在微電子工藝中常用的介質(zhì)薄膜還有氮化硅薄膜,特別是在一些不適合使用工氧化硅薄膜的場合,PIC12LF1552氮化硅薄膜被廣泛使用。氮化硅薄膜通常是采用CVD工藝制備。

    氮化硅薄膜性質(zhì)與用途

   二氧化硅介質(zhì)薄膜是構(gòu)成整個硅平面工藝的基礎(chǔ),但它也有一些缺點(diǎn),如二氧化硅的抗鈉性能差,薄膜內(nèi)的正電荷會引起p型硅的反型、溝道漏電等現(xiàn)象;抗輻射性能也差。囚此,在某些情況下采用氮化硅或其他材料的介質(zhì)薄膜來代替二氧化硅薄膜。

   集成電路工藝中使用的氮化硅薄膜是非晶態(tài)薄膜,將其理化等特性與二氧化硅薄膜進(jìn)行比較,可以理解它在集成電路I藝中的廣泛用途。

   ①氮化硅薄膜抗鈉、耐水汽能力強(qiáng)。鈉和水汽在氮化硅中的擴(kuò)散速率都非常慢,且鈉和水汽難以溶入其中。另外,薄膜硬度大,耐磨耐劃,致密性好,針孔少。因此,氮化硅作為集成電路芯片最外層鈍化膜和保護(hù)膜有優(yōu)勢。

   ②氮化硅的化學(xué)穩(wěn)定性好,耐酸、耐堿特性強(qiáng)c在較低溫度與多數(shù)酸堿不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),室溫下幾乎不與氫氟酸或氫氧化鉀反應(yīng)。囚此,常作為集成電路淺溝隔離工藝技術(shù)的CMP的停止層。

   ③氮化硅薄膜的掩蔽能力強(qiáng)。除了對二氧化硅能夠掩蔽的B、P、As、孔有掩蔽能力外,還可以掩蔽Ga、Im、znO,因此能作為多種雜質(zhì)的掩蔽膜。

   ④氮化硅有較高的介電常數(shù),為6~9,1而CXTl二氧化硅只有約4.2,如果代替二氧化硅作為導(dǎo)電薄膜之間的絕緣層,將會造成較大的寄生電容,降低電路的速度,l9xl此不能采用?但這適合作為電容的介質(zhì)膜,如在DRAM電容中作為疊層介質(zhì)中的絕緣材料。

   ⑤在集成電路工藝的某些場合需要進(jìn)行選擇性熱氧化,如M(E器件或電路的場l×氧化。氮化硅抗氧化能力強(qiáng),因此可作為選擇性熱氧化的掩膜。