PECVD氮化硅薄膜的沉积和退火特性

利用等离子增强化学气相沉积(PECVD)方法沉积了氮化硅薄膜,反应气体为氨气和硅烷.这些薄膜在不同条件(温度、时间和气氛)下进行了炉温或快速退火.对太阳电池而言,氮化硅薄膜不仅是有效的减反射层而且也有表面钝化和体钝化作用.利用椭圆偏振光谱、反射谱、红外吸收谱和准稳态光电导(QSSPC)分析了氮化硅薄膜的特性.实验发现随着退火温度的增加,氮化硅薄膜的厚度下降而折射率增加,可以归因于在退火过程中,薄膜愈加致密.红外吸收谱的研究发现,氮化硅中氢的含量在退火过程中有明显的下降,而QSSPC测量的样品寿命有同样的变化.这些结果显示氮化硅的钝化作用与其中的氢含量有关.     

PECVD氮化硅薄膜的沉积和退火特性

利用等离子增强化学气相沉积(PECVD)方法沉积了氮化硅薄膜，反应气体为氨气和硅烷。这些薄膜在不同条件(温度、时间和气氛)下进行了炉温或快速退火。对太阳电池而言，氮化硅薄膜不仅是有效的减反射层而且也有表面钝化和体钝化作用。利用椭圆偏振光谱、反射谱、红外吸收谱和准稳态光电导(QSSPC)分析了氮化硅薄膜的特性。实验发现随着退火温度的增加，氮化硅薄膜的厚度下降而折射率增加，可以归因于在退火过程中，薄膜愈加致密。红外吸收谱的研究发现，氮化硅中氢的含量在退火过程中有明显的下降，而QSSPC测量的样品寿命有同样的变化。这些结果显示氮化硅的钝化作用与其中的氢含量有关。     

PECVD技术生长氮化硅钝化膜的条件控制

不同的工艺条件会对薄膜的生长产生影响。使用等离子体增强化学气相淀积方法,对PECVD生长氮化硅钝化膜的工艺条件进行了实验研究,阐述了几种工艺参数对钝化膜生长的影响,获得了生长氮化硅钝化膜的较佳工艺条件,制作出了高质量的氮化硅钝化膜。     

等离子增强型化学气相沉积氮化硅的淀积

等离子增强型化学气相淀积氮化硅是目前器件难一能在合金化之后低温生长的氮化硅。本文研究了各种淀积参数对薄膜性能的影响，提出了淀积优质氮化硅钝化膜的条件，对折射率随生长速率而变化给出了新的解释。     

等离子增强型化学气相淀积氮化硅的淀积

等离子增强型化学气相淀积（ＰＥＣＶＤ）氮化硅是目前器件唯一能在合金化之后低温生长的氮化硅．本文研究了各种波积参数对薄膜性能的影响，提出了淀积优质氮化硅钝化膜的条件，对折射率随生长速率而变化给出了新的解释．     

LPCVD氮化硅表面氧化膜的XPS研究

低压化学汽相淀积法制备的氮化硅薄膜在半导体工业中已有良好的应用效果,促使人们对它进行深入研究.近年来,已对常压CVD法制备的氮化硅做了不少研究,人们发现,氮化硅在空气中易于氧化而在表面形成氧化膜,但氧化机理尚未弄清,为了进一步提高LPCVD氮化硅的钝化效果,并考虑到集成电路中有时要把氮化硅膜表面氧化成SiO_2,制备复合介质膜,作者尝试用XPS,结合Si2p和N1s谱峰随光电子发射角θ关系的测量,研究了室温下空气中氮化硅表面的氧化过程及氧化膜内的组分、化学结构.     

等离子体增强CVD氧化硅和氮化硅

利用红外吸收谱等微观分析对氧化硅和氮化硅薄膜的成分和结构进行了研究。采用高频Ｃ－Ｖ测试和准静态离子电流法测量了氧化硅、氮化硅及其复合膜的界面特性，结果表明ＰＥＣＶＤＳｉＯ２－ＳｉＮ双层结构的复合膜对半导体器件表面有良好的钝化效果。     

中频磁控溅射法制备掺氢氮化硅减反/钝化复合功能薄膜的研究

使用中频磁控溅射法制备了具有光学减反射与电学钝化的复合功能的氮化硅(SiN_x)薄膜,并对其结构和性能进行了综合研究。结果表明:在常规制绒硅片上沉积的两种不同折射率的单层SiN_x减反膜表现出优异的光学性能,其在300~1 100 nm波段的平均反射率由镀膜前的14.86%下降到镀膜后的5.50%和6.58%;若采用多层的氮化硅(m-SiN_x)+氮氧化硅(SiO_x Ny)薄膜作为减反层,则其平均反射率进一步下降到4.03%。同时,优化工艺制备得到的掺氢氮化硅(Si Nx∶H)薄膜,表现出良好的电学钝化特性。试验中分别制备了两种复合结构的薄膜,即SiN_x∶H(厚度15 nm)+m-SiN_x+SiO_xNy与SiN_x∶H(厚度30 nm)+m-SiN_x+SiO_xNy复合薄膜,其平均反射率分别为5.88%和5.43%;把这两种薄膜用于晶体硅太阳电池上,其开路电压则都达到了575 m V,表现出良好的性能。     

氮化硅薄膜的AES研究

众所周知,相对于二氧化硅说来,由于氮化硅具有很强的对钠离子等可动离子的阻挡能力、针孔少而结构致密、化学稳定性强以及热膨胀系数比二氧化硅更接近于硅等优良特性,已被广泛用于半导体器件的生产中.例如用作钝化膜和用于局部氧化、等平面隔离、     

高温退火对掺磷氮化硅钝化性能的影响

为了深入了解掺磷氮化硅的性质,以便更好地将其应用于太阳能电池,本文研究了高温退火(300~700℃)对掺磷氮化硅在p型硅上面的钝化性能的影响.实验结果显示,高温退火后,掺磷氮化硅钝化的p型硅样品的有效少子寿命发生了严重衰减现象.这表明高温退火削弱了掺磷氮化硅对p型硅的钝化性能.K中心的讨论和高频电压-电容曲线的分析结果表明,高温区掺磷氮化硅对p型硅的钝化性能减弱主要是由正的固定电荷数量增多引起的.     

