cvd化學(xué)氣相淀積ppt課件-在線(xiàn)瀏覽
2025-06-22 12:06本頁(yè)面
【正文】 單 位 時(shí) 間 內(nèi) 通 過(guò) 單 位 面 積 的 原 子 或 分 子 數(shù)（ 原 子 或 分 子 / c m2s e c ）F1 主 氣 流 到 襯 底 表 面 的 反 應(yīng) 劑 流 密 度F2 反 應(yīng) 劑 在 表 面 反 應(yīng) 后 淀 積 成 固 態(tài) 薄 膜 的 的 流 密 度F1= hg( Cg Cs)F2= ksCshg 氣 相 質(zhì) 量 輸 運(yùn) 系 數(shù)ks 表 面 化 學(xué) 反 應(yīng) 速 率 常 數(shù)F = F1= F2CsCg1 + ks/ hg圖 6 . 4 G r o v e 模 型=2022/6/2 9 結(jié)論： 圖 ： ①反應(yīng)劑的濃度 Cg；（沒(méi)有使用稀釋氣體時(shí)適用） ②在氣相反應(yīng)中反應(yīng)劑的摩爾百分比 Y。 Cg或 Y為常數(shù)時(shí)，薄膜淀積速率由 hg和 ks中較小的一個(gè)決定。 隨溫度的升高而成指數(shù)增加。 其輸運(yùn)過(guò)程通過(guò)氣相擴(kuò)散完成。 2022/6/2 11 如圖 條件：質(zhì)量輸運(yùn)速率控制 根據(jù)菲克第一定律和式 ，得到 氣流速率 ﹤ ，淀積速率與主氣流速度 Um的平方根成正比。 氣流速率持續(xù) ↑ ，淀積速率達(dá)到一個(gè)極大值，與氣流速率無(wú)關(guān)。 3 R e2=hgLDghg= Dg/ δg2022/6/2 12 總結(jié) Grove模型是一個(gè)簡(jiǎn)化的模型： 忽略了 ； ； 認(rèn)為 。 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 基座加熱及控制系統(tǒng) ⑥ 溫度控制及測(cè)量系統(tǒng) 2022/6/2 14 CVD的氣體源 ：已被取代。 存在問(wèn)題：較難控制反應(yīng)劑的濃度； 低氣壓下反應(yīng)劑容易凝聚。 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)。 ? 電感加熱或高能輻射燈加熱 均為直接加熱硅片和基座，形成冷壁系統(tǒng) 不同：電感加熱，通過(guò)射頻電源在基座上產(chǎn)生渦流，導(dǎo)致硅片和基座的溫度升高。 2022/6/2 16 CVD系統(tǒng)的分類(lèi) 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。 176。 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。 避免方法：①水平方向上逐漸提高溫度來(lái)加快反應(yīng)速度；②采用分布式的氣體入口；③增加反應(yīng)室中氣流速度。 2022/6/2 21 ? 敘述其他策略 ? 列出每項(xiàng)的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì) ? 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(lái)激活和維持化學(xué)反應(yīng)。 通常情況下： ~ ,頻率 50k~ 適用于布線(xiàn)隔離 Si3N4: SiH2Cl2 +NH3 PSG: SiH4 +PH3 +O2 2022/6/2 23 CVD多晶硅特性和淀積方法 硅的三種形態(tài)：?jiǎn)尉Ч?、多晶硅和非晶硅? 加工方法： 1）通過(guò)高溫熔融 /再結(jié)晶生長(zhǎng)單晶硅圓片；2）外延生長(zhǎng)硅薄膜； 3）通過(guò)全部加熱或局部加熱，使多晶硅或非晶硅再結(jié)晶。每個(gè)晶疇里，晶格規(guī)則排列。晶界（疇壁）對(duì)于決定電導(dǎo)率、機(jī)械剛度和化學(xué)刻蝕特性很重要。 ③ 非晶硅：晶格不規(guī)則排列。 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(jí)）的晶粒組成，存在大量的晶粒間界。 2022/6/2 26 半導(dǎo)體性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和摻雜有關(guān)。 ② 晶
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1