PECVD氮化硅
PECVD 在多晶硅上沉积氮化硅膜的研究
PECVD 在多晶硅上沉积氮化硅膜的研究2011-05-24 16:34:49 来源：光伏太阳能网氮化硅薄膜作为一种新型的太阳电池减反射膜已被工业界认识和应用。
应用PECVD(等离子体增强化学气相沉积) 系统, 以硅烷、氨气和氮气为气源在多晶硅片上制备了具有减反射作用的氮化硅薄膜。
并研究了在沉积过程中, 衬底温度、硅烷与氨气的流比以及射频功率对薄膜质量的影响。
由于氮化硅膜具有良好的绝缘性、致密性、稳定性和对杂质离子的掩蔽能力, 氮化硅薄膜作为多晶硅太阳电池的减反射膜, 可显著地提高电池的转换效率, 还可使生产成本降低。
PECVD 法沉积氮化硅薄膜, 沉积温度低、沉积速度快、薄膜质量好、工艺简单、易于工人掌握操作技术。
由化学法和PECVD 法制成的氮化硅薄膜的折射率一般可达2.0 左右, 接近太阳电池所要求的最佳折射率(2.35) , 最为符合太阳电池反射层的要求。
一、实验PECVD 氮化硅使用SY2型射频电源等离子台来制备。
高频信号发生的频率是13. 56 MHz 。
所用气体为高纯氨(99. 999 %) 和高纯氮气、高纯硅烷,实验时气体直接通入炉内, 主要反应气体是高纯氨和高纯硅烷, 氮气主要用来调节系统的真空度和稀释尾气中的硅烷。
本实验所用沉积炉为不锈钢体结构, 其炉膛有效容积为0115m3 , 氮化硅薄膜的折射率是用TP-77 型椭偏仪测量。
太阳电池的减反射膜,其折射率和厚度要满足ndn =λ/4 关系式, 即折射率为2. 35 附近为好。
因此从生产的角度有必要对膜的特性与工艺参数之间的关系进行研究。
二、结果与讨论1、流比的影响从氮化硅(Si3N4) 分子式可知, SiH4/NH3= (3×32)/(4 ×17) = 1.4 为理想的质量比, 理想的流比为(1. 4 ×01599) / 0. 719 = 1. 16。
而在实际当中,硅烷的价格是较昂贵的, 因此在生产过程中, 廉价的氨气适当过量以达到硅烷的较大利用率, 而以总体的成本最低, 经济效益最高为目的。
PECVD氮化硅薄膜性质及工艺研究
PECVD氮化硅薄膜性质及工艺研究1. 引言1.1 研究背景PECVD氮化硅薄膜是一种在微电子领域广泛应用的材料，具有优异的绝缘性能和稳定的化学性质。
随着微电子器件的不断发展，对PECVD氮化硅薄膜的性能要求也越来越高。
目前，人们对氮化硅薄膜的制备工艺、性质分析、表面形貌研究以及应用前景进行了深入探讨，但仍有许多问题有待解决。
传统的PECVD氮化硅薄膜的制备工艺存在着很多缺陷，如膜的致密性不足、氢气残留量较高等，限制了其在微电子器件中的应用。
研究优化PECVD氮化硅薄膜的制备工艺，提高膜的质量和稳定性，具有重要意义。
随着半导体器件尺寸的不断缩小，对氮化硅薄膜表面形貌的要求也越来越严格。
如何通过PECVD技术获得具有良好表面形貌的氮化硅薄膜，是当前研究的重点之一。
对PECVD氮化硅薄膜的制备工艺、性质分析、表面形貌研究以及应用前景进行深入探讨，对进一步推动微电子器件的发展具有重要意义。
1.2 研究意义通过深入研究PECVD氮化硅薄膜的制备工艺和性质分析，可以为提高氮化硅薄膜的质量和稳定性提供理论基础和实验依据。
探究PECVD氮化硅薄膜的表面形貌以及优化其工艺参数，有助于提高薄膜的光学、电学性能，从而拓展其在微电子领域的应用范围。
本研究将为氮化硅薄膜的生产和应用提供新的思路和方法，对于推动半导体器件技术的发展具有重要意义。
2. 正文2.1 PECVD氮化硅薄膜的制备工艺PECVD氮化硅薄膜的制备工艺是利用等离子体增强化学气相沉积技术，在特定的工艺条件下，将硅源气体（如二甲基硅醚、三甲基氯硅烷等）与氨气（NH3）反应生成氮化硅薄膜。
制备工艺中的关键参数包括沉积温度、沉积压力、沉积速率、氮源气体流量等。
在制备过程中，首先需要清洁基底表面，去除氧化层和杂质，以保证薄膜的质量和附着力。
在PECVD氮化硅薄膜制备过程中，通过控制沉积温度和压力，可以调节薄膜的致密性和结晶度，从而影响其机械性能和光学性能。
