等离子体增强化学气相淀积a-SiCOF薄膜的稳定性研究

以正硅酸乙酯 (TEOS) /C4 F8/Ar为气源 ,采用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)方法制备了低介电常数a SiCOF介质薄膜 ,并借助X射线光电子能谱 (XPS)和傅立叶变换红外光谱 (FTIR)对薄膜的化学键结构、热稳定性和抗吸水性进行了研究。

微波等离子体化学气相淀积法生长取向性纳米氮化铝薄膜

采用微波等离子体增强的化学气相淀积法，在Si（111）衬底上生长了（002）择优取向良好的AIN纳米薄膜研究淀积参数对膜的形貌、物相结构和生长速率的影响，发现在一定条件下。

等离子体化学气相淀积TiO_2薄膜材料

本文报导了以钛酸丁酯((C_4H_9O)_4Ti)为反应源物质,采用等离子体化学气相淀积(P-CVD)技术,在不同衬底上淀积出性能良好的TiO_2薄膜材料,并对其结构和气敏特性进行了初步研究。

等离子体增强化学气相沉积法制备类金刚石薄膜研究综述

类金刚石薄膜由于其独特的物理化学特性,使得该薄膜在光学、电学、机械、医学、航空航天等领域得到了广泛应用。等离子体增强化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition,PECVD)制备类金刚石是近几十年兴起的新的制备类金刚石薄膜的方法,因其对沉积温度要求低,对基底友好,同时还具有沉积速率快和无转移生长的优势,获得了越来越多的研究者关注。详细介绍了类金刚石薄膜优异的特性,阐述了在等离子化学气相沉积条件下,不同沉积条件对沉积类金刚石薄膜结构特性的影响。衬底的选择直接影响着沉积类金刚石薄膜的性能,不同的衬底直接决定着生成类金刚石结构中sp^(3)相的数量和质量;沉积参数是最为常见的控制条件,对沉积薄膜的总体效果影响也是最大的,改变沉积参数,沉积薄膜的表面将会变得更加光滑致密;常用的掺杂元素是硅和氮,掺杂元素的引入往往是为了降低沉积薄膜的内应力,提高与衬底间的结合力,延长使用寿命等;由于很难直接在金属上沉积类金刚石薄膜,所以常通过制备复合层来改善沉积效果。最后对类金刚石薄膜的发展以及今后研究方向进行了展望。

低温等离子体增强化学气相沉积技术制备碳纳米管

由于等离子体在低温下具有高活性的特点 ,等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)技术可显著降低薄膜沉积的温度范围。通常条件下 ,高质量碳纳米管的生长要求 80 0℃以上的基片温度 ,若能使该温度降到4 0 0℃以下 ,则对许多应用非常有利 ,如可以在玻璃基片上沉积碳纳米管场发射电极。目前 ,碳纳米管基纳电子器件的研制这一课题备受关注 ,如果能实现低温原位制备碳纳米管 ,则可能将纳电子器件与传统的微电子加工工艺结合并实现超大容量的超大规模集成电路。本文主要介绍近年来生长碳纳米管所采用的各种等离子体化学气相沉积技术 。

退火温度对等离子体增强化学气相沉积方法生长的ZnO薄膜质量的影响

研究ZnO薄膜质量与退火温度的关系 ,为了获得高质量的晶体薄膜 ,采用PECVD方法在硅 (1 0 0 )衬底上生长ZnO薄膜 ,生长温度为 1 2 0℃ ,然后分别在氧气环境下退火 (6 0 0℃～ 1 0 0 0℃ ) 1h。X射线衍射谱和原子力显微镜 (AFM)照片结果表明随着退火温度的升高 ,晶体择优取向明显 ,晶粒平均尺寸增大 ,到 90 0℃时 ,晶粒平均尺寸达到 38nm。光致发光谱的结果表明 ,随着退火温度的升高 ,发光峰的半高宽 (FWHM)逐渐地变窄 ,到 90 0℃时 ,达到 92meV ,晶体质量得到了明显提高。通过对变温光谱的拟合计算 ,得到激子束缚能为 5 9meV 。

等离子体化学气相淀积法(PCVD)生长氧传感器薄膜材料

稳定化 ZrO2是目前已实用化的氧离子导体材料。由于工业过程自化的要求,传性感器的小型化、集成化、智能化已成为当前发展的趋势,各种薄膜型氧传感器元件的研制开始活跃起来[1]。在众多的薄膜工艺中,PCVD 法优点突出,控制方便,尤其低压等离子体在低温所具有的高内能和活化能（其电子温度104～105K）。

