[精选]薄膜工艺技术4599.pptx

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1、薄膜工艺技术交流 CVD部分一：概述一：概述二：二：CVD沉积原理及特点沉积原理及特点三：三：CVD沉积膜及其应用沉积膜及其应用四：四：CVD方法及设备方法及设备五：薄膜技术的发展五：薄膜技术的发展一：概述一：概述 基本上，集成电路是由数层材质不同的薄膜组成，而使这些薄膜覆盖在硅晶片上的技术，便是所谓的薄膜沉积及薄膜成长技术。沉积：成长：薄膜沉积技术的发展，从早期的蒸镀开始至今，已经发展成为两个主要的方向：CVD和PVD 经过数十年的发展，CVD已经成为半导体生产过程中最重要的薄膜沉积方法。PVD的应用大都局限在金属膜的沉积上；而CVD几乎所有的半导体元件所需要的薄膜，不论是导体，半导体，或者

2、介电材料，都可以沉积。在目前的VLSI及ULSI生产过程中，除了某些材料因特殊原因还在用溅镀法之外，如铝硅铜合金及钛等，所有其他的薄膜均用CVD法来沉积。二：二：CVD沉积原理及特点沉积原理及特点A：定义：指使一种或数种物质的气体，以指使一种或数种物质的气体，以某种方式激活某种方式激活后，后，在衬底发生化学反应，并淀积出所需固体薄膜的生长技在衬底发生化学反应，并淀积出所需固体薄膜的生长技术术B：沉积原理：（误区（误区）（画图）（画图）用CVD法沉积硅薄膜实际上是从气相中生长晶体的复相物理化学过程，是一个比较复杂的过程。大致可分为以下几步：反应物分子通过输运和扩散到衬底表面。反应物分子吸附在衬底

3、表面。吸附分子间或吸附分子与气体分子间发生化学反应，形成晶核 晶核生长-晶粒聚结-缝道填补-沉积膜成长。二：二：CVD沉积原理及特点沉积原理及特点C：CVD工艺特点：1）CVD成膜温度远低于体材料的熔点或软点。因 此减轻了衬底片的热形变，减少了玷污，抑制了缺 陷生成;设备简单，重复性好；（2）薄膜的成分精确可控；（3）淀积速率一般高于PVD（如蒸发、溅射等）（4）淀积膜结构完整、致密，与衬底粘附性好。（5）极佳的覆盖能力二：二：CVD沉积原理及特点沉积原理及特点D：薄膜的参数厚度均匀性/台阶覆盖性（画图说明）表面平整度/粗糙度自由应力洁净度完整性影响薄膜质量和沉积速率的参数：反应气体流量，反应

4、压力，腔室温度，是否参杂及参杂数量，RF频率和功率三：三：CVD沉积膜及其应用沉积膜及其应用 前面说过，CVD几乎可以沉积半导体元件所需要的所有薄膜。主要的介电材料有SiO2,SN，PSG，BPSG等；导体要W，Mo及多晶硅；半导体则有硅。一：外延（EPI）指在单晶衬底上生长一层新的单晶的技术。同质：异质：SICL4+2H2=SI+4HCL过程非常复杂，不易控制。实例：50000三：三：CVD沉积膜及其应用沉积膜及其应用反应式及应用（见下表）举例说明补充：1：BPSG（参杂的二氧化硅）作用：1，2，3 反应式：SIH4+2N2O=SIO2+H2+2N2 PH3+N2O=B2H6+N2O=2：S

5、N：LOCOS技术，FOX SIH2CL2+NH3=钝化：SN对碱金属和水气极强的扩散阻挡能力 3：关于TEOS TEOS结构：用TEOS代替普通SIO2原因：用于IMD，台阶覆盖性极好；热稳定性好；相对普通的二氧化硅，较致密 缺点：颗粒度 与TEOS相对应，BPSG可用TMB，TMPO来沉积。SI（OC2H5）4，B（OC2H5）3，PO（OCH3）3代替了由剧毒的B2H6和PH3。4：Tungsten plug（画图）用于上下金属层间的中间金属连接物，用钨的原因？基本上会用钨来作为半导体元件的金属内连线。原因？四：四：CVD方法及设备方法及设备 一般而言，任何CVD系统均包括一个反应腔室，