氮源气体的流量和比例也会影响氮化硅薄膜的成分和性质。
PECVD的工作原理
PECVD的工作原理PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）是一种利用等离子体增强的化学气相沉积技术，用于在材料表面沉积薄膜。
PECVD广泛应用于微电子、光电子、光伏等领域，可以制备具有特定功能的薄膜，如氮化硅、氮化硼、二氧化硅等。
工作原理：PECVD的工作原理基于等离子体的产生和化学反应。
其主要步骤包括气体供给、等离子体激发、表面反应和薄膜沉积。
1. 气体供给：PECVD过程中，需要供给适当的气体混合物。
常见的气体有硅源气体（如二甲基硅烷）、氮源气体（如氨气）和稀释气体（如氩气）。
这些气体通过气体供给系统进入反应室。
2. 等离子体激发：在反应室中，通过加入能量，如射频电场或微波辐射，将气体转化为等离子体。
等离子体是由电离的气体分子和自由电子组成的高能态物质，具有较高的反应活性。
3. 表面反应：等离子体激发后，气体分子与表面进行化学反应。
例如，在PECVD氮化硅薄膜的制备过程中，二甲基硅烷和氨气会在等离子体的作用下发生反应，生成氮化硅薄膜。
4. 薄膜沉积：反应生成的物质会沉积在基底表面，形成所需的薄膜。
沉积速率和薄膜性质可以通过调节气体流量、反应温度和功率密度等参数来控制。
优点：PECVD具有以下几个优点：1. 温度低：相比于热化学气相沉积（CVD），PECVD在较低的温度下进行，有利于对基底材料的保护，尤其适用于对温度敏感的基底材料。
2. 薄膜均匀性好：等离子体激发的特性使得PECVD沉积的薄膜具有较好的均匀性，能够满足微电子器件对薄膜均匀性的要求。
3. 沉积速率高：PECVD的沉积速率较高，可以快速制备薄膜，提高生产效率。
应用领域：PECVD广泛应用于微电子、光电子和光伏等领域，常见的应用包括：1. 薄膜光学器件：PECVD可用于制备具有特定光学性质的薄膜，如反射镜、透镜等。
2. 电子器件：PECVD可用于制备绝缘层、导电层和隔离层等，用于微电子器件的制备。
(完整word)PECVD制备氮化硅薄膜的研究进展
毕业设计（论文)（ 2013 届）题目 PECVD制备氮化硅薄膜的研究进展学号 1003020147姓名钟建斌所属系新能源科学与工程学院专业材料加工及技术应用班级 10材料（1）班指导教师胡耐根新余学院教务处制目录摘要 0Abstract .............................. 错误!未定义书签。
第一章氮化硅薄膜的性质与制备方法 (2)1.1 氮化硅薄膜的性质 (2)1。
2 与常用减反射膜的比较 (4)1。
3 氮化硅薄膜的制备方法 (5)第二章工艺参数对PECVD法制备氮化硅减反膜性能的影响研究82.1 温度对双层氮化硅减反膜性能的影响 (9)2.2 射频频率对双层氮化硅减反膜性能的影响 (9)2.3 射频功率对双层氮化硅性能的影响 (10)2。
4 腔室压力对氮化硅减反膜性能的影响 (11)2。
5 优化前后对太阳电池电性能对比分析 (12)第三章结论与展望 (13)参考文献 (15)致谢 (16)PECVD 制备氮化硅薄膜的研究进展摘要功率半导体器件芯片制造过程中实际上就是在衬底上多次反复进行的薄膜形成、光刻与掺杂等加工过程，其首要的任务是解决薄膜制备问题.随着功率半导体器件的不断发展,要求制备的薄膜品种不断增加,对薄膜的性能要求日益提高，新的制备方法随之不断涌现，并日趋成熟。
以功率半导体器件为例,早期的器件只需在硅衬底上生长热氧化硅与单层金属膜即可；随着半导体工艺技术的进步和发展，为了改进器件的稳定性与可靠性还需淀积 PSG 、Si 3N 4、半绝缘多晶硅等等钝化膜.氮化硅是一种性能优良的功能材料，它具有良好的介电特性（介电常数低、损耗低)、高绝缘性，而且高致密性的氮化硅对杂质离子，即使是很小体积的 Na +都有很好的阻挡能力。
因此, 氮化硅被作为一种高效的器件表面钝化层而广泛应用于半导体器件工艺中。
等离子增强型化学气相淀积（PECVD)是目前较为理想和重要的氮化硅薄膜制备方法。
薄膜材料之氮化硅薄膜的PECVD生长介绍
