图解半导体基础
第9节 CVD
更新于2008-09-15 11:39:27

形成薄膜的典型方法是CVD和PVD。首先介绍CVD方法。如图7.17所示,它是以含有膜构成元素的气体为原料,利用原料气体的反应制作膜物质,并生长在晶片上。可以联想水蒸气结晶成雪堆积在地面上的过程来理解CVD法的成膜原理。如图7.18所示,发生的化学反应有许多种,但是无论哪一种都必须提供激发反应所需要的能量。激发能量主要以热、等离子体或者光的形式提供。与之相对应的方法称为热CVD、等离子体CVD(p-CVD)及光CVD。


图7.17CVD法生长薄膜

图7.18各种反应举例


热CVD,即对原料气体和晶片进行加热,使原料气体热离解,在晶片上生长膜物质。加热的方式有电阻加热、高频感应加热、灯丝加热、激光束加热等。其特点是能够形成各种膜。所谓离解,就是化合物处于能够可逆地进行分解与合成的状态。
等离子体CVD,即在低压下将原料气体通入强电场中使其发生等离子体现象,并使等离子体中生成的反应物淀积在晶片上。等离子体的激发方式因激发频率和电极构造而异。激发频率可采用直流、低频、高频(RF)、微波等。电极构造分为电容耦合型电极、感应耦合型电极及无电极型等。高频等离子CVD能够生长出直流等离子CVD方法难以生长的绝缘膜。微波CVD由于能够获得高密度的等离子体,所以成膜的温度比高频CVD低。可以说,成膜温度比热CVD法低是等离子CVD法的特点。
光CVD,即用紫外光将原料气体离解后,在晶片上生长薄膜。如果采用激光,则可以选择生长,即在特定区域生长膜。

 

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