《LPCVD培训.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LPCVD培训.docx（8页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、LPCVD 工艺作者 陈丽CVD 技术是微电子工业中最基本、最重要的成膜手段之一。按照生长机理的不同，可以分为若干种类。如常压CVD（APCVD） ，低压 CVD （ LPCVD ） ，等离子体增强CVD（ PECVD）光-CVD（ PCVD） ，本文仅介绍本课使用的LPCVD 工艺1、 LPCVD 工艺简介LPCVD（ Low Pressure Chemical Vapor Deposition ） ： 低压气相淀积，是在 27-270Pa的反应压力下进行的化学气相淀积。它的特点是：膜的质量和均匀性好，产量高，成本低，易于实现自动化。一般工艺流程：装片对反应室抽真空充N2 吹扫再抽真空淀积关
2、闭所有气流，重新抽真空回冲N2到常压出炉。2、 LPCVD 淀积 Si3N4LPSi3N4在工艺中主要作为局部氧化的掩蔽膜，电容的介质膜等。淀积Si3N4时通常使用的气体是：NH3+DCS（ SiH2Cl2） 。这两种气体的反应生成的Si3N4质量高，副产物少， 膜厚均匀性极佳，而且是气体源便于精确控制流量，是目前国内外普遍采用的方法。反应式：3 SiH2Cl2 + 4NH3 =Si3N4 + 6HCl + 6H2NH3 在过量的情况下，HCl 与 NH3继续反应：HCl+ NH3 =NH4Cl合并为：10NH3+3 SiH2Cl2=Si3N4+6H2+6NH4Cl目前我们所使用的温度是780
3、，压力为375mt。在 LPSiN 炉管的尾部有一冷却系统，称为“冷阱”。用以淀积副产物NH4Cl，防止其凝结在真空管道里，堵塞真空管道。DCS 的化学性质比较稳定，容易控制淀积速率。影响Si3N4淀积速率的因素有：温度、总压力、反应剂浓度等，其关系为：淀积速率温度、总压力2、 LP 淀积多晶硅（LPPOLY）LPPOLY 主要作为MOS 管的栅极、电阻条、电容器的极板等。LPPOLY 的均匀性较好，生产量大，成本低，含氧量低，表面不易起雾，是一种目前国际上通用的制作多晶硅的方法。SiH4 Si +2H2LPCVD 热解硅烷淀积多晶硅的过度温度是600C。 低于此温度，淀积出的是非晶硅，只有高
4、于此温度才能生长出多晶硅。而高于700C 后，硅烷沿气流方向的耗尽严重，而且使膜的质量（均匀性，晶粒结构等）下降。多晶硅的晶粒尺寸主要取决于淀积温度，600C 下淀积的多晶硅颗粒极细；淀积温度为 625-750C时，晶粒结构明显并且随温度的升高变得粗糙、疏松。3、 LPTEOSLPTEOS 主要用于SPACER及电容氧化层。TEOS = Si（ O C2H5） 4名称：正硅酸乙脂，又称四乙氧基硅烷Si（ O C2H5） 4 SiO2+4C2H4+2H2O它的设备结构和LPSi3N4基本类似。4、 LPCVD 工艺参数压力压力越高,淀积速率越大气体流量一般来说,流量越大,淀积速率越大气体比例淀积
5、的气体比例变化,会改变气体的分压，使淀积速率变化。对于Si3N4来说，如果 NH3和 DCS 的流量比例发生变化，则折率也会同时变化温度温度越高,淀积速率越大，对于LP 炉管来说，温度的控制非常重要，可以通过调整温度的梯度差来获得较好的片间均匀性。由于所有炉管的工艺气体都是自炉口通入，因此炉口的气体分压较高，反应速率较快，而炉尾则相对较低，于是通常将炉口的工艺温度降低并升高炉尾的工艺温度，以补偿气体的浓度差，从而获得了较好的均匀性，5、 LPCVD 工艺控制5.1 拉恒温区控制温度定期拉恒温区以得到好的温度控制5.2 颗粒检查颗粒是 LP 淀积工艺的大敌，颗粒多就会使腐蚀产生膜的残余，严重影响
6、产品质量。4 批园片因颗粒严重而报废。5.3 淀积速率5.4 均匀性检查保证硅片中每个芯片和每个硅片的重复性良好5.5 折射率 通过折射率的检查，我们可以分析LP Si3N4炉管气体的流量掌握MFC 的状态，保证膜的质量。否则就会使腐蚀时的腐蚀速率难以控制（折射率越大，腐蚀速率越小）六、常见问题及处理1.1 LPCVD 炉管工艺中断对策： 1 根据提示的中断信息，找出中断的真正原因；2根据剩余时间确定返工时间的多少，将返工时间减去1-2 分钟，作为气体开关时的补偿。特别注意的是：在返工以前园片必须经清洗，以防产生颗粒。1.2 LPCVD 炉管颗粒问题对策： 1 分析测量结果，排除测量的影响;2
7、若是Si3N4颗粒,要看颗粒片前是否放了挡片;3 .对炉管进行PURGE后再做；4 .清洗炉管和陪片.6.3 均匀性问题对策： 1 检查温度、压力、气体流量等是否正常，否则更换流量计、清洗力计、重新拉恒温区。2 可以调整各区的温度，气体的流量，淀积时间以调整均匀性。七、异常处理7.1 LPSiN 颗粒长达半年的LPSiN 颗粒,表现为整片颗粒超规范,多的达上万个,显微镜暗场下观察为非常多的小亮点,颗粒多为0.3um。在此期间我们检查了所有相关部件，如冷阱，旁路，炉管，泵等，并相继更换了这些部件，但还是没有找到颗粒源，直到最后才把目标锁定在管道上，决定更换管道。在更换的过程中，发现气体过滤器的前
8、端已经被沾污，而且气体管道中有颗粒产生。沁园春雪千里冰封，万里雪飘。惟余莽莽；大河上下，顿失山舞银蛇，原驰蜡象，欲与天公试比高。须晴日，看红装素裹，分外妖娆。江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。惜秦皇汉武，略输文采；唐宗宋祖，稍逊一代天骄，成吉思汗，俱往矣，数风流人物，只识弯弓射大雕。还看今朝。克人之初，性本善。性相近，习相远。 苟不教，性乃迁。教之道，贵以专。 昔孟母，择邻处。子不学，断机杼。 窦燕山，有义方。教五子，名俱扬。 养不教，父之过。教不严，师之惰。 子不学，非所宜。幼不学，老何为。 玉不琢，不成器。人不学，不知义。 为人子，方少时。亲师友，习礼仪。 香九龄，能温席。孝于亲，所当执。 融四岁，能让梨。弟于长，宜先知。 首孝悌，次见闻。知某数，识某文。 一而十，十而百。百而千，千而万。 三才者，天地人。三光者，日月星。 三纲者，君臣义。父子亲，夫妇顺。 曰春夏，曰秋冬。此四时，运不穷。 曰南北，曰西东。此四方，应乎中。 曰水火，木金土。此五行，本乎数。 十干者，甲至癸。十二支，子至亥。 曰黄道，日所躔。曰赤道，当中权。 赤道下，温暖极。我中华，在东北。 曰江河，曰淮济。此四渎，水之纪。AAAAAA