PECVD氮化硅薄膜制備工藝及性能測(cè)試研究.pdf

1、氮化硅薄膜具有優(yōu)良的光電性能和機(jī)械性能，在集成電路、微機(jī)械電子、太陽能電池以及顯示器件領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）因其沉積效率高、薄膜均勻性好且可靈活操作的優(yōu)勢(shì)成為制備氮化硅薄膜的主要方法之一。但是，PECVD制備的氮化硅薄膜都具有一定的應(yīng)力，較大的應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致器件性能的下降。同時(shí)在單片集成非制冷紅外探測(cè)器等MEMS器件中，氮化硅薄膜分別作為結(jié)構(gòu)支撐層、電學(xué)絕緣層以及敏感材料鈍化層。這不僅需要薄膜具有較低的

2、應(yīng)力以減小橋面的形變，還要求薄膜具有足夠低的熱導(dǎo)和良好的絕緣性能。因此有必要對(duì)所制備的氮化硅薄膜的特性，特別是熱學(xué)參數(shù)進(jìn)行精確的測(cè)量和分析。
　　本文系統(tǒng)地研究了 PECVD的工藝參數(shù)對(duì)薄膜性能的影響。通過高低混頻PECVD工藝制備了較低應(yīng)力的氮化硅薄膜。此外，通過組合不同工藝參數(shù)獲得滿足不同性能需求的氮化硅薄膜。
　　其次，本文設(shè)計(jì)了專門的熱學(xué)測(cè)試微結(jié)構(gòu)并通過微細(xì)加工工藝制得相應(yīng)器件。通過對(duì)磁控濺射基片夾具裝置的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)了

3、不同尺寸襯底鍍膜的需求。還對(duì)光刻工藝中犧牲層厚度的控制做了系統(tǒng)研究，表明犧牲層的厚度受旋涂機(jī)轉(zhuǎn)速和光刻膠濃度共同控制，對(duì)以后的實(shí)際操作具有指導(dǎo)意義。
　　最后，本文為了克服宏觀工藝對(duì)氮化硅薄膜性能的影響局限于具體設(shè)備、可移植性差的缺點(diǎn)，嘗試從微觀角度理解PECVD氮化硅薄膜成膜機(jī)理，設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)易等離子體診斷系統(tǒng)。以期通過郎繆爾探針獲得等離子體參數(shù)，研究PECVD宏觀工藝參數(shù)和微觀等離子體參數(shù)之間關(guān)系，最終從微觀角度解釋PECVD工藝