无掺杂硅酸盐玻璃 - USG

未掺杂硅酸盐玻璃在低温下具有较高的沉积率,并具有与二氧化硅类似的特性。这意味着它很容易通过等离子增强型 CVD(PECVD)、HDP-CVD 或 SACVD 沉积。在多级 IMD 应用中,它是最常见的绝缘层和钝化层。

硼磷硅酸盐玻璃 - BPSG

硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)是一种由氧和硅的氢化物(硅烷 -SiH4)、硼的氢化物(二硼烷 -B2H6)和磷的氢化物(磷化氢 -PH3)混合制成的涂层。它也被称为掺杂氧化物薄膜,因为它与二氧化硅相似,但添加了硼和磷,从而改变了其热特性。氢化物的加入大大降低了玻璃的熔点,因此当晶圆的热性能有限时,这种工艺非常有用。

BPSG 通过不同的化学气相沉积 (CVD) 技术应用于晶圆。最有效、最常见的沉积技术是 PECVD,但其他 CVD 工艺也可以使用。大气压 CVD (APCVD)、亚大气压 CVD (SACVD)、低压 CVD (LPCVD) 和高密度等离子体 CVD (HDP-CVD) 是将 BPSG 应用于晶片的其他一些 CVD 工艺。

沉积室中氧气与氢化物的比例通常在 40:1 到 60:1 之间,与其他掺杂氧化物薄膜相比,这大大降低了 BPSG 的沉积温度。要沉积这些薄膜,炉温为 360°C - 390°C,最佳沉积温度约为 370°C。

为了确保这些晶圆能适当地隔离金属间的电介质并保持高平面度,这些晶圆通常要经过一个称为 "回流 "的过程,该过程在熔炉中或通过快速热退火 (RTA) 进行。由于对温度的敏感性,这些晶片的温度不能超过 900°C,以防止损坏和瑕疵。这也意味着 RTA 是在较低的温度下进行的。

硼磷硅酸盐玻璃可保护底层硅基板和半导体中的导电路径,并有助于器件平面化。这使得硼磷硅酸盐玻璃在半导体器件制造、金属间电介质(IMD)和金属预电介质(PMD)中发挥了最大的作用。