氮化硅片（Si₃N₄）
LPCVD / PECVD 沉积 20nm–2μm 氮化硅（Si₃N₄）膜：致密惰性、扩散阻挡强、刻蚀选择比高，用于 MEMS 结构、钝化与硬掩模。
产品介绍
氮化硅片（Nitride Wafer）是在硅片上以化学气相沉积法生长氮化硅（Si₃N₄）膜的硅片。与消耗衬底生长的热氧化硅不同，Si₃N₄ 是沉积膜，厚度、成分与应力均可独立控制；其扩散阻挡能力、高介电强度、选择刻蚀抗性与可调机械应力，使其成为硅工艺中仅次于氧化硅的通用介质。
两种主要沉积路径用途各异：LPCVD（约 820℃）生成致密的化学计量比 Si₃N₄，耐化学性最高、氢含量最低，适合 MEMS 结构层与 KOH 硬掩模；PECVD（250–400℃）可在对温度敏感的结构上沉积（如金属化后钝化），速率更高，并可通过射频功率与气体比例把应力在压、拉之间调节。我们供应 LPCVD 与 PECVD 氮化硅片，包括化学计量比（折射率约 2.0）与低应力富硅配方（折射率约 2.2–2.4）；每批随附椭偏膜厚与折射率映射、晶圆曲率应力测量及 BHF 刻蚀速率，工艺见薄膜沉积与镀膜。
核心特性
- 膜厚 20nm–2μm（LPCVD），PECVD 可至更厚；
- LPCVD 致密（约 3.1g/cm³）、化学计量比、氢含量低；
- PECVD 低温，应力在约 ±200MPa 内可调；
- KOH 刻蚀选择比 ＞ 1000:1（LPCVD）；
- 击穿强度 ＞ 10MV/cm；
- 低应力富硅配方拉应力 ＜ 50MPa。
氮化硅片：致密惰性、阻挡能力强
应用场景
MEMS 膜与结构
低应力 LPCVD Si₃N₄ 做压力传感器、微麦克风、微热板与悬臂梁。
最终钝化
PECVD Si₃N₄ 覆盖成品电路，阻挡水汽与钠离子侵入。
深刻蚀硬掩模
DRIE 与 KOH / TMAH 各向异性刻蚀的高选择比掩模。
扩散阻挡
阻挡掺杂扩散、选择性氧化与可动离子穿透。
CMP 停止层
STI 与大马士革工艺中作为抛光停止层。
光波导芯层
低损耗氮化硅波导，详见光电子与激光雷达。
参数规格
| 参数 | 规格 / 可定制范围 |
|---|---|
| 膜厚 | LPCVD 20nm–2μm；PECVD 可至约 5μm |
| 沉积方法 | LPCVD（约 820℃）/ PECVD（250–400℃） |
| 密度 | LPCVD 约 3.1g/cm³；PECVD 约 2.4–2.8 |
| 折射率 | 2.00 ± 0.02（化学计量比）；富硅 2.2–2.4 |
| LPCVD 应力 | 化学计量约 800–1200MPa 拉；低应力 ＜ 50MPa 拉 |
| PECVD 应力 | 约 –200 至 +200MPa 可调 |
| 参数 | 规格 / 可定制范围 |
|---|---|
| KOH 选择比 | ＞ 1000:1（LPCVD） |
| TMAH 选择比 | ＞ 5000:1（LPCVD） |
| BHF 速率 | LPCVD 约 0.5–1.5nm/min；PECVD 约 20–200nm/min |
| 台阶覆盖 | ＞ 95%（LPCVD） |
| 直径 / 晶向 | 100–300mm；〈100〉、〈111〉、〈110〉 |
| 氢含量 | LPCVD 约 1–3at%；PECVD 约 10–25at% |
设备与工艺装备
| 设备类别 | 典型配置 | 用途 |
|---|---|---|
| 沉积炉 | LPCVD 卧式 / 立式炉 | 热壁批量沉积 |
| PECVD 反应器 | 平行板 / 感应耦合 | 低温等离子沉积 |
| 椭偏仪 | 膜厚 / 折射率测量 | 多点映射 |
| 应力测量 | 晶圆曲率扫描 | Stoney 应力计算 |
| FTIR 光谱 | 化学键分析 | Si–H / N–H 含量 |
| 湿法台 | BHF 速率验证 | 膜密度代理指标 |
LPCVD 和 PECVD 氮化硅怎么选？
LPCVD 致密、耐化学，适合 MEMS 与硬掩模；PECVD 低温、应力可调，适合金属化后钝化。
氮化硅膜应力偏大怎么办？
可选富硅低应力配方（拉应力 ＜ 50MPa）、双频 PECVD 或后退火；双面沉积可平衡应力。
氮化硅为什么适合做 KOH 掩模？
LPCVD 氮化硅在 KOH 中的选择比超过 1000:1，几乎不被腐蚀。
氮化硅和氧化硅有何不同？
氮化硅是沉积膜、不耗硅、阻挡能力强、应力可调；氧化硅可热生长、界面质量更优。
随批提供哪些报告？
椭偏膜厚 / 折射率、应力、FTIR 与 BHF 刻蚀速率。
膜厚可以做到多少？
LPCVD 氮化硅膜厚覆盖 20nm–2μm，PECVD 可至约 5μm；具体厚度由沉积方式与用途决定，超出范围或有特殊应力要求时可由工程师评估。
支持哪些直径和晶向？
可供应 100–300mm 直径，晶向覆盖〈100〉〈111〉〈110〉；下单时提供直径、晶向与数量即可报价。
氮化硅的折射率是多少？
化学计量比 LPCVD 氮化硅折射率约 2.00±0.02；低应力富硅配方折射率约 2.2–2.4。折射率可用于区分膜质与判断膜层成分。
可以做双面沉积吗？
可以。双面沉积可平衡膜层应力、减小晶圆翘曲，适合对应力敏感或需双面保护的工艺，具体方案与厚度可随订单确认。
氮化硅主要用在哪些地方？
典型用途包括 MEMS 膜与结构、成品电路钝化、DRIE 与 KOH / TMAH 刻蚀硬掩模、扩散阻挡、CMP 停止层以及低损耗氮化硅光波导。