文档介绍：集成电路制造技术 第六章化学气相淀积
西安电子科技大学
微电子学院
戴显英
2013年9月
本章主要内容
CVD介质薄膜的应用
CVD氧化硅与热生长氧化硅
CVD模型:淀积速率
CVD系统:APCVD、LPCVD、PECVD
CVD多晶硅
CVD二氧化硅
CVD氮化硅
CVD金属
CVD与PVD
第六章化学气相淀积
化学气相淀积:CVD,Chemical Vapour Deposition。
通过气态物质的化学反应,在衬底上淀积一层薄膜的工艺过程。
CVD薄膜:集成电路工艺所需的几乎所有薄膜,如SiO2、Si3N4、PSG、BSG(绝缘介质)多晶硅、金属(互连线/接触孔/电极)、单晶硅(外延)等。
CVD特点:淀积温度低、薄膜成分和厚度易于控制、均匀性和重复性好、台阶覆盖好、适用范围广、设备简单等
CVD系统:常压CVD(APCVD)、低压CVD(LPCVD)和等离子增强CVD(PECVD)
CVD氧化层与热生长氧化层的比较
热生长氧化层
裸硅片
CVD氧化层
热氧化处理
CVD
热生长氧化硅
• O来源于气源,Si来源于衬底
•氧化物生长消耗硅衬底
氧化温度高、氧化速率慢
•高质量
CVD 氧化硅
• O和Si都来自气态源
•淀积在衬底表面
•生长温度低(如PECVD)、生长速率高
CVD介质薄膜的应用
浅槽隔离(STI, USG)
侧墙隔离(Sidewall spacer,USG)
金属前介质(PMD, PSG or BPSG)
金属间介质(IMD, USG or FSG)
钝化介质(PD, Oxide/Nitride)
浅槽隔离(STI)
CVD介质薄膜的应用
侧墙隔离(Sidewall spacer)
CVD介质薄膜的应用
思考题:小尺寸器为什么要LDD(轻掺杂源漏)?
CVD介质层的应用实例
基本应用
CVD模型
CVD的基本过程
①传输:反应剂从气相经附面层(边界层)扩散到(Si)表面;
②吸附:反应剂吸附在表面;
③化学反应:在表面进行化学反应,生成薄膜分子及副产物;
④淀积:薄膜分子在表面淀积成薄膜;
⑤脱吸:副产物脱离吸附;
⑥逸出:脱吸的副产物从表面扩散到气相,逸出反应室。
CVD过程图示