半导体器件钝化层Si<,3>N<,4>薄膜的制备及特性研究
该文采用热分解方法,利用氮气、氨气、硅烷气体作为气源在硅衬底上直接进行氮化硅钝化薄膜的淀积.在实验中,控制硅烷气体的流速为30ml/min,氨气的流速为100ml/min,氮气流速为51/min,温度为800℃,在硅衬底上成功制备了氮化硅薄膜.利用红外光谱分析了薄膜的主要构成成分为氮化硅,其中含有少量的二氧化硅杂质.利用原子力显微镜观测薄膜表面是连续的无龟裂结构.将薄膜制成MIS(metal insulator semiconductor)结构,利用LHP4140A多频RLC仪测量MIS结构的平带电压发现同理论值相差很大,平带电压大约为-61V,曲线向电压负方向偏移严重,表明在硅同氮化硅界面存在有大量的带电界面陷阱,由于这些带电界面陷阱的存在严重的影响了器件的表面电学性能,造成器件在工作时的不稳定.为了将氮化硅优良的钝化性能同二氧化硅较好的界面结合特性相结合,我们利用热氧化法在硅衬底上沉积l00埃左右的二氧化硅薄膜,再在二氧化硅上沉积1500埃左右的氮化硅薄膜,制成了双重钝化结构,利用RLC仪测量了界面的平带电压,大约为-4V,同理论值相差很小.通过研究表明:氮化硅这种薄膜目前还暂时不能用于半导体器件表面的直接钝化.而采取了双层结构的钝化层减少了界面电荷,提高了器件的稳定性能,是一种有前景的钝化方法.
热分解方法;氮化硅薄膜;界面陷阱
哈尔滨理工大学
硕士
材料学
赵晓旭
2004
中文
TN304.24
47
2005-07-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）