半导体工艺基础第八章薄膜技术分解.ppt

西南科技大学理学院 刘德雄 2013.04.01;本章重点;薄膜类型 ①外延薄膜－器件工作区 ②掩蔽膜－实现定域工艺 ③绝缘介质膜－表面保护、钝化、隔离 ④金属膜及多晶膜－电极引线及栅电极 薄膜材料 ①半导体材料－Si、GaAs、GaN、SiC、SiGe ②金属材料－Al、Au、Pt、Ni、Cu、W ③无机材料－SiO2 、Si3N4 ④有机材料;薄膜制备 ①间接生长法：制备薄膜所需的原子或分子通过化学反应得到。 包括：气相外延、热氧化、化学气相淀积（CVD) 等。 ②直接生长法：制备薄膜所需的原子或分子不通过化学反应，直接转移到衬底上。 包括：液相外延、固相外延、分子束外延（MBE) 、真空蒸发、溅射、涂敷等;§8.1 硅外延薄膜制备原理;§8.1 硅同质外延薄膜制备原  理;;§8.1 硅同质外延薄膜制备原 理;一、外延生长动力学原理;一、外延生长动力学原理;一、外延生长动力学原理;??、外延生长动力学原理;一、外延生长动力学原理;一、外延生长动力学原理;一、外延生长动力学原理;一、外延生长动力学原理;二、外延掺杂及杂质再分布;二、外延掺杂及杂质再分布;二、外延掺杂及杂质再分布;二、外延掺杂及杂质再分布;二、外延掺杂及杂质再分布;二、外延掺杂及杂质再分布;二、外延掺杂及杂质再分布;二、外延掺杂及杂质再分布;三、自掺杂（非故意掺杂）;三、自掺杂;四、缺陷及检测;§8.2 SiO2薄膜;一、 SiO2的结构与性质;一、 SiO2的结构与性质;一、 SiO2的结构与性质;二、SiO2膜的制备;二、SiO2膜的制备;二、SiO2膜的制备;三、热氧化生长动力学原理;三、热氧化生长动力学原理;三、热氧化生长动力学原理;三、热氧化生长动力学原理;;四、实现SiO2的扩散掩蔽作用的条件;四、实现SiO2的扩散掩蔽作用的条件;四、实现SiO2的扩散掩蔽作用的条件;§8.3 薄膜的化学气相淀积  （CVD);一、定义及反应方程式;一、定义及反应方程式;一、定义及反应方程式;一、定义及反应方程式;一、定义及反应方程式;;;;一、定义及反应方程式;二、各种CVD方法;二、各种CVD方法;二、各种CVD方法;二、各种CVD方法;三、台阶覆盖（step coverage）;四、磷硅玻璃回流（P-glass flow）;8.4 物理气相淀积(PVD);真空蒸发法;热蒸发台;电子束蒸发台;;真空蒸发法制备薄膜的基本过程;真空度与分子平均自由程;真空常用数据;蒸发源加热方式;电阻加热;电子束加热;激光加热;高频感应加热蒸发源;PVD溅射法;溅射过程;直流溅射;磁控溅射原理;PVD 腔;PVD 与 CVD;CVD氧化层与热生长氧化层的比较;CVD氧化硅 vs. 热生长氧化硅;CVD应用;介质薄膜的应用;浅槽隔离 (STI);浅槽隔离 (STI);侧墙隔离;介质层的应用实例;CVD过程描述;CVD图示;淀积过程;Deposition Process;TMGa与NH3在衬底表面形成GaN的基本物理过程 ;三维生长形貌;CVD 类型;APCVD;APCVD反应室;问题;LPCVD;LPCVD系统;PECVD;PECVD 系统（电容耦合）;CVD化学反应的类型;高温分解反应;还原反应（H2还原）;氧化反应（O2氧化）;化合反应（常用氨气和水汽）;CVD气流输运;层流;淀积速率与温度的关系;表面反应控制型;质量输运控制型;总结;