低压化学气相淀积中反应舟两端硅片面内均一性的改善

摘要

本文提出了一种改善半导体制造低压化学气相淀积(LPCVD)工艺中BOAT两端膜厚片内均一性的新方法。在现有α-8S型LP-furnace装置(东京电子制造)基础上通过对其BOAT两端的膜厚片内均一性的改善，提高了现有装置的工艺处理能力。本文首先研究了几种工艺参数对小舟两端硅片片内膜厚均一性的影响，并与采用加厚SiCWafer的结果进行对比。实验发现流量和压力等工艺参数的调整可以部分改善小舟底部膜厚片内均匀性，但是片内顶部一直没有什么明显的改善。总的来说，对于片内均匀性的改善效果有限。其次论文发现采用加厚的SiCWafer作为SideDummy是一种非常有效的改善小舟两端硅片膜厚片内均一性的方法。通过这个方法可以提高现有的一些装置的生产能力，并解决部分类似的均一性问题。分析认为采用加厚SiCwafer提高了硅片中心部分的温度，而对硅片周边部分的温度并没有很大的影响。由于其膜厚的片内分布是中心薄，周边厚，因比提高硅片中心温度改善了其片内成膜的均一性。进一步研究发现，SideDummy的热传导系数高低将对硅片中心温度有不同的影响。热传导系数低的材料，增加了硅片中心的温度，而热传导系数较高的材料，则降低了硅片的中心温度。论文还研究了SideDummy厚度对硅片中心温度的影响。　　论文全文结构如下：首先介绍了化学气相淀积(CVD)的工艺原理；其次介绍了用于本文研究的LPCVD的装置及其原理和构造;然后论文具体研究了在Si3N4工艺中采用新方法的具体工艺结果及比较，并通过CVD的工艺原理对其实验结果进行了一些分析。最后给出了全文总结和展望了本文提出的新方法实施的可能性及应用前景。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1化学气相淀积的简介

1.2 LPCVD工艺在VLSI上的应用

1.2.1多晶硅成长

1.2.2非晶硅(Amorphous Si)成长

1.2.3 DOPOS(Doped Poly silicon的简写)

1.2.4 HSG成长

1.2.5 HTO(high Temperature Oxide的简称)

1.2.6 NSG成长(Nondoped Silicate Glass的简称)

1.2.7 BPSG成长(Boro Phospho Silicate Glass的简称)

1.2.8氮化硅成长

1.3目前存在的问题及本文的研究目的

1.4本论文的内容安排

第二章 CVD工艺原理

2.1化学气相淀积的过程

2.2输送现象

2.2.1热能的传递

2.2.2动量的传递

2.2.3质量的传递

2.3 CVD动力学

第三章 LPCVD的装置介绍

3.1炉管式LPCVD装置

3.2单片式LPCVD装置

第四章 各项工艺参数对均一性的影响

4.1实验方法及条件

4.2流量调整

4.3压力调整

4.4压力+流量调整

第 五章 采用加厚假片对均一性改善的影响

5.1 1.3mm Dummy实验结果及比较

5.2 1.95mm Dummy实验结果及比较

5.3 49点测定比较其片内均一性

5.4膜质确认结果

第六章 本方法的原理分析和材料选择

6.1原理分析

6.2简化模型

6.3材料选择

第七 章 结论与展望

参考文献

致谢

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