研究了基于等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）法的硅通孔（TSV）中（孔徑5μm,深寬比10∶1）二氧化硅（SiO2）薄膜的生長技術(shù)。分析了低頻功率、腔室壓力和分步沉積次數(shù)對TSV深孔SiO2膜層覆蓋率的影響。實驗結(jié)果表明,深孔內(nèi)底部的膜層覆蓋率最高,孔內(nèi)拐角處的膜層覆蓋率最低。在低頻功率為300 W、腔室壓力為1.6 Torr （1 Torr=133.3 Pa）、分步沉積8次時,孔內(nèi)最薄處的拐角覆蓋率由2.23%提高到了4.88%,有效提高了膜層的覆蓋率。最后,對膜層的擊穿電壓、漏電流、表面應力和沉積速率進行了檢測,結(jié)果表明在保證膜層電性能基礎上,將深孔SiO2薄膜的沉積速率提高到了480.075 nm/min。 

【文章來源】：微納電子技術(shù). 2020,57(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

PECVD沉積SiO2薄膜的原理示意圖

圖2為低頻功率與孔內(nèi)SiO2膜層覆蓋率的關(guān)系。從圖2可以很明顯地看出孔內(nèi)底部的膜層覆蓋率最高，孔內(nèi)側(cè)壁的膜層覆蓋率次之，孔內(nèi)拐角的膜層覆蓋率最低。隨著低頻功率的增大，孔內(nèi)側(cè)壁膜層覆蓋率逐漸增大；孔內(nèi)拐角處膜層覆蓋率略微減小；孔內(nèi)底部膜層覆蓋率先減小后增大，整體呈減小趨勢。適當?shù)亟档偷皖l功率，使等離子體的離化程度變高，離子轟擊的效應更加明顯，離子所帶的能量增大，使其越過孔口，更多地淀積在孔內(nèi)拐角和孔內(nèi)底部的位置。2.2 腔室壓力對TSV中SiO2膜層覆蓋率的影響

圖3為腔室壓力（1 Torr=133.3 Pa）與孔內(nèi)SiO2膜層覆蓋率的關(guān)系。從圖3可以看出，孔內(nèi)底部的覆蓋率最高，孔內(nèi)拐角的覆蓋率最低。隨著腔室壓力的升高，孔內(nèi)側(cè)壁覆蓋率先增大，之后減��；孔內(nèi)拐角覆蓋率稍微降低；孔內(nèi)底部覆蓋率整體呈減小趨勢。腔室壓力越低，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)越少，氣體分子間的相互碰撞頻率減小，使得襯底表面的反應速率降低，但分子的平均自由程同時也增大，分子所具有的能量相應增加，所以更容易擴散到深孔中。2.3 分步沉積次數(shù)對TSV中SiO2膜層覆蓋率的影響


本文編號：3363114