El CVD por plasma de alta densidad (HDPCVD) es una sofisticada técnica de deposición química en fase vapor utilizada principalmente en la industria de los semiconductores. Es especialmente eficaz para depositar películas dieléctricas de alta calidad. Este proceso es esencial para rellenar huecos microscópicos en dispositivos semiconductores, como los necesarios en el aislamiento de zanjas poco profundas (STI) y las capas intermedias dieléctricas para tecnologías avanzadas como 180 nm, 130 nm y 90 nm. También se espera que el proceso sea aplicable a tecnologías aún más pequeñas, como las de 65 nm y 45 nm.
5 pasos clave que hay que comprender
1. Preparación del sustrato semiconductor
El sustrato se prepara y luego se coloca en una cámara de proceso.
2. 2. Generación de plasma de alta densidad
Se introduce oxígeno y un gas fuente de silicio en la cámara para generar un plasma de alta densidad y depositar una capa de óxido de silicio sobre el sustrato. Esto se consigue inyectando oxígeno y gas de grabado sin xenón.
3. Inyección de gases secundarios y terciarios
Tras la generación inicial de plasma, se inyectan secuencialmente gases secundarios (incluyendo helio) y terciarios (incluyendo oxígeno, hidrógeno y gas fuente de silicio) para mejorar la densidad del plasma y la calidad de la deposición.
4. Calentamiento y aplicación de potencia de polarización
El sustrato se calienta entre 550 y 700 grados Celsius. Se aplica una potencia de polarización externa, que suele oscilar entre 800 y 4000 vatios, para controlar la energía iónica y garantizar una deposición eficiente.
5. Ventajas del HDPCVD
El HDPCVD utiliza una fuente de plasma de acoplamiento inductivo (ICP), que permite una mayor densidad de plasma y una mejor calidad de la película a temperaturas más bajas en comparación con el CVD mejorado por plasma (PECVD) tradicional. Esta característica mejora significativamente la capacidad de rellenar zanjas u orificios, lo que resulta crucial para los procesos de microfabricación. El sistema HDPCVD también puede convertirse en un sistema de grabado iónico reactivo con plasma de acoplamiento inductivo (ICP-RIE) para el grabado por plasma, lo que proporciona flexibilidad y rentabilidad en un espacio limitado del sistema.
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