《低應力、低熱導氮化矽薄膜成膜機理及特性研究》是依託電子科技大學,由黎威志擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：低應力、低熱導氮化矽薄膜成膜機理及特性研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黎威志
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
氮化矽薄膜具有優良的光電性能和機械性能，在積體電路、微機械電子、太陽能電池以及顯示器件領域都有著廣泛的套用。通常的CVD工藝所獲得的氮化矽薄膜應力較大，而採用高低混頻PECVD工藝製備氮化矽薄膜可以較為方便地獲得低應力氮化矽薄膜。本項目將系統深入地研究混頻PECVD技術中工藝條件對氮化矽薄膜性能的影響規律；同時，為深入理解成膜機理，將模擬仿真反應腔體內部的氣體分布，探索建立不同工藝條件下反應氣體分布模型並探測電漿的分布。在單片集成非製冷紅外探測器中，氮化矽薄膜分別作為結構支撐層、電學絕緣層以及敏感材料鈍化層。這不僅要求薄膜具有較低的應力以減小橋面的形變，還要求薄膜具有足夠低的熱導和良好的絕緣性能。因此十分有必要對所製備氮化矽薄膜的特性，特別是熱學參數，進行精確的測量和分析。為此，本項目將設計專門的熱學測試微結構，以最終實現薄膜熱學特性的精確測量。
結題摘要
氮化矽薄膜具有優良的光電性能和機械性能，在積體電路、微機械電子、太陽能電池以及顯示器件領域都有著廣泛的套用。通常的CVD工藝所獲得的氮化矽薄膜應力較大，而採用高低混頻PECVD工藝製備氮化矽薄膜可以較為方便地獲得低應力氮化矽薄膜。本項目系統深入地研究了混頻PECVD技術中工藝條件對氮化矽薄膜性能的影響規律；同時，為深入理解成膜機理，模擬仿真分析了反應腔體內部的氣體分布，採用自行研製的電漿診斷系統對不同工藝條件下PECVD腔體內電漿進行了探測。研究結果表明，在通常的PECVD工藝條件下，電漿的能量分布屬於非麥克斯韋分布，這與低氣壓下大部分氣體放電時電漿能量分布特徵類似：一般研究者認為高溫高壓時的高能電漿放電服從麥克斯韋分布，而低溫電漿放電一般為非麥克斯韋分布。在單片集成非製冷紅外探測器中，氮化矽薄膜分別作為結構支撐層、電學絕緣層以及敏感材料鈍化層。這不僅要求薄膜具有較低的應力以減小橋面的形變，還要求薄膜具有足夠低的熱導和良好的絕緣性能。 通過引入氮氣工藝氣體，我們最終獲得了PECVD薄膜在低的氫含量的條件下具有較低的應力，並將薄膜成功套用於大規模非製冷紅外探測器中。
