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低压CVD氮化硅薄膜的沉积速率和表面形貌

刘学建 , 金承钰 , 张俊计 , 黄智勇 , 黄莉萍

无机材料学报

以三氯硅烷(TCS)和氨气分别作为低压化学气相沉积(LPCVD)氮化硅薄膜(SiN_x)的硅源和氮源,以高纯氮气为载气,在热壁型管式反应炉中,借助椭圆偏振仪和原子力显微镜,系统考察了工作总压力、反应温度、气体原料组成等工艺因素对SiN_x薄膜沉积速率和表面形貌的影响.结果表明:随着工作压力的增大,SiN_x薄膜的沉积速率逐渐增加,并产生一个峰值.随着原料气中NH³/TCS流量比值的增大,SiN_x薄膜的沉积速率逐渐增加,随后逐步稳定.随着反应温度的升高,沉积速率逐渐增加,在830℃附近达到最大,随着反应温度的进一步升高,由于反应物的热分解反应迅速加剧,使得SiN_x薄膜的沉积速率急剧降低.在730-830℃的温度范围内,沉积SiN_x薄膜的反应表观活化能约为171kJ/mol.在适当的工艺条件下,制备的SiNx薄膜均匀、平整.较低的薄膜沉积速率有助于提高薄膜的均匀性,降低薄膜的表面粗糙度.

关键词: LPCVD , silicon nitride thin films , growth rate , surface morphology

低压CVD氮化硅薄膜的沉积速率和表面形貌

刘学建 , 金承钰 , 张俊计 , 黄智勇 , 黄莉萍

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2004.02.020

以三氯硅烷(TCS)和氨气分别作为低压化学气相沉积(LPCVD)氮化硅薄膜(SiNx)的硅源和氮源,以高纯氮气为载气,在热壁型管式反应炉中,借助椭圆偏振仪和原子力显微镜,系统考察了工作总压力、反应温度、气体原料组成等工艺因素对SiNx薄膜沉积速率和表面形貌的影响.结果表明:随着工作压力的增大,SiNx薄膜的沉积速率逐渐增加,并产生一个峰值.随着原料气中NH3/TCS流量比值的增大,SiNx薄膜的沉积速率逐渐增加,随后逐步稳定.随着反应温度的升高,沉积速率逐渐增加,在830℃附近达到最大,随着反应温度的进一步升高,由于反应物的热分解反应迅速加剧,使得SiNx薄膜的沉积速率急剧降低.在730～830℃的温度范围内,沉积SiNx薄膜的反应表观活化能约为171kJ/mol.在适当的工艺条件下,制备的SiNx薄膜均匀、平整.较低的薄膜沉积速率有助于提高薄膜的均匀性,降低薄膜的表面粗糙度.

关键词: LPCVD , 氮化硅薄膜 , 沉积速率 , 表面形貌

Sol-Gel法制备Ba_xSr_1-xTiO₃铁电薄膜化学机制的探讨

金承钰 , 丁永平 , 孟中岩

无机材料学报

用ＦＴＩＲ分析，结合ＤＳＣ、ＸＲＤ、ＡＦＭ实验结果，展示了ｓｏｌ－ｇｅｌ法制备Ｂａ_ｘＳｒ_１－ｘＴｉＯ_３（ＢＳＴ）薄膜热演化过程的化学机制．研究表明：螯合剂ＨＡＣＡＣ的引入减缓钛醇盐水解速率、改善晶化途径、降低结晶起始温度，从而制得了晶化完善、致密无裂纹的ＢＳＴ薄膜．

关键词: BST薄膜 , sol-gel method , FTIR , DSC , XRD , AFM

Sol-Gel法制备 BaxSr1-xTiO3铁电薄膜化学机制的探讨

金承钰 , 丁永平 , 孟中岩

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2000.02.015

用FTIR分析, 结合DSC、XRD、AFM实验结果，展示了sol-gel法制备 BaxSr1-xTiO3(BST)薄膜热演化过程的化学机制. 研究表明：螯合剂HAcAc的引入减缓钛醇盐水解速率、改善晶化途径、降低结晶起始温度，从而制得了晶化完善、致密无裂纹的BST薄膜.

关键词: BST薄膜 , sol-gel工艺 , FTIR , DSC , XRD , AFM

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