总结
氮化硅薄膜应用很广泛，且应用 PECVD方式生长较好。
谢 谢！
射频功率
射频功率是PECVD 工艺中最重要的参数之一。
当射频功率较小时, 气体尚不能充分电离, 激活效率低, 反 应物浓度小, 薄膜针孔多且均匀性较差, 抗腐蚀性能差;
当射频功率增大时, 气体激活效率提高, 反应物浓度增大, 并且等离子体气体对衬底有一定的轰击作用使生长的氮化 硅薄膜结构致密, 提高了膜的抗腐蚀性能;但射频功率不能 过大, 否则沉积速率过快, 会出现类似“溅射” 现象影响薄 膜性质
300~600K
高温对氮化硅薄膜制备工艺的影响：
高温不仅会使基板变形，而且基板中的缺陷会生 长和蔓延，从而影响界面性能
PECVD制膜的优点：
均匀性和重复性好，可大面积成膜；
可在较低温度下成膜；
台阶覆盖优良； 薄膜成分和厚度易于控制；
适用范围广，设备简单，易于产业化
生成氮化硅薄膜的反应如下：
薄膜分子热运动
设备
直接法生长设备
间接法生长设备
注意事项：
1.要求有较高的本底真空； 2.防止交叉污染； 3.原料气体具有腐蚀性、可燃性、爆炸性、易
燃性和毒性，应采取必要的防护措施。
检验
对薄膜来说, 折射率是薄膜成分以及致密程度的综合指标, 是检验薄膜制备质量的重要参数
不同腔体气压 射频功率 温度 NH3 流量
PECVD 法生长氮化硅薄膜
主要内容：
PECVD介绍 氮化硅薄膜介绍 生成
物理气相沉积(PVD) 离子束溅射镀膜
薄膜制备方式
脉冲激光沉积镀膜
化学气相沉积(CVD)
常压CVD 低压CVD
PECVD 激光增强CVD
CVD介绍
PECVD氮化硅薄膜性质及工艺研究
PECVD氮化硅薄膜性质及工艺研究1. 引言1.1 背景介绍PECVD氮化硅薄膜是一种重要的薄膜材料，广泛应用于半导体领域、光电子器件和微电子器件中。
氮化硅薄膜具有优异的光学、电学和机械性能，具有很高的化学稳定性和耐热性，因此在微电子工业中具有广泛的应用前景。
随着半导体器件尺寸的不断缩小和功能的不断提高，对PECVD氮化硅薄膜的性能和工艺要求也越来越高。
传统的PECVD氮化硅薄膜制备工艺通常采用硅烷和氨气作为前驱物质，在高温和低压条件下沉积在衬底表面上。
由于氨气具有毒性和爆炸性，并且在制备过程中易产生氢气等副产物，对环境和人员健康造成威胁。
研究人员开始探索其他替代性氮源气体，如氮气等，以提高PECVD氮化硅薄膜的制备效率和质量，并减少对环境的影响。
本文旨在探究PECVD氮化硅薄膜的制备工艺、性质分析、影响因素、优化工艺以及未来应用展望，以期为相关领域的研究和应用提供参考和指导。
1.2 研究目的研究目的：本研究旨在深入探究PECVD氮化硅薄膜的性质及制备工艺，分析影响其性质的因素，为优化PECVD氮化硅薄膜的制备工艺提供理论依据。
通过对氮化硅薄膜在不同条件下的特性和性能进行研究，探讨其在光电子、微电子领域的潜在应用，为相关领域的科学研究和工程应用提供参考和指导。
通过本研究的开展，希望能够深化对PECVD氮化硅薄膜的认识，并为该材料的制备工艺和性能优化提供新思路和方法。
通过对未来应用展望的探讨，为相关领域的发展方向提供启示，促进氮化硅薄膜在光电子、微电子等领域的进一步研究和应用。
2. 正文2.1 PECVD氮化硅薄膜的制备工艺PECVD氮化硅薄膜的制备工艺是一项关键的研究内容，其制备过程必须严格控制以确保薄膜质量和性能。
通常，制备工艺包括以下几个步骤：首先是前处理步骤，包括基板清洗和表面处理。
基板清洗可以采用溶剂清洗、超声清洗等方法，以去除表面的杂质和污染物。
表面处理可以采用氧等离子体处理、氢气退火等方法，以改善基板表面的粗糙度和亲水性。
二氧化硅和氮化硅介质薄膜的 PECVD 法低温制备
签 名： 导师签名：
日期： 日期：
北京理工大学硕士学位论文
摘要
作为光电子用的二氧化硅和氮化硅薄膜通常采用等离子体增强化学气相沉 积法高温制备。为了实现柔性光电子器件用的二氧化硅和氮化硅薄膜，其需要 低温制备。本课题研究了在较低的温度条件下利用等离子体增强化学气相沉积 法制备以上两种介质薄膜的工艺条件；研究了不同的制备参数对薄膜性能参数 的影响，并将其应用到低温制备的参数优化中。
