第十三章钝化课件

引引 言言 半导体器件的性能和稳定性与半导体表面半导体器件的性能和稳定性与半导体表面性质有很密切的关系。为了避免周围环境性质有很密切的关系。为了避免周围环境气氛和其它外界因素对器件性能的影响，气氛和其它外界因素对器件性能的影响，除了将器件芯片气密性地封入一个特制的除了将器件芯片气密性地封入一个特制的外壳内，还需要在其表面覆盖一层保护膜。外壳内，还需要在其表面覆盖一层保护膜。这种这种形成表面保护膜和为克服缺陷而采用形成表面保护膜和为克服缺陷而采用的工艺统称为表面钝化工艺。的工艺统称为表面钝化工艺。引 言 半导体器件的性能和稳定性与半导体表面性1 1对钝化层的要求对钝化层的要求1.物理性质物理性质电绝缘性好，介电常数大；电绝缘性好，介电常数大；介面电荷少；介面电荷少；对杂质有阻挡和掩蔽扩散的能力；对杂质有阻挡和掩蔽扩散的能力；有抗有抗Na+漂移的能力；漂移的能力；有一定的抗辐射能力；有一定的抗辐射能力；与衬底材料有相近的膨胀系数；与衬底材料有相近的膨胀系数；有疏水性。有疏水性。对钝化层的要求2 22.化学性质化学性质化学稳定性好；化学稳定性好；抗腐蚀能力强。抗腐蚀能力强。3.机械性能机械性能针孔少，密封性好；针孔少，密封性好；粘附性好；粘附性好；压力小，不产生龟裂；压力小，不产生龟裂；机械强度高。机械强度高。2.化学性质3 34.工艺要求工艺要求能与器件其他工艺相兼容；能与器件其他工艺相兼容；容易获得，重复性好。容易获得，重复性好。4.工艺要求4 4 半导体器件中最半导体器件中最常用常用的介质膜是的介质膜是二氧化二氧化硅膜硅膜，它对器件具有一定的保护作用。，它对器件具有一定的保护作用。然而，长期的实践表明，二氧化硅的钝然而，长期的实践表明，二氧化硅的钝化作用并不是十全十美的。因为化作用并不是十全十美的。因为二氧化二氧化硅硅-硅系统中的沾污和缺陷硅系统中的沾污和缺陷是造成器件不是造成器件不稳定和失效的重要原因。例如，稳定和失效的重要原因。例如，双极型双极型硅器件中的沟道漏电硅器件中的沟道漏电，反向电流偏大，反向电流偏大，击穿电压蠕变，及双极型硅平面器件放击穿电压蠕变，及双极型硅平面器件放大系数和大系数和MOS器件阈值电压等参数的漂器件阈值电压等参数的漂移，大多是由二氧化硅膜引起的。为了移，大多是由二氧化硅膜引起的。为了提高器件的稳定性和可靠性，人们对二提高器件的稳定性和可靠性，人们对二氧化硅氧化硅-硅系统进行了深入的研究。硅系统进行了深入的研究。半导体器件中最常用的介质膜是二氧化硅膜，它对器件具有一5 5 本章，介绍了为改进二氧化硅钝化效果而发本章，介绍了为改进二氧化硅钝化效果而发展起来的一些表面钝化工艺，如低温钝化，展起来的一些表面钝化工艺，如低温钝化，氮化硅氮化硅-二氧化硅，三氧化二铝二氧化硅，三氧化二铝-二氧化硅和二氧化硅和二氧化硅二氧化硅-掺氧多晶硅等复合钝化膜的制造。掺氧多晶硅等复合钝化膜的制造。本章，介绍了为改进二氧化硅钝化效果而发展起来的一些表面6 613-1 磷硅玻璃钝化工艺磷硅玻璃钝化工艺一、磷硅玻璃膜的作用一、磷硅玻璃膜的作用 在热生长二氧化硅表面形成一层含有五氧化在热生长二氧化硅表面形成一层含有五氧化二磷的二氧化硅薄膜（常简称为二磷的二氧化硅薄膜（常简称为PSG），能），能明显地削弱钠等可动离子对半导体表面性质明显地削弱钠等可动离子对半导体表面性质的影响，这是由于的影响，这是由于PSG薄膜对钠离子有提取薄膜对钠离子有提取、固定和阻挡的作用固定和阻挡的作用。