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硅工艺第6章_化学气相淀积习题参考答案
高温情况下hg << ks ,淀积速率 由气相质量输运速率决定; 低温情况下hg >> ks ,淀积速率受表面反应速率控制。
2 列举化学气相淀积技术的三种分类方法。
答:1)按淀积温度分:低温淀积、中温淀积; 2)按反应室内部压力分:常压淀积、低压淀积; 3)按反应室器壁温度分:冷壁式淀积、热壁式淀积; 4)按淀积反应的激活方式分:光激活、等离子体激活 等。
硅烷和氧反应
三大系统均可、氮
SiH4(气) +O2 (气)
气稀释、氧过量、 硅片加热至
SiO2(固) +2H2 (气) 250~450℃
淀积速率与温度、 氧气含量关系;需 致密化。
硅烷和N2O反应 SiH4(气) +2N2O (气)
SiO2 (固) +2N2 (气) + 2H2 (气)
PECVD系统、氩气 稀释、反应温度 200~400 ℃
Si(OC2H5)4 SiO2 + 4C2H4 + 2H2S与臭氧混合 源的SiO2淀积
LPCVD 管状热壁
反应室,淀积温度 675~695 ℃,淀积 速率25nm/min, 足够的氧气。
淀积速率与温度、 TEOS分压的关系;
保形性好。
APCVD
淀积速率显著提高; 具有非常好的保形 性,可有效填充沟 槽及金属间隙
3 简述APCVD、LPCVD、PECVD的特点。
答:
1) APCVD特点
操作简单、淀积速度较高、适合介质薄膜的淀积;易发 生气相反应,产生微粒污染,台阶覆盖性和均匀性较差; 一般由hg控制,需精确控制单位时间到达硅片表面各处 的反应剂数量,保证薄膜的均匀性。
2)LPCVD特点
均匀性和台阶覆盖比APCVD好、污染少、降低压强可 降低气相成核;但淀积速率较低、工作温度较高;真空 及中等温度条件下,淀积速率受表面反应控制ks,需精 确控制温度;
3)PECVD特点
淀积温度低200~350℃,适于布线隔离;淀积速率更高; 具有良好的附着性、低针孔密度、良好的台阶覆盖及电学 特性、可与精细图形转移工艺兼容;属于表面反应速率控 制型,需准确控制衬底温度。
4 列表对比CVD SiO2的各种方法、反应条件、特点。
方法
反应条件
特点
低温 CVD SiO2
第六章 化学气相淀积习题参 考答案
1 简述影响淀积速率的各个因素。
答:第一,根据公式
G kshg Cg ks hg N1 有
G kshg CT Y ks hg N1
淀积速率与反应剂浓度成正比(未使用稀释气体);
淀积速率与在气相中反应剂的摩尔百分比成正比(使用稀 释气体);
第二,反应剂浓度成正比或气相中反应剂的摩尔百分比为 常数时,
薄膜特性与反应剂 比例的关系。
淀积速率
TEOS和氧的反应 Si(OC2H5)4 + O2
SiO2 + 副产物
PECVD系统、淀积 温度250~425℃、 气压266.6~1333Pa
250~800nm/min; 反应剂室温下为液 体,安全;台阶覆 盖和间隙填充特性
好。
方法
反应条件
特点
中温 LPC VD SiO2