论文摘要
随着半导体集成电路技术的不断发展,要求在有限的晶圆表面做尽可能多的器件,晶圆表面的面积变得越来越紧张,器件之间的空间也越来越小,因此对器件的隔离工艺要求越来越高。浅沟槽隔离工艺正好满足了这一要求。本论文简述了半导体集成电路工艺及其工艺中的器件隔离技术,重点研究浅沟槽隔离工艺。并从薄膜的沉积原理着手,结合化学气相沉积工艺原理,研究利用高密度等离子体化学气相沉积工艺制作的浅沟槽隔离薄膜。经过对利用高密度等离子体化学气相沉积工艺制作的浅沟槽隔离薄膜的各项工艺参数的研究及相关实验数据分析,了解了硅烷、氧气、氩气、反应时晶圆的温度、反应室的压力、等离子体电场等工艺参数对薄膜沉积的影响。经过改变其中某个工艺参数并观察其对浅沟槽填充能力的影响的实验,得出实验数据,并利用数据分析得出能很好的填充浅沟槽的薄膜的工艺参数配比,并将其应用于实际的产品生产过程。通过实验,得出了以下结论:在氧气过量的条件下硅烷的气体流量与沉积速率成正比例关系;化学反应时反应室的压力与沉积速率成反比例关系;自偏压射频能量与溅射速率成正比例关系;沉积速率与溅射速率的比率与薄膜的填洞能力成正比例关系。但是当沟槽的深宽比大于3.0时,沟槽将很难被填满,通常会存在孔洞。经过实验,我们发现根据沟槽的形状可以分成两个不同深宽比的区域,针对相应的区域采用不同的沉积速率与溅射速率的比率的方法,可以将沟槽很好的填满,这样就改进了现有工艺,提高了其薄膜的填洞能力。
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摘要ABSTRACT第一章 半导体工艺简介1.1 半导体集成电路工业简介1.2 半导体集成电路工艺简介第二章 浅沟槽隔离工艺简介2.1 结隔离2.2 介电质隔离2.3 局部氧化隔离（LOCOS）工艺2.4 浅沟槽隔离（STI）工艺第三章 化学气相沉积工艺简介3.1 化学气相沉积的特点3.2 沉积薄膜的形成过程3.2.1 凝结过程3.2.2 核形成与生长过程3.2.3 岛形成与结合生长的过程3.3 化学气相沉积的基本原理3.4 化学气相沉积的分类3.4.1 常压化学气相沉积3.4.2 低压化学气相沉积3.4.3 半大气压化学气相沉积3.4.4 等离子体化学气相沉积3.4.5 高密度等离子体化学气相沉积第四章 浅沟槽隔离工艺实验设备介绍4.1 等离子体物理4.1.1 等离子体物理发展简史4.1.2 等离子体的定义4.1.3 等离子体的描述方法4.1.4 等离子体的重要特征4.2 高密度等离子体工艺特点4.2.1 高密度等离子体的产生4.2.2 高密度等离子体工艺的特点第五章 浅沟槽隔离工艺的工艺参数对其工艺的影响及数据分析5.1 对沉积速率的影响2）或硅烷（SiH4）气体流量对沉积速率的影响'>5.1.1 调整氧气（O2）或硅烷（SiH4）气体流量对沉积速率的影响5.1.2 调整Top RF或Side RF能量对沉积速率的影响5.1.3 调整反应室反应压力对沉积速率的影响5.2 对溅射（sputter）速率的影响5.2.1 调整Bias RF能量对溅射速率的影响5.2.2 调整氩气（Ar）气体流量对溅射速率的影响2）气体流量对溅射速率的影响'>5.2.3 调整氧气（O2）气体流量对溅射速率的影响5.3 D/S的影响5.4 提高填洞能力的实验5.5 实验结论第六章 浅沟槽隔离工艺的发展前景展望参考文献发表论文和参加科研情况说明致谢
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