PECVD.APCVD,LPCVD

一、名词解释（1）化学气相沉积：化学气体或蒸气和晶圆表面的固体产生反应，在表面上以薄膜形式产生固态的副产品，其它的副产品是挥发性的会从表面离开。

（ 2）物理气相沉积：“物理气相沉积” 通常指满意下面三个步骤的一类薄膜生长技术:a.所生长的材料以物理的方式由固体转化为气体 ;b.生长材料的蒸汽经过一个低压区域到达衬底 ;c.蒸汽在衬底表面上凝聚，形成薄膜(3)溅射镀膜：溅射镀膜是利用电场对辉光放电过程中产生出来的带电离子进行加速，使其获得一定的动能后，轰击靶电极，将靶电极的原子溅射出来，沉积到衬底形成薄膜的方法。

（衬(4) 蒸发镀膜：加热蒸发源，使原子或分子从蒸发源表面逸出，形成蒸汽流并入射到硅片底）表面，凝结形成固态薄膜。

(5)替位式扩散：占据晶格位置的外来原子称为替位杂质。

只有当替位杂质的近邻晶格上出现空位，替位杂质才能比较轻易地运动到近邻空位上(6)间隙式扩散：间隙式扩散指间隙式杂质从一个间隙位置运动到相邻的间隙位置。

(7)有限表面源扩散：扩散开始时，表面放入一定量的杂质源，而在以后的扩散过程中不再有杂质加入，此种扩散称为有限源扩散。

(8)恒定表面源扩散：在整个扩散过程中，杂质不断进入硅中，而表面杂质浓度始终保持不变。

(9)横向扩散：由于光刻胶无法承受高温过程，扩散的掩膜都是二氧化硅或氮化硅。

当原子扩散进入硅片，它们向各个方向运动：向硅的内部，横向和重新离开硅片。

假如杂质原子沿硅片表面方向迁移，就发生了横向扩散。

(10)保形覆盖：保形覆盖是指无论衬底表面有什么样的倾斜图形在所有图形的上面都能沉积有相同厚度的薄膜。

二、简述题1、简述两步扩散的含义与目的。

答：为了同时满足对表面浓度、杂质总量以及结深等的要求，实际生产中常采用两步扩散工艺：第一步称为预扩散或预淀积，在较低的温度下，采用恒定表面源扩散方式在硅片表面扩散一层杂质原子，其分布为余误差涵数，目的在于控制扩散杂质总量；第二步称为主扩散或再分布，将表面已沉积杂质的硅片在较高温度下扩散，以控制扩散深度和表面浓度，主扩散的同时也往往进行氧化。

集成电路版图设计习题答案第2章 集成电路制造工艺【习题答案】1．硅片制备主要包括（直拉法）、（磁控直拉法）和（悬浮区熔法）等三种方法。

2．简述外延工艺的用途。

答：外延工艺的应用很多。

外延硅片可以用来制作双极型晶体管，衬底为重掺杂的硅单晶（n +），在衬底上外延十几个微米的低掺杂的外延层（n ），双极型晶体管（NPN ）制作在外延层上，其中b 为基极，e 为发射极，c 为集电极。

