Low Pressure CVD (LPCVD)

Bei dieser Anwendung zur Herstellung von Schichten mit geringer Dicke aus Siliziumoxid, Nitriden, aber auch von Polysilizium und Wolfram wird die Reaktionsanlage evakuiert (dementsprechend low pressure CVD, LPCVD genannt). Unter den Niederdruckbedingungen (im Bereich von 10 bis 100 Pa) ist die Bewegungsdynamik wesentlich günstiger für die Abscheidung von Schichten hoher Konformität als wie unter Atmosphärendruck (also bei der APCVD). Durch gegenseitige Stöße werden die Gaspartikel auch hier von der geradlinigen Bewegung abgebracht. Die durchschnittliche Entfernung zwischen Zusammenstößen liegt jedoch im Bereich von Zentimetern, so dass zusammen mit der hohen Beweglichkeit der abgelagerten Partikel bei der hohen Prozesstemperatur von 900°C das Material in tiefliegende Bereiche vordringen kann. Somit ist eine gleichmäßige Abscheidung möglich. Es können Werte der Konformität von K nahe eins erreicht werden (bis zu 0,98).

Das Verfahren übertrifft die APCVD-Technik bzgl. der erreichten Dichte und elektrischen Qualität.

 

Abb. 34: Anlage für den LPCVD-Prozess zur TEOS-Abscheidung. Dabei wird die ein Trägergas durch die Flüssigkeit TEOS geblasen, wodurch die Substanzen für die Ablagerung aufgenommen werden.

 

Wie im Kapitel Oxidation beschrieben, kann zur Abscheidung von Oxid mit giftigen Gasen wie SiH4 gearbeitet werden. Das kann man umgehen, indem man zur Anreicherung ein Trägergas durch eine Flüssigkeit bläst, die das Silizium gebunden hat, so dass es dadurch an die Waferoberfläche getragen wird. Dazu dienen beispielsweise die Flüssigkeiten Tetraethylorthosilikat (TEOS) oder Tetramethylcylotetrasiloxan (TOMCATS).

Das Aufwachsen von Wolfram funktioniert nicht auf allen Untergrundmaterialien, so zum Beispiel nicht auf den gebräuchlichen Oxidschichten. Dies stellt einen Vorteil dar, falls man eine selektive Kontaktierung vornehmen will. Durch vorhergehenden Oxidüberzug kann man Bereiche von der leitfähigen Wolframbeschichtung ausnehmen. Ist ein flächendeckender Wolframüberzug erwünscht, kann dies aber mit Zugabe des Gases Silan geschehen.

 

 

 

 

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