以块状固体形式存在时晶体中硅原子的4个价电子与4个氧原子形成4个共价键硅原子位于正四面体的中心4个氧原子位于正四面体的4个顶角上整个晶体是一个巨型分子sio2是表示组成的最简式不表示单个二氧化硅分子仅是表示二氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比见图11
研究成果声明
本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行 的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外 ， 学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工 作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的 说明并表示了谢意。
1.3
氮化硅薄膜的性质及应用 .................................... 5
第二章 二氧化硅和氮化硅薄膜的制备方法 .............................................................. 9 2.1 薄膜的生长模式和缺陷 .......................................... 9 2.1.1 薄膜的生长模式简介 .............................................................................9 2.1.2 薄膜中的缺陷 ....................................................................................... 10 2.2 二氧化硅的制备方法 ............................................ 11 2.2.1 热氧化法 ................................................................................................ 12 2.2.2 物理气相沉积（ PVD）...................................................................... 13 2.2.3 化学气相沉积（ CVD）......................................................................14 2.2.4 溶胶 -凝胶法（sol-gel）..................................................................... 15 2.3 氮化硅薄膜的制备 ..............................................16
管式PECVD如何退火，氮化硅薄膜工艺参数最佳？
管式PECVD如何退火，氮化硅薄膜工艺参数最佳？广告位招租摘要:研究了在真空与氮气两种环境中不同的退火温度和退火时间对氮化膜薄膜性能影响，测试了退火后氮化硅薄膜的膜厚、折射率、少子寿命以及电性能参数。
结果表明，多晶硅管式PECVD真空退火环境优于氮气，并确定当退火温度在450℃、退火时间20min时，工艺参数最佳。
当温度过高过低均不利于膜厚的增加也不利于形成良好的欧姆接触，且此时光电转换效率较差。
折射率的变化却不同，其最大值是在低温下达到的，此时氮气环境更有利于高折射率的获得。
此外，还就膜厚和折射率随温度、环境变化的情况进行了详细的讨论。
引言氮化硅薄膜制备在太阳能电池生产中起着减少硅片表面的反射、进而增加光的利用率的作用，是晶体硅太阳能电池的重要步骤之一。
