随着微机电系统(MEMS)的飞速发展,器件的尺寸变得越来越小,在微/纳米尺度下,薄膜的热学性能显得越发重要,其热性能的好坏直接决定着MEMS器件的稳定性。但是在尺寸效应的影响下,薄膜的热物性和块体材料的表现出很大的差异性,经典的测试理论已无法适应于薄膜热学性能的测试。此外,氮化硅是一种物理和化学性能都很优秀的半导体材料,在IC和MEMS器件领域,氮化硅是介电层以及表面钝化层的首选功能性材料,这就要求氮化硅薄膜具有良好的热物性。因此针对氮化硅薄膜的热学性能,特别是热导率,设计相应的微测试结构,并对其进行准确的测试和分析有着重大的意义。首先,本文简单描述了制备高频氮化硅的PECVD设备,并详细地记录了硅烷和氨气的流量比、工作压强、基板温度的变化对氮化硅薄膜特性(折射率、密度和沉积速率)的影响,并使用origin软件对这些参数进行了分析和研究。其次,简要介绍了有限元仿真软件COMSOL独特的优点。提出了热导率测试模型—悬臂梁结构,并使用COMSOL软件从热学方面和力学方面对悬臂梁进行了仿真分析,了解了悬臂梁温升的最大值随其长度的增加而增大的关系,发现了悬臂梁的长宽比总是大于9才能使悬臂梁结构满足一维热传导模型。最后,本论文着重讨论了氮化硅热导率测试结构的设计和制备。使用L-edit软件对测试版图进行了改进,比如牺牲层不再图形化,这样避免了铝引线爬坡问题,电连接可靠性基本不再受限于此问题。此外,把加热测温条宽度增加,降低工艺的难度。然后介绍了5英寸版图三层结构的材料,制备成实验用的掩膜版。最后设计了热导率测试结构的流程单,并指出了制备过程中各个环节相关的参数和注意事项,对每一步制备的结构图形做了详细的记录。