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采用射频磁控反应溅射法在不同工艺下制备微米级厚度的氮化硅薄膜,并利用椭圆偏振仪、分光光度计、X射线衍射仪、电子探针显微分析仪以及红外光谱仪对薄膜的光学性能、微观结构及化学成分进行了表征.测试结果表明,当N2和Ar的流量为1∶1时所制备样品为非晶态结构的高折射率富氮氮化硅薄膜；低温热处理对薄膜折射率有一定的改善作用；透过率随溅射气压的增加而升高、随功率的增大而降低；N-Si键的强度随溅射气压的升高而降低.

关键词: 氮化硅薄膜 , 射频溅射 , 光学性能 , FT-IR , EPMA

蓝宝石衬底上制备氮化硅薄膜的研究

宋文燕 , 刘正堂 , 崔虎 , 李强 , 赵铁成

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2005.05.004

采用射频磁控反应溅射法在蓝宝石和硅衬底上制备出Si3N4薄膜.利用XPS和FTIR分析了所制备薄膜的成分和结构,讨论了工艺参数对沉积速率的影响.结果表明,Si3N4薄膜的沉积速率随溅射气压的增大出现先增后减的趋势,衬底温度对沉积速率没有明显的影响.溅射气压的降低、衬底温度的提高将有利于获得高质量的Si3N4薄膜.

关键词: 磁控反应溅射 , 蓝宝石 , 氮化硅薄膜 , 沉积速率

蓝宝石和硅衬底上氮化硅薄膜的制备和性能研究

宋文燕 , 崔虎 , 苏勋家 , 刘正堂

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.02.010

采用射频磁控反应溅射法,以高纯Si为靶材,高纯N2气为反应气体,在蓝宝石和硅衬底上制备了氮化硅薄膜.并对Si3N4薄膜的沉积速率、成分、结构及红外光学性能等进行了研究.实验结果表明,沉积薄膜中Si和N的比接近3∶4,形成了Si3N4化合物,呈非晶态结构.制备的Si3N4薄膜的硬度明显高于蓝宝石衬底的硬度,且与蓝宝石衬底结合牢固,可提供良好的保护性能.

关键词: 磁控反应溅射 , 蓝宝石 , 氮化硅薄膜 , 性能

中频孪生靶非平衡磁控溅射制备氮化硅薄膜及其性能

王春 , 牟宗信 , 刘冰冰 , 臧海荣 , 牟晓东

材料科学与工程学报

本文采用中频孪生靶非平衡磁控溅射技术在不同氮气流量比例的条件下制备出氮化硅薄膜.利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、椭偏仪等研究了氮气流量比率对氮化硅薄膜的微观结构、表面形貌、沉积速率、折射率的影响.结果表明:中频孪生非平衡磁控溅射技术制备的薄膜为非晶态氮化硅.随着氮气流量比率的增加,Si-N键红外光谱吸收带向低波数漂移,薄膜的沉积速率降低,表面结构更为光滑致密,氮化硅薄膜的折射率降低.薄膜的硬度和杨氏模量分别达到22和220GPa左右.

关键词: 氮化硅薄膜 , 折射率 , 磁控溅射 , 红外光谱

PECVD法生长氮化硅薄膜及其微结构梁特性的研究

于映 , 张彤

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2012.01.009

采用化学气相沉积法(PECVD)在石英基片上制备氮化硅薄膜,应用MEMS工艺将氮化硅薄膜制作成双端固定的微结构梁,纳米压痕仪测量氮化硅薄膜的杨氏模量表明其值在136～172 Gpa之间,用曲率半径法测试薄膜的残余应力,并对微结构梁的弹性系数进行计算,结果表明弹性系数值在11.4 ～ 57 N/m.之间,根据实验所得弹性系数对微结构梁的驱动电压进行计算,其驱动电压在32.8 ～ 73V之间,微结构梁的实际驱动电压测得为34 ～ 60V.

关键词: 氮化硅薄膜 , 微结构梁 , 弹性系数 , 杨氏模量 , 残余应力

TQFP器件的分层开裂和PECVDSiNx薄膜对TQFP器件防水性能的影响

赵润涛 , 王旭洪 , 陈翔 , 徐立强

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2001.01.020

研究了薄型扁平四面封装(TQFP)器件在再流焊工艺中的分层开裂过程和PECVDSiNx薄膜对器件防水性能的影响。实验发现，水汽含量是引起器件分层开裂的主要原因；银浆与塑封料，芯片衬垫与塑封料之间的结合面是TQFP器件的薄弱环节,分层现象是由这些部位产生和扩展的。PECVDSiNx薄膜能有效降低进入TQFP器件中的水汽含量，在一定程度上消除开裂和分层现象，并且薄膜越厚，防水效果越好，消除开裂和分层现象的作用也越明显。

关键词: 分层 , 氮化硅薄膜 , TQFP器件 , 防水性能 , PECVD

氮化硅薄膜的制备方法及主要应用

张化福 , 祁康成 , 吴健

材料导报

氮化硅薄膜具有优良的光电性能、绝缘耐压性能、机械性能以及钝化性能等,在光电子、微电子等大规模集成电路和半导体器件制造中有着广泛的应用.重点评述了制备氮化硅薄膜的几种常用方法,并介绍了氮化硅薄膜的主要性能及其应用.

关键词: 氮化硅薄膜 , 性能 , 应用 , 制备方法

基于正交试验的PECVD法沉积氮化硅薄膜工艺参数优化研究

吴晓松 , 褚学宁 , 李玉鹏

人工晶体学报

利用多响应正交试验方法研究了PECVD法沉积氮化硅薄膜的工艺参数的优化问题.鉴于目前针对多输出影响过程,尚无有效的方法进行工艺参数优化这一问题,利用综合评分法对衬底温度、气体总流量、NH3/SiH4流量比、反应腔气体压力、高频电场功率5个对氮化硅薄膜的主要质量特性影响较大的工艺参数进行全局优化,再对不满足质量期望的工艺参数进行部分正交分析,对全局优化的结果进行调整,得到最终的氮化硅镀膜的最优工艺参数.国内某光伏企业的验证试验表明了所提方法的有效性.

关键词: PECVD , 氮化硅薄膜 , 正交试验 , 工艺参数

LPCVD-Si3N4工艺及性能研究

韩爽 , 胡海峰 , 蒋凯辉 , 杜海生

稀有金属材料与工程

使用低压化学气相沉积工艺(LPCVD),以三氯硅烷和氨气作为硅源和氮源,在烧结氮化硅表面制备氮化硅薄膜.分别考察了载气、沉积温度以及原料配比等工艺参数对沉积速率的影响,并对薄膜的组成、结构及硬度等性能进行了分析.结果表明,较好的工艺条件是,采用N2或N2+H2为载气、沉积温度为800℃,NH3/HSiCl3流量比为4,此时薄膜沉积速率可达23.4 nm/min,其主要由Si-N组成,并含有部分Si-O,硬度为28 650 MPa.

关键词: 氮化硅薄膜 , CVD , 沉积速率 , 化学组成