化学气相淀积

CVD概述

  • 化学气相淀积(Chemical Vapor Deposition,CVD)是把构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气，以合理的流速引入反应室，在衬底表面发生化学反应并淀积薄膜的工艺方法。
  • 淀积的薄膜是非晶或多晶态，衬底不要求是单晶，只要是具有一定平整度，能经受淀积温度即可。
  • CVD已经在集成电路工艺中得到了广泛的应用，特别是在绝缘介质薄膜，多晶半导体薄膜等宽范围材料的薄膜制备方面，它已经成为首选的淀积方法。
  • 通过CVD工艺制备薄膜时，所有的薄膜成分都是由外部以气相方式带入反应器中，而不像热氧化工艺制备的二氧化硅薄膜中的硅成分来自衬底本身。

CVD工艺原理

基本步骤

  1. 反应剂引入到反应室；
  2. 反应剂从气相内部扩散到达衬底表面；并在衬底表面附近形成“滞留层”；
  3. 反应剂被吸附在硅片表面，并进行化学反应；
  4. 在硅片表面成核、生长成薄膜；
  5. 反应后的气相副产物排出反应室。

化学反应条件

  • 在淀积温度下，反应剂需有足够高的蒸气压；
  • 除淀积物外，反应的其它物质必须是挥发性；
  • 淀积物本身必须具有足够低的蒸气压；
  • 薄膜淀积所用的时间必须足够短---高效率、低成本；
  • 淀积温度必须足够低--避免对先前工艺影响；
  • CVD不允许化学反应的气态副产物进入薄膜；
  • 化学反应必须在被加热的衬底表面进行。