processos cvd ioshiaki doi feec e ccs/unicamp chemical vapor deposition

Processos CVDIoshiaki DoiFEEC e CCS/UNICAMP

Chemical Vapor Deposition

1.Introdução1.Introdução• Deposição Química a partir de Fase Vapor

(Chemical Vapor Deposition – CVD)

•CVD: reações químicas que transformam moléculas gasosas chamada precursor, em material sólido na forma de filmes, sobre o substrato .


•CVDCVD

Método mais comum de deposição de filmes finos, utilizados atualmente na fabricação de CIs.

Deposição de filmes finos isolantes (dielétricos), condutores e semicondutores.


•Conexão das regiões ativas dos dispositivos.

•Comunicação entre os dispositivos.

•Acesso externo aos circuitos.

•Isolação entre as camadas condutoras.

•como fonte de dopante e como barreira para dopagem.

•para proteger as superfícies do ambiente externo.

•Aplicações dos Filmes Finos:Aplicações dos Filmes Finos:


Nitretos e si-poli


• Exemplos de Filmes Finos Utilizados na Exemplos de Filmes Finos Utilizados na Fabricação de CIs :Fabricação de CIs :

Dielétrico para isolação de dispositivos

•Alguns filmes são usados temporariamente como camada de máscara, enquanto que outros filmes tornam partes do circuito sendo fabricado.

•Filmes que podem ser depositados por Filmes que podem ser depositados por CVD:CVD:

• silício policristalino (Si-poli)

• óxido de silício (SiO2)

• nitreto de silício (Si3N4, SiN)

• metais (Al, W, Ti, etc.)

• silicetos (WSi2, TiSi2, MoSi2, TaSi2)


• a) – alta pureza e densidade;

• b) – composição e estequiometria controladas;

• c) – boa uniformidade em espessura e reprodutibilidade;

• d) – alto nível de perfeição estrutural;

• e) – boas propriedades elétricas;

• f) – excelente aderência;

• g) – boa cobertura de degraus;

• h) – baixa densidade de defeitos(imperfeições, pinholes, etc.);

• i) – baixa contaminação por partículas, e

• j) – processo econômico:

- alta taxa de produção,

- seguro, automatizável e barato.


• Requisitos Necessários para a Técnica de Deposição de Requisitos Necessários para a Técnica de Deposição de Filmes Finos : Filmes Finos :

A técnica CVD atende vários dos requisitos citados, com vantagens sobre outras técnicas.


Processo CVD

2. Conceitos Básicos de CVD2. Conceitos Básicos de CVD

• CVD: formação de um filme sólido sobre um substrato pela reação de espécies químicas em fase vapor.

•Formação do filme CVD


• Descrição da cinética do processo CVD:

1) – introdução na câmara dos gases reagentes e diluentes a dada composição e fluxo;

2) – transporte/movimento das espécies reativas até o substrato;

3) – adsorção das espécies reativas na superfície do substrato;

4) – migração das espécies na superfície e reações químicas de formação do filme;

5) – dessorção dos subprodutos da reação;

6) – transporte dos subprodutos da reação para a região de fluxo principal; e

7) – remoção dos subprodutos gasosos da reação e gases não consumidos no processo, da câmara de reação.

• Tipos de Reações Químicas ou Processos :

• térmica

• fótons e

• elétrons.

• Reação homogênea – reação na fase vapor (Processos de Fase Vapor). Produz particulas resulta em filmes de pouca aderência, baixa densidade e alta concentração de defeitos.

• Reação heterogênea – reação na superfície ou próxima dela. Processo desejável (Processos de Superfície).

•Energia para propiciar a reação:


• Processos de Processos de Deposição CVDDeposição CVD

Nucleação Formação de Ilhas Crescimento das ilhas Coalescência Formação de filme contínuo


•Reação na Superfície – Taxa de Reação Química

CR = A exp(-Ea/kT)

onde: CR é a taxa de reação, A é uma constante, Ea é a energia de ativação em eV, k é a constante de Boltzman e T é a temperatura do substrato em K.


