等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積制備氮化硅薄膜的工藝優(yōu)化與性能

編號：FTJS10185

篇名：等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積制備氮化硅薄膜的工藝優(yōu)化與性能

作者：張志坤 占勤 竇志昂 白敬元 楊洪廣

關(guān)鍵詞： 等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積 氮化硅 致密度 均勻性

機(jī)構(gòu)： 中國原子能科學(xué)研究院

摘要： 采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積方法在p型<100>硅片沉積氮化硅薄膜,通過橢偏儀和緩沖氧化物刻蝕液(BOE)溶解實(shí)驗(yàn)來表征薄膜的均勻性與致密度,研究了射頻功率、腔室氣壓、氣體流量比和襯底溫度4個(gè)工藝參數(shù)對氮化硅薄膜性能的影響。結(jié)果表明:在60~100 W范圍內(nèi),射頻功率越大,氮化硅薄膜生長速率越快;腔室氣壓在130 Pa時(shí)有利于形成均勻性好、結(jié)構(gòu)致密的氮化硅薄膜。硅烷/氨氣氣體流量比例較低時(shí),提高流量比可以提高薄膜的致密度,但比例超過1.4后致密度幾乎不再變化;襯底溫度在200~300℃時(shí),襯底溫度越高,薄膜的生長速率越低,致密度越高。最優(yōu)的工藝參數(shù)為:射頻功率100 W、腔室氣壓130 Pa、硅烷流量280 mL/min、氨氣流量10 mL/min、襯底溫度300℃,此時(shí)氮化硅薄膜的生長速率為16.3 nm/min,均勻性為0.07%,折射率為2.1,溶解速率為0.42 nm/s。