p-Si薄膜生长的ECR-CVD等离子体系统的结构设计

提出了一种生长p-Si薄膜的ECR-PECVD等离子体系统。系统采用永磁铁和线圈相结合，改善反应室磁场的均匀性；微波窗口设计成多层结构．避免窗口污染；衬底托架移动和旋转利于改善生长膜的均匀性。     

氮化铝薄膜的低温沉积

介绍了一种ECR微波放电和脉冲激光沉积相结合低温沉积AlN薄膜的新方法.在ECR氮等离子体环境中用脉冲激光烧蚀Al靶,以低于80℃的衬底温度在Si衬底上沉积了AlN薄膜.结合样品表征和等离子体光谱分析,探讨了膜层沉积的机理,等离子体中活性氮物质的存在是Al-N化合的重要因素,等离子体对衬底的辐照促进膜层的形成.     

氮化铝基板薄膜金属化技术

氮化铝陶瓷由于具有热导率高等一系列综合优势。在电力电子及功率微电子技术中具有巨大的应用潜力，目前ＡｌＮ基板应用的关键是金属化技术。本文介绍了ＡｌＮ薄膜金属化技术的特点及可靠性测试情况。     

氮化铝薄膜的低温沉积

介绍了一种 ECR微波放电和脉冲激光沉积相结合低温沉积 Al N薄膜的新方法 .在 ECR氮等离子体环境中用脉冲激光烧蚀 Al靶 ,以低于 80℃的衬底温度在 Si衬底上沉积了 Al N薄膜 .结合样品表征和等离子体光谱分析 ,探讨了膜层沉积的机理 ,等离子体中活性氮物质的存在是 Al- N化合的重要因素 ,等离子体对衬底的辐照促进膜层的形成     

氮化铝薄膜及其掺锰的光致发光

用射频磁控反应溅射的方法,以Ａｌ及Ａｌ＋ＭｎＦ２为靶材,石英玻璃为衬底,在不同的射频功率下,制备了ＡｌＮ多晶态徘晶态两类薄膜。发现非晶态吸收峰位置较多晶态薄膜向短波移动２０ｎｍ,对于非晶态薄膜,通过喇曼光谱的分析,得到了ＡｌＮ薄膜的特征声子能量的信息。首次用金属Ａｌ和块状ＭｎＦ２共溅射的方法,制备了ＡｌＮ：ＭｎＦ２薄膜,在退火后的多晶态样品中,测得了Ｍｎ的特征光致发光。     

氮化铝基板薄膜金属化工艺研究

氮化铝（ＡＩＮ）基板由于其优良的热性能和无毒性，成为一种重要的微电子材料。本文从以下三方面研究了氮化铝基板的薄膜金属化问题：（１）金属薄膜同ＡＩＮ基板的附着力；（２）ＡＩＮ基板上薄膜电阻的温度系数；（３）ＡＩＮ基板上ＮｉＣｒ薄膜电阻的功率密度。研究结果表明，氮化铝上薄膜金属化层的附着强度可以大于ＡＩＮ陶瓷本身。成功地将薄膜金属化氮化铝基板应用于功率混合电路和功率对晶体管模块中。     

复合氮化铝压电薄膜研制及其应用

采用中频(MF,40 kHz)双S枪磁控反应溅射制备出了氮化铝(AlN)压电薄膜;采用直流磁控溅射法制作了Mo电极薄膜;采用脉冲DC磁控溅射Au、Cr、Al靶分别制作Au/Cr底电极薄膜及Al/Cr顶电极薄膜。通过对AlN压电薄膜、Mo及Au电极薄膜进行了X线衍射(XRD)分析,结果表明,复合AlN压电薄膜(002)面、Mo薄膜(110)面及Au薄膜(111)面择优取向优良,说明选用Al/Cr/AlN/Au/Cr/YAG复合结构压电薄膜能研制出Ku波段及K波段声体波微波延迟线(BAWDL),其Ku及K波段BAWDL器件插入损耗分别低至43.7 dB、54.6 dB。     