13-1 磷硅玻璃钝化工艺7 7二、二、PSG膜的制备膜的制备 形成磷硅玻璃的方法有多种，在形成磷硅玻璃的方法有多种，在双极型双极型集成集成电路和器件中，多采用电路和器件中，多采用磷蒸气合金工艺磷蒸气合金工艺。即。即将反刻铝后的片子在合金的过程中通入适当将反刻铝后的片子在合金的过程中通入适当的磷蒸气，既达到合金的目的，又在二氧化的磷蒸气，既达到合金的目的，又在二氧化硅表面形成一层磷硅玻璃层（习惯上统称为硅表面形成一层磷硅玻璃层（习惯上统称为磷蒸气合金工艺）。在操作过程中必须兼顾磷蒸气合金工艺）。在操作过程中必须兼顾这两方面。所用这两方面。所用磷源通常为三氯氧磷磷源通常为三氯氧磷。用氮。用氮或惰性气体作稀释气体，使或惰性气体作稀释气体，使硅烷、磷烷硅烷、磷烷发生发生反应，来淀积磷硅玻璃也是常用的方法。反应，来淀积磷硅玻璃也是常用的方法。二、PSG膜的制备 8 8第十三章钝化课件9 9 为了使淀积膜厚度均匀，采用为了使淀积膜厚度均匀，采用冷壁立式旋转冷壁立式旋转反反应器。适当控制硅烷、磷烷、氧气和氮气流应器。适当控制硅烷、磷烷、氧气和氮气流量及衬底温度，可以调节淀积速率和淀积膜量及衬底温度，可以调节淀积速率和淀积膜的成份。用这种方法淀积磷硅玻璃，具有的成份。用这种方法淀积磷硅玻璃，具有生生长温度低长温度低（300470度），度），针孔密度小针孔密度小，与，与二氧化硅和铝膜二氧化硅和铝膜黏附性能好黏附性能好，硬度高等硬度高等优点，优点，因此常用于器件的因此常用于器件的最后钝化。最后钝化。为了使淀积膜厚度均匀，采用冷壁立式旋转反应器。适当控制硅101013-2 氮化硅钝化工艺氮化硅钝化工艺 由于磷硅玻璃具有极化效应，使其应用受到由于磷硅玻璃具有极化效应，使其应用受到一定的限制。在寻求比二氧化硅具有更好钝一定的限制。在寻求比二氧化硅具有更好钝化能力的新型介质膜方面，氮化硅是一种日化能力的新型介质膜方面，氮化硅是一种日益受到重视，并不断得到广泛应用的新型钝益受到重视，并不断得到广泛应用的新型钝化膜。化膜。13-2 氮化硅钝化工艺 1111一、氮化硅膜的性质一、氮化硅膜的性质 应用于半导体器件的应用于半导体器件的氮化硅氮化硅薄膜通常是薄膜通常是无定无定型结构型结构。氮化硅是一种较二氧化硅更为理想。氮化硅是一种较二氧化硅更为理想的绝缘介质和表面钝化膜。它的绝缘介质和表面钝化膜。它结构致密结构致密，针针孔密度小孔密度小，气体和水汽难于侵入气体和水汽难于侵入，因此，因此掩蔽掩蔽能力强；呈疏水性能力强；呈疏水性，可，可削弱介质层外表面杂削弱介质层外表面杂质的影响质的影响；化学稳定性好化学稳定性好，除氢氟酸和热磷，除氢氟酸和热磷酸能缓慢腐蚀外，其它酸几乎不能与它发生酸能缓慢腐蚀外，其它酸几乎不能与它发生反应，从而可以提高介质膜的反应，从而可以提高介质膜的抗腐蚀性抗腐蚀性；一、氮化硅膜的性质 1212 氮化硅的氮化硅的介电系数大介电系数大，有利于，有利于降低降低表面场效表面场效应器件的应器件的阈值电压阈值电压、提高跨导提高跨导和和绝缘介质层绝缘介质层的耐压水平的耐压水平。