文档介绍：本章概要
概述
化学气相淀积
介质及其性能
外延
概述
引言
薄膜淀积是芯片加工过程中一个至关重要的工艺步骤，通过淀积工艺可以在硅片上生长各种导电薄膜层和绝缘薄膜层。
各种不同类型的薄膜淀积到硅片上，在某些情况下，这些薄膜成为器件结构中的一个完整部分，另外一些薄膜则充当了工艺过程中的牺牲品，并且在后续的工艺中被去掉。
本章将讨论薄膜淀积的原理、过程和所需的设备，重点讨论SiO2和Si3N4等绝缘材料薄膜以及多晶硅的淀积。
概述
引言
p+ silicon substrate
p- epi layer
场氧化层
n+
n+
p+
p+
n-well
ILD
氧化硅
垫氧化层
氧化硅
氮化硅
顶层
栅氧化层
侧墙氧化层
金属前氧化层
Poly
金属
多晶
金属
MSI时代cmos工艺的各层薄膜
概述
引言
从MSI到LSI时代，芯片的设计和加工相对较为直接，上图给出了制作一个早期nMOS所需的淀积层。图中器件的特征尺寸远大于1µm。如图所示，由于各层材料高度和形状的变化，硅片上各层并不平坦，这将成为VLSI时代所需的多层金属高密度芯片制造的限制因素。
随着特征尺寸越来越小，在当今的高级微芯片加工过程中，需要6层甚至更多的金属来做连接，各金属之间的绝缘就显得非常重要，所以，在芯片制造过程中，淀积可靠的薄膜材料至关重要。薄膜制备是硅片加工中的一个重要工艺步骤。
概述
多层金属剖面图
钝化层
压点金属
p+ Silicon substrate
Via
ILD-2
ILD-3
ILD-4
ILD-5
M-1
M-2
M-3
M-4
p- Epitaxial layer
p+
ILD-6
LI oxide
STI
n-well
p-well
ILD-1
Poly gate
n+
p+
p+
n+
n+
LI metal
概述
芯片中的金属层
概述
薄膜淀积
半导体器件工艺中的“薄膜”是一种固态薄膜，薄膜淀积是指任何在硅片衬底上物理淀积一层膜的工艺，属于薄膜制造的一种工艺，所淀积的薄膜可以是导体、绝缘材料或者半导体材料。比如二氧化硅（SiO2）、氮化硅（Si3N4）、多晶硅以及金属（Cu、W）.
概述
固态薄膜
Silicon substrate
Oxide
宽
长
厚
与衬底相比
薄膜非常薄
概述
薄膜特性
好的台阶覆盖能力
填充高的深宽比间隙的能力
好的厚度均匀性
高纯度和高密度
受控制的化学剂量
高度的结构完整性和低的膜应力
好的电学特性
对衬底材料或下层膜好的黏附性
概述
膜对台阶的覆盖
我们期望膜在硅片表面上厚度一致，但由于硅片表面台阶的存在，如果淀积的膜在台阶上过度的变薄，就容易导致高的膜应力、电短路或在器件中产生不希望的诱生电荷。应力还可能导致衬底发生凸起或凹陷的变形。
共形台阶覆盖
非共形台阶覆盖
均匀厚度