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《氮化硅薄膜的应力与性能控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第33卷第4期电子器件Vo.l33No.42010年8月ChineseJournalofElectronDevicesAug.2010*TheResidualStressAdjustmentandthePropertiesOptimizationofa2SiNxFilms*ZHOUDong,XUXiangdong,WANGZhi,WANGXiaomei,JIANGYadongStateKeyLaboratoryofElectronicThinFilmsandIntegratedDevices,SchoolofOptoelectronicInformation,Unive
2、rsityofElectronicScienceandTechnologyofChina(UESTC),Chengdu610054,ChinaAbstract:Thisarticlepresentsanapproachfortheadjustmentofresidualstressinsiliconnitride(SiNx)filmsbyconstructingacompositemultilayerstructure.CurvatureandRamanmeasurementresultsindicatethatwiththeintro2ductionofa2402nm
3、2thickSiO2sublayer,theresidualstressina1102nm2thickSiNxfilmvariesdramaticallyfromhightensilestress(+358MPa)tolowcompressivestress(-57MPa).Theadjustmentoffilmstressleadstotheim2provementoffilmqualityandtheincreaseofrefractiveindex.However,italsoleadstothedecreasesofYoung.smodulusandfilmha
4、rdnessofSiNx.Particularly,theopticalbandgapofSiNxremainsalmostunchangedduringtheprocess.ThisworkdemonstratesthepracticalfeasibilityofmodifyingthephysicalpropertiesofSiNxwiththefilmstress,andsuggestsanewphysicalroutetostressengineeringofSiNxfilmsformicroelectronicandoptoelectronicap2plica
5、tions.Keywords:residualstress;opticalbandgap;refractiveindexEEACC:0590;7320Gdo:i10.3969/j.issn.1005-9490.2010.04.003*氮化硅薄膜的应力与性能控制*周东,许向东,王志,王晓梅,蒋亚东(电子科技大学光电信息学院,电子薄膜与集成器件国家重点实验室,成都610054)摘要:提出一种通过构建特殊的多层膜结构的方法,降低SiNx薄膜的残余应力。曲率和拉曼两种测量结果都表明,通过引入一层240nmSiO2薄膜,可以使SiNx薄膜的残余应力从高的张应力(+358MPa)明
6、显地降低到低的压应力(-57MPa)。重要的是,这种应力的改变能够使薄膜在光学带隙保持不变的情况下,SiNx薄膜的折射率发生增大,取得常规方法难以达到的效果。遗憾的是,该过程同时使SiNx薄膜的杨氏模量和硬度等力学性能减弱。此外,还把相关结果与常规方法调控SiNx薄膜应力的结果相比较。证明了通过改变SiNx薄膜的应力可以调控薄膜的其它物理性能。关键词:残余应力,光学带隙,折射率中图分类号:TN304.07文献标识码:A文章编号:1005-9490(2010)04-0407-05氮化硅薄膜是一种物理、化学性能均非常优秀膜,残余应力及其性能的控制显得至关重要。的半导体薄膜,
7、具有较高的介电常数、良好的耐热抗SiNx薄膜残余应力的控制方面,主要是运用传腐蚀性能、和优异的机械性能等,因此,在微机电系统的/条件优化法0,即改变薄膜的制备工艺参数来统中常被用作绝缘层、表面钝化层、保护膜和功能层达到减小应力的目的,而新的/结构优化法0是通过等。目前为止,人们开发了多种制备SiNx薄膜的方加入某些特定的介质层,或者设计特定的多层介质法,例如低压化学气相沉积(LPCVD)、等离子增强模型结构达到减小薄膜应力的目的。但在已发表的化学气相沉积(PECVD)等。但是采用传统方法制相关文献中,往往把SiNx薄膜的应力和其它物理性得