氮化硅的。氮化硅的导热性导热性能比二氧化硅能比二氧化硅好好，可，可经受热冲击经受热冲击，加上，加上对铝的良好掩蔽对铝的良好掩蔽性，性，能防止铝渗透所引起的能防止铝渗透所引起的“穿通穿通”现象，适于现象，适于做做双层或多层布线的介质绝缘层双层或多层布线的介质绝缘层。尤其重要。尤其重要的是氮化硅具有的是氮化硅具有较强的抗钠能力较强的抗钠能力，在目前所，在目前所有的介质膜中，氮化硅的抗钠能力最强。有的介质膜中，氮化硅的抗钠能力最强。氮化硅的介电系数大，有利于降低表面场效应器件的阈值电压1313 因此，用氮化硅作表面钝化膜，可大大提高因此，用氮化硅作表面钝化膜，可大大提高器件的稳定性。它不仅器件的稳定性。它不仅用于硅，还用于锗、用于硅，还用于锗、砷化镓等半导体器件的扩散掩蔽和表面钝化砷化镓等半导体器件的扩散掩蔽和表面钝化。由于氮化硅与硅两者的性质相差较大，界面由于氮化硅与硅两者的性质相差较大，界面处将产生处将产生较大的内应力而引起缺陷较大的内应力而引起缺陷。所以，。所以，通常采取在氮化硅和硅之间通常采取在氮化硅和硅之间插入二氧化硅插入二氧化硅的的方法，从而构成所谓的方法，从而构成所谓的MNOS结构结构。制备氮。制备氮化硅时，应化硅时，应避免氧和水的混入避免氧和水的混入，否则，氮化，否则，氮化硅的性质将变坏，丧失一些硅的性质将变坏，丧失一些 优点。优点。因此，用氮化硅作表面钝化膜，可大大提高器件的稳定性。它1414二、氮化硅膜的制备二、氮化硅膜的制备 1.化学气相淀积化学气相淀积(CVD)法法 一般是用硅烷或四一般是用硅烷或四氯化硅与氨或联氨在氮的运载气氛中进行热氯化硅与氨或联氨在氮的运载气氛中进行热分解，从而获得氮化硅薄膜，其化学反应方分解，从而获得氮化硅薄膜，其化学反应方程式为：程式为：二、氮化硅膜的制备 1515 联氨与氨相比虽淀积温度较低，但是其中含联氨与氨相比虽淀积温度较低，但是其中含水量较多，常得到水量较多，常得到氮氧化硅氮氧化硅，所以应特别，所以应特别注注意加强脱水意加强脱水。化学气相淀积法制备氮化硅薄。化学气相淀积法制备氮化硅薄膜类似于硅外延淀积，例如，比较普遍采用膜类似于硅外延淀积，例如，比较普遍采用的硅烷、氨化学体系多的硅烷、氨化学体系多采用高频感应加热采用高频感应加热，淀积速率与温度之间也存在和硅外延相似的淀积速率与温度之间也存在和硅外延相似的函数关系。此外，氮化硅薄膜也可以函数关系。此外，氮化硅薄膜也可以在在750度到度到850度之间度之间用硅烷和氨在用硅烷和氨在较低压力较低压力下下（0.51托）进行化学反应来制备。薄膜更加托）进行化学反应来制备。薄膜更加均匀均匀，而且因为，而且因为片子可以直立放置片子可以直立放置，生产，生产效效率也大大提高率也大大提高。联氨与氨相比虽淀积温度较低，但是其中含水量较多，常得到16162.辉光放电法辉光放电法 它是在它是在低真空（约低真空（约0.1托）托）下，下，以硅烷与氨、联氨或氮作为反应气体，利用以硅烷与氨、联氨或氮作为反应气体，利用气体放电时产生的高温气体放电时产生的高温，促使气体发生化学，促使气体发生化学反应而淀积在衬底上。辉光放电的优点是反应而淀积在衬底上。