本研究使用德國ROTH&RAU科學儀器研制中心制造的PECVD-SiNA1型設備制備不同厚度的SiN薄膜。

　　測試設備用：SENTECH生產SE-400ADV的激光偏振儀;SEMILAB生產的WT-2000的少子壽命測試儀。

　　實驗材料：材料采用P型(100)的直拉的125 mmx125 mm單晶硅片，電阻率約為0.5～3 Ω·cm，厚度200+50μm。在實驗前經過硅片清洗和制絨，磷擴散，等離子刻蝕，去除磷硅玻璃等工藝。

　　實驗用到的氣體有SiH4，NH3，N2。腐蝕溶液為HF酸。SiH4和NH3氣體分別用于等離子體增強型化學氣相沉積法沉積SiN薄膜，為安全起見，SiH4由氮氣稀釋至10%，NH3濃度為99.999%。N2主要用于在沉積完薄膜后清洗氣路和反應室，它們的純度都為99.999%。

　　PECVD系統主要工藝參數包括射頻功率、反應氣體組分、氣體總流量、襯底溫度和反應壓力等，這些參數對SiN薄膜的性能有很大影響。

　　由于影響PECVD系統淀積效果的參數很多，如氣體流量和流量比，工藝腔溫度，射頻功率，沉積氣壓等等，而且對不同的PECVD設備會有不同的最佳參數，我們有必要就主要的控制參數進行研究，摸索出在這臺PECVD設備上淀積氮化硅薄膜的最佳工藝參數組合。

　　在此一共選取了沉積壓強(6組)、微波功率(5組)、氣體流量比(11組)、工藝腔溫度(4組)四個變量。采取改變其中的變量其他三個變量不變的實驗方法，最后得出各個變量主要對電池片哪些參數有影響，提出一個可行的最優實驗方案。

　　通過查閱相關資料，我們總結出SiN薄膜較好的各參數范圍：薄膜厚度在70～80 nm之間，膜厚差應小于5 nm，折射率2.0～2.1之間，4 nd在630 nm左右，少子壽命越大越好，腐蝕速率越小。

　　根據資料和實際經驗，從以上幾組實驗中找出了一些實驗效果比較好的參數，然后共得到8組優化參數，這8組實驗做完之后，再用1：5的氫氟酸對制得薄膜進行腐蝕，實驗具體參數如表3，實驗結果如表4。

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　　圖5～圖8給出實驗結果。采用平板式PECVD法制備氮化硅薄膜時，沉積條件對氮化硅薄膜特性的影響如下：

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　　(1)壓強主要對折射率和腐蝕速率有影響：隨著壓強的升高(見圖5)，折射率上升而腐蝕速率下降(見圖6)。壓強增大時，膜的均勻性下降(見圖7)。

　　(2)功率主要對膜厚和膜厚差有影響：隨著功率的增大，膜厚增大而膜厚差下降(見圖8)。

　　(3)流量比主要對折射率、膜厚和膜厚差都有影響：隨著流量比的升高，折射率下降而膜厚和膜厚差都是先升后降(見圖8)。

　　(4)溫度對薄膜的各個參數影響都不大。溫度上升，折射率增大(見圖5)，腐蝕速度下降(見圖6)。

　　4 結語

　　經過實驗分析，在溫度為430℃，壓強為2.1×10-1mbar，功率為3 200 W，流量比為3.07，制備的薄膜具有良好特性，是制作減反射膜的良好的方案。