• tamanho dos grãos – depende das condições de deposição e dos tratamentos térmicos posteriores. Grãos maiores – temperaturas maiores de processamento e filmes mais espessos.

• rugosidade está relacionada com o tamanho dos grãos.

•Estrutura dos FilmesEstrutura dos Filmes

• Processo CVD:Processo CVD:

A taxa de deposição (DR) está relacionada com a A taxa de deposição (DR) está relacionada com a taxa de reação química (CR), taxa de difusão do taxa de reação química (CR), taxa de difusão do precursor no “boundary layer” e taxa de adsorção do precursor no “boundary layer” e taxa de adsorção do precursor sobre a superfície.precursor sobre a superfície.


Temperaturas baixas somente poucas moléculas possuem energia suficiente para iniciar a reação.


•Regimes de Deposição

• Há 3 regimes:a) - Baixas temperaturas – a taxa de

reação química é baixa e a taxa de deposição bastante sensível a temperatura. regime limitado por reação de superfície.

b) - temperaturas altas – deposição bem menos sensível à temperatura. regime limitado por transporte de massa.

c) - Se aumentarmos mais a temperatura, a taxa decresce rapidamente devida a nucleação na fase gasosa. processo indesejável.


Taxa de deposição bastante sensível a temperatura porque é determinado principalmente pela taxa de reação química. Requer boa uniformidade de temperatura sobre o substrato.

•Regime limitado por reação:

• Regime limitado por transporte de massa:

A taxa de reação química é suficientemente alta e os precursores reagem imediatamente quando adsorvidos sobre a superfície do substrato. Taxa de deposição não depende da taxa de reação de superfície, mas pela rapidez com que os precursores podem difundir através do “boundary layer” e adsorvido sobre a superfície. Requer boa uniformidade de fluxo e de densidade de espécies sobre as lâminas.



Ao alcançar determinada temperatura, a taxa de reação torna-se controlada por taxa de reagentes que chegam a superfície do substrato.

Difusão através do “boundary layer” na suferfície do substrato.

Tipos de Reatores


3. Tipos de Reatores 3. Tipos de Reatores

Placas Parelelas

Plasma Remoto,

ECR, outros

Paredes Quentes

Paredes Frias

Assistido por

Plasma

Isotérmico com Fluxo Vertical

Paredes Quentes

Movimentação Contínua Epitaxial

Paredes Quentes

Paredes Frias

Pressão Atmosférica

Baixa Pressão

Características:

• operam normalmente na condição de taxa limitado por transporte de espécies fluxo deve ser idêntico sobre todas as lâminas pode processar poucas lâminas por vez;

• estrutura do reator é bastante simples;

• alta taxa de deposição;

• é susceptível à reações em fase gasosa(reação homogênea) causa particulados e filme pouco denso;

• cobertura de degrau pobre;

• necessita de limpeza frequente;

• É usado para deposição de SiO2 (dopado e não dopado) em baixa temperatura ( 400 C)


•Reatores CVD de Pressão Atmosférica - Reatores CVD de Pressão Atmosférica - APCVDAPCVD

Reatores APCVD:


a) horizontal (tubo de parede quente), b) sistema de movimento contínuo com injeção de gás e (c) APCVD de movimento contínuo tipo plenum.

Reator Epitaxial ou reator vertical tipo Bell-Jar ou Pancake aquecido por indução.


Pressão Reduzida(0.25 – 2.0 Torr) aumenta difusibilidade das espécies (103 vezes).

Processo opera em taxa limitado por reação.

Características do Sistema:

• menos reação na fase gasosa menor geração de partículas;

• boa uniformidade;

• boa cobertura de degraus;

• baixa taxa de deposição (10 – 50 nm/min.);

• não requer uniformidade de fluxo, mas sim de temperatura pode se utilizar um forno convencional pode processar muitas lâminas por vez (até 200);

• usado para deposição de: Si-poli, Si3N4, SiO2, PSG, BPSG, W, etc.