辉光放电的优点是衬衬底温度较低（底温度较低（300400度），度），利用射频辉光利用射频辉光放电，放电，不需要电极、靶及偏压装置不需要电极、靶及偏压装置，设备，设备比比较简单较简单。辉光放电法可在合金化后进行，淀。辉光放电法可在合金化后进行，淀积薄膜作为铝电极的保护膜，能耐机械划伤，积薄膜作为铝电极的保护膜，能耐机械划伤，有一定的抗蚀及抗钠离子沾污的能力。有一定的抗蚀及抗钠离子沾污的能力。2.辉光放电法 它是在低真空（约0.1托）下，以硅烷1717 3.反应溅射法反应溅射法 分直流反应溅射和射频反应溅分直流反应溅射和射频反应溅射两种。它们是射两种。它们是用高纯单晶硅或多晶硅作阴用高纯单晶硅或多晶硅作阴极或靶极或靶，在溅射室中，在溅射室中充以适量的氮或氨气充以适量的氮或氨气（混有氩气）作为反应和（混有氩气）作为反应和溅射气体溅射气体。该方法。该方法的优点是的优点是溅射温度低溅射温度低，可在，可在金属化后淀积金属化后淀积。缺点是缺点是不能任意控制不能任意控制反应气体的反应气体的浓度浓度，因而，因而难以控制淀积膜的化学比难以控制淀积膜的化学比。此外，在直流溅。此外，在直流溅射法中，阴极与阳极距离较近，工作电压又射法中，阴极与阳极距离较近，工作电压又高，电子和负离子的轰击，会给薄膜表面带高，电子和负离子的轰击，会给薄膜表面带来损伤，淀积膜的表面比较粗糙，而且常存来损伤，淀积膜的表面比较粗糙，而且常存在非常小的裂缝。在非常小的裂缝。3.反应溅射法 分直流反应溅射和射频反应溅射两种。1818 13-3 三氧化二铝钝化工艺三氧化二铝钝化工艺 三氧化二铝是受人们重视的另一种新型介质三氧化二铝是受人们重视的另一种新型介质膜，它最显著的优点是膜，它最显著的优点是具有较强的抗辐射能具有较强的抗辐射能力和负电荷效应力和负电荷效应。一、三氧化二铝的主要性质一、三氧化二铝的主要性质 （1）抗辐射能力较强，对于有耐辐射要求的器）抗辐射能力较强，对于有耐辐射要求的器件，采用三氧化二铝钝化膜比采用氮化硅、件，采用三氧化二铝钝化膜比采用氮化硅、磷硅玻璃或单一二氧化硅膜都具有更好的钝磷硅玻璃或单一二氧化硅膜都具有更好的钝化效果。化效果。13-3 三氧化二铝钝化工艺 1919（2）钠离子钠离子在三氧化二铝膜中在三氧化二铝膜中迁移率较低迁移率较低，对，对钠离子有较好的阻挡作用，有利于提高器件钠离子有较好的阻挡作用，有利于提高器件的稳定性和可靠性。（的稳定性和可靠性。（3）具有一定的耐腐蚀）具有一定的耐腐蚀性，不仅将三氧化二铝薄膜放在硝酸或性，不仅将三氧化二铝薄膜放在硝酸或、号洗液中煮沸，未发现有明显的腐蚀。而号洗液中煮沸，未发现有明显的腐蚀。而且用且用三氧化二铝钝化过的器件，在三氧化二铝钝化过的器件，在4%氢氧化氢氧化钠溶液中煮沸后进行参数测试，也没有显著钠溶液中煮沸后进行参数测试，也没有显著的变化。的变化。（2）钠离子在三氧化二铝膜中迁移率较低，对钠离子有较好的阻挡2020（4）存在负电荷效应，实验表明三氧化二铝薄）存在负电荷效应，实验表明三氧化二铝薄膜中的电荷可以具有正电荷效应，也可以具膜中的电荷可以具有正电荷效应，也可以具有负电荷效应，其有负电荷效应，其极性与制备方法及工艺条极性与制备方法及工艺条件件有密切关系。除了射频溅射外，适当控制有密切关系。