PECVD氮化硅膜的微电子学特性

利用电子极化的劳伦茨-劳伦兹关系研究了PECVD氮化硅膜的组分(Si/N).生长条件的变化导致薄膜的Si/N比率千差万别.采取C-V测试和高温准静态离子电流测试对不同Si/N比率的氮化硅膜的微电子学特性进行了探讨.     

PECVD生长氮化硅介质膜的工艺研究

对PECVD生长氮化硅介质膜的工艺条件进行了实验研究,获得了生长氮化硅介质膜的最佳工艺条件,制出了高质量的氮化硅介质膜,对样品进行了湿法腐蚀和超声实验,在显微镜下观察无膜脱落现象发生。阐述了几种工艺参数对介质膜生长的影响。     

PECVD氮化硅/二氧化硅复合膜的钝化作用

简单阐述了PECVDSi_3N_4/SiO_2复合膜的钝化机理。介质电容高温准静态离子电流测试、125℃高温时NPN管漏电流I_CeO测试、正向eb结、反向eb结、齐纳结温度系数测试、芯片抗钠离子沾污试验及芯片钝化前后电参数定点测试五种实验取得了比较满意的结果,证实了PECVDSi_3N_4/SiO_2复合膜的钝化作用。最后对PECVD淀积介质膜的生长规律与均匀性做了初步探讨。     

PECVD氮化硅膜氢键及硅悬挂键的研究

用红外光谱、背散射能谱和电子自旋共振波谱研究了不同淀积条件下生长的PECVD氮化硅膜中的氢键,Si/N比和硅悬挂键。对薄膜在不同温度、氮气保护下退火后的氢键及硅悬挂键的变化也进行了测试和分析。     

Raman谱测量PECVD氮化硅/GaAs的应力

<正> 氮化硅薄膜广泛用于离子注入GaAs后退火的覆盖层及器件的钝化层。但由于氮化硅与GaAs热膨胀系数的差别会在氮化硅/GaAs界面存在较大应力。若氮化硅用作退火的覆盖层,这种应力会在GaAs衬底产生缺陷;若用作钝化层,则会引起GaAs MESFET栅的取向效应。因此,测量氮化硅/GaAs界面处的应力很有意义。过去人们常用的机械方法和光学方法仅能测量氮化硅薄膜的应力,而不能确定GaAs表面的应力。Raman谱方法可测量GaAs表面处的应力。本文报道了Raman谱测量氮化硅/GaAs表面应力的结果。     

氮化硅膜的氧化与氧氮化硅膜

自从1965年第一次成功地制备用于微电子学的氮化硅膜以来,对氮化硅膜的制备工艺、结构、性能、使用条件进行了广泛研究。研究最多的问题之一是氧对氮化硅膜的影响。从初期发现氮化硅膜对氧的掩蔽能力,到1968年以来对氧氮化硅膜的大量研究,从70年代对氮化硅膜的氧化性质的观测和探讨,到用各种粒子谱仪对氧沾污的直接分析等等,都是探讨氧对氮化硅膜的作用。 氧对氮化硅膜的作用,通常有两种不同的形式:一种是少量氧在氮化硅膜的形成过程中结合进氮化硅膜,改变膜层的理化性质。另一种是大量氧化剂在氮化硅的使用过程中与之发生由表及里的氧化反应。本文的目的是分别评价这两方面的研究结果。     

基于神经网络BP算法PECVD Si3N4钝化工艺的模拟

由于ＩＣ制造过程的高度复杂非线性，利用传统的方法进行工艺分析难以获得满意的结果，现描述一种新的途径－－神经网络反向传播算法，并介绍了神经网络ＢＰ算法ＰＥＣＶＤ Ｓｉ３Ｎ４钝化工艺中的应用。通过建立ＰＥＣＶＤ淀积工艺的神经网络模型，对ＰＥＣＶＤ Ｓｉ３Ｎ４钝化工艺进行了计算机模拟，讨论了相关工艺条件对Ｓｉ３Ｎ４介质膜特性的影响，所编写的神经网络应用程序已用Ｃ语言在计算机上得到了实现。     

氮化硅薄膜的PECVD生长及其性能研究

采用ＰＥＣＶＤ法，反应温度为２５０℃，反应气体为ＮＨ３，ＳｉＨ４，在抛光硅片上沉积０．２～０．４μｍ厚的氮化硅薄膜。对这种Ｓｉ３Ｎ４薄膜的光学性能和电学性能进行了测试，其光学折射率为１．８７５，电阻率及击穿场强分别为８×１０１６Ω·ｃｍ及１×１０７Ｖ／ｃｍ，并用ＦＴＩＲ谱分析了薄膜的化学结构。     

Ca膜/Si单晶和Ga膜/C膜的电镜观察

Ga是低熔点金属(熔点29.8℃),Ga在Si单晶上和C膜上的薄膜生长和退火过程文献上报道很少。本文借助SEM观察了不同蒸发条件下蒸发到Si单晶表面上的Ga膜形貌、以及100℃、300℃下的退火行为,借助TEM加热台观察了C膜上Ga膜的高温下动态行为。 Si单晶按半导体器件工艺抛光后,用HF:H_2O=1:1溶液泡30秒,经蒸馏水超声清洗三遍,吹干,用DMX—220型镀膜机在室温基片上蒸Ga,膜厚依靠投料多少和调节基片与蒸发源的距离来控制。退火在10~5托真空下进行。将NaCl在空气中解理,蒸约100AC膜,再蒸Ga膜。放到蒸馏水中待膜漂起后捞到钼网上,干燥后送入JEM—6C透射电镜(80kV)的加热台进行加热过程的动态观察。     

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.     

