Технологии получения тонких пленок нитрида кремния для микроэлектроники и микросистемной техники. Часть 1.
31.05.2018

  В журнале Нано- и микросистемная техника (2018, №5) опубликована статья Васильева В.Ю. "Технологии получения тонких пленок нитрида кремния для микроэлектроники и микросистемной техники. Часть 1. Термически активированные процессы в проточных реакторах" / НМСТ, 2018, Т. 20, №5, С. 287-296.

Аннотация

  В части 1 обзора проанализированы состояние и направления развития технологий получения стехиометрических
тонких пленок нитрида кремния (С-ТПНК) для интегральных микросхем (ИМС) и микроэлектромеханических систем
(МЭМС). Рассмотрены промышленные процессы при термической активации SiH
4, SiCl4, SiH2Cl2 и газообразного аммиака в проточных реакторах для химического осаждения из газовой фазы (ХОГФ), а также направления их модификаций. Снижение температуры и давления при ХОГФ позволяет улучшить конформность С-ТПНК на трехмерных (3D)
структурах устройств ИМС и МЭМС. Обогащение пленок кремнием позволяет получать пленки с уменьшенными механическими напряжениями для применений в МЭМС. Проанализированы некоторые примеры новых реагентов на основе
кремния для ХОГФ (Si
2Cl6), новые конструкции реакторов. Рассмотренные направления не обнаружили перспектив
принципиального улучшения конформности тонких пленок для сложных 3D-структур.

  In the first part of review, a status and possible directions of stoichiometric silicon nitride thin film chemical vapor deposition
(CVD) technologies devoted to the integrated circuit (IC) and microelectromechanical systems (MEMS) applications are analyzed. Status of stoichiometric silicon nitride thin films productions processes with the use of thermal activation of SiH
4, SiCl4, SiH2Cl2 and ammonia gas in flow-type low pressure CVD (LPCVD) reactors, as well as directions of their modifications are considered. LPCVD temperature and pressure reductions allow to improve the film conformality on three-dimension (3D) device structures of IC and MEMS
devices. Thin film compositions with silicon enrichment allow to obtain the films with reduced mechanical stress for MEMS applications.
Some examples of new CVD silicon-based reactants (Si
2Cl6) as well as new CVD reactor designs are analyzed. All considered directions
do not show promise in terms of obtaining the high thin film conformality on complicated 3D devices structures.

Скачать PDF