《介質(zhì)薄膜》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 AES）以及基于質(zhì)子的 能譜，如二次離子質(zhì)譜（ SIMS）、盧瑟福背散射譜 （ RBS）等。 優(yōu)點： 工藝比較成熟，沉積溫度較低，可獲得外延膜。 優(yōu)點： 能源無污染；薄膜成分與靶材完全一致，因而 可嚴格控制；襯底溫度較低，可獲得外延單晶膜； 成膜速率快。 優(yōu)點： 薄膜生長速率快，可制備大面積薄膜，能精確 控制薄膜的化學(xué)組分和厚度。 優(yōu)點： 能夠精確控制膜的化學(xué)計量比和摻雜，易于制 備大面積的薄膜，適用于大批量生產(chǎn)，設(shè)備簡單， 成本低，可與微電子工藝技術(shù)相兼容。 圖 2 鐵電材料晶胞示意圖 典型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)有： BaTiO3（鈦酸鋇）、PZT、 PlZT（鉛、鑭、鋯、鈦）等。其中含氟氧化硅能與已有 的 SiO2工藝很好地兼容，在熱穩(wěn)定性、對無機物的 粘結(jié)性等方面明顯優(yōu)于有機介質(zhì)，是 SiO2理想的替 代物。 二、簡介低介電常數(shù)含氟氧化硅薄膜 為了降低信號傳輸延遲和串擾以及由于介電損 失而導(dǎo)致功耗的增加，采用低介電常數(shù)材料是必要 的。 （ 3）表面鈍化膜 常用的鈍化膜主要有：在含氯氣中生長的 SiO2 膜、磷硅玻璃（ PSG）膜、氮化硅（ Si3N4）膜、 聚酰亞胺、半絕緣多晶硅（ SIPOS）以及氮 化鋁膜和三氧化二鋁（ Al2O3）膜等。在生產(chǎn)上采用的前一類 薄膜主要是 SiO和 SiO2 ，高介電常數(shù)薄膜是鉭基質(zhì) 薄膜。 1） SiO的蒸氣壓很高，可以用通常的熱蒸發(fā)方法 制備； 2） Ta2O Al2O3主要用濺射等方法制備，也用低成本的陽極氧化方法制備。（是一種反應(yīng)擴散過程） SiO2薄膜的氧化生長是平面工藝的基礎(chǔ)，氧化法 主要有 3種：陽極氧化（室溫）、等離子體陽極氧 化（ 200800℃ ）和熱氧化（ 7001250 ℃ ）。 電介質(zhì)薄膜按照主要用途來分類：介電性 應(yīng)用類和絕緣性應(yīng)用類。 表 1 介電功能材料按物理效應(yīng)分類及其主要應(yīng)用 三、本章主要內(nèi)容 1. 下面介紹的介質(zhì)薄膜材料指介電功能薄膜 材料。 二、相關(guān)概念 介電功能材料： 是以電極化為基本電學(xué)特 征的功能材料。介質(zhì)薄膜材料 要求： ? 初步認識介質(zhì)薄膜材料； ? 了解介質(zhì)薄膜的分類； ? 熟悉典型介質(zhì)薄膜的制備、性質(zhì)及 應(yīng) 用； 第一節(jié) 概述 一、介質(zhì)薄膜簡介 介質(zhì)薄膜以其優(yōu)良的絕緣性能和介電性能 在半導(dǎo)體集成電路、薄膜混合集成電路以及一 些薄膜化元器件中得到廣泛應(yīng)用。 現(xiàn)在所謂的 介質(zhì)薄膜 ，其含義已遠超出單 純的電容器介電膜的范圍， 而是把它作為一類 重要的功能薄膜材料或復(fù)合材料。 分類 （ 1）按化學(xué)分類：無機材料、有機材料、無 機和有機的復(fù)合材料； （ 2）按形態(tài)分類：三維（塊體）材料、二維 （薄膜）材料和一維（纖維）材料； （ 3）按結(jié)晶狀態(tài)：單晶、多晶和非晶材料； （ 4）按物理效應(yīng)：見表 1。 第二節(jié) 電介質(zhì)薄膜及應(yīng)用 此處電介質(zhì)薄膜是指集成電路和薄膜元 器件制造中所用的介電薄膜和絕緣體薄膜。 制備方法： （ 1） SiO2 ：除電子束蒸發(fā)、濺射等方法外，還 經(jīng)常用硅單晶表層氧化的方法生長這種薄膜。 （ 3）其他用作電容器材料的氧化物介質(zhì)薄膜： SiO、 Ta2O Al2O3薄膜等。 按照應(yīng)用場合，介質(zhì)薄膜分為低損耗低介電常
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