FBAR用氮化铝压电薄膜研究

介绍了FBAR用复合氮化铝(AlN)压电薄膜的制作方法。采用双S枪中频(40kHz)磁控反应性溅射铝靶制作出了AlN压电薄膜。采用双S枪直流(DC)磁控溅射钼(Mo)靶制作出了Mo电极薄膜。对AlN压电薄膜、Mo电极薄膜进行了X线衍射(XRD)分析,结果表明,AlN压电薄膜(002)面、Mo薄膜(110)面择优取向优良。对?4″Si基AlN压电薄膜进行了膜厚测试,结果表明,其膜厚均匀性优于±0.5%。对?4″Si基AlN压电薄膜、Mo薄膜进行了应力测试,结果表明,其应力分别在-100~+100 MPa及-150~+220 MPa;对?4″Si基Mo/AlN/Mo/AlN复合压电薄膜应力进行了应力测试,结果表明,其应力低达-71.518 5 MPa。对?4″Si基AlN压电薄膜进行了化学成分分析,结果表明,其Al∶N原子比为51.8∶48.2。     

FBAR用氮化铝压电薄膜研究

介绍了FBAR用复合氮化铝(AlN)压电薄膜的制作方法。采用双S枪中频(40 kHz)磁控反应性溅射铝靶制作出了AlN压电薄膜。采用双S枪直流(DC)磁控溅射钼(Mo)靶制作出了Mo电极薄膜。对AlN压电薄膜、Mo电极薄膜进行了X线衍射(XRD)分析,结果表明,AlN压电薄膜(002)面、Mo薄膜(110)面择优取向优良。对4″Si基AlN压电薄膜进行了膜厚测试,结果表明,其膜厚均匀性优于±0.5%。对4″Si基AlN压电薄膜、Mo薄膜进行了应力测试,结果表明,其应力分别在-100~+100 MPa及-150~+220 MPa;对4″Si基Mo/AlN/Mo/AlN复合压电薄膜应力进行了应力测试,结果表明,其应力低达-71.518 5 MPa。对4″Si基AlN压电薄膜进行了化学成分分析,结果表明,其Al∶N原子比为51.8∶48.2。     

升级冶金级Si衬底上ECR-PECVD沉积多晶Si薄膜

成功地应用电子回旋共振微波等离子体增强化学气相沉积(ECR-PECVD)法在升级冶国家重点实验室,辽宁大连 116024;2.锡根大学材料工程研究所,德国锡根 57076)金级Si衬底上175℃低温条件下沉积了一层优质多晶Si薄膜.研究了压强、流量比对多晶Si薄膜质量的影响,并用Raman、RHEED、SEM、XRD对薄膜结晶性、晶粒大小及显微组织结构进行了表征.发现在恒定气压下,结晶质量随流量比增大先变好后变差,即存在最佳流量比,0.16Pa对应10:5,而0.4 Pa对应10:6.8.     

氮化铝薄膜的厚度对场发射特性的影响

采用射频磁控溅射方法,在n型(100)Si基底上沉积了不同厚度(20~150 nm)纤锌矿结构的纳米AlN薄膜。在超高真空系统中测量了不同膜厚样品的场发射特性,发现阈值电场随着厚度的增加有增大的趋势。厚度为44 nm的AlN薄膜样品具有最低的阈值电场(10 V/μm),当外加电场为35 V/μm时,最高发射电流密度为284μA/cm2。AlN薄膜场发射F-N曲线表明,在外加电场作用下,电子隧穿了AlN薄膜表面势垒发射到真空。     

