淀积aa制是安定学习教案

1、会计学1淀积淀积aa制是安定制是安定(ndng)第一页，共114页。 所谓薄膜，是指在衬底上生长的薄的固体物质，其某一维的尺寸（通常是厚度）远远小于另外两维上的尺寸。 这些(zhxi)膜很薄，以致它们的电学和机械学特性完全不同于同种材料的更厚的膜。 在制造工艺中，多种不同类型的膜淀积到硅片上。在某些情况下，这些(zhxi)膜成为器件结构中的一个完整部分，另外一些膜则充当了工艺过程中的牺牲层，并且在后续的工艺中被去掉。 第1页/共113页第二页，共114页。第2页/共113页第三页，共114页。Si3N4第3页/共113页第四页，共114页。 淀积刻蚀制备(zhbi)多晶硅栅多晶硅栅第4页/共1

2、13页第五页，共114页。WAlSiO2Ti 互连工艺(gngy)中各类淀积的薄膜第5页/共113页第六页，共114页。第6页/共113页第七页，共114页。第7页/共113页第八页，共114页。第8页/共113页第九页，共114页。共形台阶覆盖非共型台阶覆盖均匀厚度第9页/共113页第十页，共114页。第10页/共113页第十一页，共114页。第11页/共113页第十二页，共114页。深宽比 = 深度 宽度=2 1深宽比 = 500 250 500 D250 W第12页/共113页第十三页，共114页。第13页/共113页第十四页，共114页。第14页/共113页第十五页，共114页。第15

3、页/共113页第十六页，共114页。第16页/共113页第十七页，共114页。第17页/共113页第十八页，共114页。第18页/共113页第十九页，共114页。 第二步聚集(jj)成束，也称为岛生长。这些随机方向的岛束依照表面的迁移率和束密度来生长。岛束不断生长，直到第三步即形成连续的膜，这些岛束汇集合并形成固态的薄层并延伸铺满衬底表面。第19页/共113页第二十页，共114页。连续的膜气体分子成核凝聚衬底第20页/共113页第二十一页，共114页。第21页/共113页第二十二页，共114页。第22页/共113页第二十三页，共114页。第23页/共113页第二十四页，共114页。第24页/共

4、113页第二十五页，共114页。第25页/共113页第二十六页，共114页。第26页/共113页第二十七页，共114页。 的化学过程 CVD过程有5种基本(jbn)的化学反应 : 1高温分解 2光分解 3还原反应 4氧化反应 5氧化还原反应第27页/共113页第二十八页，共114页。第28页/共113页第二十九页，共114页。第29页/共113页第三十页，共114页。第30页/共113页第三十一页，共114页。CVD 反应室衬底连续膜 8)副产物去除 1) 反应物的质量传输副产物 2) 薄膜先驱物反应 3) 气体分子扩散 4) 先驱物的吸附 5) 先驱物扩散到衬底中 6) 表面反应 7) 副产

5、物的解吸附作用排气Gas delivery第31页/共113页第三十二页，共114页。第32页/共113页第三十三页，共114页。u扩散速率1000第71页/共113页第七十二页，共114页。第72页/共113页第七十三页，共114页。第73页/共113页第七十四页，共114页。天然的限制。天然的限制。第74页/共113页第七十五页，共114页。silicon substratep-welln-wellCMOSLOCOS IsolationGrow Thin OxideDeposit NitrideDeposit ResistUV ExposureDevelop ResistEtch Nitr

6、ideRemove Resist第75页/共113页第七十六页，共114页。CMOSLOCOS Isolationsilicon substratep-welln-wellDeposit ResistUV ExposureDevelop ResistField Implant BRemove ResistGrow Field OxideFoxRemove NitrideRemove Oxide第76页/共113页第七十七页，共114页。第77页/共113页第七十八页，共114页。第78页/共113页第七十九页，共114页。第79页/共113页第八十页，共114页。第80页/共113页第八十一页

