PECVD中影响薄膜应力的因素

本文介绍了PECVD中影响薄膜应力的因素。

影响PECVD 薄膜应力的因素有哪些？各有什么优缺点？

以SiH4+NH3/N2生成SiNx薄膜，SiH4+NH3+NO2生成SiON薄膜为例，我这边归纳了几点，当然不限于这些因素：温度，功率/压力，气体成分，频率，以及稀释气体He的含量。

温度（SiNx薄膜）

温度越高，张应力越大。

功率/压力（SiNx薄膜）

如上图

在较低压力（400 mTorr），所有功率条件下的应力都偏向压应力；不断增加压力，压应力逐渐向张应力转变；在较高压力（600-700 mTorr），应力趋向于拉应力。

图中的压力正负分别代表拉应力与张应力。

气体的种类及比例（SiON薄膜）

如上图所示，随着N2O/NH3的比值不断增加，薄膜从拉应力逐渐转变为压应力。

低频率调节作用（SiNx薄膜）

如上图所示，随着低频率的电源输出的时间所占比例越来越大时，薄膜的应力逐渐从拉应力转变为压应力。

稀释气体He的含量

如上图所示，当稀释气体He比例逐渐增大时，薄膜的应力逐渐由拉应力转变为压应力。

因此，薄膜工艺的调节，往往需要调到一个最佳值，任何工艺参数过大或过小，都会造成薄膜质量的不完美。