集成电路钝化层薄膜的纳米力学性质研究

利用等离子体增强化学气相淀积工艺在p型单晶硅(111)衬底上制备了厚度为70、150、450nm的SiO2薄膜和100、1702、20 nm的Si3N4薄膜,并使用纳米压入仪对薄膜进行了纳米力学测试与分析.薄膜在不同载荷下的硬度和弹性模量计算采用Oliver-Pharr方法.在测量两种薄膜的硬度时没有发现压痕尺寸效应.SiO2薄膜的弹性模量与压入深度的依赖关系不明显,但与薄膜厚度的依赖关系较明显,薄膜厚度的增加将导致弹性模量显著减小,而Si3N4的弹性模量与薄膜厚度的依赖关系不明显,但与压入深度的依赖关系较明显,会随着压入深度的增加而逐渐增加到某一定值.