PECVD中影響薄膜應力的因素

知識星球（星球名：芯片制造與封測技術(shù)社區(qū)，星球號：63559049）里的學員問：薄膜應力是沉積中必須要考慮的問題，請問影響PECVD 薄膜應力的因素有哪些？各有什么優(yōu)缺點？

以SiH4+NH3/N2生成SiNx薄膜，SiH4+NH3+NO2生成SiON薄膜為例，我這邊歸納了幾點，當然不限于這些因素：溫度，功率/壓力，氣體成分，頻率，以及稀釋氣體He的含量。溫度（SiNx薄膜）溫度越高，張應力越大。

功率/壓力（SiNx薄膜）

如上圖，在較低壓力（400 mTorr），所有功率條件下的應力都偏向壓應力；不斷增加壓力，壓應力逐漸向張應力轉(zhuǎn)變；在較高壓力（600-700 mTorr），應力趨向于拉應力。圖中的壓力正負分別代表拉應力與張應力。

氣體的種類及比例（SiON薄膜）

如上圖所示，隨著N2O/NH3的比值不斷增加，薄膜從拉應力逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯Α?/p>

低頻率調(diào)節(jié)作用（SiNx薄膜）

如上圖所示，隨著低頻率的電源輸出的時間所占比例越來越大時，薄膜的應力逐漸從拉應力轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯Α?/p>

稀釋氣體He的含量

如上圖所示，當稀釋氣體He比例逐漸增大時，薄膜的應力逐漸由拉應力轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯?。因此，薄膜工藝的調(diào)節(jié)，往往需要調(diào)到一個最佳值，任何工藝參數(shù)過大或過小，都會造成薄膜質(zhì)量的不完美。

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