在外延硅片上制作双极型晶体管具有高的集电结电压，低的集电极串联电阻，性能优良。

使用外延硅片可以解决增大功率和提高频率对集电区电阻要求上的矛盾。

图 外延硅片上的双极型晶体管集成电路制造中，各元件之间必须进行电学隔离。

利用外延技术的PN 结隔离是早期双极型集成电路常采用的电隔离方法。

利用外延硅片制备CMOS 集成电路芯片可以避免闩锁效应，避免硅表面氧化物的淀积，而且硅片表面更光滑，损伤小，芯片成品率高。

外延工艺已经成为超大规模CMOS 集成电路中的标准工艺。

3．简述二氧化硅薄膜在集成电路中的用途。

答：二氧化硅是集成电路工艺中使用最多的介质薄膜，其在集成电路中的应用也非常广泛。

二氧化硅薄膜的作用包括：器件的组成部分、离子注入掩蔽膜、金属互连层之间的绝缘介质、隔离工艺中的绝缘介质、钝化保护膜。

4．为什么氧化工艺通常采用干氧、湿氧相结合的方式？答：干氧氧化就是将干燥纯净的氧气直接通入到高温反应炉内，氧气与硅表面的原子反应生成二氧化硅。

其特点：二氧化硅结构致密、均匀性和重复性好、针孔密度小、掩蔽能力强、与光刻胶粘附良好不易脱胶；生长速率慢、易龟裂不宜生长厚的二氧化硅。

湿氧氧化就是使氧气先通过加热的高纯去离子水（95℃），氧气中携带一定量的水汽，使氧化气氛既含有氧，又含有水汽。

因此湿氧氧化兼有干氧氧化和en +SiO 2n -Si 外延层 n +Si 衬底水汽氧化的作用，氧化速率和二氧化硅质量介于二者之间。

实际热氧化工艺通常采用干、湿氧交替的方式进行。

气相沉积法化学气相沉积(CVD)是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术，包括大范围的绝缘材料，大多数金属材料和金属合金材料。

从理论上来说，它是很简单的：两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内，然后他们相互之间发生化学反应，形成一种新的材料，沉积到晶片表面上。

淀积氮化硅膜(Si3N4)就是一个很好的例子，它是由硅烷和氮反应形成的。

然而，实际上，反应室中的反应是很复杂的，有很多必须考虑的因素，沉积参数的变化范围是很宽的：反应室内的压力、晶片的温度、气体的流动速率、气体通过晶片的路程(如图所示)、气体的化学成份、一种气体相对于另一种气体的比率、反应的中间产品起的作用、以及是否需要其它反应室外的外部能量来源加速或诱发想得到的反应等。

额外能量来源诸如等离子体能量，当然会产生一整套新变数，如离子与中性气流的比率，离子能和晶片上的射频偏压等。

然后，考虑沉积薄膜中的变数：如在整个晶片内厚度的均匀性和在图形上的覆盖特性(后者指跨图形台阶的覆盖)，薄膜的化学配比(化学成份和分布状态)，结晶晶向和缺陷密度等。

当然，沉积速率也是一个重要的因素，因为它决定着反应室的产出量，高的沉积速率常常要和薄膜的高质量折中考虑。

反应生成的膜不仅会沉积在晶片上，也会沉积在反应室的其他部件上，对反应室进行清洗的次数和彻底程度也是很重要的。

化学家和物理学家花了很多时间来考虑怎样才能得到高质量的沉积薄膜。

他们已得到的结论认为：在晶片表面的化学反应首先应是形成“成核点”，然后从这些“成核点”处生长得到薄膜，这样淀积出来的薄膜质量较好。

另一种结论认为，在反应室内的某处形成反应的中间产物，这一中间产物滴落在晶片上后再从这一中间产物上淀积成薄膜，这种薄膜常常是一种劣质薄膜。

CVD技术常常通过反应类型或者压力来分类，包括低压CVD(LPCVD)，常压CVD(APCVD)，亚常压CVD(SACVD)，超高真空CVD(UHCVD)，等离子体增强CVD(PECVD)，高密度等离子体CVD(HDPCVD)以及快热CVD(RTCVD)。

第三单元 习题1. 比较APCVD 、LPCVD 和PECVD 三种方法的主要异同？主要优缺点？答：从三种方法的工艺原理上看，APCVD 、LPCVD 是热激活并维持化学反应发生，而PECVD 是采用电能将反应气体等离子化从而热激活并维持化学反应发生的。

