PECVD氮化硅薄膜制備工藝及性能測試研究.pdf

1、氮化硅薄膜具有優(yōu)良的光電性能和機械性能，在集成電路、微機械電子、太陽能電池以及顯示器件領域都有著廣泛的應用。等離子體增強化學氣相沉積（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力，較大的應力會導致器件性能的下降。同時在單片集成非制冷紅外探測器等MEMS器件中，氮化硅薄膜分別作為結構支撐層、電學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、應力以減小橋面的形變，還要求薄膜具有足夠低的熱導和良好的絕緣性能。因此有必要對所制備的氮化硅薄膜的特性，特別是熱學參數(shù)進行精確的測量和分析。
　　本文系統(tǒng)地研究了 PECVD的工藝參數(shù)對薄膜性能的影響。通過高低混頻PECVD工藝制備了較低應力的氮化硅薄膜。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，本文設計了專門的熱學測試微結構并通過微細加工工藝制得相應器件。通過對磁控濺射基片夾具裝置的改進實現(xiàn)了

3、不同尺寸襯底鍍膜的需求。還對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轉(zhuǎn)速和光刻膠濃度共同控制，對以后的實際操作具有指導意義。
　　最后，本文為了克服宏觀工藝對氮化硅薄膜性能的影響局限于具體設備、可移植性差的缺點，嘗試從微觀角度理解PECVD氮化硅薄膜成膜機理，設計了簡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)之間關系，最終從微觀角度解釋PECVD工藝