除了射频溅射外，适当控制工艺条件，一般都可以获得负电荷效应。将工艺条件，一般都可以获得负电荷效应。将其与二氧化硅适当配合，可以获得平带效果。其与二氧化硅适当配合，可以获得平带效果。相关结构称为相关结构称为MAOS。（4）存在负电荷效应，实验表明三氧化二铝薄膜中的电荷可以具有2121二、三氧化二铝钝化膜的制备二、三氧化二铝钝化膜的制备 目前常见的方法有：目前常见的方法有：1.化学气相淀积法；化学气相淀积法；2.溅射法；溅射法；3.阳极氧化法。阳极氧化法。二、三氧化二铝钝化膜的制备 22221.化学气相淀积法是目前采用比较广泛的一种化学气相淀积法是目前采用比较广泛的一种方法。它包括方法。它包括三氯化铝水解三氯化铝水解，异丙氧基铝等异丙氧基铝等有机氧化铝热分解有机氧化铝热分解，以及，以及有机铝氧化等有机铝氧化等。其。其中使用特别多的是三氯化铝水解法。在高温中使用特别多的是三氯化铝水解法。在高温下，利用氢与二氧化碳合成反应中需要的水，下，利用氢与二氧化碳合成反应中需要的水，三氯化铝被生成的水氧化成三氧化二铝，并三氯化铝被生成的水氧化成三氧化二铝，并淀积在样品的表面上淀积在样品的表面上。1.化学气相淀积法是目前采用比较广泛的一种方法。它包括三氯化2323其化学反应方程式为其化学反应方程式为总方程式为总方程式为其化学反应方程式为2424 由于第一步反应只在由于第一步反应只在750度以上高温下才能发度以上高温下才能发生，所以生，所以采用高频感应加热采用高频感应加热，硅片，硅片置于置于850度度左右左右，使得三氧化二铝只在硅片上淀积。由，使得三氧化二铝只在硅片上淀积。由于三氯化铝在于三氯化铝在室温下为固态室温下为固态，其，其蒸气压很低蒸气压很低，因此必须因此必须采用光学采用光学（如碘钨灯、红外灯）或（如碘钨灯、红外灯）或电阻加热的方法电阻加热的方法，把，把三氯化铝加热到三氯化铝加热到100150度，使其升华度，使其升华，以获得反应所需要，以获得反应所需要的蒸气压。三氯化铝升华的蒸气用氢携带，的蒸气压。三氯化铝升华的蒸气用氢携带，沿途应防止其冷凝。沿途应防止其冷凝。由于第一步反应只在750度以上高温下才能发生，所以采用2525 一般用一般用三氯化铝水解法三氯化铝水解法制备的三氧化二铝制备的三氧化二铝带带有负电荷有负电荷，薄膜致密薄膜致密，有良好的抗辐射性能有良好的抗辐射性能和抗钠离子作用，耐腐蚀能力强和抗钠离子作用，耐腐蚀能力强。淀积膜虽。淀积膜虽存在滞后效应，但在存在滞后效应，但在850度的氧气氛中退火度的氧气氛中退火30分钟可以消除分钟可以消除。因此该法制备的薄膜是一。因此该法制备的薄膜是一种良好的钝化膜。种良好的钝化膜。一般用三氯化铝水解法制备的三氧化二铝带有负电荷，薄膜致2626 2.阳极氧化法制备三氧化二铝薄膜阳极氧化法制备三氧化二铝薄膜 等平等平面阳极氧化法是把有铝层的硅片吸附在阳极面阳极氧化法是把有铝层的硅片吸附在阳极上，铂片作为阴极，使用酸性电解液，通电上，铂片作为阴极，使用酸性电解液，通电后铝层变成三氧化二铝。后铝层变成三氧化二铝。2.阳极氧化法制备三氧化二铝薄膜 等平面272713-4 低温钝化技术及半绝缘多晶硅钝化膜低温钝化技术及半绝缘多晶硅钝化膜 一、低温钝化（一、低温钝化（LTP）技术）技术 问题的提出问题的提出 高温钝化所高温钝化所带来的弊端带来的弊端1.