APCVD 工艺温度一般控制在气相质量输运限制区，采用冷壁式反应器，在薄膜淀积过程中应精确控制反应剂成分、计量和气相质量输运过程。

主要缺点是有气相反应形成的颗粒物。

LPCVD 工艺温度一般控制在表面反应限制区，对反应剂浓度的均匀性要求不是非常严格，对温度要求严格。

因此多采用热壁式反应器，衬底垂直放置，装载量大，更适合大批量生产，气体用量少，功耗低，降低了生产成本。

颗粒污染现象也好于APCVD 。

PECVD 工艺是典型的表面反应速率控制淀积方法，需要精确控制衬底温度。

最大特点是工艺温度较低，所淀积薄膜的台阶覆盖性、附着性也好于APCVD 和PECVD 。

但薄膜一般含有氢等气体副产物，质地较疏松，密度低。

2. 有一特定LPCVD 工艺，在700℃下受表面反应速率限制，激活能为2eV ，在此温度下淀积速率为100nm/min 。

试问800℃时的淀积速率是多少?如果实测800℃的淀积速率值远低于所预期的计算值，可以得出什么结论？可以用什么方法证明？ 已知，薄膜淀积速率由表面反应控制时，有：NY C k N C k G T s s s ==，kT E s e k k /0a -=, 1/k=5040K/eV 由此可得：)11(//211221kT kT E kT E kT E a a a e ee G G ---==，E a ＝2eV , 1/kT 1=5.18 eV -1, 1/kT 2=4.70 eV -1 得800℃时的淀积速率是: 262100)70.418.5(22=⨯=-e G （nm/min ）如果实测值远低于所预期的计算值，表明该工艺在此温度范围不是受表面反应速率限制，而是气相质量输运速率限制，或在700~800℃范围内出现淀积速率由表面反应速率限制向气相质量输运速率限制的转变。

电子与通信技术：集成电路工艺原理考试试题（题库版）1、判断题对于大马士革工艺，重点是在于金属的刻蚀而不是介质的刻蚀。

正确答案：错2、判断题虽然直至今日我们仍普遍采用扩散区一词，但是硅片制造中已不再用杂质扩散来制作p（江南博哥）n结，取而代之的是离子注入。

正确答案：对3、判断题人员持续不断地进出净化间，是净化间沾污的最大来源。

正确答案：对4、问答题倒装焊芯片凸点的分类、结构特点及制作方法？正确答案：蒸镀焊料凸点：蒸镀焊料凸点有两种方法，一种是C4技术，整体形成焊料凸点；电镀焊料凸点：电镀焊料是一个成熟的工艺。

