化学气相淀积【荟萃知识】

<p>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，CVD SiO2的特性和方法，CVD系统的构成和分类，1，精制内容， CVD的基本概念化学气相沉积(chemical vapor deposition ) :将含有构成薄膜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，用某种方法激活，在基板表面发生化学反应，堆积成膜的方法。 2、精制内容、CVD氧化膜和热生长氧化膜、3、精制内容、CVD的工艺特征、CVD成膜温度远远低于基板的熔点和软点，减轻向基板的热变形，减少污染，抑制缺陷的生成，减轻杂质的再分布，适合浅结分离器件和VLSI电路的制造， 而且设备简单重现性好的薄膜成分可以正确控制，配合范围宽的沉积速度一般比PVD高，厚度范围宽，从数百埃到数毫米，可以大量生产的沉积薄膜结构完整，致密，与基板的密合性好，台阶复盖性能好，薄膜的纯度差4、精制内容，CVD薄膜的应用，浅沟隔离(STI，USG )侧壁掩蔽(Sidewall，USG )前的金属化介质层(PMD，PSG，BPSG )金属间介质层(IMD，USG，FSG )钝化保护层(PD，Oxide/Nitride )的反射精制内容浅沟隔离(STI )、7、精制内容、侧壁掩蔽、8、精制内容、6.1 CVD模型、9、精制内容、10、精制内容、CVD的基本工艺、反应剂在主气流中的输送； 反应剂从主气流扩散，通过边界层到达基板表面，反应剂吸附在表面； 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分离，被排除。 11、纯化内容、CVD中可用的化学反应必须满足的条件、沉积温度下，除了反应剂必须具有足够高的蒸气压的沉积物外， 反应的其他产物必须挥发性，沉积本身必须具有足够低的蒸气压，化学反应速度必须足够快，以缩短沉积时间，沉积温度必须足够低，以不影响前面的工艺，化学反应应该发生在加热基板的表面，以气相进行化学反应。 12、纯化内容、边界层理论、粘性流动：气压高时(平均自由距离远小于反应室尺寸)，气体和固体间的摩擦力使紧贴固体表面的气流速度为零，在气流方向上没有速度梯度，在垂直气流方向上流速呈抛物线型变化，称为泊松流。 边界层(表面层、慢流层)的概念：气体在硅片表面流动时，速度紊乱，发生抛物线型变化，同时有反应剂浓度梯度的薄层也称为边界层，也称为表面层、慢流层。 13、纯化内容、边界层厚度：雷诺数： Re=UL/雷诺数表示流体运动中的惯性效果与粘性效果之比，Re低时，气流为平流型，Re大时，气流为湍流型，14、纯化内容、Grove模型，f1=Hg (CG-cs ) F2 在kshg情况下表面反应控制： G=(Cg ks ) /N1 hg Ks的情况下，质量输送控制： g=(cghg )/n1，15，决定精制内容、ks的要因：决定温度ks=k0exp(-ea/kt)Hg的要因：气体流速、气体成分、系统压力hg=Dg/s； 因此，为了保证均匀的沉积速度，相对于表面反应控制，对于品质输送控制，到处保持一定的温度，到处保持一定的反应剂浓度，16、精制内容、沉积速度和温度的关系，17、精制内容、6.2化学气相沉积系统CVD系统通常， 气体源或液体源气体输入管线的气体流量控制反应室的基座加热和控制系统(其他激活方式)温度控制和测量系统减压系统(可选)，18、精制内容、CVD气体源、气体源(SiH4)的很多气体有毒、易燃、腐蚀性强。</p><p>液态源(TEOS，Tetra-Ethyl-Oxy-Silane )液体气压低，危险性小，运输方便，沉积薄膜特性好。 鼓泡法(温度)加热液体源液体源直接注入法，19，精制内容，鼓泡法液体源，20，精制内容，CVD常用源，21，精制内容，CVD反应室热源，CVD反应室热源：热壁式： Tw=Ts，气流稳定，结构简单，侧壁堆积严重； 冷壁式： Tw</p>