•Reatores CVD de Baixa Pressão - LPCVDReatores CVD de Baixa Pressão - LPCVD

Reatores LPCVD de parede quente (a) e fria (b). O reator do tipo (a) pode processar até 200 lâminas por fornada. O do tipo (b) é conhecido também como reator vertical isotérmico.

(a) (b)


Características :• operam em regime de taxa limitado por reação;

• taxa de deposição mais elevada que o LPCVD;

• operam em temperatura mais baixa que nos processos APCVD e LPCVD permite depositar filmes de SiO2 e Si3N4 sobre metais de baixo ponto de fusão. importante quando já existe Al na lâmina;

• boa adesão e boa cobertura de degraus, devido à maior mobilidade superficial das espécies adsorvidas;

• filmes não são estequiométricos;

• há incorporação de subprodutos de reação, especialmente hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. Pode resultar em degaseificação, formação de bolhas e quebras do filme durante etapas posteriores;

• é um processo mais complexo, com mais parâmetros;

• pode depositar SiO2, Si3N4, oxinitretos, SiC, a-Si, etc.;

• PECVD a temperatura mais elevada permite crescer epi: Si, Ge e III-V.


•Reatores CVD Assistida por Plasma - PECVD

(a)

(a) Reator de Fluxo Radial(Placas Paralelas)

• + baixa temperatura;

• capacidade limitada;

• manual;

• podem cair partículas sobre o filme/substrato.

(b) Reator Horizontal de Parede Quente

• + lâminas em pé e paralelo ao fluxo;

• + alta capacidade;

• + baixa temperatura;

• manual;

• Geração de particulas durante a carga.

(c) Reator Planar de Parede Fria para Substrato Único

(b)


•Reatores CVD com Plasma Remoto – RPECVD

(remote, indirect ou downstream PECVD)

A câmara onde o plasma é gerado está separada da câmara de reação onde se encontram os substratos. os substratos não ficam expostos diretamente à radiação do plasma e portanto não são bombardeados pelos íons de alta energia.

Reator ECR. Neste tipo de reator o plasma é gerado por um campo elétrico com frequência de microondas em um campo magnético que provoca a ressonância ciclotrônica do elétron. Plasma 100 vezes mais denso em espécies reativas.


Processos Vantagens Desvantagens Aplicações

APCVD Simples Alta taxa de deposição Baixa temperatura

Cobertura de degraus ruins Contaminação por partículas

Óxidos de baixa temperatura, dopados ou não

LPCVD Excelente uniformidade e purezaProcessamento de muitas lâminas por vez ( até 200)

Alta temperatura Baixa taxa de deposição

Óxidos de alta temperatura, dopados ou não, nitreto de silício, polisilício, W e WSi.

PECVD Baixa temperatura Alta taxa de deposiçãoBoa cobertura de degrau

Contaminação química, como H2 e por particulados

Deposição de dielétricos sobre metais em baixa temperatura e nitreto de silício

RPECVD Mesmas que PECVD sem a radiação do substrato pelo plasma

Baixa taxa de deposição Mesmas que PECVD e dielétricos de porta em estruturas MOS

ECR Baixa temperaturaAlta qualidade dos filmes depositados Alta taxa de deposição Boa cobertura de degrau

Alto custo do equipamento

Mesmas que RPECVD

•Características e Aplicações de Reatores CVDCaracterísticas e Aplicações de Reatores CVD


a) - Silício Policristalino (Si-poli)


4. Métodos de Deposição de 4. Métodos de Deposição de Alguns Filmes Alguns Filmes

•Aplicações:

•Interconexão local

•Resistores

•Eletrodos de porta em CMOS

•Fontes de difusão para formação de junções rasas

•Emissores em tecnologia bipolar

•Características do Si-poliCaracterísticas do Si-poli


•boa estabilidade térmica; boa estabilidade térmica; •boa interface com dióxido de silício;boa interface com dióxido de silício;•boa conformalidade;boa conformalidade;•facilidade de deposição e processamentofacilidade de deposição e processamento

•Método de DeposiçãoMétodo de Deposição

•Deposição:

1) – 100% de SiH4 e pressões totais de 0.2 a 1.0 Torr.