先整体形成UBM层并用作电镀的导电层，然后再用光刻胶保护不需要电镀的地方。

电镀形成了厚的凸点。

印刷焊料凸点：焊膏印刷凸点是一种广泛应用的凸点形成方法。

印刷凸点是采用模板直接将焊膏印在要形成凸点的焊盘上，然后经过回流而形成凸点钉头焊料凸点：这是一种使用标准的球形导线键合技术在芯片上形成的凸点方法。

可用Au丝线或者Pb基的丝线。

化学凸点：化学镀凸点是一种利用强还原剂在化学镀液中将需要镀的金属离子还原成该金属原子沉积在镀层表面形成凸点的方法。

5、问答题简要说明IC制造的平坦化工艺的作用是什么？主要有哪些方式？并解释各种方式的详细内容。

正确答案：在多层布线立体结构中，把成膜后的凸凹不平之处进行抛光研磨，使其局部或全局平坦化。

A.关于ECMP（电化学机械研磨方法），其工作步骤如下：首先，用电能使Cu氧化，再用络合剂使之生成Cu的络合物，最终研磨掉Cu络合物。

从对加工面进行研磨加工的原理观察，除了Cu的氧化方法之外，ECMP和CMP是同样的，而且加工面获得的平坦度性能也是同等水平。

但是，ECMP的必要条件是底座盘应具备导电性。

B.关于电解研磨ECP方法，利用电镀的逆反应。

从电场集中之处开始进行刻蚀，可获得平滑的研磨加工表面；但是，它能刻蚀平坦的区域只限于突起部分。

C.关于化学蚀刻CE构成的平坦化技术，它是把Si的精细加工等领域里使用的各向异性刻蚀用湿式刻蚀法实现的。

2022《微电子工艺》复习提纲一、衬底制备1. 硅单晶两种制备方法及比较。

直拉法：该法是在直拉单晶氯内，向盛有熔硅坩锅中，引入籽晶作为非均匀晶核，然后控制热场，将籽晶旋转并缓慢向上提拉，单晶便在籽晶下按照籽晶的方向长大。

其优点是晶体被拉出液面不与器壁接触，不受容器限制，因此晶体中应力小，同时又能防止器壁沾污或接触所可能引起的杂乱晶核而形成多晶。

区溶法：使圆柱形硅棒用高频感应线圈在氩气气氛中加热，使棒的底部和在其下部靠近的同轴固定的单晶籽晶间形成熔滴，这两个棒朝相反方向旋转。

然后将在多晶棒与籽晶间只靠表面张力形成的熔区沿棒长逐步移动，将其转换成单晶。

区熔法可用于制备单晶和提纯材料，还可得到均匀的杂质分布。

这种技术可用干生产纯度很高的半导体、金属、合金、无机和有机化合物晶体。

2.硅的掺杂和导电特性：包括杂质种类、杂质能级和激活能。

掺杂剂可在拉制前一次性加入；也可在拉制过程中分批加入，持续不断地加入高纯度的多晶硅于融体中，使初始的掺杂浓度维持不变；均匀掺杂分布，可由高拉制速率和低旋转速率获得。

硅的p型杂质一般为硼B，n型杂质一般为磷P和砷As。

p型/n型杂质的能级在禁带中靠近价带顶和导带底，均为浅能级。

3. 硅单晶的晶向表示方法和硅的原子密度。

晶向—空间点阵中由结点连成的结点线和平行于结点线的方向。

实验中确定晶向：光图定向硅的原子密度为5.00x10^22/cm34. 硅单晶圆片的制作方法。

切：金刚石刀切晶锭成晶圆，沿（100）面或（111）面1/3的原料损耗磨：机械研磨，消除切割留下的划痕。

抛：抛光二、外延生长1. 外延的定义。

在一定条件下，通过一定方法获得所需原子，并使这些原子有规则地排列在衬底上；在排列时控制有关工艺条件，使排列的结果形成具有一定导电类型、一定电阻率、一定厚度。

2. 硅外延方法。

四氯化硅（SiCl4）氢气还原法。

硅外延层一般采用气相外延的方法制备。

3. 用Grovel模型分析四氯化硅氢气还原法外延制备硅的外延速率。

cvd在薄膜生产中的应用
CVD在薄膜生产中有广泛的应用，主要用于沉积半导体和介质薄膜。

这些
薄膜可以用于各种不同的工艺，如前段的栅氧化层、侧墙、PMD，以及后
段的IMD、阻挡层、钝化层等。

CVD按反应压强和前驱体等不同主要分为APCVD、LPCVD、PECVD等。

在微米时代，常压化学气相沉积（APCVD）设备是主流，结构简单。

进入
亚微米时代，低压化学气相沉积（LPCVD）成为主流，它提升了薄膜的均
匀性和沟槽覆盖填充能力。

到了90nm以后，等离子增强化学气相沉积（PECVD）扮演重要角色，等离子体作用下，降低反应温度，提升薄膜纯度，加强薄膜密度。

此外，CVD也可用于沉积金属/金属化合物薄膜。

而在45nm以后，随着高介电材料（High k）和金属栅（Metal Gate）的引入，原子层沉积（ALD）设备也被引入以制备这些材料。

ALD设备主要用于低k/高k介质沉积、高
深宽比沟槽填充、双重曝光工艺等，主要满足新兴薄膜/工艺需求。

在一些特定的沟槽填充场景，可能需要HDP-CVD、SACVD、FCVD等设备作为补充；在某些金属/金属氧化物薄膜沉积过程中，也需要电镀、M-CVD 等方法作为补充。

