cvd化學(xué)氣相淀積ppt課件(參考版)
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【正文】 。 2022/6/2 53 常見問題： （ 1） CVD鎢膜的應(yīng)力：導(dǎo)致硅片彎曲； （ 2）在晶片背面和側(cè)邊的鎢淀積； （ 3） CVD鎢過程中形成的微粒； （ 4）接觸孔及通孔的鎢拴的電阻： 鎢膜電阻率 10uΩ .cm 1um接觸孔 電阻 5Ω 電阻 （ 5）覆蓋式鎢淀積過程中出現(xiàn)的失效情況。 2022/6/2 51 1. CVDW 的化學(xué)反應(yīng) 設(shè)備：冷壁低壓系統(tǒng) 反應(yīng)源： WF6 ， WCl6 ， W(CO) 6 ⅰ .與 Si反應(yīng) 2WF6(氣 ) +3Si (固 ) 2W (固 ) +3SiF4 (氣 ) ⅱ .與 H2反應(yīng) WF6(氣 ) +3H2 (氣 ) W (固 ) +6HF (氣 ) ⅲ .與 SiH4反應(yīng) 2WF6(氣 ) +3SiH4 (氣 ) 2W (固 ) +3SiF4 (氣 ) + 6H2 (氣 ) 300℃ ﹤ 450℃ 300℃ 2022/6/2 52 2. 覆蓋式 CVDW 與回刻 用 W 填充接觸孔和通孔的工藝步驟： ①表面原位預(yù)清潔處理； ② 淀積一個接觸層（濺射或 CVD形成的 Ti膜 ）； ③淀積一個附著 /阻擋層（濺射或 CVD形成的 TiN膜）； ④覆蓋式 CVDW（兩步淀積）； 第一步：在較低氣壓下與 SiH4反應(yīng)生成幾十個納米的薄鎢層； 第二步：在較高氣壓下與 H2反應(yīng)淀積剩余厚度鎢膜。方程式：等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積氮化硅，常由 SiH4與氨在氬等離子氣氛下或 SiH4在氮等離子氣氛下反應(yīng)生成，其反應(yīng)式如下： SiH4 + NH3 →Si xNyHz + 3H2 (式四 ) ２ SiH4 + N2 →2 Si xNyHz + 3H2 (式五 ) B、 淀積過程的控制參量：淀積薄膜的性質(zhì)與具體淀積條件密切相關(guān)，例如工作頻率、功率、壓力、樣品溫度、反應(yīng)氣體分壓、反應(yīng)器的幾何形狀、電極空間、電極材料和抽率。 2022/6/2 47 B、 淀積過程的主要控制參量： 低壓化學(xué)氣相淀積過程主要控制參量： 壓力、溫度和溫度梯度以及反應(yīng)氣體濃度和比例。 2022/6/2 46 2. 低壓化學(xué)氣相淀積氮化硅薄膜 A、 氮化硅的低壓淀積方程式 ： 氮化硅的低壓化學(xué)氣相淀積主要通過硅烷、二氯二氫硅、四氯化硅與氨在 7008500C溫度范圍內(nèi)反應(yīng)生成。 到達(dá)角越大，黏滯系數(shù)越小，表面遷移能力越強(qiáng)，保形覆蓋越好。 λ較長：薄膜厚度隨溝槽深度的增加而降低； 2022/6/2 44 襯底表面 CVD反應(yīng)氣體分子輸運(yùn)機(jī)制 ? 三種機(jī)制： 入射角： 與 λ相關(guān) 再發(fā)射：在黏滯系數(shù) ＜ 1時出現(xiàn)的傳輸過程。 ? 臺階覆蓋模型 到達(dá)角 λ很?。罕∧さ暮穸日扔诘竭_(dá)角的取值范圍。 解決辦法： SiO2層 +TEOS/ O3氧化層 +SiO2保護(hù)層。 應(yīng)用：淀積非摻雜二氧化硅（ USG）薄膜或 BPSG。 可作為絕緣層和隔離層。 2022/6/2 41 LPCVD ： 以 TEOS為反應(yīng)劑 Si(OC2H5)4 SiO2 + 4C2H4 +2H2O 注意：要加入足夠的氧。 實現(xiàn)摻雜的方法： 1〉 SiO2淀積源中加入 TMB實現(xiàn) B的摻雜。 缺點(diǎn)：隨著金屬線間距的減小，可能會形成空隙。 n﹥ ：該薄膜富硅； n﹤ ：該薄膜低密度多孔 淀積 SiO2的方法 : CVD ： 500℃ 溫度、壓力、反應(yīng)劑濃度、摻雜及反應(yīng)腔形狀都影響淀積速度 1)硅烷為源 A ）和氧反應(yīng) :（鈍化層 SiO2） SiH4(氣 )+O2(氣 ) SiO2(固 )+2H2(氣 ) 2022/6/2 39 B）和 N2O反應(yīng) : SiH4 (氣 )+2N2O (氣 ) SiO2 (固 )+2N2 (氣 )+ 2H2 (氣 ) C)生長磷硅玻璃 PSG（ APCVD） 4PH3 (氣 ) +5O2 (氣 ) 2P2O5 (固 )+6H2 (氣 ) ? 加入磷烷 PH3， 生長磷硅玻璃 PSG ? 加入乙硼烷 B2H6， 生長硼硅玻璃 BSG ? 摻雜 P含量： 5～ 15％（或三氯氧磷） ? 回流 P含量： 2～ 8％鈍化膜
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