2) - 20-30% SiH4 diluída em nitrogênio nas mesmas pressões.

3) - 25% SiH4 diluída em hidrogênio e pressões em torno de 1Torr.

•Reação:

SiH4 (vapor) Si (sólido) +

2H2 (gás)

Taxa de Deposição: 100 – 500 nm/min.


•Taxa de Deposição X TemperaturaTaxa de Deposição X Temperatura

• Parâmetros Variáveis: T, P, concentração de SiH4 e diluentes.

• LPCVD horizontal, necessita rampa de T de 5 a 15 C.

• Estrutura depende de: dopantes ou impurezas, temperatura de deposição e de ciclos térmicos pós-deposição.


Efeitos da Concentração de Silana e de Temperatura na Taxa de Deposição de Si-poli.

T depos. < 575 C Si amorfo

T depos. > 625 C Si-poli com estrutura colunar

Tamanho do grão:

- inicial: 0.03 – 0.3 m

- após dopagem c/P, recozimento de 900-1000 C, 20 min. 1 m


•Influências de Concentração e TemperaturaInfluências de Concentração e Temperatura

• Taxa x Concentração de Silana Taxa x Concentração de Silana para T baixaspara T baixas


• Se reduzir a taxa de deposição si-poli mesmo para T < 575C.

• Taxa é limitado por desorção de H2.

• Ea = 1.7 eV

• T : 575 a 650C

• Taxa : 100 – 1000 Å/min.

• Taxa de Deposição: A taxa de deposição do filme é um parâmetro não diretamente controlado. É resultado da interação da temperatura, pressão, composição e fluxo dos gases reagentes e diluente empregado.


•Taxa de Deposição x TemperaturaTaxa de Deposição x Temperatura

2 diferentes condições de deposição:

a) P = 350 mtorr e SiH4 = 200 sccm.

b) P = 120 mtorr e SiH4 = 50 sccm.

• Ea = 1.36 a 1.7 eV depende da pressão da silana.

• T < 580C, DR < 50 Å/min., muito baixo para uso prático.

(a) Difusão. 1 h na temperatura indicada.

(b) Implantação. 1h de recozimento a 1100 C.

(c) In-situ. Depositado a 600 C e depois recozimento de 30 min. na temperatura indicada.


•Dopagem: difusão, I/I e Dopagem in-Dopagem: difusão, I/I e Dopagem in-situsitu

• Resistividade do Si-poli dopado com P.

•Propriedades:

1) - 30-40 cm2/Vs difusão e I/I.

- 10-30 cm2/Vs in-situ.

2) Si-poli dopado aumenta:

Taxa de corrosão

Taxa de oxidação

3) Densidade: 2.3 g/cm3

4) coef. expansão térmica: 2 x 10-6/C

coef. da resistência c/T: 1 x 10-3/ C


a) – não dopados :

1. Isolante entre multiníveis de metal

2. Máscara contra difusão ou I/I

3. Dielétrico de porta

4. Capa protetora contra out-diffusion

5. Aumentar o óxido de campo

b) dopados:

1. Isolante entre camadas metálicas

2. Isolante entre multiníveis sobre si-poli

3. Passivação final do dispositivo

4. Fonte de gettering

5. Fonte de dopantes


b) - Óxido de Silíciob) - Óxido de Silício

• Aplicações :

•Propriedades do Propriedades do SiOSiO22

alta rigidez mecânica; boa adesão com as camadas em que são depositadas; alta resistência elétrica; alta tensão de ruptura elétrica; impermeabilidade à umidade e metais alkalinos; alta estabilidade química e térmica.


