2．2 Si₃N₄薄膜的成分

2．2．1 DPA分析

    對(duì)Si₃N₄薄膜樣品進(jìn)行俄歇深度剖面分析，結(jié)果如圖5所示,，分析了單晶硅表面Si₃N₄薄膜中Si,、N元素的縱向分布�,？v坐標(biāo)是Si,、N元素的俄歇信號(hào)強(qiáng)度，橫坐標(biāo)是離子槍濺射時(shí)間,，由圖可見,，從薄膜表面到Si3N4薄膜與基片硅的界面，薄膜中的Si,、N元素的百分?jǐn)?shù)之比保持不變,，說(shuō)明薄膜的成分主要是Si₃N₄ 。 

 
離子槍濺射時(shí)間/min
圖5 Si₃N₄薄膜的俄歇深度剖面分析
    Fig.5  Auger depth analysis of cross section of  Si₃N₄ fiIm

2．2．2 AES分析

    用MK公司的VG．MICROOLAB．MKⅡ型俄歇電子能譜儀(AEs)對(duì)Si₃N₄ 薄膜進(jìn)行分析,，圖6是獲得的Si₃N₄ 薄膜的AES譜圖,，可以看到兩個(gè)明顯的譜峰，一個(gè)是Si峰,，一個(gè)是N峰,；沒有發(fā)現(xiàn)其它雜質(zhì)存在，N峰是由于中間反應(yīng)產(chǎn)生的,。說(shuō)明PECVD反應(yīng)過(guò)程中Si₃N₄ 薄膜成分比較純凈,。

 
俄歇電子動(dòng)能/ev
    圖6 Si₃N₄薄膜的俄歇電子能譜
Fig.6  Auger electron energy spectrum of  Si3N4 film

2．3  Si3N4薄膜的界面特征
    用Philips公司的XL30—ESEM型環(huán)境掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)Si₃N₄薄膜的界面進(jìn)行分析，圖7是獲得的Si₃N₄薄膜的SEM圖片,，可以看到Si₃N₄薄膜與基體材料的結(jié)合強(qiáng)度高,，界面間擴(kuò)散層明顯,，薄膜致密性好，成分均勻,。 
 

圖7 Si3N4薄膜SEM圖片
Fig．7 SEM image of Si₃N₄ film

3結(jié)論

    采用PECVD技術(shù),，在可靠的工藝條件下可以得到結(jié)構(gòu)合理、成分均勻的Si₃N₄薄膜,。對(duì)樣品的性能檢測(cè)也進(jìn)一步證明了分析的正確性,，Si₃N₄薄膜的折射率達(dá)到1．6，電阻率達(dá)到3．6×1015cm,，密度達(dá)到2．65 g／cm³,，滿足半導(dǎo)體實(shí)際生產(chǎn)對(duì)Si₃N₄薄膜性能的需要。

    感謝中日合資揚(yáng)州晶新微電子有限公司的許軍紅,、陳震,、王海英、吳萬(wàn)雷等同志對(duì)本課題研究的大力協(xié)助,。

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  (Linda)