PECVD中SIN膜及其在MIM技術的研究應用.pdf

1、電容、電阻等基本無源器件被廣泛應用于集成電路制造技術中，這些器件通常采用標準的集成電路工藝，利用摻雜單晶硅、摻雜多晶硅以及金屬膜等制成。在亞微米的半導體器件產業(yè)中，在器件密度不斷提高的情況下，由于這些器件比較靠近硅襯底，器件與襯底間的寄生電容使得器件的性能受到影響，尤其在射頻(RF，radiofrequency) CMOS電路中，隨著頻率的上升，器件的性能下降很快。
　　金屬-絕緣體-金屬(MIM，Metal-Insulator-

2、Metal)電容技術的開發(fā)為解決這一問題提供了有效的途徑，MIM電容技術將電容制作在互連層，既與集成電路工藝相兼容，又通過拉遠被動器件與導電襯底間的距離，克服了寄生電容大、器件性能隨著頻率的上升而明顯下降的弊端，使得MIM電容技術漸漸成為射頻集成電路和模擬/混合信號集成電路中的基本無源器件的主流技術。
　　在中國大陸最大的八英寸生產線的芯片制造實踐中，MIM電容技術應用非常廣泛，通常采用鋁、銅、鈦、氮化鈦等作為金屬層的材料，而介質

3、層選用氧化硅，能提供最高1 fF/um2的MIM電容產品。隨著電路集成度的提高，0.13微米及以下制程需要在尺寸不變的情況下提高MIM電容的電容，因此要求有比SiO2（εr約3.9）更高介電常數的介質材料。而非晶SiNx介質材料具有較高的介電常數(εr為6～8)，低的沉積溫度，且容易集成，是一種比較理想的電介質材料。
　　本論文主要以化學氣相淀積(CVD)工藝為基礎，以等離子增強型化學氣相沉積(PECVD)作為研究對象，在應用材料