Array工藝原理及工程檢查-CVD

1、P-CVD基礎CONTENSoPCVD基礎o工藝要求特性oPCVD檢查項目oPCVD管理技術PCVD基礎oPCVD原理oPCVD裝置構造oPCVD成膜基礎能量損失因子o粒子m1和粒子m2相互發(fā)生彈性碰撞，根據(jù)動量守恒和能量守恒定律，可以得到粒子m1在碰撞種損失的能量比例為o所以電子在碰撞種損失的能量最小，而粒子在碰撞種損失的能量較大。)(22121mmmmfm1/m20.050.520f0.050.50.95oCVD (Chemical Vapor Deposition )化學氣相沉積 借由氣體混合物發(fā)生的化學反應，包括利用熱能、電漿(Plasma)或紫外光照射等方式，在基板表面上(Subst

2、rate)表面上沉積一層固態(tài)化合物的過程o重要觀念經由化學反應或熱分解薄膜的材料源由外加氣體供給制程反應物必須為氣相的形式分類制程優(yōu)點缺點應用APCVD反應器簡單，沉積快速低溫有微粒污染，階梯覆蓋性不佳及低產能低溫氧化層LPCVD良好的純度及均勻性，較好的階梯覆蓋性和產能高溫、低沉積速率、需真空系統(tǒng)且維護不易高溫氧化硅、氮化硅、多晶硅PECVD&HDPCVD低溫、沉積快速、階梯覆蓋性佳及好的填溝能力成本高、需RF系統(tǒng)、有微粒污染高深寬比填溝、金屬上方低溫氧化物或保護層等離子體中的反應o電子在電場作用下，溫度一般可以達到10萬，這時和分子碰撞導致發(fā)生如下反應：非晶硅的生長原理電子和CH3

3、、H2碰撞，產生大量的CH3-，H-等活性基；活性基被吸附在基板上，或取代基板表面的H原子；被吸附的原子在自身動能和基板溫度的作用下，在基板表面遷移，選擇能量最低的點安定；同時，基板上的原子不斷脫離周圍原子的束縛，進入等離子體氣氛中，所以達到動態(tài)的平衡；不斷的補充原料氣體，使原子沉積速度大于原子逃逸速度，薄膜持續(xù)生長。PCVD裝置構造ToPumpShower head13.56 MHz RF(Deposition Only)Glass SubstrateGas InRPSC(Remote Plasma Source Clean) Deposition:SiN, Si, SiO2, etc.Pl

4、asma Cleaning:NF3 N2 + FF + Si SiF4AdjustableAKT PECVD Process ChamberGas dissociation and combinationSiH4-SiH*+Si*+H*Rf powerNH3-N*+NH*+H*Rf powerN*+Si*+H*-SiNX+SiNHx+ hySi*+H*-Si+SiH+H2+hyWF6+H2-W+HF, No PVD neededRf power成膜基礎 o在多層膜成膜工藝中最重要的是薄膜間的界面處理，通常采用過渡層的思想來解決。比如，TFT中a Si和金屬Cr的接觸勢壘較大，所以引入n+層降低

5、接觸電阻。同樣G-Mo/Al采用兩層金屬結構，也是因為Mo和ITO的接觸電阻很小。非晶硅采用低速/高速結構也是利用低速非晶硅的電子遷移率較高。在沉積非晶硅前通常對襯底用H2等離子體處理的目的也是在襯底上預沉積一層H原子，增大Si原子和襯底的浸潤性。另外，界面也是缺陷和雜質離子容易聚集的地方，所以經常需要對界面進行等離子處理。o影響薄膜質量的影響因素很多，而且薄膜屬于非晶材料，所以結果可能偏離理論知識。所以通用的做法是以實驗為基礎。所以多水平實驗和正交實驗法是常用的方法。所以要在實驗的基礎上，以理論知識為指導，不斷總結規(guī)律。PCVD適用工程PCVD適用工程G-SiNx膜的膜質o膜質確認的必要性

6、品質維持（抑制Vgon/Vgoff依存的表示不均） 確認裝置的狀態(tài)（MFC/RF/真空計是否異常）ParameterSiH4流量NH3流量N2流量H2流量RF PressSpacing個人見解個人見解的接觸孔采用的接觸孔采用DE進行刻蝕，不存在刻蝕速率的問題。膜厚均一性是管理重點，進行刻蝕，不存在刻蝕速率的問題。膜厚均一性是管理重點，較高的較高的N-H/Si-H比率比率也是期望的也是期望的調整因素決定因素Unif的調整因素G-SiNx膜的膜質一般由 SiH4NH3決定。(N2H2對膜質的影響較小，可以調節(jié)膜厚均一性。PressSpacing對膜厚均一性的影響較大。RF決定薄膜沉積速率。（影響設

7、備的生產節(jié)拍）-o上圖紅色代表中心條件，非晶硅的厚度為300，左邊藍色代表非晶硅的厚度為0，右邊為600。o實驗結果表明：非晶硅的厚度增加，開態(tài)電流增加，但是光電流也增加。n+非晶硅成膜檢查項目和目的成膜檢查規(guī)格工程管理技術工程管理工程管理產品結果測試參數(shù)的管理： 薄膜厚度、異物試作基板的運行狀態(tài)管理 膜厚、顆粒水平真空等設備的日常管理 Maintenance消耗部品的交換設備的清洗工藝控制設備的校正工程管理項目不良項目o圖形破損（微觀外觀檢查、自動外觀檢查裝置）o膜厚分布異常（宏觀外觀檢查、斷差測定儀測量）不良解析工藝日常管理項目工藝維護o必要性：成膜時在電極和內壁也會堆積生成物，應力過大時會剝離產生顆粒，所以每次成膜后必須清洗掉生成物，抑制顆粒發(fā)生。o方法：NF3+e- NF2+F-N