a) Deposições em baixas temperaturas (300-450C)

SiH4 + O2 (+N2) SiO2 + 2H2

• reatores APCVD, LPCVD e PECVD

• vantagem: baixa temperatura

• desvantagem: cobertura de degrau pobre

• adição de PH3 produz um fósforosilicato (PSG) e B2H6 um borosilicato (BSG)

• o óxido produzido a baixa temperatura apresenta uma densidade menor que o óxido térmico


•Métodos de DeposiçãoMétodos de Deposição

• PECVD, T < 400PECVD, T < 400C,C, com decomposição de TEOS: com decomposição de TEOS: Si(OC2H5)4 SiO2 + sub-produtos da reação

• PECVD, 200-400 C, reação de silana com óxido nitroso e tetracloreto de silício com oxigênio:

SiH4 + 2N2O SiO2 + 2N2 + 2H2

SiCl4 + O2 SiO2 + 2Cl2


•Incorporação de H (1-10%) e N

•Estequiometria pode ser diferente de 1:2

•Composição depende da potência RF e fluxo dos reagentes

• reatores LPCVD pela decomposição de tetraetil-ortosilicato (TEOS)

Si(OC2H5)4 SiO2 + sub-produtos da reação

• Vantagens: uniformidade excelente, cobertura de degrau conforme, boas propriedades do filme.

• Desvantagens: alta temperatura, fonte líquida, difícil controle


b) Deposição em temperatura média b) Deposição em temperatura média (650-750 C)

• reatores LPCVD, reação de diclorosilana com óxido nitroso.

SiH2Cl2 + 2N2O SiO2 + 2N2 + 2HCl

• Vantagem: uniformidade e cobertura de degrau excelente

ER do SiO2 térmico.

• Desvantagem: - alta temperatura

- óxido contém HCl pode reagir c/Si-poli, causar rachadura do filme.


c) Deposição em temperaturas altas c) Deposição em temperaturas altas ( 900C)

Dopagem com Fósforo (P) – PSG

•Dopagem: PH3, AsH3, B2H6 e outros


1) - Processo com silana

4PH3 + 5O2 2P2O5 + 6H2

2) – Processo com TEOS

trimetilfosfato – PO(OCH3)3

Oxicloreto de fósforo – POCl3

•SiO2 dopado possibilita o processo de “reflow” para planarizar a superfície do wafer (Exemplo: quinas e degraus para contatos).

• PSG reflow T 900C.

Dopagem com Boro (B) - BSG


1) – Processo com Silana

2B2H6 + 3O2 2B2O3 + 6H2

2) – Processo com TEOS

Trimetilborato – B(OCH3)3

•Dopagem com Boro e Fósforo - BPSGDopagem com Boro e Fósforo - BPSG

mesmas fontes de dopantes anteriores concentrações: BPSG típico contém

5-6 wt% de P e B mantém propriedades do PSG (stress

e ER)


Reflow do BPSG T : 750 - 950C

•Concentração de Dopantes – Valores TípicosConcentração de Dopantes – Valores Típicos

a) - como fonte de dopantes: 5 a 15 wt%b) - passivação de isolante: 2 a 8 wt%c) - reflow: 6 a 8 wt%


• Se < 6 wt% não flui

• Se > 7 wt%, superfície do PSG torna altamente higroscópico, reage com unidade e forma ácidos. P forma ácido fósforico corroe o Al. Caso de B, forma ácido bórico.

•Reflow Reflow


• Flow depende de:

a) tempo de recozimento;

b) temperatura de recozimento;

c) taxa de aquecimento;

d) concentração de P; e

e) ambiente de recozimento (vapor é melhor)

0.0 wt%P 2.2 wt%P

4.6 wt%P 7.2 wt%P

SEM de amostra recozida em vapor a 1100C, 20 min.

