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常用CVD常壓冷壁：（APCVD）用於生長摻雜與不摻雜的二氧化矽低壓熱壁：（LPCVD）用於生長多晶矽與氮化矽等離子體啟動（PECVD）可以降低反應所需溫度，常用於生長氮化矽，作最後鈍化層使用CVD中的化學反應常用三種薄膜的化學反應：二氧化矽氮化矽多晶矽CVD工藝特點：（1）CVD成膜溫度遠低於體材料的熔點或軟點。因此減輕了襯底片的熱形變，減少了玷污，抑制了缺陷生成;設備簡單，重複性好；（2）薄膜的成分精確可控、配比範圍大；（3）澱積速率一般高於PVD（物理氣相澱積，如蒸發、濺射等）；厚度範圍廣，由幾百埃至數毫米。且能大量生產；（4）澱積膜結構完整、緻密，與襯底粘附性好。化學氣相澱積LPCVD：成本低，均勻性好，臺階覆蓋好，片子乾淨PECVD：溫度低，易於腐蝕，針孔密度小系統：氣體輸入：正矽酸乙酯，矽烷和氨氣，矽烷啟動能源：電阻加熱（熱壁），射頻或紫外光（冷壁）氣體排出：氮氣或氬氣保護旋轉裝置：保證均勻性常壓化學氣相澱積特點:用於SiO2的澱積◆PWS－5000：SiH4+O2=SiO2+H2Oφ100mm：10片，φ125mm:8片Time:15minTemp:380～450℃±6℃厚度均勻：±5％低壓化學氣相澱積應用情況多晶矽：SiH4/Ar(He)620℃Si3N4:SiH2Cl2+NH3750~800℃PSG:SiH4+PH3+O2450℃BSG:B2H6+O2450℃SiO2:SiH2Cl2+NO2910℃等離子體化學氣相澱積◆特點：溫度低200~350℃，適用於佈線隔離Si3N4:SiH2Cl2+NH3??PSG:SiH4+PH3+O2??三種主要CVD工序的總結和比較CVD工藝壓強/溫度通常的澱積速率10-10米/分優點缺點應用APCVD100—10kPa350~400℃SiO2：700簡單、高速、低溫覆蓋度較差微粒污染摻雜或非摻雜氧化物LPCVD1—8汞柱℃550~900℃SiO2：50—180Si3N4：30—80多晶矽：30—80純度高和均勻性高，晶片容量大溫度高高澱積速率摻雜或非摻雜氧化物、氮化物、晶體矽、鎢PECVD0.2—5汞柱300~400℃Si3N4：300—350較低的襯底溫度快、好的附著性易受化學污染在金屬上和鈍化物的低溫絕緣體3.外延沉積概念：在單晶體基底生長同樣單晶體材料的薄膜特點：生長的外延層能與襯底保持相同的晶向外延層厚度比氧化和CVD得到的厚度都大利用外延層可以有效控制准三維結構深度微電子工業中有幾種技術可用於外延沉積氣相外延(VPE)分子束外延(MBE)金屬有機物CVD(MOCVD)互補金屬氧化物半導體(CMOS)外延用於外延澱積的反應物氣體反應物蒸氣正常工藝溫度℃正常澱積速率μm/min需要的能量供給eV評論SiH410000.1~0.51.6~1.7沒有模式轉變SiH2Cl211000.1~0.80.3~0.6有些模式轉變速SiHCl311750.2~0.80.8~1.0有大的模式轉變SiCl412250.2~1.01.6~1.7有非常大的模式轉變在上頁中用SiH4蒸氣在矽襯底上生長矽膜是其中最簡單的一種。在約1000℃時，通過簡單的分解可生產矽，如下式所示：系統示意圖外延生長程式(1)N2預沖洗260L/min4min(2)H2預沖洗260L/min5min(3)升溫1850oC5min(4)升溫21170oC6min(5)HCl排空1.3L/min1min(6)HCl拋光1.3L/min3min(7)H2沖洗(附面層)260L/min1min分子束外延（MBE）工藝一、分子束外延技術◆分子束外延（MBE）是一種超高真空蒸發技術，廣泛用於半導體單晶的沉積。特別是Ⅲ－Ⅴ，Ⅱ－Ⅵ族化合物半導體和Si，Ge的沉積。也可用於多種金屬和金屬氧化物。◆在超高真空（UHV）條件下進行，生長速度非常低，通常在1μm/h左右。◆超高真空的環境、低溫和慢的生長速度，同時給碰撞原子提供了足夠時間，使之沿襯底邊沿擴散，進入適當的晶格格點，形成完美晶體。MBE生長室的基本結構示意圖三、光刻(Lithography