化学气相淀积 化学气相淀积(CVD)是通过气体混合的化 学反应在硅片表面淀积一层固体膜的工艺。硅片 表面及其邻近的区域被加热来向反应系统提供附 加的能量。包括: 1.产生化学变化,这可以通过化学反应或热分解; 2.膜中所有的材料物质都源于外部的源; 3.化学气相淀积工艺中的反应物必须以气相形式参 加反应。 半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda 电信学院微电子教研室
电信学院微电子教研室 半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda 化学气相淀积 化学气相淀积（CVD）是通过气体混合的化 学反应在硅片表面淀积一层固体膜的工艺。硅片 表面及其邻近的区域被加热来向反应系统提供附 加的能量。包括： 1. 产生化学变化，这可以通过化学反应或热分解； 2. 膜中所有的材料物质都源于外部的源； 3. 化学气相淀积工艺中的反应物必须以气相形式参 加反应
化学气相淀积的设备 半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda Photo 11.3 电信学院微电子教研室
电信学院微电子教研室 半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda 化学气相淀积的设备 Photo 11.3
cvD化学过程 1.高温分解:通常在无氧的条件下,通过加热化 合物分解(化学键断裂); 2.光分解:利用辐射使化合物的化学键断裂分解; 3.还原反应:反应物分子和氢发生的反应; 4.氧化反应:反应物原子或分子和氧发生的反应; 5.氧化还原反应:反应3与4地组合,反应后形成两 种新的化合物。 半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda 电信学院微电子教研室
电信学院微电子教研室 半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda CVD 化学过程 1. 高温分解： 通常在无氧的条件下，通过加热化 合物分解（化学键断裂）； 2. 光分解： 利用辐射使化合物的化学键断裂分解； 3. 还原反应： 反应物分子和氢发生的反应； 4. 氧化反应： 反应物原子或分子和氧发生的反应； 5. 氧化还原反应： 反应3与4地组合，反应后形成两 种新的化合物
以上5中基本反应中,有一些特定的 化学气相淀积反应用来在硅片衬底上淀 积膜。对于某种特定反应的选择通常要 考虑淀积温度、膜的特性以及加工中的 问题等因素 例如,用硅烷和氧气通过氧化反应 淀积SiO膜。反应生成物SiO2淀积在硅 片表面,副产物事是氢。 SiH4+O2 SiO2 2H2 半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda 电信学院微电子教研室
电信学院微电子教研室 半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda 以上5中基本反应中，有一些特定的 化学气相淀积反应用来在硅片衬底上淀 积膜。对于某种特定反应的选择通常要 考虑淀积温度、膜的特性以及加工中的 问题等因素。 例如，用硅烷和氧气通过氧化反应 淀积SiO2膜。反应生成物SiO2淀积在硅 片表面，副产物事是氢。 SiH4 + O2 SiO2 + 2H2
cVD反应 CⅤD反应步骤 基本的化学气相淀积反应包含8个主要步骤, 以解释反应的机制。 1)气体传输至淀积区域; 2)膜先驱物的形成; 3)膜先驱物附着在硅片表面; 4)膜先驱物黏附; 5)膜先驱物扩散; 6)表面反应; 7)副产物从表面移除; 8)副产物从反应腔移除。 半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda 电信学院微电子教研室
电信学院微电子教研室 半导体制造技术 by Michael Quirk and Julian Serda CVD 反应 • CVD 反应步骤 基本的化学气相淀积反应包含8个主要步骤， 以解释反应的机制。 1）气体传输至淀积区域； 2）膜先驱物的形成； 3）膜先驱物附着在硅片表面； 4）膜先驱物黏附； 5）膜先驱物扩散； 6）表面反应； 7）副产物从表面移除； 8）副产物从反应腔移除