以上信息仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。

一、填空题晶圆制备1．用来做芯片的高纯硅被称为（半导体级硅），英文简称（GSG ），有时也被称为（电子级硅）。

2．单晶硅生长常用（CZ法）和（区熔法）两种生长方式，生长后的单晶硅被称为（硅锭）。

3．晶圆的英文是（wafer ），其常用的材料是（硅）和（锗）。

4．晶圆制备的九个工艺步骤分别是整型、定向、标识。

5．从半导体制造来讲，晶圆中用的最广的晶体平面的密勒符号是（100 ）、（110 ）和（111）。

6．CZ直拉法生长单晶硅是把（融化了的半导体级硅液体）变为（有确定晶向的）并且（被掺杂成p型或n型）的固体硅锭。

7．CZ直拉法的目的是（实现均匀掺杂的同时，并且复制仔晶的结构，得到合适的硅锭直径）。

影响CZ直拉法的两个主要参数是（拉伸速率）和（晶体旋转速率）。

8．晶圆制备中的整型处理包括（去掉两端）、（径向研磨）和（硅片定位边和定位槽）。

9．制备半导体级硅的过程：1（制备工业硅）；2（生长硅单晶）；3（提纯）。

10.晶片需要经过切片、磨片、抛光后，得到所需晶圆。

氧化10．二氧化硅按结构可分为（）和（）或（）。

11．热氧化工艺的基本设备有三种：（卧式炉）、（立式炉）和（快速热处理炉）。

12．根据氧化剂的不同，热氧化可分为（干氧氧化）、（湿氧氧化）和（水汽氧化）。

13．用于热氧化工艺的立式炉的主要控制系统分为五部分：（工艺腔）、（硅片传输系统）、气体分配系统、尾气系统和（温控系统）。

14．选择性氧化常见的有（局部氧化）和（浅槽隔离），其英语缩略语分别为LOCOS和（STI ）。

15．列出热氧化物在硅片制造的4种用途：（掺杂阻挡）、（表面钝化）、场氧化层和（金属层间介质）。

16．可在高温设备中进行的五种工艺分别是（氧化）、（扩散）、（蒸发）、退火和合金。

17．硅片上的氧化物主要通过（热生长）和（淀积）的方法产生，由于硅片表面非常平整，使得产生的氧化物主要为层状结构，所以又称为（薄膜）。

18．卧式炉的工艺腔或炉管是对硅片加热的场所，它由平卧的（石英工艺腔）、（加热器）和（石英舟）组成。

电子与通信技术：集成电路工艺原理考试题（强化练习）1、名词解释蒸发镀膜正确答案：加热蒸发源，使原子或分子从蒸发源表面逸出，形成蒸汽流并入射到硅片（衬底）表面，凝结形成固态薄膜。

2、名词解释恒定表面源扩散正确答案：在整个（江南博哥）扩散过程中，杂质不断进入硅中，而表面杂质浓度始终保持不变。

3、判断题外延就是在单晶衬底上淀积一层薄的单晶层，即外延层。

正确答案：对4、填空题制作通孔的主要工艺步骤是：1、（）；2、（）；3、（）。

正确答案：第一层层间介质氧化物淀积；氧化物磨抛；第十层掩模和第一层层间介质刻蚀5、名词解释溅射镀膜正确答案：溅射镀膜是利用电场对辉光放电过程中产生出来的带电离子进行加速，使其获得一定的动能后，轰击靶电极，将靶电极的原子溅射出来，沉积到衬底形成薄膜的方法。

6、名词解释物理气相沉积正确答案：“物理气相沉积”通常指满意下面三个步骤的一类薄膜生长技术：A.所生长的材料以物理的方式由固体转化为气体；B.生长材料的蒸汽经过一个低压区域到达衬底；C.蒸汽在衬底表面上凝聚，形成薄膜。

7、问答题简述引线材料？正确答案：用于集成电路引线的材料，需要注意的特性为电特性、绝缘性质、击穿、表面电阻热特性，玻璃化转化温度、热导率、热膨胀系数，机械特性，扬氏模量、泊松比、刚度、强度，化学特性，吸潮、抗腐蚀。