6、一组气体传输系统，排气系统及工艺控制系统等。A.APCVD（工作特点，缺点？）B.LPCVD（比较普遍的原因）C.PECVD（占CVD主流的原因：低压和低温）D.下面主要介绍LPCVD和PECVDE.1：LPCVDu结构(画图）u工作原理及压力2：PECVDu工作原理：能够低温反应的原因u结构 3：LPCVD和PECVD沉积膜差别 一般的，PECVD主要用来沉积介电材料膜。而LPCVD则都可进行沉积（本公司也不例外）。对于介电材料膜区别：SIO2：主要是台阶覆盖性区别（IMD）。SN：LPCVD用SIH2CL2为主的反应物（因为以SIH4为主的反应物沉积的SN均匀性较差）；此法沉积的SN膜成分

7、单纯，一般用在SIO2 层之刻蚀或FOX的掩模上。而PECVD 是以SIH4为主的反应物，成分不如LP的单纯。原因？应力：LPCVD法沉积的SN应力非常大，故LPCVD沉积的SN不宜超过一定的范围，以免发生龟裂。由于PECVD可以凭借RF功率的调整，来控制离子对沉积膜的轰击，使SN应力下降。所以用作保护层的SN可以沉积的比较厚（PECVD沉积的），以便抵挡外来的水气、碱金属离子及机械性的创伤。这可以说是以PECVD法进行薄膜沉积时除了反应温度的另外一个主要优点。五：薄膜技术的发展和应用五：薄膜技术的发展和应用 随着集成电路的规模越来越大，尺寸越来越小，电路功能越来越强大，今后的CVD发展将集中

8、在如何沉积新的材料，如何使用新的沉积技术以及如何改善沉积膜的阶梯覆盖能力。当然，薄膜技术并不仅仅局限于半导体行业，在其他的许多行业，如需要沉积金刚石或类金刚石以及有机物膜时，传统的CVD和PVD便出现了瓶颈。其他的技术如PLD(pulsed laser deposition)便显示出了它独特的一面。Thanks9、静夜四无邻，荒居旧业贫。5月-235月-23Saturday,May 20,202310、雨中黄叶树，灯下白头人。10:06:3210:06:3210:065/20/2023 10:06:32 AM11、以我独沈久，愧君相见频。5月-2310:06:3210:06May-2320-M

9、ay-2312、故人江海别，几度隔山川。10:06:3210:06:3210:06Saturday,May 20,202313、乍见翻疑梦，相悲各问年。5月-235月-2310:06:3210:06:32May 20,202314、他乡生白发，旧国见青山。20 五月 202310:06:32 上午10:06:325月-2315、比不了得就不比，得不到的就不要。五月 2310:06 上午5月-2310:06May 20,202316、行动出成果，工作出财富。2023/5/20 10:06:3210:06:3220 May 202317、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线

10、向前。10:06:32 上午10:06 上午10:06:325月-239、没有失败，只有暂时停止成功！。5月-235月-23Saturday,May 20,202310、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。10:06:3210:06:3210:065/20/2023 10:06:32 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。5月-2310:06:3210:06May-2320-May-2312、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。10:06:3210:06:3210:06Saturday,May 20,202313、不知香积寺，数里入云峰。5月-23

11、5月-2310:06:3210:06:32May 20,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。20 五月 202310:06:32 上午10:06:325月-2315、楚塞三湘接，荆门九派通。五月 2310:06 上午5月-2310:06May 20,202316、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2023/5/20 10:06:3210:06:3220 May 202317、空山新雨后，天气晚来秋。10:06:32 上午10:06 上午10:06:325月-239、杨柳散和风，青山澹吾虑。5月-235月-23Saturday,May 20,202310、阅读一切好书如同

12、和过去最杰出的人谈话。10:06:3210:06:3210:065/20/2023 10:06:32 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。5月-2310:06:3210:06May-2320-May-2312、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。10:06:3210:06:3210:06Saturday,May 20,202313、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。5月-235月-2310:06:3210:06:32May 20,202314、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。20 五月 202310:06:33 上午10:06:335月-2315、最具挑战性的挑战莫

13、过于提升自我。五月 2310:06 上午5月-2310:06May 20,202316、业余生活要有意义，不要越轨。2023/5/20 10:06:3310:06:3320 May 202317、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。10:06:33 上午10:06 上午10:06:335月-23MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