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芯片制作工藝流程 二

發(fā)布:探針臺 2019-08-16 09:13 閱讀:2004
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1 常壓CVD (Normal Pressure CVD) !5/jDvh  
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    NPCVD為最簡單的CVD法,使用于各種領(lǐng)域中。其一般裝置是由(1)輸送反應氣體至反應爐的載氣體精密裝置;(2)使反應氣體原料氣化的反應氣體氣化室;(3)反應爐;(4)反應后的氣體回收裝置等所構(gòu)成。其中中心部分為反應爐,爐的形式可分為四個種類,這些裝置中重點為如何將反應氣體均勻送入,故需在反應氣體的流動與基板位置上用心改進。當為水平時,則基板傾斜;當為縱型時,著反應氣體由中心吹出,且使基板夾具回轉(zhuǎn)。而汽缸型亦可同時收容多數(shù)基板且使夾具旋轉(zhuǎn)。為擴散爐型時,在基板的上游加有混和氣體使成亂流的裝置。 $eI=5   
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2 低壓CVD (Low Pressure CVD) |BO!q9633V  
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     此方法是以常壓CVD 為基本,欲改善膜厚與相對阻抗值及生產(chǎn)所創(chuàng)出的方法。主要特征:(1)由于反應室內(nèi)壓力減少至10-1000Pa而反應氣體,載氣體的平均自由行程及擴散常數(shù)變大,因此,基板上的膜厚及相對阻抗分布可大為改善。反應氣體的消耗亦可減少;(2)反應室成擴散爐型,溫度控制最為簡便,且裝置亦被簡化,結(jié)果可大幅度改善其可靠性與處理能力(因低氣壓下,基板容易均勻加熱),因基可大量裝荷而改善其生產(chǎn)性。 905%5\Y  
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3 CVD (Hot CVD)/(thermal CVD) ["N)=d|LS  
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   此方法生產(chǎn)性高,梯狀敷層性佳(不管多凹凸不平,深孔中的表面亦產(chǎn)生反應,及氣體可到達表面而附著薄膜)等,故用途極廣。膜生成原理,例如由揮發(fā)性金屬鹵化物(MX)及金屬有機化合物(MR)等在高溫中氣相化學反應(熱分解,氫還原、氧化、替換反應等)在基板上形成氮化物、氧化物、碳化物、硅化物、硼化物、高熔點金屬、金屬、半導體等薄膜方法。因只在高溫下反應故用途被限制,但由于其可用領(lǐng)域中,則可得致密高純度物質(zhì)膜,且附著強度極強,若用心控制,則可得安定薄膜即可輕易制得觸須(短纖維)等,故其應用范圍極廣。熱CVD法也可分成常壓和低壓。低壓CVD適用于同時進行多片基片的處理,壓力一般控制在0.25-2.0Torr之間。作為柵電極的多晶硅通常利用HCVD法將SiH4Si2H。氣體熱分解(約650 oC)淀積而成。采用選擇氧化進行器件隔離時所使用的氮化硅薄膜也是用低壓CVD法,利用氨和SiH4 Si2H6反應面生成的,作為層間絕緣的SiO2薄膜是用SiH4O2400 --4500 oC的溫度下形成 P{'T9U|O-  
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SiH4 + O2 -SiO2 + 2H2 U|Du9_0  
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或是用Si(OC2H5)4 (TEOS: tetra ethoxy silanc )O2750 oC左右的高溫下反應生成的,后者即采用TEOS形成的SiO2膜具有臺階側(cè)面部被覆性能好的優(yōu)點。前者,在淀積的同時導入PH3 氣體,就形成 磷硅玻璃PSGphosphor silicate glass)再導入B2H6氣體就形成BPSG(borro phosphor silicate glass)膜。這兩種薄膜材料,高溫下的流動性好,廣泛用來作為表面平坦性好的層間絕緣膜。  u Z(vf  
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4 電漿增強 CVD (Plasma Enhanced CVD) ^ RS?y8  
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    NPCVD 法及LPCVD 法等皆是被加熱或高溫的表面上產(chǎn)生化學反應而形成薄膜。PECVD是在常壓CVDLPCVD的反應空間中導入電漿(等離子體),而使存在于空間中的氣體被活化而可以在更低的溫度下制成薄膜。激發(fā)活性物及由電漿中低速電子與氣體撞擊而產(chǎn)生。 '`/Qr~]  
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CVD (Photo CVD) !c;Z<@  
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PECVD 使薄膜低溫化,且又產(chǎn)生如A-Si般的半導體元件。但由于薄膜制作中需考慮:(1)在除去高溫(HCVD)PECVD時摻入元件中的各種缺陷(PECVD中帶電粒子撞擊而造成的損傷);(2)不易制作的元件(不純物剖面),不希望在后面受到工程高溫處理被破壞,因此希望可于低溫中被覆薄膜。PCVD是解決這此問題的方法之一。 遇熱分解時,因加熱使一般分子的并進運動與內(nèi)部自由度被激發(fā)(激發(fā)了分解時不需要的自由度),相對的,在PCVD 中,只直接激發(fā)分解必須的內(nèi)部自由度,并提供活化物促使分解反應。故可望在低溫下制成幾無損傷的薄膜且因光的聚焦及掃描可直接描繪細線或蝕刻。 7kQZ$sLc  
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5 MOCVD (l Organic  CVD) &分子磊晶成長(Molecular Beam Epitaxy) .%.bIT  
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    CVD 技術(shù)另一重要的應用為MOCVD,此技術(shù)與MBE(Molecular Beam Epitaxy) 同為:(1)成長極薄的結(jié)晶;(2)做多層構(gòu)造;(3)多元混晶的組成控制;(4)目標為化合物半導體的量產(chǎn)。此有裝置有下列特征:(1)只需有一處加熱,裝置構(gòu)造簡單,量產(chǎn)裝置容易設計;(2)膜成長速度因氣體流量而定,容易控制;(3)成長結(jié)晶特性可由閥的開頭與流量控制而定;(4)氧化鋁等絕緣物上可有磊晶成長;(5)磊晶成長可有選擇,不會被刻蝕。相反地亦有:(1)殘留不純物雖已改善,但其殘留程度極高;(2)更希望再進一步改良對結(jié)晶厚度的控制;(3)所用反應氣體中具有引火性、發(fā)水性,且毒性強的氣體極多;(4)原料價格昂貴等缺點。 ?gp:uxq,.  
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