钠、铁等杂质的污染；钠、铁等杂质的污染；2.二氧化硅和硅之间的热膨胀系数的差异；二氧化硅和硅之间的热膨胀系数的差异；3.热氧化所带来的杂质再分布。热氧化所带来的杂质再分布。这些问题都会严重地影响器件的性能和可靠性。为此，这些问题都会严重地影响器件的性能和可靠性。为此，出现低温钝化技术。出现低温钝化技术。13-4 低温钝化技术及半绝缘多晶硅钝化膜 2828 方法：扩散工序完成之后，将硅片表面作为方法：扩散工序完成之后，将硅片表面作为扩散掩蔽用的高温生长的二氧化硅层全部腐扩散掩蔽用的高温生长的二氧化硅层全部腐蚀掉，在不引起杂质再分布的低温下（蚀掉，在不引起杂质再分布的低温下（一般一般为为850度以下度以下）重新在硅片表面覆盖各种钝化）重新在硅片表面覆盖各种钝化膜。膜。方法：扩散工序完成之后，将硅片表面作为扩散掩蔽用的高温2929 如果要制备多层介质钝化膜，则这层如果要制备多层介质钝化膜，则这层二氧化二氧化硅膜可作为第一层硅膜可作为第一层。然后用化学气相淀积或。然后用化学气相淀积或淀积金属氧化物的方法，在二氧化硅层上形淀积金属氧化物的方法，在二氧化硅层上形成低温玻璃层（成低温玻璃层（如磷玻璃）作为第二层如磷玻璃）作为第二层。还。还可以在其上面用阳极氧化或纯铝直接氧化等可以在其上面用阳极氧化或纯铝直接氧化等方法方法淀积一层三氧化二铝淀积一层三氧化二铝，以克服磷硅玻璃，以克服磷硅玻璃的吸潮性和抵消介质层中正电荷的作用，的吸潮性和抵消介质层中正电荷的作用，最最后淀积后淀积一层与光刻胶附着性良好的一层与光刻胶附着性良好的低温二氧低温二氧化硅膜化硅膜。这样就获得一种。这样就获得一种二氧化硅二氧化硅-磷硅玻璃磷硅玻璃-三氧化二铝三氧化二铝-二氧化硅四层结构的磷二氧化硅四层结构的磷-铝玻璃铝玻璃钝化层。钝化层。如果要制备多层介质钝化膜，则这层二氧化硅膜可作为第一层3030 优点：优点：淀积淀积温度低温度低，时间短时间短，对样品的，对样品的热影热影响较小响较小，不易引起杂质的再分布和污染不易引起杂质的再分布和污染，不不会会使半导体使半导体表面状态发生新的变化表面状态发生新的变化；选择适；选择适当的玻璃层可完全当的玻璃层可完全避免热应力的产生避免热应力的产生，较方，较方便地制备多层介质钝化膜，使各钝化层之间便地制备多层介质钝化膜，使各钝化层之间互相取长补短互相取长补短，达到更完美达到更完美的钝化效果。并的钝化效果。并通过改变各层成分和厚度比，使表面势在较通过改变各层成分和厚度比，使表面势在较宽的范围内改变等。宽的范围内改变等。优点：淀积温度低，时间短，对样品的热影响较小，不易3131二、半绝缘多晶硅钝化膜二、半绝缘多晶硅钝化膜 多晶硅是一种完全不同于前面介绍的二氧化多晶硅是一种完全不同于前面介绍的二氧化硅、氮化硅之类的新型钝化膜，它最主要的硅、氮化硅之类的新型钝化膜，它最主要的特点是半绝缘性特点是半绝缘性。二、半绝缘多晶硅钝化膜 3232 方法：方法：在扩散结形成之后，将二氧化硅层在扩散结形成之后，将二氧化硅层全部腐蚀掉，继而在硅表面淀积一层近于电全部腐蚀掉，继而在硅表面淀积一层近于电中性的多晶硅薄膜，代替通常的二氧化硅作中性的多晶硅薄膜，代替通常的二氧化硅作为表面钝化膜。这种为表面钝化膜。