低压CVD氮化硅薄膜的沉积速率和表面形貌

无机材料学报, 2004, 19(2): 379-384. doi: 10.3321/j.issn:1000-324X.2004.02.020

低压CVD氮化硅薄膜的沉积速率和表面形貌

刘学建 ^1, , 金承钰 ^2, , 张俊计 ^3, , 黄智勇 ^4, , 黄莉萍 ^5,

1.中国科学院上海硅酸盐研究所,上海,200050

2.上海交通大学,上海,200030

3.中国科学院上海硅酸盐研究所,上海,200050

4.中国科学院上海硅酸盐研究所,上海,200050

5.中国科学院上海硅酸盐研究所,上海,200050

关键词： LPCVD , 氮化硅薄膜 , 沉积速率 , 表面形貌

Growth Rate and Surface Morphology of Silicon Nitride Thin Films by Low Pressure Chemical Vapor Deposition

以三氯硅烷(TCS)和氨气分别作为低压化学气相沉积(LPCVD)氮化硅薄膜(SiNx)的硅源和氮源,以高纯氮气为载气,在热壁型管式反应炉中,借助椭圆偏振仪和原子力显微镜,系统考察了工作总压力、反应温度、气体原料组成等工艺因素对SiNx薄膜沉积速率和表面形貌的影响.结果表明:随着工作压力的增大,SiNx薄膜的沉积速率逐渐增加,并产生一个峰值.随着原料气中NH3/TCS流量比值的增大,SiNx薄膜的沉积速率逐渐增加,随后逐步稳定.随着反应温度的升高,沉积速率逐渐增加,在830℃附近达到最大,随着反应温度的进一步升高,由于反应物的热分解反应迅速加剧,使得SiNx薄膜的沉积速率急剧降低.在730～830℃的温度范围内,沉积SiNx薄膜的反应表观活化能约为171kJ/mol.在适当的工艺条件下,制备的SiNx薄膜均匀、平整.较低的薄膜沉积速率有助于提高薄膜的均匀性,降低薄膜的表面粗糙度.

参考文献

[1]	Gwilliam R M, Shannon J M, Chen S M, et al, Surf. Coat. Tech, 1997, 93: 269-273.
[2]	Stamper A K, Pennington S L. J. Electrochem. Soc, 1993, 140: 1748-1752.
[3]	Kobayashi I, Ogawa T, Hotta S. Jpn. J. Appl. Phys, 1992, 31: 336-342.
[4]	王晓泉,杨德仁,席珍强.材料导报,2002,16:23-25.
[5]	Sarita T, Satake T, Adachi H, et al, J. Electrochem. Soc, 1994, 141: 3505-3511.
[6]	Zambom L S, Mansano R D, Furlan R, et al, Thin Solid Films, 1999, 343-344: 299-301.
[7]	Han S S, Jun B H, No K. J. Electrochem. Soc, 1998, 145: 652-658.
[8]	Sinha A K, Levinstein H J, Smith T E, et al, J. Electrochem. Soc, 1978, 125 (4): 601-608.
[9]	Motojima S, Iwamori N, Hattori T. J. Mater. Sci, 1986, 21: 3836-3842.
[10]	Nikolski B P (eds.). Physical Chemistry, Chemistry Press, Leningrad, 1987. 772.
[11]	Peev G, Zambov L, Yanakiev Y. Thin Solid Films, 1990, 189: 275-282.

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