其关键在于该薄膜不仅减少硅表面反射，还钝化硅材料中大量的杂质和缺陷，并通过改变禁带中能带为价带或导带以提高硅片中的载流子迁移率，延长少子寿命调高光电转化效率的目的［1-3］。
因此如何更好的增强镀减反射膜的钝化效果，对于电池片效率的提升有着重要的意义。
目前在太阳能光伏领域常用的钝化方法有:氢气氛退火、微波诱导远距等离子氢钝化、等离子增强化学气相沉积即PECVD法三种［4］。
通常PECVD法的钝化效果并不理想，因此如何进一步提高氢的钝化效果，以达到提高少子寿命和短路电流从而最终达到提高效率的目的就显得尤为重要。
故本文针对PECVD不同温度下真空和氮气两种环境中的退火对电池片的影响进行了研究。
实验本实验需在PECVD工艺配方中的沉积步骤后增加一个退火步骤，即对已完成沉积步骤的硅片保持真空度均为1700mtoor，其退火温度分别为350℃，400℃，450℃，500℃温度的条件下、真空和氮气两种不同环境中、不同退火时间内在PECVD管内完成退火工艺。
测试其退火热处理前后载流子少子寿命，并观察其对丝网印刷效率等工艺参数的影响。
2．1实验原料及仪器实验所选硅片导电类型为P型多晶硅片，电阻率为1～3Ω·cm，厚度为(200±20)μm，硅片尺寸为156mm×156mm。
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实验内容
本实验采用牛津仪器公司生产的牛津Plasma80Plus在2 英寸(50mm)p型〈100〉晶向的单晶硅片上沉积约100～ 400nm的氮化硅薄膜。薄膜制备过程如下:实验前使用乙 醇和丙酮超声清洗样品15min以去除油污,然后用1号液 (V(H2O)∶V(H2O2)∶V(NH3・H2O)=5∶1∶1)和2号液 (V(H2O)∶V(H2O2)∶V(HCl)=5∶1∶1)清洗,最后再使用 体积分数为5%的稀氢氟酸(HF)漂洗5min以去除氧化层, 去离子水洗净烘干后放入反应室。反应气体体积分数为 5%的SiH4/N2,NH3和N2,射频功率为13156MHz[9]。通 过对衬底温度、射频功率、反应腔体气压等条件的调节 得到不同工艺条件下的氮化硅薄膜。通过AFM检测样品 表面形貌,利用XP-2台阶仪和椭圆偏振仪测量样品的厚度 和折射率。
1结果与讨论--射频功率对薄膜生长速率的影响
图3为射频功率对薄膜生长速率的影响,工艺参数为腔体气压 13313Pa,SiH4流量100cm3/min,NH3流量4cm3/min,N2流量 700cm3/min,时间10min,温度300℃,射频功率10～50W。由图3可以 发现,随着射频功率的增加,薄膜沉积速率提高,提高幅度缓慢下降,这 与文献[9】中相符,射频功率的提高增加了电子密度和相关的高能电 子的产生,增加的高能电子提供了更高的反应气体离子化和分解,从 而提高了反应气体的活化率,使反应气体在衬底表面的反应增加,从 而沉积速率提高。由图3可以看出射频功率是主要控制氮化硅薄膜 沉积速率的参数
1结果与讨论性非常重要[5-6,10-11],所 以研究并探讨衬底温度与沉积速率和结构稳定性的关系也是非常重 要的。图1为温度对薄膜生长速率的影响,工艺参数为腔体气压 13313Pa,射频功率20W,SiH4流量100cm3/min,NH3流量 4cm3/min,N2流量700cm3/min,时间10min,温度100～400℃。由图 1可以看出,薄膜生长速率随温度的升高而降低,并且下降速度略有减 缓,这与文献[6]中所得的实验结果相似。有三种可能的理论对其进行 解释:一是由于采用PECVD方法生长氮化硅薄膜
1结果与讨论--温度对薄膜生长速率的影响
实验结果与某些文献有不同。对比实验条件,李新贝等人[11]的研究 中工作气压为200Pa,射频功率100～200W,并且保持NH3过饱和。 随着衬底温度的上升,SiH4被活化量增加从而提高沉积速率。本次实 验中测量起始温度为100℃,射频功率只有20W,低于李新贝等人[11] 的研究中的射频功率。由于射频功率对于反应气体的活化比率起关 键作用。在射频功率20W的情况下,反应气体活化概率没有100W的 条件下高。温度的高低影响反应气体之间的碰撞剧烈程度。在反应 气体活化概率不高的情况下气体间碰撞并引发的化学反应速率受温 度的影响相对较小。因此在本次实验中沉积速率与衬底温度的关系 与某些文献中并不矛盾。