• Quanto maior a concentração de P, melhor o reflow.

• Menor o ângulo de reflow, , melhor a planarização da superfície.

• Reflow é melhor em ambiente de vapor e alta temperatura.

•Cobertura em Degrau – Step Cobertura em Degrau – Step CoverageCoverage

Step coverage: mede a habilidade de depositar filmes sobre paredes laterais e no fundo de uma trincheira profunda ou vias.

A figura acima define os parâmetros da cobertura em degrau e a conformalidade.


O ângulo de incidência e a mobilidade superficial do percursor determina a cobertura em degrau.


A B

C

• ângulo maior (B), maior quantidade de átomos e moléculas percursores.

• Se reagir imediatamente, sem migração superfical, canto B, 1.5 vezes (270/180) mais deposição que A e em C, metade (90/180) da deposição de A.

•Exemplos de Step CoverageExemplos de Step Coverage


a) Cobertura pobre devido a pouca ou nenhuma mobilidade do material depositado sobre a superfície.

b) Cobertura melhor mas paredes laterais finas e mais deposição nos cantos.

c) Ilustra o processo de excelente cobertura em degrau.

Relação da step coverage com pressão e mobilidade superficial

• Alta mobilidade superfical do percursor, melhor cobertura em degrau e melhor conformalidade.

T ou PECVDT T

•Formação de BuracoFormação de Buraco


• Região de maior deposição produz saliências que com o aumento da esspesura do filme, fecha o gap formando o buraco.

• Os buracos contém gases selados e podem difundir para os CIs e podem causar problemas em processos posteriores ou durante a operação do chip em um sistema eletrônico.

• Requer dos processos CVD o preenchimento do gap livre de buracos para assegura a confiabilidade dos chips de CIs.

• passivação de dispositivos

• máscara para oxidações seletivas (LOCOS)

• dielétricos para capacitores

• dielétrico entre níveis condutores

• passivação final de CIs contra riscos mecânicos, partículas, difusão de sódio e ambiente

• máscara contra I/I e etching


c) – Nitreto de Silício (Sic) – Nitreto de Silício (Si33NN44) )

•Aplicações:

•Comparação SiComparação Si33NN44 versus SiO versus SiO22


• alto bom para capacitor;

• melhor barreira contra difusão bom para encapsulamento.

b) SiO2

baixo bom para isolante entre níveis de metalização.

a) Si3N4

•Métodos de DeposiçãoMétodos de Deposição


a) Reatores APCVD, T = 700 a 900 C

b) Reatores LPCVD, T = 700 a 800 C

3SiH4 + 4NH3 Si3N4 + 12H2

3SiCl2H2 + 4NH3 Si3N4 + 6HCl + 6H2

Falta de NH3 filme rico em Si.

usar NH3 em excesso

c) Por reatores PECVD, T = 200 a 400 C

3SiH4 + NH3 (ou N2) SixNyHz + xH2


Requer NH3 em excesso, pois não decompõe rapidamente como a silana

Taxa de Deposição : 100 – 500 Å/min.

• Características do Processo e Características do Processo e dos filmes PECVDdos filmes PECVD


• o filme não é estequiométrico com Si/N 0.8 – 1.2

• incorporação de hidrogênio em grande quantidade (até ~ 20 at%).

• hidrogênio no filme pode provocar instabilidade do VT de transistores MOS.

•Há incorporação de outros elementos:

O : de vazamento de vácuo e contaminação do gás;

C : de óleo das bombas;

H : até 20 – 25%, se T %H

•H resulta em mais baixo e ER mais alto.

•Vantagem : temperatura baixa

•Desvantagens :

Controle de composição pobre (filme não estequiométrico)

Ligações não uniformes no filme;

Incorporação de átomos não desejados.

Propriedades elétricas, mecânicas e químicas variáveis.


•Pinholes : Pinholes : é um defeito comum.

