PECVD

PECVD ( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ) -- 等離子體加強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法。

PECVD：是借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電離，在局部形成等離子體，而等離子體化學(xué)活性很強(qiáng)，很容易發(fā)生反應(yīng)，在基片上沉積出所期望的薄膜。為了使化學(xué)反應(yīng)能在較低的溫度下進(jìn)行，行使了等離子體的活性來促進(jìn)反應(yīng)，因而這種CVD稱為等離子體加強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD).

概念

PECVD ( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ) -- 等離子體加強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法

PECVD：是借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電離，在局部形成等離子體，而等離子體化學(xué)活性很強(qiáng)，很容易發(fā)生反應(yīng)，在基片上沉積出所期望的薄膜。為了使化學(xué)反應(yīng)能在較低的溫度下進(jìn)行，行使了等離子體的活性來促進(jìn)反應(yīng)，因而這種CVD稱為等離子體加強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD).

實(shí)驗(yàn)機(jī)理

是借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體，在局部形成等離子體，而等離子體化學(xué)活性很強(qiáng)，很容易發(fā)生反應(yīng)，在基片上沉積出所期望的薄膜。

好處

基本溫度低；沉積速率快；成膜質(zhì)量好，針孔較少，不易龜裂。

瑕玷

1.設(shè)備投資大、成本高，對氣體的純度要求高；

2.涂層過程中產(chǎn)生的劇烈噪音、強(qiáng)光輻射、有害氣體、金屬蒸汽粉塵等對人體有害；

3.對小孔孔徑內(nèi)外觀難以涂層等。

4.沉積之后產(chǎn)生的尾氣不易處理。

例子：在PECVD工藝中因?yàn)榈入x子體中高速活動的電子撞擊到中性的反應(yīng)氣體分子，就會使中性反應(yīng)氣體分子變成碎片或處于激活的狀況容易發(fā)生反應(yīng)。襯底溫度通常保持在350℃左右就可以得到優(yōu)秀的SiOx或SiNx薄膜，可以作為集成電路最后的鈍化珍愛層，進(jìn)步集成電路的可靠性。

例子

在PECVD工藝中因?yàn)榈入x子體中高速活動的電子撞擊到中性的反應(yīng)氣體分子，就會使中性反應(yīng)氣體分子變成碎片或處于激活的狀況容易發(fā)生反應(yīng)。襯底溫度通常保持在350℃左右就可以得到優(yōu)秀的SiOx或SiNx薄膜，可以作為集成電路最后的鈍化珍愛層，進(jìn)步集成電路的可靠性。

幾種PECVD裝配

圖（a）是一種最簡單的電感耦合產(chǎn)生等離子體的PECVD裝配，可以在實(shí)驗(yàn)室中使用。

圖b）它是一種平行板結(jié)構(gòu)裝配。襯底放在具有溫控裝配的下面平板上，壓強(qiáng)通常保持在133Pa左右，射頻電壓加在上下平行板之間，于是在上下平板間就會出現(xiàn)電容耦合式的氣體放電，并產(chǎn)生等離子體。

圖（c）是一種擴(kuò)散爐內(nèi)放置若干平行板、由電容式放電產(chǎn)生等離子體的PECVD裝配。它的設(shè)計(jì)重要為了配合工廠生產(chǎn)的必要，增長爐產(chǎn)量。

CVD應(yīng)用：

在半導(dǎo)體工業(yè)中的應(yīng)用隨著半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展,薄膜材料在半導(dǎo)體工業(yè)中也有著廣泛的用途,如可以用作柵電極、多層布線的層間絕緣膜、金屬布線、電阻以及散熱材料等。采用超高真空(UHV) / 紫外光( HV) 能 量輔助化學(xué)氣相沉積工藝生長的SiGe/ Si 材料以其超高速、低成本的上風(fēng),向傳統(tǒng)的Si和GaAs 技術(shù)形成強(qiáng)烈的挑釁。行使UHV/UV/ CVD 工藝可在低溫下得到SiGe 材料,避免了傳統(tǒng)工藝因高溫而造成的晶片翹曲、損壞金屬布線等曲線,生成的SiGe 單晶薄膜外觀平坦光滑,斷面均勻。在超大規(guī)模集成電路制作中,化學(xué)氣相沉積還可以用來沉積多晶硅膜、鎢膜、鋁膜、金屬硅化物、氧化硅膜以及氮化硅膜等。

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