1结果与讨论--薄膜生长速率随腔体气压变化的关系
沉积腔体内的反应气体压强对沉积有一定的影响[4]。 反应气体压强越高沉积速率越大。通常腔体内的反应气 体压强要保证等离子体能够维持稳定的辉光放电。图4 为薄膜生长速率随腔体气压变化的关系曲线,工艺参数如 下:SiH4流量100cm3/min,NH3流量4cm3/min,N2流量 700cm3/min,时间10min,温度300℃,射频功率20W,腔体 气压67～200Pa
几种PECVD装置 图（a）是一种最简单的电感耦合产生等离子体的 PECVD装置，可以在实验室中使用。 图（b）它是一种平行板结构装置。衬底放在具有温控 装置的下面平板上，压强通常保持在133Pa左右，射频 电压加在上下平行板之间，于是在上下平板间就会出现 电容耦合式的气体放电，并产生等离子体。 图（c）是一种扩散炉内放置若干平行板、由电容式放电 产生等离子体的PECVD装置。它的设计主要为了配合工 厂生产的需要，增加炉产量
1结果与讨论--射频功率对薄膜生长速率的影响
图3为射频功率对薄膜生长速率的影响,工艺参数为腔体气压 13313Pa,SiH4流量100cm3/min,NH3流量4cm3/min,N2流量 700cm3/min,时间10min,温度300℃,射频功率10～50W。由图3可以 发现,随着射频功率的增加,薄膜沉积速率提高,提高幅度缓慢下降,这 与文献[9】中相符,射频功率的提高增加了电子密度和相关的高能电 子的产生,增加的高能电子提供了更高的反应气体离子化和分解,从 而提高了反应气体的活化率,使反应气体在衬底表面的反应增加,从 而沉积速率提高。由图3可以看出射频功率是主要控制氮化硅薄膜 沉积速率的参数
材料与器件 ---薄膜生长工艺的研讨
PECVD法氮化硅薄膜生长工艺的研究
摘要:采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD),在单
晶硅衬底(100)上成功制备了不同生长工艺条件下的氮化 硅薄膜。分别采用XP-2台阶仪、椭圆偏振仪等手段测试 了薄膜的厚度、折射率、生长速率等参数。并采用原子 力显微镜(AFM)研究了薄膜的表面形貌。结果表明,温度 和射频功率是影响薄膜生长速率的主要因素,生长速率变 化幅度可以达到230nm/min甚至更高。对于薄膜折射率 和成分影响最大的是NH3流量,折射率变化范围可以达到 217～1186。分析得出受工艺参数调控的薄膜生长速率 对薄膜的性质有重要影响。 关键词:等离子体增强化学气相沉积法;氮化硅薄膜;生长 速率;折射率;硅衬底
1结果与讨论--温度对薄膜生长速率的影响
过程中,受等离子体活化的反应气体在衬底表面有沉积和挥发两种机 制作用,并且这两种机制都是随着温度的升高而加剧的,然而在由低 温向高温转变时挥发机制的影响相比沉积机制更显著,所以导致了最 终沉积到表面的速率下降[8];二是由于沉积在衬底表面的分子温度越 高运动的能力越强,高的迁移能力可以让氮化硅分子有能力运动到基 片上的合适位置,比如缺陷、孔隙等,从而使氮化硅薄膜的致密度上 升,并反应在沉积速率上的下降[8](图2),然而温度过高则会导致基团 迁移率过快或者应力增加,降低了薄膜的性质[5,11-12];三是根据薄 膜自发形核理论,薄膜的临界核心半径r与临界形核自由能变化ΔG随 相变过冷度的增加而减少,所以随着衬底温度的增加,这两者都会增 大导致新相的形成变得困难,降低了沉积速率。
实验、测算仪器
台阶仪：正确名称应该是表面轮廓仪可以用探针把待测物体表
面的相对高度给出来~~~由于常用于测量台阶——比如测量所镀膜 的厚度那种，故也称为台阶仪！
椭圆偏振仪：椭圆偏振技术是一种多功能和强大的光学技术，
可用以取得薄膜的介电性质（复数折射率或介电常数）。椭圆偏振 是一个很敏感的薄膜性质测量技术，且具有非破坏性和非接触之优 点。它已被应用在许多不同的领域，从基础研究到工业应用，如半 导体物理研究、微电子学和生物学。
