Neue LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition)

Die chemische Niederdruck-Gasphasenabscheidung (Low Pressure Chemical Vapor Deposition, LPCVD) ist ein Abscheidungsverfahren, bei dem Wärme eingesetzt wird, um eine Reaktion eines Vorläufergases auf einem festen Substrat einzuleiten. Durch diese Reaktion an der Oberfläche wird das Festphasenmaterial gebildet. Niederdruck (LP) wird verwendet, um unerwünschte Gasphasenreaktionen zu verringern und die Gleichmäßigkeit auf dem Substrat zu erhöhen.

Für unsere Forschung an LS (Low Stress) & stöchiometrischen Nitriden sowie TEOS-Oxiden haben wir eine LPCVD-Anlage des Herstellers "Centrotherm" installiert. Die Anlage ist mit zwei Röhrenstapeln ausgestattet, die bis zu 35 x 4" Wafer verarbeiten können. Sie ist auch für 6"- und 8"-Wafer geeignet.

TEOS ist eine Abkürzung für Tetraethylorthosilikat mit der Molekularformel Si(OCH₂CH₃)₄.

Bei der LPCVD wird TEOS zur Abscheidung von Oxid für dielektrische Materialien, Isolationsschichten, Hartmaskenmaterialien und Lichtwellenleiter verwendet. Mit Hilfe eines inerten Trägergases wird TEOS in eine vorgeheizte Reaktionskammer zwischen 650 und 850 °C eingebracht. Nachdem die TEOS-Moleküle dissoziiert und auf der Waferoberfläche adsorbiert sind, interagieren die benachbarten Ethylalkylgruppen miteinander, um stabile Produkte zu bilden, die sich dann von der Oberfläche ablösen und hinter einer -O-Si-O-Bindung an die Oberfläche gelangen. Obwohl TEOS an sich eine hervorragende Quelle für Sauerstoffatome ist, erhöht die Zugabe von O₂-Gas die Abscheidungsrate. N₂ ist die beliebteste Wahl für das Trägergas.

Nitrid mit geringer Belastung wird mit einem hohen Verhältnis von DCS- zu NH₃-Durchflussraten hergestellt. Die Folge einer solchen siliziumangereicherten Abscheidung ist eine sehr geringe Zugspannung. Die Spannung hängt hauptsächlich vom Gasmischungsverhältnis und der Prozesstemperatur ab. Der Prozessdruck liegt in der Regel bei wenigen Torr oder darunter.

Anwendungen sind: MEMS, Diffusionsbarrieren, Passivierungsschichten, Oxidationsmasken, Ätzmasken, Masken für die Ionenimplantation, Kapselung, mechanischer Schutz, Gate Dielektrika, optische Wellenleiter, CMP und Stoppschichten für Ätztechniken