A CVD por plasma de alta densidade (HDPCVD) é uma técnica sofisticada de deposição de vapor químico utilizada principalmente na indústria de semicondutores. É particularmente eficaz para depositar películas dieléctricas de alta qualidade. Este processo é essencial para o preenchimento de lacunas microscópicas em dispositivos semicondutores, como as necessárias para o isolamento de trincheiras pouco profundas (STI) e camadas intermédias dieléctricas para tecnologias avançadas como 180 nm, 130 nm e 90 nm. Prevê-se também que o processo seja aplicável a tecnologias ainda mais pequenas, como 65 nm e 45 nm.
5 passos fundamentais para compreender
1. Preparação do substrato semicondutor
O substrato é preparado e depois colocado numa câmara de processamento.
2. Geração de Plasma de Alta Densidade
Introduz-se oxigénio e um gás fonte de silício na câmara para gerar um plasma de alta densidade e depositar uma camada de óxido de silício no substrato. Isto é conseguido através da injeção de oxigénio e de gás de gravação sem xénon.
3. Injeção de gases secundários e terciários
Após a geração inicial do plasma, são injectados sequencialmente gases secundários (incluindo hélio) e gases terciários (incluindo oxigénio, hidrogénio e gás de origem do silício) para aumentar a densidade do plasma e a qualidade da deposição.
4. Aquecimento e aplicação de potência de polarização
O substrato é aquecido a uma temperatura de 550 a 700 graus Celsius. É aplicada uma potência de polarização externa, normalmente entre 800 e 4000 watts, para controlar a energia dos iões e garantir uma deposição eficiente.
5. Vantagens da HDPCVD
A HDPCVD utiliza uma fonte de plasma de acoplamento indutivo (ICP), que permite uma maior densidade de plasma e uma melhor qualidade da película a temperaturas mais baixas, em comparação com a tradicional CVD enriquecida com plasma (PECVD). Esta caraterística melhora significativamente a capacidade de preencher fendas ou buracos, o que é crucial para os processos de microfabricação. O sistema HDPCVD também pode ser convertido num sistema de gravação de iões reactivos por plasma de acoplamento indutivo (ICP-RIE) para gravação por plasma, proporcionando flexibilidade e rentabilidade numa área de implantação limitada do sistema.
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