Array工藝原理及工程檢查-CVD

1、P-CVD基礎(chǔ)CONTENSoPCVD基礎(chǔ)o工藝要求特性oPCVD檢查項目oPCVD管理技術(shù)PCVD基礎(chǔ)oPCVD原理oPCVD裝置構(gòu)造oPCVD成膜基礎(chǔ)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(yīng)，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(jīng)由化學反應(yīng)或熱分解薄膜的材料源由外加氣體供給制程反應(yīng)物必須為氣相的形式分類制程優(yōu)點缺點應(yīng)用APCVD反應(yīng)器簡單，沉積快速低溫有微粒污染，階梯覆蓋性不佳及低產(chǎn)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(chǎn)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(yīng)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(dǎo)致發(fā)生如下反應(yīng)：非晶硅的生長原理電子和CH3

3、、H2碰撞，產(chǎn)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(gòu)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(chǔ) 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(jié)構(gòu)，也是因為Mo和ITO的接觸電阻很小。非晶硅采用低速/高速結(jié)構(gòu)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(yù)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(zhì)離子容易聚集的地方，所以經(jīng)常需要對界面進行等離子處理。o影響薄膜質(zhì)量的影響因素很多，而且薄膜屬于非晶材料，所以結(jié)果可能偏離理論知識。所以通用的做法是以實驗為基礎(chǔ)。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(chǔ)上，以理論知識為指導(dǎo)，不斷總結(jié)規(guī)律。PCVD適用工程PCVD適用工程G-SiNx膜的膜質(zhì)o膜質(zhì)確認的必要性

6、品質(zhì)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(diào)整因素決定因素Unif的調(diào)整因素G-SiNx膜的膜質(zhì)一般由 SiH4NH3決定。(N2H2對膜質(zhì)的影響較小，可以調(diào)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(shè)

7、備的生產(chǎn)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(jié)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(shù)工程管理工程管理產(chǎn)品結(jié)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(shè)備的日常管理 Maintenance消耗部品的交換設(shè)備的清洗工藝控制設(shè)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(nèi)壁也會堆積生成物，應(yīng)力過大時會剝離產(chǎn)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