[Depo] LPCVD - poly-si 증착

LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition)

1. 낮은 압력

- 반응가스가 챔버 내에서 빠르게 확산되어 여러장의 웨이퍼에 골고루 증착할 수 있다(volume expansion 효과)

- 챔버 내 오염물의 영향이 줄어든다.

- 표면에서 반응가스의 이동속도가 느려져서 표면반응을 일으킬 수 있다

 

2. 높은 온도

- 반응에 필요한 에너지를 높은 온도를 통해 공급(furnace를 이용하여 챔버 내부를 가열)

3. 더미 웨이퍼

- 웨이퍼 앞 공간이 넓을 수록 기체와 반응할 확률이 올라가기 때문에 film의 두께가 더 두껍게 증착된다.

- boat 위 slot이 등간격이 되어야 함

* MFP(Mean Free Path : 평균자유행로)

: 어떤 입자가 다른 입자와 충돌하기까지 평균 이동거리

(MFP는 온도에 비례하고 압력에 반비례)

LPCVD에서 낮은 압력과 높은 온도를 사용하므로, MFP가 크다

-> 표면 반응이 잘 일어나고 step coverage가 좋음

 

poly-Si 증착

 

1. 화학반응

- SiH4 -> Si + 2H2 (열분해 반응)

2. 공정조건

- 가스 유량 : SiH4 60sccm

- 공정 압력 : 260mTorr

- 공정 온도 : 615℃

  600도 이상 -> 폴리실리콘 증착

  450도 이하 -> a-Si 증착

- 공정시간 : 18min

 

결과

1. Ellipsometer 측정결과

	Top	Center	Bottom	Left	Right
thickness [Å]	1584	1638	1643	1681	1563
Avg [Å]	1622 Å
Uniformity (s/t)	3.6 %
Depo Rate [Å/min]	90 Å/min

  Uniformity = [(Max-Min)/2*Avg] X 100 [%]

 

2. Ellipsometer 측정결과

	Top	Center	Bottom	Left	Right
thickness [Å]	1587	1563	-	-	1571
Avg [Å]	1574 Å
Uniformity (s/t)	0.8 %
Depo Rate [Å/min]	87 Å/min

 

3. Ellipsometer 측정결과

	Top	Center	Bottom	Left	Right
thickness [Å]	1580	1609	1572	1624	1549
Avg [Å]	1587 Å
Uniformity (s/t)	2.4 %
Depo Rate [Å/min]	88 Å/min