8、判断题LPCVD反应是受气体质量传输速度限制的。

正确答案：对9、判断题刻蚀的高选择比意味着只刻除想要刻去的那一层材料。

正确答案：对10、判断题半导体级硅的纯度为99.9999999%。

正确答案：对11、判断题芯片上的物理尺寸特征被称为关键尺寸，即CD。

正确答案：对12、判断题电机电流终点检测不适合用作层间介质的化学机械平坦化。

正确答案：对13、判断题高阻衬底材料上生长低阻外延层的工艺称为正向外延。

正确答案：错14、判断题关键层是指那些线条宽度被刻蚀为器件特征尺寸的金属层。

正确答案：对15、问答题测试过程4要素？正确答案：检测：确定被测器件（DUT）是否具有或者不具有某些故障。

CVD技术化学气相淀积(chemicalvapordeposition)是通过气态物质的化学反应在衬底上淀积一层薄膜材料的过程cvd技术特点：它具有沉积温度低、薄膜成分和厚度易于控制、均匀性和重复性好、台阶覆盖率好、适用范围广、设备简单等一系列优点cvd方法几乎可以淀积集成电路工艺中所需要的各种薄膜，例如掺杂或不掺杂的sio2、多晶硅、非晶硅、氮化硅、金属(钨、钼)等常见的CVD技术包括：(1)常压化学气相淀积（apcvd）；(2)低压化w气相淀积（lpcvd）；(3)等离子增强化w气相淀积（pecvd）常见的CVD薄膜包括二氧化硅（通常直接称为氧化层）、氮化硅、多晶硅难熔金属及其硅化物常压化学汽相淀积(npcvd)(normalpressurecvd)大气压化学气相沉积（APCVD/npcvd）是一种在大气压下进行化学气相沉积的方法，是化学气相沉积的最初方法。

该工艺所需系统简单，反应速度快，沉积速率可达1000a/min以上，特别适用于介质沉积，但缺点是均匀性差。

因此，APCVD通常用于厚介质沉积。

npcvd为最简单的cvd法，使用于各种领域中。

其一般装置是由(1)输送反应气体至反应炉的载气体精密装置；(2)使反应气体原料气化的反应气体气化室；(3)反应炉；(4)反应后的气体回收装置等所构成。

其中中心部分为反应炉，炉的形式可分为四个种类，这些装置中重点为如何将反应气体均匀送入，故需在反应气体的流动与基板位置上用心改进。

当为水平时，则基板倾斜；当为纵型时，着反应气体由中心吹出，且使基板夹具回转。

而汽缸型亦可同时收容多数基板且使夹具旋转。

为扩散炉型时，在基板的上游加有混和气体使成乱流的装置。

低压化学气相沉积（LPCVD）随着半导体工艺特征尺寸的减小，对薄膜的均匀性要求及膜厚的误差要求不断提高，出现了低压化学气相淀积(lpcvd)。

低压化学气相淀积是指系统工作在较低的压强下的一种化学气相淀积的方法。

半导体制造技术题库一1、问答题画出侧墙转移工艺和self-aligned double patterning（SADP）的工艺流程图。

解析：2、问答题从寄生电阻和电容、电迁移两方面说明后道工艺中（Back-End-Of-Line，BEOL）采用铜（Cu）互连和低介电常数（low-k）材料的必要性。

解析：寄生电阻和寄生电容造成的延迟。

电子在导电过程中会撞击导体中的离子，将动量转移给离子从而推动离子发生缓慢移动。

该现象称为电迁移。

在导电过程中，电迁移不断积累，并最终在导体中产生分散的缺陷。

这些缺陷随后集合成大的空洞，造成断路。

因此，电迁移直接影响电路的可靠性。

采用铜互连可大幅降低金属互连线的电阻从而减少互连造成的延迟。

铜的电迁移比铝材料小很多：铜的晶格扩散的激活能为2.2eV，晶界扩散结合能在0.7到1.2eV之间；而铝分别为1.4eV和0.4-0.8eV.采用低介电常数材料填充平行导线之间的空间可降低金属互连线之间的电容从而减少延迟。

