通过使用HDP CVD在低k氧化物薄膜 (SiOF) 沉积中诊断时间变化的波
Yonggyun Park1, Pengzhan Liu1, Seunghwan Lee1
1School of Mechanical Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon 16419, Republic of Korea.
Sensors (Basel, Switzerland)
|July 8, 2023
概括
这项研究揭示了高密度等离子体 (HDP) 化学蒸汽沉积 (CVD) 对于氧化 (SiOF) 薄膜的时间变化的波特征. 这些与等离子体动力学和薄膜特性相关的波,为现场过程监测提供了洞察力.
科学领域:
- 等离子体物理学的物理学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体制造业 半导体制造业
背景情况:
- 高密度等离子体 (HDP) 化学蒸汽沉积 (CVD) 对于沉积先进的介电薄膜,如氧化 (SiOF),至关重要.
- 了解等离子体动力学及其对薄膜特性的影响对于过程控制和优化至关重要.
研究的目的:
- 在SiOF沉积过程中识别和描述HDP-CVD中变化时间的波符号.
- 为了将波强度与等离子体参数和薄膜特性相关联.
- 探索这些波器在现场过程诊断中的应用.
主要方法:
- 使用一个非侵入性的定向合器来测量前进和反向方向的波功率.
- 分析了第二,第三,第六,第七和第十波对不同等离子体条件 (LF功率,压力,气流,氧分数) 和底层 (SRO,USG) 的反应.
- 采用电动力学和双电容模型来解释第十反,将其与等离子体诱导的充电效应联系起来.
主要成果:
- 第二和第三波与LF功率,压力和气体流量相关联.
- 第六波在沉积过渡过程中对氧气分数做出了反应.
- 偏向射频功率的第7 (前进) 和第10 (反向) 波受底层层和SiOF沉积的影响,而第10反向波与薄膜上的等离子体充电效应特别相关.
结论:
- 在HDP-CVD中,时间变化的波特征是由非线性等离子体现象和薄膜特性驱动的.
- 特定的波作为等离子体状况和沉积进展的敏感指标.
- 这些发现使SiOF薄膜沉积过程的现场监测和优化成为可能.
