淀積aa制是安定學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1淀積淀積aa制是安定制是安定(ndng)第一頁，共114頁。 所謂薄膜，是指在襯底上生長的薄的固體物質(zhì)，其某一維的尺寸（通常是厚度）遠遠小于另外兩維上的尺寸。 這些(zhxi)膜很薄，以致它們的電學(xué)和機械學(xué)特性完全不同于同種材料的更厚的膜。 在制造工藝中，多種不同類型的膜淀積到硅片上。在某些情況下，這些(zhxi)膜成為器件結(jié)構(gòu)中的一個完整部分，另外一些膜則充當(dāng)了工藝過程中的犧牲層，并且在后續(xù)的工藝中被去掉。 第1頁/共113頁第二頁，共114頁。第2頁/共113頁第三頁，共114頁。Si3N4第3頁/共113頁第四頁，共114頁。 淀積刻蝕制備(zhbi)多晶硅柵多晶硅柵第4頁/共1

2、13頁第五頁，共114頁。WAlSiO2Ti 互連工藝(gngy)中各類淀積的薄膜第5頁/共113頁第六頁，共114頁。第6頁/共113頁第七頁，共114頁。第7頁/共113頁第八頁，共114頁。第8頁/共113頁第九頁，共114頁。共形臺階覆蓋非共型臺階覆蓋均勻厚度第9頁/共113頁第十頁，共114頁。第10頁/共113頁第十一頁，共114頁。第11頁/共113頁第十二頁，共114頁。深寬比 = 深度 寬度=2 1深寬比 = 500 250 500 D250 W第12頁/共113頁第十三頁，共114頁。第13頁/共113頁第十四頁，共114頁。第14頁/共113頁第十五頁，共114頁。第15

3、頁/共113頁第十六頁，共114頁。第16頁/共113頁第十七頁，共114頁。第17頁/共113頁第十八頁，共114頁。第18頁/共113頁第十九頁，共114頁。 第二步聚集(jj)成束，也稱為島生長。這些隨機方向的島束依照表面的遷移率和束密度來生長。島束不斷生長，直到第三步即形成連續(xù)的膜，這些島束匯集合并形成固態(tài)的薄層并延伸鋪滿襯底表面。第19頁/共113頁第二十頁，共114頁。連續(xù)的膜氣體分子成核凝聚襯底第20頁/共113頁第二十一頁，共114頁。第21頁/共113頁第二十二頁，共114頁。第22頁/共113頁第二十三頁，共114頁。第23頁/共113頁第二十四頁，共114頁。第24頁/共

4、113頁第二十五頁，共114頁。第25頁/共113頁第二十六頁，共114頁。第26頁/共113頁第二十七頁，共114頁。 的化學(xué)過程 CVD過程有5種基本(jbn)的化學(xué)反應(yīng) : 1高溫分解 2光分解 3還原反應(yīng) 4氧化反應(yīng) 5氧化還原反應(yīng)第27頁/共113頁第二十八頁，共114頁。第28頁/共113頁第二十九頁，共114頁。第29頁/共113頁第三十頁，共114頁。第30頁/共113頁第三十一頁，共114頁。CVD 反應(yīng)室襯底連續(xù)膜 8)副產(chǎn)物去除 1) 反應(yīng)物的質(zhì)量傳輸副產(chǎn)物 2) 薄膜先驅(qū)物反應(yīng) 3) 氣體分子擴散 4) 先驅(qū)物的吸附 5) 先驅(qū)物擴散到襯底中 6) 表面反應(yīng) 7) 副產(chǎn)

5、物的解吸附作用排氣Gas delivery第31頁/共113頁第三十二頁，共114頁。第32頁/共113頁第三十三頁，共114頁。u擴散速率1000第71頁/共113頁第七十二頁，共114頁。第72頁/共113頁第七十三頁，共114頁。第73頁/共113頁第七十四頁，共114頁。天然的限制。天然的限制。第74頁/共113頁第七十五頁，共114頁。silicon substratep-welln-wellCMOSLOCOS IsolationGrow Thin OxideDeposit NitrideDeposit ResistUV ExposureDevelop ResistEtch Nitr

6、ideRemove Resist第75頁/共113頁第七十六頁，共114頁。CMOSLOCOS Isolationsilicon substratep-welln-wellDeposit ResistUV ExposureDevelop ResistField Implant BRemove ResistGrow Field OxideFoxRemove NitrideRemove Oxide第76頁/共113頁第七十七頁，共114頁。第77頁/共113頁第七十八頁，共114頁。第78頁/共113頁第七十九頁，共114頁。第79頁/共113頁第八十頁，共114頁。第80頁/共113頁第八十一頁