采用铜/low-k互连可大幅减小互连pitch，从而减少互连金属层数。

3、问答题简述APCVD、LPCVD、PECVD的特点。

解析：APCVD——一些最早的CVD工艺是在大气压下进行的，由于反应速率快，CVD系统简单，适于较厚的介质淀积。

APCVD缺点：台阶覆盖性差；膜厚均匀性差；效率低。

常压下扩散系数小，hg<<ks，apcvd一般是由质量输运控制淀积速率一个主要问题是颗粒的形成。

在气体注入器处可能发生异质淀积，在淀积了若干晶圆片后，颗粒变大剥落并落在晶圆片表面。

为避免这一问题可采用多通道的喷头设计。

lpcvd——低压化学气相淀积系统淀积的某些薄膜，在均匀性和台阶覆盖等方面比apcvd系统的要好，而且污染也少。

另外，在不使用稀释气体的情况下，通过降低压强就可以降低气相成核。

br="">在LPCVD系统中，因为低压使得扩散率增加，因此PECVD——等离子体增强化学气相淀积（PECVD.是目前最主要的化学气相淀积系统。

LPCVD 工艺作者陈丽CVD 技术是微电子工业中最基本、最重要的成膜手段之一。

按照生长机理的不同，可以分为若干种类。

如常压CVD(APCVD)，低压CVD（LPCVD），等离子体增强CVD （PECVD）光-CVD（PCVD），本文仅介绍本课使用的LPCVD工艺一、LPCVD 工艺简介●LPCVD（Low Pressure Chemical V apor Deposition ）：低压气相淀积，是在27-270Pa的反应压力下进行的化学气相淀积。

它的特点是：膜的质量和均匀性好，产量高，成本低，易于实现自动化。

●一般工艺流程：装片——对反应室抽真空——充N2吹扫——再抽真空——淀积——关闭所有气流，重新抽真空——回冲N2到常压——出炉。

二、LPCVD 淀积Si3N4LPSi3N4在工艺中主要作为局部氧化的掩蔽膜，电容的介质膜等。

淀积Si3N4 时通常使用的气体是：NH3+DCS（SiH2Cl2）。

这两种气体的反应生成的Si3N4质量高，副产物少，膜厚均匀性极佳，而且是气体源便于精确控制流量，是目前国内外普遍采用的方法。

反应式：3 SiH2Cl2 + 4NH3 = Si3N4 + 6HCl + 6H2NH3在过量的情况下，HCl与NH3继续反应：HCl+ NH3 = NH4Cl合并为：10NH3+3 SiH2Cl2=Si3N4 +6H2+6NH4Cl目前我们所使用的温度是780℃，压力为375mt。

在LPSiN炉管的尾部有一冷却系统，称为“冷阱”。

用以淀积副产物NH4Cl，防止其凝结在真空管道里，堵塞真空管道。

DCS的化学性质比较稳定，容易控制淀积速率。

影响Si3N4淀积速率的因素有：温度、总压力、反应剂浓度等，其关系为：淀积速率∝温度、总压力二、LP淀积多晶硅（LPPOL Y）LPPOLY主要作为MOS管的栅极、电阻条、电容器的极板等。

LPPOLY的均匀性较好，生产量大，成本低，含氧量低，表面不易起雾，是一种目前国际上通用的制作多晶硅的方法。

CVD 的种类与比较在集成电路制程中，经常使用的 CVD 技术有： (1). 『大气压化学气相沉积』 (atmospheric pressure CVD 、缩写 APCVD) 系统、 (2). 『低压化学气相沉积』 (low pressure CVD 、缩写 LPCVD) 系统、 (3). 『电浆辅助化学气相沉积』 (plasma enhanced CVD 、缩写 PECVD) 系统。

在表（四）中将上述的三种 CVD 制程间的相对优缺点加以列表比较，并且就 CVD 制程在集成电路制3-4-4 大气压化学气相沉积系统PCVD 是在近于大气压的状况下进行化学气相沉积的系统。

图（五）是一个连续式 APCVD 系统的结构示意图。

图中芯片是经由输送带传送进入沉积室内以进行 CVD 作业，这种作业方式适合晶圆厂的固定制程。

图中工作气体是由中央导入，而在外围处的快速氮气气流会形成『气帘』 (air curtain) 作用，可借此氮气气流来分隔沉积室内外的气体，使沉积室内的危险气体不致外泄。

