决定,而薄膜均匀性主要受电极间距以及反应腔室压力的影响.通过优化工艺参数,在低温260℃下制备了折射率为1.45～1.52、均匀性为±0.64%、应力在-350～-16MPa可控的SiO2薄膜.采用该方法制备的SiO2薄膜均匀性好、结构致密、沉积速率快、沉积温度低且应力可控,可广泛应用于集成电路以及MEMS器件中.     

NiTi合金上沉积氮化碳薄膜的力学和血液相容性研究

采用磁控溅射法在生物医用NiTi合金基体表面制备了Ti/CN_x（x≈0.26）梯度薄膜,并制备了Ti/类金刚石(DLC)以及Ti/TiN薄膜进行对比研究. 利用显微硬度计、划痕仪比较分析了上述各薄膜的力学性能,通过表面接触角法研究了薄膜的亲水性. 着重测试并分析了溶血率和血小板粘附行为,进而对薄膜的血液相容性进行评估. 结果表明：Ti/CN_x梯度薄膜与NiTi合金基底的结合牢固,结合力达到63.6N. Ti/CN_x薄膜硬度为23.01GPa,和Ti/TiN薄膜硬度相当,略高于Ti/DLC薄膜. 溶血率和血小板粘附试验表明,Ti/CN_x梯度薄膜能有效改善NiTi合金基底的亲水性和血液相容性,与Ti/TiN和Ti/DLC薄膜相比,Ti/CN_x梯度薄膜具有最小的溶血率,仅为1.12％,并且无论在血小板的粘附数量还是在血小板变形程度都最少,因此具有良好的血液相容性.     

高温流态化合成氮化硅的实验研究

采用自行设计的高温流化床,利用流态化技术合成了氮化硅粉.研究了温度对硅粉床层流化特性的影响.利用K值法对XRD结果进行计算分析,得到了转化率随反应时间的变化规律.结果表明:随着温度的升高,床层流化所需的最小气速增大.氮化反应初期存在一定的反应诱导期,在转化率为20%～40%时,反应比较剧烈.随后反应速度减缓,160min后反应速度基本不再变化.流态化技术的采用为实现常压条件下连续化生成氮化硅工艺提供了实验基础.     

沉积温度及热处理对低压化学气相沉积氮化硅涂层的影响

以SiCl₄-NH₃-H₂为前驱体, 在750~1250 ℃范围内通过低压化学气相沉积技术于碳纤维布上制备氮化硅涂层, 系统研究了沉积温度对氮化硅涂层的生长动力学、形貌、化学组成和结合态的影响。研究结果表明, 在沉积温度低于1050 ℃的情况下, 随着沉积温度的升高, 沉积速率单调增大。而当沉积温度高于1050 ℃时, 沉积速率随温度升高逐渐下降。在整个沉积温度范围内, 随着沉积温度的升高, 涂层表面形态逐渐向菜花状转变, 同时涂层表面变得愈加粗糙。涂层的最佳沉积温度在750~950 ℃之间。随着沉积温度的升高, 涂层中氮含量先降低后升高, 而硅含量不断增加, 氧含量在整个温度范围内逐渐降低。原始沉积涂层均呈无定形态, 经高于1300 ℃热处理后实现晶化, 并伴随着表面形貌的显著变化。此时涂层仅由a-Si₃N₄构成, 不存在任何b-Si₃N₄相。