这种以半绝缘多晶硅为钝化以半绝缘多晶硅为钝化膜的工艺，简称膜的工艺，简称“SIPOS”工艺。工艺。方法：在扩散结形成之后，将二氧化硅层全部腐蚀掉，3333与二氧化硅钝化膜比较，其具有如下的一些与二氧化硅钝化膜比较，其具有如下的一些优点：优点：1.与衬底材料相同与衬底材料相同，不存在二氧化硅，不存在二氧化硅-硅系统中硅系统中的固定电荷的固定电荷2.可明显提高器件的稳定性和可靠性可明显提高器件的稳定性和可靠性，因为，因为SIPOS膜是一种半导电膜，外表面沾污的离膜是一种半导电膜，外表面沾污的离子和电子在硅表面感生的载流子会漂移进入子和电子在硅表面感生的载流子会漂移进入SIPOS膜中，膜中，中和外表面电荷或在钝化膜内中和外表面电荷或在钝化膜内形成与外部电荷相屏蔽的空间电荷区形成与外部电荷相屏蔽的空间电荷区，而钝，而钝化膜化膜下面的硅表面却不会受到外部电荷的影下面的硅表面却不会受到外部电荷的影响。响。与二氧化硅钝化膜比较，其具有如下的一些优点：3434 SIPOS膜的膜的微弱导电性微弱导电性，使，使pn结雪崩击穿产结雪崩击穿产生的热载流子，虽注入钝化膜中，却生的热载流子，虽注入钝化膜中，却不会较不会较长时间的存储长时间的存储，从而较好地克服了由于势垒，从而较好地克服了由于势垒区雪崩击穿所引起的击穿电压蠕变等器件特区雪崩击穿所引起的击穿电压蠕变等器件特性蜕变。另外性蜕变。另外淀积温度较低淀积温度较低，所以大大减少，所以大大减少了钠离子的沾污。了钠离子的沾污。3.能提高器件的耐压水平。能提高器件的耐压水平。4.由于钝化材料是以单一薄层形式覆盖在器由于钝化材料是以单一薄层形式覆盖在器件上面，因而比通常的平面器件件上面，因而比通常的平面器件更平整更平整，可，可改善金属电极的延展性改善金属电极的延展性。SIPOS膜的微弱导电性，使pn结雪崩击穿产生的热载流3535 为了避免钠离子和水的危害为了避免钠离子和水的危害，在掺氧多晶硅上，在掺氧多晶硅上面可面可覆盖一层掺氮的多晶硅覆盖一层掺氮的多晶硅(N-SIPOS)；为为防止金属电极和硅衬底间的垂直漏电和介质防止金属电极和硅衬底间的垂直漏电和介质击穿击穿，外表面可，外表面可再用二氧化硅层覆盖再用二氧化硅层覆盖，构成，构成三层复合钝化膜。掺氧多晶硅膜是三层复合钝化膜。掺氧多晶硅膜是用硅烷和用硅烷和一氧化二氮一氧化二氮，在，在氮气氛下于氮气氛下于600700度淀积度淀积而成。而成。为了避免钠离子和水的危害，在掺氧多晶硅上面可覆盖一层掺氮3636 淀积速率与淀积温度、硅烷与一氧化二氮气淀积速率与淀积温度、硅烷与一氧化二氮气体流量的比率有关。体流量的比率有关。增加一氧化二氮增加一氧化二氮，淀积，淀积速率下降速率下降，膜中氧的成分增加膜中氧的成分增加。典型的淀积。典型的淀积速率为速率为500埃埃/分分，膜厚一般为膜厚一般为0.30.5微米微米。在同样的温度下，从系统在同样的温度下，从系统 中淀中淀积积氮掺杂氮掺杂SIPOS膜，膜厚一般为膜，膜厚一般为0.15微米微米。这两种这两种SIPOS膜都能以普通的光致抗蚀剂作膜都能以普通的光致抗蚀剂作掩膜，使用等离子体或掩膜，使用等离子体或 混合液进行刻蚀。混合液进行刻蚀。淀积速率与淀积温度、硅烷与一氧化二氮气体流量的比率有关3737