快速热处理对PECVD氮化硅薄膜性能的影响

利用PECVD在硅片上沉积了氮化硅(SiNx)薄膜,将沉积膜后的样品放在N2气氛中进行快速热处理(RTP),研究了不同快速热处理对PECVD氮化硅薄膜件能的影响.采用原子力显微镜(AFM)检测薄膜的表面形貌,利用椭圆偏振仪测量样品膜厚和折射率,利用准稳态光电导衰减法(QSSPCD)测鼋样品的少子寿命.实验结果表明随着RTP温度的升高,薄膜厚度迅速减小,折射率迅速增大;低于500℃热处理时,少子寿命基本不变;高于500℃热处理时,随着温度的升高,少子寿命急剧下降.氮化硅薄膜经热处理后反射率基本不变.     

氮化硅钝化膜的制备和应用

利用电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积技术在超高频大功率晶体管芯片表面沉积Si3N4钝化膜,实现了芯片的Si3N4薄膜钝化.对钝化前后的芯片测试表明,芯片经钝化后电特性有较好地改善,提高了反向击穿电压,降低了反向漏电流,提高了芯片的成品率.     

ECR—PECVD制备Si3N4薄膜的特性及其应用的研究

本文利用ＥＣＲ－ＰＥＣＶＤ技术在不同沉积温度下制备了Ｓｉ３Ｎ４薄膜，利用Ｓｉ３Ｎ４薄膜的透射光学强度曲线计算了Ｓｉ３Ｎ４薄膜的折射率和膜厚，计算结果与实测值符合较好。结果表明，随着帝积温度的提高，Ｓｉ３Ｎ４薄膜的折射率增大，致密性提高，Ｓｉ３Ｎ４薄膜厚度在６０ｍｍ直径范围内不均匀度小于５％，测定了Ｓｉ３Ｎ４薄膜的显微硬度，利用荧光分光光度计测定了Ｓｉ３Ｎ４薄膜的光致发光效应，初步进行了Ｓｉ３Ｎ４薄     

真空退火对低频PECVD氮化硅薄膜性能的影响

研究了真空退火温度对不同流量比工艺参数下PECVD氮化硅薄膜性能的影响,测试了退火后氮化硅薄膜厚度、折射率以及在氢氟酸中的腐蚀速率。结果表明,退火后氮化硅薄膜厚度及折射率变化与薄膜沉积工艺条件有关,而薄膜在氢氟酸中的腐蚀速率在退火后大大降低。结合退火前后氮化硅薄膜的红外透射谱对以上测试结果进行了讨论。     

管式PECVD射频功率对氮化硅薄膜性能的影响

氮化硅薄膜作为传统的晶体硅太阳电池钝化减反膜,其性能的变化直接影响电池的转化效率。通过改变管式PECVD的射频功率,制备了不同膜厚和折射率的氮化硅薄膜,并分别进行了薄膜致密性以及硅片镀膜后少子寿命的测试。实验及测试结果表明,改变PECVD的射频功率对氮化硅薄膜的沉积速率及其薄膜的性能有重要影响。     

非晶Si3N4在ZrN／Si3N4多层膜中的赝晶晶化和生长

由两种不同材料交替沉积形成的纳米多层膜具有如硬度升高的超硬效应等物理性能和力学性能的异常变化。研究发现，某些氮化物和氧化物可以在纳米多层膜中稳定相的“模板效应”下形成亚稳相或赝晶体。例如c-AlN亚稳相可以稳定地存在于TiN／AlN纳米多层膜中，非晶态的SiO2也可以在TiN模板的作用下晶化为NaCl结构的赝晶体，并与TiN形成共格外延生长。本文研究了气相沉积态为非晶的Si3N4在ZrN模板层作用下的晶化与生长特征。     

流量及温度对低频PECVD氮化硅薄膜性能的影响

研究了低频等离子增强化学气相沉积(LF-PECVD)工艺中气体流量比和衬底温度对氮化硅薄膜折射率、密度及应力的影响规律,同时测试了薄膜的红外光谱以分析不同条件对薄膜成分的影响.结果表明,低频氮化硅薄膜折射率主要受薄膜内硅氮元素比的影响,其次是薄膜密度的影响.前者主要由硅烷/氨气反应气体流量比决定,而后者主要由衬底温度决定;低频氮化硅薄膜应力大致与密度成正比关系.此外,PECVD工艺所制备氮化硅薄膜都含有相当数量的氢元素,而衬底温度是薄膜内氢含量的决定因素.     

PECVD氮氧化硅膜的初始瞬态过程与其特性关系的研究

AES分析表明,PECVD SiON-Si界面处存在一个很薄的富Si区域。本研究表明,它与介质膜的界面特性密切相关,对不同组分、不同工艺的介质膜,其界面富Si区域情况不同,从而使界面特性不同。本文给出了PECVD介质膜界面贫H的机理。实验中采用了俄歇能谱、红外光谱,C—V测试等分析手段,研究了膜内部结构。