PCVD 系统的优点是具有高沉积速率，而连续式生产更是具有相当高的产出数，因此适合集成电路制程。

APCVD 系统的其它优点还有良好的薄膜均匀度，并且可以沉积直径较大的芯片。

然而 APCVD 的缺点与限制则是须要快速的气流，而且气相化学反应发生。

在大气压状况下，气体分子彼此碰撞机率很高，因此很容易会发生气相反应，使得所沉积的薄膜中会包含微粒。

通常在集成电路制程中。

APCVD 只应用于成长保护钝化层。

此外，粉尘也会卡在沈积室壁上，因此须要经常清洗沉积室。

图（六）大气压化学气相沉积 (APCVD) 系统结构示意图3-4-5 低压化学气相沉积系统低压化学气相沉积 (LPCVD) 是在低于大气压状况下进行沉积。

图（六）是一个典型的低压化学气相沉积系统的结构示意图。

在这个系统中沉积室(deposition chamber) 是由石英管 (quartz tube) 所构成，而芯片则是竖立于一个特制的固定架上，这是一种『批次型式』(batch-type) 的沉积制程方式。

等离子体增强化学气相沉积（PECVD）综述摘要：本文综述了现今利用等离子体技术增强化学气相沉积（CVD）制备薄膜的原理、工艺设备现状和发展。

关键词：等离子体；化学气相沉积；薄膜；一、等离子体概论——基本概念、性质和产生物质存在的状态都是与一定数值的结合能相对应。

通常把固态称为第一态，当分子的平均动能超过分子在晶体中的结合能时，晶体结构就被破坏而转化成液体(第二态)或直接转化为气体(第三态)；当液体中分子平均动能超过范德华力键结合能时，第二态就转化为第三态；气体在一定条件下受到高能激发，发生电离，部分外层电子脱离原子核，形成电子、正离子和中性粒子混合组成的一种集合体形态，从而形成了物质第四态——等离子体。

只要绝对温度不为零，任何气体中总存在有少量的分子和原子电离，并非任何的电离气体都是等离子体。

严格地说，只有当带电粒子密度足够大，能够达到其建立的空间电荷足以限制其自身运动时，带电粒子才会对体系性质产生显著的影响，换言之，这样密度的电离气体才能够转变成等离子体。

此外，等离子体的存在还有空间和时间限度，如果电离气体的空间尺度L下限不满足等离子体存在的L>>l D（德拜长度l D）的条件，或者电离气体的存在的时间下限不满足t>>t p（等离子体的振荡周期t p）条件，这样的电离气体都不能算作等离子体。

在组成上等离子体是带电粒子和中性粒子（原子、分子、微粒等）的集合体，是一种导电流体，等离子体的运动会受到电磁场的影响和支配。

其性质宏观上呈现准中性（quasineutrality ），即其正负粒子数目基本相当，系统宏观呈中性，但是在小尺度上则体现电磁性；其次，具有集体效应，即等离子体中的带电粒子之间存在库仑力。

体内运动的粒子产生磁场，会对系统内的其他粒子产生影响。

描述等离子体的参量有粒子数密度n 和温度T 。

通常用n e 、n i 和n g 来表示等离子体内的电子密度、粒子密度和中性粒子密度。

lpcvd氮化硅原理
LPCVD氮化硅的原理主要基于低压化学气相沉积技术（low-pressure chemical vapor deposition）。

低压主要是相对于常压化学气相沉积（APCVD）而言，LPCVD的工作环境压强通常只有10~1000Pa，而APCVD的压强约为 KPa。

在LPCVD氮化硅沉积过程中，气体输运速度与化学反应速度的相对快慢决定了薄膜质量、化学成分以及化学计量比。

在实际应用中，LPCVD氮化硅薄膜具有许多优点，如良好的化学稳定性、高硬度、低摩擦系数、良好的电绝缘性等。

这些特性使得氮化硅薄膜在许多领域中得到广泛应用，如机械密封、汽车零部件、切削刀具、半导体器件等领域。

如需获取更多详情，建议查阅LPCVD氮化硅制备的相关资料，或咨询材料科学专家。