半导体器件半导体工艺介绍薄膜淀积.pptx
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1、薄膜淀积(沉积)为满足微纳加工工艺和器件要求,通常情况下关注为满足微纳加工工艺和器件要求,通常情况下关注薄膜的如下几个特性:薄膜的如下几个特性:1、台阶覆盖能力台阶覆盖能力2、低的膜应力低的膜应力3、高的深宽比间隙填充能力高的深宽比间隙填充能力4、大面积薄膜厚度均匀性、大面积薄膜厚度均匀性5、大面积薄膜介电、大面积薄膜介电电学电学折射率特性折射率特性6、高纯度和高密度、高纯度和高密度7、与衬底或下层膜有好的粘附能力、与衬底或下层膜有好的粘附能力二种薄膜沉积工艺二种薄膜沉积工艺化学气相沉积(化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition)利用化学反应生成所需的薄膜材料,常用于各
2、种介质利用化学反应生成所需的薄膜材料,常用于各种介质材料和半导体材料的沉积,如材料和半导体材料的沉积,如SiO2,poly-Si,Si3N4物理气相沉积(物理气相沉积(Physical Vapor Deposition)利用物理机制制备所需的薄膜材料,常用于金属薄膜利用物理机制制备所需的薄膜材料,常用于金属薄膜的制备,如的制备,如Al,Cu,W,Ti化学气相沉积装置化学气相沉积装置 一高温和低温一高温和低温CVD装置装置 二二.低压低压CVD装置装置 三三.激光辅助激光辅助CVD装置装置四四.金属有机化合物金属有机化合物CVD装置装置五五.等离子辅助等离子辅助CVD装置装置 金属有机化学气相沉
3、积金属有机化学气相沉积(Metal organic chemical vapor deposition)它是利用有机金属如它是利用有机金属如三甲基镓三甲基镓、三甲基铝三甲基铝等与等与特殊气体如特殊气体如砷化氢砷化氢、磷化氢磷化氢等,在反应器内进等,在反应器内进行化学反应,并使反应物沉积在衬底上,行化学反应,并使反应物沉积在衬底上,而而得到薄膜材料的生产技术。得到薄膜材料的生产技术。特点:特点:使用有机金属化合物作为反应物。使用有机金属化合物作为反应物。作为有机化合物原料必须满足的条件:作为有机化合物原料必须满足的条件:a)在常温左右较稳定,且容易处理。在常温左右较稳定,且容易处理。b)反反应应
4、生生成成的的副副产产物物不不应应妨妨碍碍晶晶体体生生长长,不不应应污污染生长层。染生长层。c)为为了了适适应应气气相相生生长长,在在室室温温左左右右应应有有适适当当的的蒸蒸气压(气压(1Torr)。)。原料的优点:原料的优点:这这类类化化合合物物在在较较低低的的温温度度即即呈呈气气态态存存在在,避避免免了液态金属蒸发的复杂过程。了液态金属蒸发的复杂过程。MOCVD综合评价:综合评价:MOCVD设备相对其他设备价格要贵,不光是设备相对其他设备价格要贵,不光是设备本身贵而且维护费用也贵。设备本身贵而且维护费用也贵。MOCVD设备还是有很多优势的,一是设备还是有很多优势的,一是控制极控制极为精密,能
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