7、，共114页。第81页/共113页第八十二页，共114页。 4. STI槽刻蚀 在外延(wiyn)层上选择刻蚀开隔离区第82页/共113页第八十三页，共114页。去光刻胶 第83页/共113页第八十四页，共114页。* STI氧化物填充(tinchng)1. 沟槽衬垫氧化硅第84页/共113页第八十五页，共114页。 2. 沟槽(u co)CVD氧化物填充 隔离(gl)槽CVD氧化硅 第85页/共113页第八十六页，共114页。* STI 氧化层抛光(pogung) 氮化物去除1. 沟槽氧化物抛光(pogung)(CMP)第86页/共113页第八十七页，共114页。2. 氮化物去除(q ch)

8、 第87页/共113页第八十八页，共114页。第88页/共113页第八十九页，共114页。 有许多低k绝缘介质采用硅片旋涂的方法，称为旋涂绝缘介质（SOD）。SOD技术(jsh)较CVD工艺更为经济。大多数SOD应用采用标准的旋转涂胶机旋涂介质，并采用普通的炉管。表9.3给出了一个旋涂介质并形成膜的大致工艺。 新的低k材料更不易吸潮，有更好的抗开裂性。基于这些特点，不需要掩蔽氧化层而直接用单层淀积就可以接受了。然而在某些情况下，需要能促进粘附的材料。 第89页/共113页第九十页，共114页。2)处理后的SOG1)最初SOG间隙填充3)CVD 氧化硅帽帽第90页/共113页第九十一页，共114

9、页。 外延就是在单晶衬底上淀积一层薄的单晶层（见图9.9）。外延为器件设计者在优化器件性能方面提供了很大的灵活性，例如可以控制外延层掺杂厚度(hud)、浓度、轮廓。外延层还可以减少CMOS器件中的闩锁效应。 如果膜和衬底的材料相同（例如硅衬底上长硅膜），这样的膜生长称为同质外延。膜材料与衬底材料不一致的情况（例如硅衬底上长氧化铝）称为异质外延。 第91页/共113页第九十二页，共114页。SiSiClClHHSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiClHClH化学反应副产物淀积的硅外延层单晶硅衬底第92页/共113页第九十三页，共114页。第93页/共113页第九十四页，共114页。 可以

10、采用多种方法在硅片表面(biomin)生长单晶层，包括固相、液相、气相以及分子束外延。在IC制造中一般采用三种外延方法： 第94页/共113页第九十五页，共114页。第95页/共113页第九十六页，共114页。Dopant (AsH3 or B2 H3)H2SiH2 Cl2RF感应加热线圈感应基座硅片真空泵第96页/共113页第九十七页，共114页。第97页/共113页第九十八页，共114页。第98页/共113页第九十九页，共114页。第99页/共113页第一百页，共114页。n Ga（CH3）3 AsH3 GaAsCH4第100页/共113页第一百零一页，共114页。第101页/共113页第

11、一百零二页，共114页。第102页/共113页第一百零三页，共114页。第103页/共113页第一百零四页，共114页。第104页/共113页第一百零五页，共114页。9.7 CVD质量(zhling)测量第105页/共113页第一百零六页，共114页。b) SiO2 被平坦化c) 被淀积的下一层铝SiO2中由钥匙孔引起的金属空洞a) 由PECVD淀积的SiO2SiO2在层间介质中的钥匙孔缺陷铝第106页/共113页第一百零七页，共114页。 与膜相关(xinggun)的颗粒沾污 通过分析颗粒在膜的顶部，中间，还是(hi shi)下面，可以分析出颗粒的来源：1) 在膜的顶部：说明颗粒是在淀积后形成的，其来源是热壁反应器的侧墙和传送带驱动反应器。2) 在膜中：说明颗粒是在淀积中形成的。原因是气相成核颗粒的气体源中硅烷或硅含量过高。气体中的杂质也会导致颗粒。3) 在膜的下面：说明颗粒是在淀积前就存在的。来源主要是硅片淀积前碳硅化物，石英或反应器的内墙。第107页/共113页第一百零八页，共114页。n RF功率：降低功率来减小应功率：降低功率来减小应力。力。n压力：增加压力会导致更高压力：增加压力会导致更高的膜应力。的膜应力。第108页/共113页第一百零九页，共114页。2213ETtR其中(qzhng)，是