化学气相淀积.ppt

<p>天津工业大学集成电路工艺原理，Chap.6化学气相沉积(CVD )，CVD的基本概念，特征和应用，1，CVD的基本模型和控制因素，2，3，CVD多晶硅和氮化硅的方法，4，5，CVDSiO2的特性和方法，CVD系统的组成和分类，天津工业大学集成电路工艺原理， CVD的基本概念化学气相沉积(chemicalvapordeposition ) :将含有构成薄膜的元素的气体反应剂或液体反应剂的蒸汽以合理的流速导入反应室，通过某种方法活化后在基板表面发生化学反应堆积的方法。 天津工业大学集成电路的工艺原理，CVD氧化膜和热生长氧化膜，天津工业大学集成电路的工艺原理，CVD的工艺特点，CVD成膜温度远低于基板的熔点和软点，减少对基板的热应变，减少污染，抑制缺陷的生成，减少杂质的再分布， 适用于浅结分离器件和VLSI电路的制造，而且设备简单，重现性好，膜的成分可正确控制，配合范围广，沉积速度一般高于PVD，厚度范围广，可大量生产从数百毫米到数毫米的沉积薄膜结构完整，致密，与基板密合性好，被台阶复盖天津工业大学集成电路工艺原理，CVD薄膜的应用，浅沟隔离(STI，USG )侧壁掩模(Sidewall，USG )前金属化介质层(PMD，PSG，BPSG )金属间介质层(IMD，USG，FSG )钝化保护层(PD，Oxide/Nitride )抗反射涂层(ARC，SiON ) 天津工业大学集成电路的工艺原理天津工业大学集成电路技术原理、浅沟隔离(STI )、天津工业大学集成电路技术原理、侧壁屏蔽、天津工业大学集成电路技术原理、6.1CVD模型、天津工业大学集成电路技术原理、天津工业大学集成电路技术原理、CVD基本过程、反应剂在主气流中的输送； 反应剂从主气流扩散而通过边界层到达基板表面反应剂被吸附在表面上； 吸附的反应剂在表面反应，堆积成膜的反应副产物和未反应剂从基板表面离开，被排除。 天津工业大学集成电路的工艺原理，在CVD应该满足的化学反应条件、堆积温度下，除反应剂必须具有足够高的蒸汽压的堆积物外， 反应的其他产物必须是挥发性的堆积物本身必须具有足够低的蒸汽压力的化学反应速度，为了缩短堆积时间必须足够快的堆积温度，为了不影响前一工艺必须足够低的化学反应应在加热的基板表面发生，在气相下进行化学反应天津工业大学集成电路技术原理、边界层理论、粘性流动：气压高(平均自由距离远小于反应室尺寸)时，气体与固体之间的摩擦力使固体表面紧密接触的气流速度为零，气流方向无速度梯度，垂直气流方向流速呈抛物线型变化时，称为泊松流。 边界层(表面层、滞流层)的概念：气体在硅晶片表面流动时，速度紊乱，抛物线性变化的同时，有反应剂浓度梯度的薄层称为边界层，也称为表面层、滞流层。 天津工业大学集成电路技术原理，边界层厚度：雷诺数： Re=UL/雷诺数表示流体运动中的惯性效应与粘性效应之比，Re低时，气流为平流型，Re大时，气流为湍流型，天津工业大学集成电路技术原理，Grove模型，f1=Hg (CG-cs ) f2=ks cscs=CG/(11 )</p>