薄膜制作技术的现状

一、前言 薄膜制作技术有多种方法。本文只介绍采用真空技术的薄膜制作技术。最基本的薄膜制作法可大致分为两种,一种是选择除去法,另一种是附加法。 前者是在某种化合物存在固体表面时,只除去表面的特定原子,使表面形成与其内部异质的薄层,从而形成薄膜。该薄膜与其下部的物质附着性极好,但形成的薄膜和其基片材料受到很大制约,所以该法用得不多。     

用ECR-CVD方法制备SiO2薄膜

本文在低温下利用ECR-CVD技术沉积SiO2薄膜,讨论了沉积速率和薄膜折射率随工艺条件变化的关系.直径6英寸片内均匀性达到96%,重复性达到97%.对薄膜进行了FTIR光谱分析,1050 cm-1处出现Si-O-Si伸缩振动吸收峰;仪器检测精度内,并未出现明显的Si-H和N-H吸收峰,表明薄膜具有很低的H含量.     

微波ECR等离子体中的电子能量吸收的计算

本文研究了ＥＣＲ系统中微波能量的耦合过程，给出了电子能量吸收的数值计算，发现ＥＣ共振腔内静磁场的分布、工作气压和微波功率是决定产生高能电子的主要因素，从而决定了ＥＣＲＣＶＤ薄膜淀积工艺的有关参数。进行了ＥＣＲＣＶＤＳｉＮ薄膜的工艺实验，其结果与理论计算符合得较好。     

用ECR等离子体CVD沉积的氮化硅膜特性

本文研究了用电子回旋共振(ECR)等离子体化学气相沉积(CVD)的氮化硅膜的性能与沉积条件之间的相互关系。通过控制流比(SiH_4/N_2)和总流率(SiH_4 N_2)而不管微波功率如何,可以使BHF(缓冲氟)蚀刻率减至最小。在上述条件下沉积的膜的折射率约为2.0。在SiH_4(10sccm)和N_2(10sccm)条件下沉积的薄膜,其电击穿强度大于8MV/cm,电容率(1MHz)为6.4—6.9,内应力大于7×10~9dyn/cm~2。通过控制沉积条件可成功地沉积压应力、张应力和无应力薄膜。本文还研究了退火膜的特性。退火温度直到～400℃时,內应力几乎不变,但超过～400℃时,便明显地转变为张力。     

新型电子回旋共振(ECR)等离子体刻蚀技术

刻蚀技术是制作微电子、光电子和声电器件十分重要的工艺.射频、微波电子回旋共振(ECR)等离子体刻蚀技术比传统的湿法刻蚀和反应性离子刻蚀等方法有较多的优点,已用于薄膜和半导体基片材料的刻蚀.本文主要就这些新的ECR等离子体刻蚀技术以及它们对几种材料的刻蚀特性予以探讨.     

反应溅射法制备氮化铝薄膜及工作气压对其场发射性能的影响

采用反应磁控溅射法在不同工作气压(0.5～2.0Pa)下沉积了一系列氮化铝(AlN)薄膜。研究发现,在保持其他工艺参数不变的条件下,工作气压对薄膜厚度的影响很小。场发射性能测试表明,在较低的工作气压(0.5Pa和0.7Pa)下制备的AlN薄膜具有一定的场发射性能。扫描电子显微镜(SEM)图像显示,在较高的工作气压(2.0Pa)下制备的薄膜易产生空位及微空洞等缺陷,使薄膜致密性下降。电子在薄膜中的输运因受到缺陷的散射而不能隧穿表面势垒进行发射。研究表明,为获得具有良好场发射性能的AlN薄膜,若采用反应磁控溅射法,应选取较低的工作气压;同时,对于薄膜型阴极,具有紧密晶粒结构及较小缺陷的薄膜可能具有更优异的场发射性能。     

新型微波等离子体源

微波等离子体的一个重要发展是电子回旋共振(ECR)放电,本文介绍ECR放电技术的现状和报告一种新型ECR等离子体源—横磁瓶ECR等离子体源,并叙述其原理和结构。