PECVD法在聚酰亚胺上沉积氮化硅薄膜的工艺研究

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；利用微旋转结构测量氮化硅薄膜的残余应力；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残余应力的影响，并把薄膜的残余应力分为热应力和本征应力加以分析，得出适合制作射频MEMS开关器件中的桥式梁的氮化硅薄膜的最佳工艺条件。     

沉积温度对氮化硅薄膜力学性能的影响

采用了等离子体增强化学气相沉积法(Plasma-enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD),硅烷SiH4(用氮气N2稀释到12%)和纯氨气NH3作为反应气体在(100)硅片上生长氮化硅薄膜;采用表面轮廓仪(Dektak3 6M)测量氮化硅薄膜的残余应力;由XPS测得氮化硅薄膜的氮硅比。讨论沉积温度对氮化硅薄膜残余应力的影响,并分析其原因。     

氮化硅热生长规律

一、问题的提出由二氧化硅掩蔽扩散工作而发展成半导体平面工艺是器件生产的一大进步。但随着半导体工业的发展,对于某些器件的生产发现二氧化硅在掩蔽性能、钝化性能及稳定性都存在着较大的缺陷,以及致密性能不好而引起成品率大大下降。为探讨更完善的掩蔽手段,发现氮化硅薄膜的性能比二氧化硅优越得多。     

SiN薄膜纳米孔芯片制造工艺实验研究

针对第3代基因测序的需求,提出一种大规模的氮化硅薄膜纳米孔芯片制造技术.通过测量不同膜厚氮化硅薄膜的应力,选择适用于纳米孔制造的最佳厚度为100 nm.采用低压化学气相沉积、反应离子刻蚀和释放工艺制备出高成品率的氮化硅纳米薄膜芯片.在此基础上,使用聚焦离子束和高能电子束实现氮化硅薄膜纳米孔的制造.研究聚焦离子束刻蚀时间、电流与纳米孔直径的关系.实验结果表明,采用聚焦离子束将氮化硅薄膜的厚度减薄至40 nm以下时,制作纳米孔的效果更好.采用聚焦离子束制造的氮化硅薄膜纳米孔最小直径为26 nm,而采用电子束制备的最小直径可达3.5 nm.该方法为基于固体纳米孔的DNA测序检测提供了有力的支撑.     

氮化硅薄膜的PECVD沉积工艺与绝缘耐压性能

用PECVD法制备氮化硅介质薄膜 ,分析了沉积温度、本底真空度及气体流量比等工艺参数对氮化硅薄膜绝缘耐压性能的影响 ,制备出 0 .4 μm的性能良好的氮化硅介质绝缘膜     

富纳米硅氮化硅薄膜光致发光机制

对于富纳米硅氮化硅薄膜的光致发光,其电子-空穴对存在3类光激发-光发射过程.通过对富纳米硅氮化硅薄膜光致发光模型的数值模拟对比分析,提出富纳米硅氮化硅薄膜光致发光是量子限制模型和能隙态模型发光机制共同作用的结果.利用得到的结论,讨论一些已报道的富纳米硅氮化硅薄膜光致发光实验结果.     

MEMS开关中氮化硅薄膜工艺研究

分析了沉积薄膜厚度、PECVD的薄膜沉积温度、反应气体形成的杂质以及多层薄膜之间热应力匹配等因素对薄膜残余应力的影响.应用光刻分割聚酰亚胺(PI)牺牲层、分层生长氮化硅薄膜及快速热退火等工艺减小薄膜残余应力,成功生长出了合格的氮化硅薄膜.     

磁控反应溅射法低温制备氮化硅薄膜

采用射频 (RF)磁控反应溅射法制备出氮化硅薄膜 .从红外吸收光谱可见 ,氮气参加了反应并生成 Si- N键 ,薄膜中含有少量的 Si- O键和 Si- H键 ;薄膜的成分与制备过程中基片温度、射频功率等工艺参数密切相关 ,当基片温度升高到 40 0℃时 ,薄膜中基本不再含 Si- H键 ,氮化硅薄膜的纯度得到提高 .     

管式PECVD工艺对氮化硅薄膜折射率的影响

折射率是反映薄膜成分以及致密性的重要指标, 是检验薄膜制备质量的重要参数,其变化直接影响太阳能电池的转化效率。本文研究了不同射频功率、腔体压强、衬底温度以及硅烷和氨气配比等沉积条件对在太阳能电池上沉积的氮化硅薄膜折射率的影响,分析了氮化硅薄膜折射率随各沉积条件变化的原因。     

氮化硅镀膜工艺参数优化

利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法沉积给定折射率的氮化硅薄膜,通过正交实验法对衬底温度、NH_3流量和射频功率3个对氮化硅薄膜沉积速率影响较大的工艺参数进行全局优化和调整,得到了氮化硅镀膜的最优工艺参数。