고밀도 플라즈마 화학 기상 증착(HDPCVD)은 주로 반도체 산업에서 사용되는 정교한 화학 기상 증착 기술입니다. 특히 고품질 유전막을 증착하는 데 효과적입니다. 이 공정은 180nm, 130nm, 90nm와 같은 첨단 기술을 위한 얕은 트렌치 절연(STI) 및 유전체 중간층에 필요한 것과 같이 반도체 소자의 미세한 간격을 메우는 데 필수적입니다. 이 공정은 65nm 및 45nm와 같은 더 작은 기술에도 적용될 수 있을 것으로 예상됩니다.
이해해야 할 5가지 핵심 단계
1. 반도체 기판의 준비
기판을 준비한 다음 공정 챔버에 넣습니다.
2. 고밀도 플라즈마 생성
산소와 실리콘 소스 가스를 챔버에 주입하여 고밀도 플라즈마를 생성하고 기판 위에 실리콘 산화물 층을 증착합니다. 이는 산소와 크세논이 없는 에칭 가스를 주입하여 이루어집니다.
3. 2차 및 3차 가스 주입
초기 플라즈마 생성 후 2차 가스(헬륨 포함)와 3차 가스(산소, 수소, 실리콘 소스 가스 포함)를 순차적으로 주입하여 플라즈마 밀도와 증착 품질을 향상시킵니다.
4. 가열 및 바이어스 전력 적용
기판은 섭씨 550~700도 범위로 가열됩니다. 이온 에너지를 제어하고 효율적인 증착을 보장하기 위해 일반적으로 800~4000와트 범위의 외부 바이어스 전력이 적용됩니다.
5. HDPCVD의 장점
HDPCVD는 유도 결합 플라즈마(ICP) 소스를 사용하여 기존의 플라즈마 강화 CVD(PECVD)에 비해 더 높은 플라즈마 밀도와 더 낮은 온도에서 더 나은 필름 품질을 구현할 수 있습니다. 이 기능은 미세 제조 공정에 필수적인 트렌치 또는 구멍을 채우는 능력을 크게 향상시킵니다. 또한 HDPCVD 시스템은 플라즈마 에칭을 위해 유도 결합 플라즈마 반응성 이온 에칭(ICP-RIE) 시스템으로 전환할 수 있어 제한된 시스템 설치 공간에서 유연성과 비용 효율성을 제공합니다.
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