等离子增强化学气相沉积制备氮化硅薄膜的工艺优化与性能

摘要：

采用等离子增强化学气相沉积方法在p型<100>硅片沉积氮化硅薄膜,通过椭偏仪和缓冲氧化物刻蚀液(BOE)溶解实验来表征薄膜的均匀性与致密度,研究了射频功率、腔室气压、气体流量比和衬底温度4个工艺参数对氮化硅薄膜性能的影响.结果表明:在60～100 W范围内,射频功率越大,氮化硅薄膜生长速率越快;腔室气压在130 Pa时有利于形成均匀性好、结构致密的氮化硅薄膜.硅烷/氨气气体流量比例较低时,提高流量比可以提高薄膜的致密度,但比例超过1.4后致密度几乎不再变化;衬底温度在200～300℃时,衬底温度越高,薄膜的生长速率越低,致密度越高.最优的工艺参数为:射频功率100 W、腔室气压130 Pa、硅烷流量280 mL/min、氨气流量10 mL/min、衬底温度300℃,此时氮化硅薄膜的生长速率为16.3 nm/min,均匀性为0.07％,折射率为2.1,溶解速率为0.42 nm/s.

关键词：等离子增强化学气相沉积、氮化硅、致密度、均匀性

所属期刊栏目：44

分类号：TG174.44(金属学与热处理)

资助基金：中核集团英才基金219601

在线出版日期：2023-09-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：149-155