高密度等离子体化学气相淀积(HDP CVD)工艺

随着半导体技术的飞速发展，单个芯片上所能承载的晶体管数量以惊人的速度增长，与此同时，半导体制造商们出于节约成本的需要迫切地希望单个晶圆上能够容纳更多的芯片。这种趋势推动了半导体器件特征尺寸的显著减小，相应地也对芯片制造工艺提出了更高的要求，其中一个具有挑战性的难题就是绝缘介质在各个薄膜层之间均匀无孔的填充，以提供充分有效的隔离保护，包括浅槽隔离（Shallow—Trench—Isolation），金属前绝缘层（Pre—Met—al—Dielectric），金属层间绝缘层（Inter—Metal—Dielec—tric）等等。本文所介绍的高密度等离子体化学气相淀积（HDPCVD）工艺自20世纪90年代中期开始被先进的芯片工厂采用以来，以其卓越的填孔能力、稳定的淀积质量、可靠的电学特性等诸多优点而迅速成为0．25微米以下先进工艺的主流。图1所示即为在超大规模集成电路中HDPCVD工艺的典型应用。

先进的等离子增强化学汽相淀积系统

随着集成电路的制造向着高可靠和微细化方向发展，能低温生长优质薄膜的等离子增强化学汽相淀积（ＰＥＣＶＤ）工艺越来越受到重视。它不仅能满足硅集成电路亚微米级线宽工艺的要求，而且能满足其它电子产品薄膜淀积的要求。本文着重介绍国外一些先进的ＰＥＣＶＤ装置系统。

添加H_2对SiH_4/N_2/Ar等离子体淀积的氮化硅电学和光学特性的影响

研究了加H2对SiH4/N2/Ar高密度、低离子能量的等离子体淀积的氮化硅薄膜(淀积的衬底温度为400℃)电学和光学性能的影响。实验结果表明,加入H2使氮化硅薄膜的光学带隙增加,其折射率以及在氢氟酸缓冲液中腐蚀速率减小,而XPS测试的N、Si原子比没有改变,均为1.3。FTIR测量表明,样品中Si-H键的密度低于仪器检测限,而添加H2的样品中N-H键密度稍增加。此外,由淀积的氮化硅膜构成的MIS结构的高频C-V测试(1 MHz)显示,当氢气流量从零增加到8sccm时,高频C-V的回滞幅度从(0.40±0.05)V降低到(0.10±0.01)V。基于这些实验结果和理论分析,表明了加适量H2能够促进弱的Si-Si键以及Si和N的悬挂键向Si-N键转化。

激光诱导等离子体淀积薄膜过程的研究

用激波理论推出了激光诱导等离子体化学气相淀积过程中两个重要参量薄膜面积、膜淀积速率的表达式。分析了激光强度、气体压强、基片温度对淀积过程的影响 。

高密度等离子体淀积工艺对颗粒度的影响

高密度等离子体(High Density Plasma,HDP)淀积工艺具有卓越的沟槽填充性能,广泛应用于深亚微米及更先进的集成电路制造的关键工艺环节.由于其淀积与溅射相结合的工艺特点,HDP中颗粒水平直接影响器件量产的良率与可靠性,是HDP工艺中的最大问题.针对集成电路量产工艺中频繁出现的HDP颗粒问题,通过分析HDP淀积颗粒成分,发现其中含有非反应气体成分氟(F)和铝(Al).利用等离子体中的氧离子修复工艺设备的腔室穹顶,降低由于预淀积薄膜黏附不足而造成剥离性颗粒;研发出氧气(O_2)钝化工艺,应用于硅片淀积间隙的腔室原位清洗工艺;通过实验设计,分析和优化O_2钝化的具体工艺条件.研究表明,将优化后的带有O_2钝化的原位清洗工艺方案应用于集成电路实际量产制造,HDP工艺的颗粒水平整体降低50%.

