气相沉积技术梗概

、气相沉积技术气相沉积技术分为化学气相沉积与物理气相沉积制备具有各种物理化学性能和物理化学性能（高硬度、高耐热、高热导、高耐蚀、抗氧化、绝缘等）涂层，金属、合金涂层，多种多样的化合物、非金属、半导体、陶瓷和有机物的单层或多层结构上。气

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枳-CVD法「真亭萇機 厂空心阴核离子镀▼热阴极离子镀-电弧离子钗-离子镀j活性反应离子镀（ARE）一射簇离子AUR.F.J.P）爲镀 擁湍LPCVD）瓏謁第据'*CVD 需电養啜%应L金属有机化合物逸分解CVD厂电阳加热燕敏-感应加热蒸煎L电子束撫镀L锻此朿蒸镀一离子東慕镀L反应克空叢橄r二扱鬣射罠-三极及辺机溅射镀-肘救磁控澱射镀一S3控淞竝镇一反应濺射播L-离子束澱射镀""■…丄厂射WiPHCVDLf»EC¥D法一一直IfipECVD-射额岂流PECVD宜擬脉冲PECVDL微«PECVD化学气相沉积热分解反应、金属还原反应、化学输送反应、氧化反应、分解反应、等离子激发反应、光激发（包括激光）反应厚度和质量均匀，反应温度低，涂层和基体结合强度高，工艺装备简单一一面积大，形状复杂的工件物理气相沉积真空、热蒸发、辉光放电-溅射等力学性能，尺寸精度，纯度高，无废气一一精密元件，集成电路，光电器件二、集成电路组成有源器件（晶体管）

双极晶体管结构示意图a）抛面图b）顶视图P型硅片衬底为基础，n阱、源区、漏区、介质层、多晶硅、n阱与衬底的两线以及金属互联线一一多层结构无源器件（如电阻电容）P村.燥c)电容器件的结构图a）多晶硅-扩散b）多晶硅-多晶硅c）多晶硅-金属CMOS工艺中电容被加工成“多晶硅-扩散”、“多晶硅-多晶硅”“多晶硅-金属”结构三、制备集成电路中的气相沉积技术综述（化学、物理、分类、例子）一个简单的例子：硅片衬底，硅片导电一一沉积绝缘层或热生长一层二氧化硅防止相邻电阻间漏电，沉积导电层，光刻，金属线需跨过电阻一一沉积另一层绝缘层，沉积金属互连层。

⑴起駙圍片空丘載化层辽［羽曲电飢材料图舉一个电阻集成电路的制作工艺流程门｝淀根电HI材料复杂集成电路的多层连线结构包括化学气相沉积和金属溅射等（物理气相沉积），所有薄膜淀积设备都在中低真空环境下工作。⑴起駙圍片空丘載化层辽［羽曲电飢材料图舉一个电阻集成电路的制作工艺流程门｝淀根电HI材料复杂集成电路的多层连线结构包括化学气相沉积和金属溅射等（物理气相沉积），所有薄膜淀积设备都在中低真空环境下工作。多晶硅（互连导电层）：化学气相沉积，SiH4、H2等气体，600-950°C，杂质气体参杂降低电阻率。绝缘物质（保护层）（SiO2、Si3N4）：在Si衬底上沉积或热生长一层SiO2绝缘层。金属埋层（电极导线）（铝、铜等及其合金）：CVD、PCVD、真空蒸发技术、磁控溅射、射频溅射，s枪中心阳极能有效捕集逃逸的二次电子，使基片免受咼能电子的轰击而破坏。口）淀拟经蟻恳（6）怡咸绐錄圧图羽（7）淀祝金JM視［多腔集战设爺CVD集成多腔工艺设备和工艺腔示意图具体技术：PVDCVDFILMSPRECURSORSSemiconductorSi(poly)Si<epi)SiHl(silane)SiCl2H2CDC'S)SiChH(TCS)SiCl4(Siltet)LPC；VD SiH4)O2SiO2(glfiss)PECVD N2ODielectricsPECVD Si(OC2：IIsh(TEOS).O>LPD7D TEOSAPCVD&SACVD™TEOS.0,5(ozone)<JxynitrickSi3N4StHj,N2O,N2.NH3PECVD Sill 4Ns.NH3LPCVD SiH 4 NH3LPCVD C8H22NzSi (BTBAS)ClPUllLLCtuF^W(Tungsten)WSi2TiNTiCuWFt.(.Timgstenhexafluoride),SiLU^II2WK*CTunestenhexaflu011deSi[[4.II》li[^(< (TDMA.T)TjL'IjCVD的应用多晶硅：二氧化硅：氮化硅：金属：

CVD在后段工艺中的应用:HPCVD：外延气相沉积具体应用：（1） 双阱工艺：n阱和p阱的形成外延生长：硅片到达扩散区之前已经有了一个薄的外延层。外延层与衬底有完全相同的晶格结构，只是纯度较高，晶格缺陷少。外延层已经进行了轻的p型杂质（硼）掺杂（2） 浅槽隔离工艺（STI）：在衬底上制作的晶体管有源区之间的隔离区的一种工艺。槽刻蚀：氮化物沉积：硅片被放入高温~750°C）的低压化学气相沉积设备。在设备的腔体中氨气和二氧化硅发生反应，在硅片表面生成一薄层氮化硅 坚固的研磨材料，有助于SCI氧化物沉积过程中保护有源区；在化学抛光中充当抛光的阻挡材料。氧化物填充：沟槽CVD氧化物填充：在扩散区利用低压化学气相沉积炉，也可以在薄膜区应用各种氧化物化学气相沉积设备完成一一高产出率、高速沉积隔离檔CVD氧化硅p+隔离檔CVD氧化硅p+硅衬底◎_丨厂一1.一注人-*|ra]—jL注人SCI氧化硅填充（3）多晶硅栅结构工艺：集成电路中尺寸最小的结构寧晶硅淀机S阱（D光則胶^RCP（3）多晶硅栅结构工艺：集成电路中尺寸最小的结构寧晶硅淀机S阱（D光則胶^RCP+硅时底①筋品硅栅刻忖!多晶硅栅结构工艺多晶硅沉积：硅片转入低压化学气相沉积设备，该设备工艺腔中通入硅烷。硅烷分解，多晶硅沉积在硅片表面。厚度约5000A。之后马上进行多晶硅掺杂侧墙的形成：用来环绕多晶硅栅，防止更大剂量的源漏（S/D）注入过于接近沟道以致可能发生漏源隧穿。沉积二氧化硅：利用化学气相沉积一层厚约1000A的二氧化硅，用来在多晶硅栅的四周形成侧墙。

O用各向.徐性黑离子刻憧机进讦闽壌反剧P■外延层O用各向.徐性黑离子刻憧机进讦闽壌反剧P■外延层侧墙的形成接触孔的形成：在所有硅的有源区形成金属接触，是硅和随后沉积的导电材料更加紧密的结合起来——钛，电阻小，与硅发生充分的反应TiSi2钛的沉积：彻底清洗硅片，从表面清除沾污和氧化物。利用溅射工艺在硅片表面沉积钛。溅射