薄膜工艺技术
经过数十年的发展,CVD已经成为半导体生产过程中最重要的薄膜沉积方法。PVD的应用大都局限在金属膜的沉积上;而CVD几乎所有的半导体元件所需要的薄膜,不论是导体,半导体,或者介电材料,都可以沉积。
在目前的VLSI及ULSI生产过程中,除了某些材料因特殊原因还在用溅镀法之外,如铝硅铜合金及钛等,所有其他的薄膜均用CVD法来沉积。
二:CVD沉积原理及特点
A:定义:指使一种或数种物质的气体,以某种方式激活后,在衬底发生化学反应,并淀积出所需固体薄膜的生长技术
B:沉积原理:(误区 )(画图)
用CVD法沉积硅薄膜实际上是从气相中生长晶体的复相物理—化学过程,是一个比较复杂的过程。大致可分为以下几步:
反应物分子通过输运和扩散到衬底表面。
反应物分子吸附在衬底表面。
吸附分子间或吸附分子与气体分子间发生化学反应,形成晶核
晶核生长-----晶粒聚结----缝道填补-----沉积膜成长。
二:CVD沉积原理及特点
C:CVD工艺特点:
1)CVD成膜温度远低于体材料的熔点或软点。因 此减轻了衬底片的热形变,减少了玷污,抑制了缺 陷生成; 设备简单,重复性好;(2)薄膜的成分精确可控;(3)淀积速率一般高于PVD(如蒸发、溅射等)
(4)淀积膜结构完整、致密,与衬底粘附性好。
(5)极佳的覆盖能力
二:CVD沉积原理及特点
D:薄膜的参数
厚度
均匀性/台阶覆盖性(画图说明)
表面平整度/粗糙度
自由应力
洁净度
完整性
影响薄膜质量和沉积速率的参数:反应气体流量,反应压力,腔室温度,是否参杂及参杂数量,RF频率和功率
三:CVD沉积膜及其应用
前面说过,CVD几乎可以沉积半导体元件所需要的所有薄膜。主要的介电材料有SiO2,SN,PSG,BPSG等;导体要W,Mo及多晶硅;半导体则有硅。
一:外延(EPI)
指在单晶衬底上生长一层新的单晶的技术。
同质:
异质:
SICL4+2H2=SI+4HCL
过程非常复杂,不易控制。
实例:50000
三:CVD沉积膜及其应用
反应式及应用(见下表)
举例说明
补充:1:BPSG(参杂的二氧化硅)
作用:1,2,3
反应式:SIH4+2N2O=SIO2+H2+2N2
PH3+N2O=
B2H6+N2O=
2:SN:LOCOS技术,FOX
SIH2CL2+NH3=
钝化:SN对碱金属和水气极强的扩散阻挡能力
薄膜工艺技术ppt课件 来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.