线形微波等离子体CVD金刚石薄膜沉积技术

本文将讨论一种新型的微波等离子体CVD设备———线形微波等离子体CVD设备和其在金刚石薄膜制备技术中的应用。利用Langmuir探针方法对线形微波等离子体CVD设备产生的H2等离子体进行的等离子体参数测量表明,在工频半波激励的条件下,H2等离子体的电子温度和等离子体密度分别约为6 eV和1×1010/cm3。尝试利用线形微波等离子体CVD设备,在直径为0.5 mm的小尺寸硬质合金微型钻头上进行了金刚石涂层的沉积,获得了质量良好的金刚石涂层。由于线形微波等离子体CVD设备产生的等离子体面积具有容易扩大的优点,因而在需要使用较大面积等离子体的场合,它将有着很好的应用前景。

RF化学气相淀积金刚石薄膜

本文论述了金刚石薄膜的优点，比较了化学淀积金刚石薄膜的常用方法的优缺点，主要介绍了电容耦合射频化学气相淀积金刚石薄膜的原理和近期国际对典型电容耦合气相淀积设备的改进研究。

应用材料公司推出先进化学气相淀积薄膜技术

在日前举办的SEMICONChina上，应用材料公司向业界展示了全新等离子体增强化学气相淀积（PECVD）薄膜技术，用于制造适用于下一代平板电脑和电视的更高性能高分辨率显示。这些源自应用材料公司业界领先的AKT—PECVD系统的先进绝缘薄膜，使得基于金属氧化物的晶体管的应用成为可能，制造出尺寸更小、开关速度更快的像素，从而帮助客户推出更受消费者欢迎的高分辨率显示屏。

电感耦合等离子体CVD制备Si薄膜的研究

电感耦合等离子体(ICP)是一种极具发展前景的低温高密度等离子体源,已经在大规模集成电路的深亚微米刻蚀和大面积均匀薄膜的淀积中得到广泛应用。采用自主设计的ICP-CVD设备,在不同的衬底条件和SiH4浓度下制备了一系列的Si薄膜样品。采用多种结构分析手段对样品进行了测试,发现薄膜是非晶相、结晶相和孔隙的混合物,在较低的放电功率下即出现了相当比例的结晶相,对样品电导率和光学带隙的测试也进一步验证了这一结果。

第二十二讲 化学气相沉积(CVD)技术

(接2023年第2期88页)(5)扩大了化学气相沉积的应用范围,特别是提供了在不同的基片制备各种金属膜、非晶态无机物膜、有机聚合膜有可能性。PECVD的缺点如下:(1)PECVD反应是非选择性的。在等离子体中,电子能量分布的范围宽,除电子碰撞外,其离子的碰撞和放电时产生的射线作用也可产生新的粒子。从这一点上看,等离子体增强CVD的反应未必是选择性的,有可能存在几种化学反应,致使反应产物难以控制。有些反应机理也难以解释清楚。所以采用等离子体增强CVD难以获得纯净的物质。

等离子体增强化学气相沉积法实现硅纳米线掺硼

用等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)方法成功实现硅纳米线的掺B .选用Si片作衬底 ,硅烷 (SiH4 )作硅源 ,硼烷 (B2 H6 )作掺杂气体 ,Au作催化剂 ,生长温度 4 4 0℃ .基于气 液 固 (VLS)机制 ,探讨了掺B硅纳米线可能的生长机制 .PECVD法化学成分配比更灵活 ,更容易实现纳米线掺杂 ,进一步有望生长硅纳米线pn结 。

HDP介质淀积引起的等离子充电损伤机制研究

高密度等离子体化学气相淀积(HDP CVD),具有卓越的填孔能力和可靠的电学特性等诸多优点,因此它被广泛应用于超大规模集成电路制造工艺中。本文研究了金属层间介质(IMD)的HDP CVD过程对栅氧化膜的等离子充电损伤。研究表明在HDP淀积结束时的光电导效应使得IMD层(包括FSG和USG)在较短的时间内处于导电状态,较大电流由IMD层流经栅氧化膜,在栅氧化膜中产生缺陷,从而降低了栅氧化膜可靠性。通过对HDP CVD结束后反应腔内气体组分的调节,IMD层的光电导现象得到了一定程度的抑制,等离子充电损伤得到了改善。

大马士革工艺中等离子体损伤的天线扩散效应

等离子体技术的广泛应用给工艺可靠性带来了挑战,等离子体损伤的评估成为工艺可靠性评估的重要内容之一。针对大马士革工艺中的等离子体损伤问题,提出了天线扩散效应,确定了相应工艺的天线扩散系数,提高了工艺可靠性评估的准确性。根据不同介质层沉积对器件的影响,确定了等离子体增强化学气相沉积(PECVD)是大马士革工艺中易造成等离子体损伤的薄弱环节之一。实验结果表明,同种工艺满足相同的天线扩散效应,此时工艺参数的改变不会影响天线扩散系数。对带有不同天线结构的PMOS器件进行可靠性分析,得知与密齿状天线相比,疏齿状天线对器件的损伤更严重,确定了结构面积和间距是影响PECVD工艺可靠性水平的关键参数。