La CVD al plasma ad alta densità (HDPCVD) è una sofisticata tecnica di deposizione da vapore chimico utilizzata principalmente nell'industria dei semiconduttori. È particolarmente efficace per depositare film dielettrici di alta qualità. Questo processo è essenziale per riempire le microscopiche lacune nei dispositivi a semiconduttore, come quelle necessarie per l'isolamento di trincee poco profonde (STI) e gli interstrati dielettrici per tecnologie avanzate come 180 nm, 130 nm e 90 nm. Si prevede che il processo sarà applicabile anche a tecnologie ancora più piccole, come 65 nm e 45 nm.
5 passi chiave da comprendere
1. Preparazione del substrato semiconduttore
Il substrato viene preparato e poi collocato in una camera di processo.
2. Generazione del plasma ad alta densità
Nella camera vengono introdotti ossigeno e un gas sorgente di silicio per generare un plasma ad alta densità e depositare uno strato di ossido di silicio sul substrato. Ciò si ottiene iniettando ossigeno e gas di mordenzatura privo di xenon.
3. Iniezione di gas secondari e terziari
Dopo la generazione iniziale del plasma, vengono iniettati in sequenza gas secondari (tra cui l'elio) e gas terziari (tra cui l'ossigeno, l'idrogeno e il gas sorgente del silicio) per aumentare la densità del plasma e la qualità della deposizione.
4. Riscaldamento e applicazione della potenza di polarizzazione
Il substrato viene riscaldato a una temperatura compresa tra 550 e 700 gradi Celsius. Viene applicata una potenza di polarizzazione esterna, in genere compresa tra 800 e 4000 watt, per controllare l'energia degli ioni e garantire una deposizione efficiente.
5. Vantaggi dell'HDPCVD
L'HDPCVD utilizza una sorgente di plasma ad accoppiamento induttivo (ICP), che consente di ottenere una maggiore densità di plasma e una migliore qualità del film a temperature più basse rispetto alla tradizionale CVD potenziata al plasma (PECVD). Questa caratteristica migliora in modo significativo la capacità di riempire le cavità o i fori, un aspetto cruciale per i processi di microfabbricazione. Il sistema HDPCVD può anche essere convertito in un sistema ICP-RIE (Inductively coupled plasma reactive ion etching) per l'incisione al plasma, offrendo flessibilità e convenienza in un ingombro limitato.
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