- são furos com diametro < 1 m. origem: partículas presentes na superfície;

- partículas geradas durante a deposição. contagem : fazer revelação por solução que ataca

o substrato e não o filme.


•Parâmetros do processo:

- Pressão;

- temperatura;

- frequência e potência do RF

- fluxos de gases

•Características:Características:


•taxa de deposição;

•estequiometria;

•incorporação de H (%);

•impurezas;

•densidade;

•stress.

•Caracterizações : Caracterizações :

• elipsometria (espessura e índice de refração);

• FTIR;

• outros.

• Índice de Refração e Taxa de Etch (ER) Índice de Refração e Taxa de Etch (ER) em BHFem BHF


Filme n

Taxa de Etch(ER)

estequiométrico

2.01 10Å/min.

Rico em Si > 2.01

Rico em N ou O

< 2.01 > 10Å/min.

• 2 técnicas comuns para verificar a qualidade dos filmes.

• Índice de refração – elipsometria.

• Índice de refração forne informações sobre composição química e condições físicas dos filmes.

• Nitreto PECVD – Índice Nitreto PECVD – Índice de Refração x Taxa de Refração x Taxa SiHSiH44/N/N22


Deseja-se n = 2.0

• Taxa de deposição x Taxa de deposição x Potência RFPotência RF

DR aumenta com potência RF

DR aumenta com concentração de SiH4

• Nitreto PECVD – Taxa Nitreto PECVD – Taxa de Deposição e Índice de Deposição e Índice de Refração x Pressãode Refração x Pressão


• Nitreto PECVD – Taxa de Deposição e Índice de Refração x Temperatura

• Nitreto PECVD – Etch Rate Nitreto PECVD – Etch Rate (ER) em 48% HF x Índice de (ER) em 48% HF x Índice de RefraçãoRefração

Nitreto PECVD – Taxa de Nitreto PECVD – Taxa de Etch em 48% HF x Etch em 48% HF x Temperatura de DeposiçãoTemperatura de Deposição


• Característica do filme de nitreto em função da Característica do filme de nitreto em função da concentração de NHconcentração de NH33


• [ H] aumenta com a concentração de NH3.

• Densidade é máximo para Si/N 0.75.

• Característica do filme de Característica do filme de nitreto em função da nitreto em função da temperatura de deposiçãotemperatura de deposição


• Ponto para T = 700C, corresponde a CVD térmico sem plasma.

•Densidade aumenta com T;

•%H diminui com aumento de T.

Material Reagentes Método Temperatura(C) Observações

Polisilício SiH4 LPCVD 580-650 Pode ser dopado in situ.

SiO2 SiH4 + O2

SiH4 + O2

SiH4 + N2O

SiCl2H2 + N2O

Si(OC2H5)4 [TEOS](1)

APCVD PECVD PECVDLPCVDLPCVD

300-500 200-350200-350850-900650-750 Fonte líquida

SiO2 dopado SiH4 + O2 + PH3

SiH4 + O2 + PH3

SiH4 + O2 + PH3 + B2H6

SiH4 + O2 + PH3 + B2H6

APCVD PECVDAPCVDPECVD

300-500 300-500 300-500 300-500

PSGPSG

BPSGBPSG

Nitreto de Silício SiH4 + NH3

SiCl2H2 + NH3

SiH4 + NH3

SiH4 + N2

LPCVDLPCVD PECVDPECVD

700-900650-750200-350200-350

(1) – TEOS - Tetraethoxysilane

Reações Típicas para Deposição de Dielétricos e Polisilício


•Referências: Referências:

1. S. Wolf and R. N. Tauber; Silicon Processing for the VLSI Era, Vol.1, Process Technology, Lattice Press, 1986.

2. S. A. Campbel; The Science and Engineering of Microelectronic Fabrication, Oxford University Press, 1996.

3. J. D. Plummer, M. D. Deal and P.B. Griffin; Silicon VLSI Technology – Fundamentals, Practice and Modeling, Prentice Hall, 2000.


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