cvd化學(xué)氣相淀積ppt課件-wenkub.com
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【正文】 2022/6/2 54 硅化鎢的 CVD ? WSiX WF6(氣 ) +2SiH4 (氣 ) 2WSi2 (固 ) +6HF(氣 ) + H2 (氣 ) 反應(yīng)條件：氣壓： 50300托 溫度： 300400度 ⅰ .若 x＜ ，高溫過程中，易于從多晶硅上碎裂剝離； ⅱ .若 x＞ ，硅化物薄膜中含有過量硅，可避免碎裂剝離，避免損耗下方的多晶材料。 2022/6/2 49 1 2022/6/2 50 金屬的 CVD 鎢的 CVD 用途： ①作為填充（鎢插塞）（ plug） ② 用作局部互連材料（電阻率較低） CVDW薄膜的工藝： 選擇性淀積和覆蓋性淀積 CVDW廣泛用于互聯(lián)的難熔金屬的原因： ； ； 、很好的保形臺階覆蓋能力，且熱擴(kuò)散系數(shù)和硅相近； 。主要反應(yīng)式如下： 3SiO2+4NH3?Si3N4+12H2 （ 式一） 3SiH2Cl2+4NH3?Si3N4+6HCl+6H2 （ 式二） 3SiCl4+4NH3?SiN4+12HCl （ 式三） 其中以（式三）硅烷與氨反應(yīng)最為常用。 表面遷移：反應(yīng)物分子在被黏附之前在表面發(fā)生的遷移。 2022/6/2 42 3. SiO2薄膜性質(zhì) 2022/6/2 43 CVDSiO2薄膜的臺階覆蓋 ? 保形覆蓋：無論襯底表面有什么樣的傾斜圖形，在所有圖形的上面都能淀積有相同厚度的薄膜。 3. TEOS/ O3混合源的二氧化硅淀積 臭氧 O3— 可提高淀積速率。 2〉 SiO2淀積源中加入 TMP實(shí)現(xiàn) P的摻雜。 C Si(OC2H5)4 + O2 SiO2 +副產(chǎn)物 優(yōu)點(diǎn)：薄膜具有更好的臺階覆蓋和間隙填充特性 淀積溫度可相對降低。 C n型摻雜，摻雜劑： POCl3,PH3等含磷氣體 可精確控制摻入雜質(zhì)的數(shù)量。 C 左右， 110晶向的晶粒占主導(dǎo) ? 675 176。 2022/6/2 30 淀積條件對多晶硅結(jié)構(gòu)及淀積速率的影響 ? 淀積溫度、壓力、摻雜類型、濃度及隨后的熱處理過程 ? ﹤ 580 176。 化學(xué)氣相淀積多晶硅 采用 LPCVD工藝，在 580~650176。 ② 晶粒間界處大量的懸掛鍵可俘獲自由載流子： ↓ 自由載流子的濃度并使鄰近的晶粒耗盡； 引起多晶硅內(nèi)部電勢的變化。 2022/6/2 25 多晶硅薄膜的性質(zhì) 多晶硅薄膜 —由小單晶（ 100nm量級）的晶粒組成，存在大量的晶粒間界。晶界（疇壁）對于決定電導(dǎo)率、機(jī)械剛度和化學(xué)刻蝕特性很重要。 加工方法： 1）通過高溫熔融 /再結(jié)晶生長單晶硅圓片；2）外延生長硅薄膜； 3）通過全部加熱或局部加熱，使多晶硅或非晶硅再結(jié)晶。 2022/6/2 21 ? 敘述其他策略 ? 列出每項(xiàng)的優(yōu)勢和劣勢 ? 敘述每項(xiàng)所需的消耗 6 2022/6/2 22 PECVD： Plasmaenhanced CVD –利用非熱能源的 RF等離子體來激活和維持化學(xué)反應(yīng)。 應(yīng)用情況： 多晶硅 ： SiH4/Ar(He) 620℃ Si3N4: SiH2Cl2 +NH3 750~800℃ PSG: SiH4 +PH3 +O2 450℃ BSG: B2H6 +O2 450℃ SiO2: SiH2Cl2 +NO2 910℃ 氣缺現(xiàn)象：當(dāng)氣體反應(yīng)劑被消耗而出現(xiàn)的反應(yīng)劑濃度改變的現(xiàn)象。 2022/6/2 16 CVD系統(tǒng)的分類 3 化學(xué)淀積方法 : APCVD 2. 低壓化學(xué)氣相淀積 LPCVD PCVD 2022/6/2 17 —適用于介質(zhì)薄膜的淀積 4 2022/6/2 18 特點(diǎn) :用于 SiO2的淀積，由質(zhì)量輸運(yùn)控制淀積速率，因此必須精確控制在單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)每個(gè)硅片表面及同一表面不同位置的反應(yīng)劑數(shù)量。 CVD反應(yīng)室的熱源 熱壁式 CVD系統(tǒng)： TW=TS 冷壁式 CVD系統(tǒng)： TW﹤ TS ? 電阻加熱法： ① 利用纏繞在反應(yīng)管外側(cè)的電阻絲加熱，形成熱壁系統(tǒng)。 2022/6/2 13 化學(xué)氣相淀積系統(tǒng) ①氣態(tài)源或液態(tài)源 ② 氣體輸入管道 ③ 氣體流量控制 ④ 反應(yīng)室 ⑤ 基座加熱及控制系
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