第七章 PECVD 工艺 7.1 CVD 工序的目的 7.2 CVD 工艺的基本原理 7.3 CVD 的设备构成和主要性能指标 7.4 CVD 工序的主要工艺参数和工艺质量评价 7.5 特种气体供应管理系统 7.1 CVD 工序的目的 7.1.1 CVD目的 在一定压强、温度条件下输入高频电压使气体源电离形成等离子体,在基板表面发生气相化学反应,生长出各种功能薄膜。 A(g) + B(g) energy C(s) + 副产物 7.1.1.1 CVD film介绍 Film Gas G-SiNX(GH&GL) SiH4+NH3+H2 a-Si(AH&AL) SiH4+H2 n+a-Si(NP) SiH4+PH3+H2 P-SiNX(PV) SiH4+NH3+H2 7.1.1.2各层薄膜的功能 1. G: Gate SiNx (绝缘层) 作用:防止M1与I层导通 2. a-Si (半导体) 作用:导通层,电子在该层产生 3. N: N+ a-Si (掺杂半导体) 作用:降低界面电位差,降低I层与M2之间的电位差 4. Passivation (保护层) 作用:该层的作用是保护M2,防止其发生氧化,腐蚀 7.1.1.3生成各层的化学反应原理 (1)SiNX:H SiH4 + NH3 + N2 → SiNX: H (2) a-Si:H SiH4 + H2 → a-Si:H (3)n+a-Si:H SiH4 + PH3 + H2 →n+a-Si:H 7.2 CVD 工艺的基本原理 通过前一章节的学习,我们应该对 CVD 的功能有了一定的了解,其实自从CVD 镀膜技术被发现至今,已经得到了很大的发展,已经衍生出许多不同类型的 CVD 成膜方式。 按反应室内压力分: APCVD: Atmospheric pressure CVD SACVD: Sub Atmospheric pressure CVD LPCVD: Low Pressure CVD ULPCVD: Ultra-low pressure CVD UHV_CVD: Ultra-high vacuum CVD 按能量供给方式分: 热活化式:Thermally-activated CVD 等离子辅助式:Plasma Enhanced CVD (PE-CVD) 射频方式:(Radio Frequency CVDRFCVD) 微波方式:(Microwave CVD) 电子回旋共振式:(Electron Cyclotron Resonance CVD) 引控式(Remote PCVD) 磁控式(Magnetic PCVD) 光辅助式:Photo-assisted CVD 雷射辅助式:Laser-induce CVD 下面将就 PECVD 系统构造、原理及特征等内容进行详细的说明,其他种类的 CVD 镀膜方式本节不做赘述: PECVD技术是上世纪 70年代初发展起来的新工艺,主要是为了适应现代半导体工业的发展,制取优质介质膜。现代科技对半导体器件的可靠性和稳定性要求越来越高,为了防止器件制造过程中的表面玷污,必须进行表面钝化,用PECVD法制备的钝...