6.1.2 化学气相沉积技术的分类
TFT阵列制造中常用的化学气相沉积技术主要有常压CVD、低压CVD、等离子增强CVD等。
常压CVD设备在a-Si TFT-LCD工艺中用于形成栅极绝缘膜，有时用它在栅极与玻璃基板之间形成保护底层。其特点是薄膜的堆积速度快、阶梯覆盖良好，且污染粒子的产生比等离子CVD少，层间绝缘性能好。
低压CVD设备的特点是反应均匀、阶梯覆盖（step coverage）良好、膜厚与膜质的均匀度控制性能好。LPCVD反应系统一般要求温度在650℃以上，是集成电路中制造多晶硅薄膜的标准方法。在TFT-LCD行业中，它主要用于制作高温多晶硅TFT-LCD膜，包括poly-Si形成用的a-Si薄膜、栅极绝缘用的硅氧化膜（SiO2）、栅极的n＋poly-Si、层间绝缘膜（SiO2）薄膜等。
高温多晶硅薄膜沉积温度Td＝580～630℃，普通玻璃的软化温度一般在500～600℃左右，因而必须采用耐高温的石英玻璃做衬底，主要用于液晶微型显示和液晶投影显示。非晶硅TFT工艺采用玻璃基板，因此不合适采用低压CVD。
亚常压CVD可以采用四官能度的正硅酸乙酯（ethyl silicate，TEOS）与臭氧（O3）或氧气（O2）进行反应。与氧反应温度比较高，大约在600℃左右。采用O3进行反应，在较低温度下就可以提供氧自由基，反应所需激活能比较小，在较低温度下就可以产生较高的淀积速率，但是产物易吸水，并产生应力变化，水分可能扩散到栅极而降低器件性能，应力变化会影响金属连线的可靠性。因而，在TFT工艺中一般不用此工艺。
TFT工艺膜的生长温度比较低，需引入额外的非热能能量或降低反应所需激活能，以得到足够的反应能量。
等离子体增强化学气相沉积技术的原理是在真空中引进反应气体，以高频放电，使其在平行的电极板间产生等离子，利用低温等离子体作能量源，将样品置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电（或另加发热体）使样品升温到预定的温度，反应气体经一系列化学反应和等离子体反应，在样品表面形成数百埃至数千埃厚度的固态薄膜，这是非晶硅TFT阵列制造工程的核心，直接决定TFT的特性。PECVD方法区别于其他CVD方法的特点在于，等离子体中含有大量高能量的电子，它们可以提供化学气相沉积过程所需的激活能。电子与气相分子的碰撞可以促进气体分子的分解、化合、激发和电离过程，生成活性很高的各种化学基团，因而显著降低CVD薄膜沉积的温度范围，使得原来需要在高温下才能进行的CVD过程得以在低温下实现。表6.1为在a-Si TFT用的薄膜种类及其制造方法。
在CVD成膜的实践中，人们发现成膜技术的间隙填充能力是非常重要的技术指标。如果薄膜平整度较小时，可能在间隙未充分淀积即闭合，留下空洞，这种情况会随深宽比变大而恶化。空洞一方面导致介质的绝缘性能劣化并产生过大的漏电流，另一方面工艺气体残留在空洞可能引起后续工艺的问题。因此，改善CVD工艺，以得到无空洞的间隙填充具有重要的意义。
表6.1 a-Si TFT阵列非金属薄膜的种类及其制造方法
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