7、，共114頁。第81頁/共113頁第八十二頁，共114頁。 4. STI槽刻蝕 在外延(wiyn)層上選擇刻蝕開隔離區(qū)第82頁/共113頁第八十三頁，共114頁。去光刻膠 第83頁/共113頁第八十四頁，共114頁。* STI氧化物填充(tinchng)1. 溝槽襯墊氧化硅第84頁/共113頁第八十五頁，共114頁。 2. 溝槽(u co)CVD氧化物填充 隔離(gl)槽CVD氧化硅 第85頁/共113頁第八十六頁，共114頁。* STI 氧化層拋光(pogung) 氮化物去除1. 溝槽氧化物拋光(pogung)(CMP)第86頁/共113頁第八十七頁，共114頁。2. 氮化物去除(q ch)

8、 第87頁/共113頁第八十八頁，共114頁。第88頁/共113頁第八十九頁，共114頁。 有許多低k絕緣介質(zhì)采用硅片旋涂的方法，稱為旋涂絕緣介質(zhì)（SOD）。SOD技術(shù)(jsh)較CVD工藝更為經(jīng)濟。大多數(shù)SOD應(yīng)用采用標準的旋轉(zhuǎn)涂膠機旋涂介質(zhì)，并采用普通的爐管。表9.3給出了一個旋涂介質(zhì)并形成膜的大致工藝。 新的低k材料更不易吸潮，有更好的抗開裂性?；谶@些特點，不需要掩蔽氧化層而直接用單層淀積就可以接受了。然而在某些情況下，需要能促進粘附的材料。 第89頁/共113頁第九十頁，共114頁。2)處理后的SOG1)最初SOG間隙填充3)CVD 氧化硅帽帽第90頁/共113頁第九十一頁，共114

9、頁。 外延就是在單晶襯底上淀積一層薄的單晶層（見圖9.9）。外延為器件設(shè)計者在優(yōu)化器件性能方面提供了很大的靈活性，例如可以控制外延層摻雜厚度(hud)、濃度、輪廓。外延層還可以減少CMOS器件中的閂鎖效應(yīng)。 如果膜和襯底的材料相同（例如硅襯底上長硅膜），這樣的膜生長稱為同質(zhì)外延。膜材料與襯底材料不一致的情況（例如硅襯底上長氧化鋁）稱為異質(zhì)外延。 第91頁/共113頁第九十二頁，共114頁。SiSiClClHHSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiClHClH化學(xué)反應(yīng)副產(chǎn)物淀積的硅外延層單晶硅襯底第92頁/共113頁第九十三頁，共114頁。第93頁/共113頁第九十四頁，共114頁。 可以

10、采用多種方法在硅片表面(biomin)生長單晶層，包括固相、液相、氣相以及分子束外延。在IC制造中一般采用三種外延方法： 第94頁/共113頁第九十五頁，共114頁。第95頁/共113頁第九十六頁，共114頁。Dopant (AsH3 or B2 H3)H2SiH2 Cl2RF感應(yīng)加熱線圈感應(yīng)基座硅片真空泵第96頁/共113頁第九十七頁，共114頁。第97頁/共113頁第九十八頁，共114頁。第98頁/共113頁第九十九頁，共114頁。第99頁/共113頁第一百頁，共114頁。n Ga（CH3）3 AsH3 GaAsCH4第100頁/共113頁第一百零一頁，共114頁。第101頁/共113頁第

11、一百零二頁，共114頁。第102頁/共113頁第一百零三頁，共114頁。第103頁/共113頁第一百零四頁，共114頁。第104頁/共113頁第一百零五頁，共114頁。9.7 CVD質(zhì)量(zhling)測量第105頁/共113頁第一百零六頁，共114頁。b) SiO2 被平坦化c) 被淀積的下一層鋁SiO2中由鑰匙孔引起的金屬空洞a) 由PECVD淀積的SiO2SiO2在層間介質(zhì)中的鑰匙孔缺陷鋁第106頁/共113頁第一百零七頁，共114頁。 與膜相關(guān)(xinggun)的顆粒沾污 通過分析顆粒在膜的頂部，中間，還是(hi shi)下面，可以分析出顆粒的來源：1) 在膜的頂部：說明顆粒是在淀積后形成的，其來源是熱壁反應(yīng)器的側(cè)墻和傳送帶驅(qū)動反應(yīng)器。2) 在膜中：說明顆粒是在淀積中形成的。原因是氣相成核顆粒的氣體源中硅烷或硅含量過高。氣體中的雜質(zhì)也會導(dǎo)致顆粒。3) 在膜的下面：說明顆粒是在淀積前就存在的。來源主要是硅片淀積前碳硅化物，石英或反應(yīng)器的內(nèi)墻。第107頁/共113頁第一百零八頁，共114頁。n RF功率：降低功率來減小應(yīng)功率：降低功率來減小應(yīng)力。力。n壓力：增加壓力會導(dǎo)致更高壓力：增加壓力會導(dǎo)致更高的膜應(yīng)力。的膜應(yīng)力。第108頁/共113頁第一百零九頁，共114頁。2213ETtR其中(qzhng)，是