脈沖激光沉積氮化硅薄膜的工藝研究.pdf

1、氮化硅薄膜是一種具有十分優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì)的介質(zhì)膜，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，高電阻率，良好的絕緣性和光學(xué)性能，廣泛地應(yīng)用于半導(dǎo)體器件、微電子工業(yè)、光電子工業(yè)和太陽能電池等方面。
　　 目前，氮化硅薄膜的制備方法主要有低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、脈沖激光沉積(PLD)、磁控濺射、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)等。脈沖激光沉積(PLD)是近些年來發(fā)展起來的先進(jìn)的薄膜制備技術(shù)，與其他方法相比，脈沖激光沉積具有沉積溫度低、工藝

2、參數(shù)方便調(diào)節(jié)、污染小、沉積速率相對較高且易制備成分復(fù)雜的薄膜等優(yōu)點(diǎn)，因此，PLD可在較低溫度下沉積性能良好的氮化硅薄膜。
　　 本論文利用脈沖激光沉積技術(shù)，以高純α-Si3N4為靶材，在不同的氮?dú)鈮毫?、基片溫度以及脈沖能量下，在p型單晶Si(100)基片上沉積氮化硅薄膜，然后在15Pa高純N2中于600℃下對沉積的薄膜進(jìn)行退火處理，用X射線衍射(XRD)對薄膜的結(jié)晶質(zhì)量進(jìn)行了分析，用掃描電子顯微鏡(SEM)對薄膜的表面形貌進(jìn)行了

3、表征，利用橢偏膜厚儀對薄膜的膜厚和折射率進(jìn)行了測試，討論了氮?dú)鈮毫Α⒒瑴囟?、脈沖能量、退火等條件對PLD制備氮化硅薄膜的影響。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用PLD技術(shù)制備氮化硅薄膜中，氮?dú)鈮毫Φ纳呖梢燥@著改善氮化硅薄膜的表面質(zhì)量，基片溫度對氮化硅薄膜的成分有很大影響，脈沖能量對薄膜的性能也有一定的影響，15Pa N2中600℃退火30min并不能明顯改善氮化硅薄膜的質(zhì)量。本文通過對氮化硅薄膜的結(jié)構(gòu)、成分及表面形貌等的分析，找到了