Плазмохимическое осаждение диоксида кремния при низких температурах

Тонкие пленки диоксида кремния широко используются в качестве изолирующих слоев в структурах металл–изолятор, таких как интегральные схемы и многокристальные модули. Эти пленки выращивают термически либо осаждают методами термического или плазмохимического осаждения из газовой фазы (PECVD). Преимущество PECVD заключается в возможности использования более низких температур осаждения, что позволяет избежать образования дефектов, диффузии и деградации металлического слоя. Однако низкая температура осаждения в процессе PECVD отрицательно влияет на качество диоксида кремния. Оксиды, полученные при низких температурах, содержат больше силанольных и водных примесей и являются более пористыми, чем оксиды, осажденные при более высоких температурах. Параметры осаждения, включая температуру подложки, радиочастотную (RF) мощность, давление и расход реагирующих газов, влияют на концентрации силанольных и водных примесей. Температура подложки оказывает наибольшее влияние на концентрацию силанольных групп в оксиде. Использование высокой RF-мощности, высокого давления и низкого отношения закиси азота к силану позволяет минимизировать концентрацию силанольных групп при заданной температуре. Это позволяет минимизировать диэлектрическую проницаемость и максимизировать стойкость полученного оксида к травлению.