CVD(Chemical Vapor Deposition）原理 CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积），指把含有构成 薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引 入反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。在超大规模 集成电路中很多薄膜都是采用CVD方法制备。经过CVD处理后，表 面处理膜密着性约提高30%，防止高强力钢的弯曲，拉伸等成形时 产生的刮痕。
AFM原子力显微镜
AFM全称Atomic Force Microscope，即原子力显微镜，它是继 扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope） 之后发明的 一种具有原子级高分辨的新型仪器，可以在大气和液体环境下对各 种材料和样品进行纳米区域的物理性质包括形貌进行探测，或者直 接进行纳米操纵；现已广泛应用于半导体、纳米功能材料、生物、 化工、食品、医药研究和科研院所各种纳米相关学科的研究实验等 领域中，成为纳米科学研究的基本工具.
PE CVD等离子体增强化学气相沉积
PECVD ( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ) -- 等离 子体增强化学气相沉积法 PECVD：是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离， 在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，很容易发生反应， 在基片上沉积出所期望的薄膜。为了使化学反应能在较低的温度下 进行，利用了等离子体的活性来促进反应，因而这种CVD称为等离 子体增强化学气相沉积(PECVD）
氮化硅薄膜Si3N4
氮化硅薄膜具有高介电常数、高绝缘强度、漏电低、抗氧化等优良 的物理性能。作为钝化、隔离、电容介质等,广泛应用于微电子工艺 中,例如MOSFET,HEMT等[3]。另外氮化硅薄膜还具有优良的机械 性能和良好的稳定性,在新兴的微机械加工工艺中的应用也越来越广 泛。
CVD化学气相沉积
实验与原理
实验与原理---PECVD法生长氮化硅薄膜的原理PECVD法生长氮化 硅薄膜是利用非平衡等离子体的一个重要特性,即等离子体中的分子、 原子、离子或激活基团与周围环境相同,而其非平衡电子则由于电子 质量很小,其平均温度可以比其他粒子高1～2个数量级,因此在通常 条件下,引入的等离子体使得沉积反应腔体中的反应气体被活化,并 吸附在衬底表面进行化学反应,从而能在低温下生长出新的介质薄膜。 如通常需要800℃以上才能生长的氮化硅薄膜,用PECVD法只需 250～300℃就能生长,而沉积反应中的副产物则被解吸出来并随主 气流由真空泵抽出反应腔体。这是目前唯一能在低温条件下生长氮 化硅的CVD工艺。由以下3种反应能生长出氮化硅薄膜 3SiH4+4NH3→Si3N4+12H2 (1) 3SiHCl4+4NH3→Si3N4+12HCl (2) 3SiH2Cl2+4NH3→Si3N4+6HCl+6H2 (3)
1结果与讨论--温度对薄膜生长速率的影响
衬底温度对于氮化硅薄膜的结构稳定性非常重要[5-6,10-11],所 以研究并探讨衬底温度与沉积速率和结构稳定性的关系也是非常重 要的。图1为温度对薄膜生长速率的影响,工艺参数为腔体气压 13313Pa,射频功率20W,SiH4流量100cm3/min,NH3流量 4cm3/min,N2流量700cm3/min,时间10min,温度100～400℃。由图 1可以看出,薄膜生长速率随温度的升高而降低,并且下降速度略有减 缓,这与文献[6]中所得的实验结果相似。有三种可能的理论对其进行 解释:一是由于采用PECVD方法生长氮化硅薄膜