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BPSG PSG BSG 区别以及应用场合

 Long_龙1993 2020-02-24


对于先进的制程来说BPSG早已经废弃不应用于ILD层了。
  在logic产品上,其只是用到.18um技术,除了那些小的FAB厂可能还会坚持一代。然而,在DRAM上倒是用到90nm制程的,甚至再小一点节点也有可能,因为其对技术要求没有那么严格。
  说了这么多,为什么要用BPSG呢?最初的时候当没有HDP及CMP的时候,使用它便是首选了,因为在当时其填充能力是很好的,利用回流性能便可得平坦的表面,而且器件尺寸又不是很大,并且热预算也不需要很高,便足可以应用于logic了。
  掺入P是至少有两个重要理由:捕捉可移动的金属阳离子(主要为Na ),及降低回流温度。加入越多,回流效果越好,然而物极必反,因为会容易吸水,带来副作用。掺入B可降低掺入P的量,减少上述风险,并且可降低回流温度。同样地,太多也会带来不利影响,导致元件缺陷。
  BPSG主要用于2~0.25um制程,随着器件继续降低,对热预算的要求愈来愈高,不可能再使用如此之高的温度,对于现在的HKMG制程来说,那更是不可能的了。
  之后,随着HDP的开发及CMP的横空出世,这一切便随之改变了。
主要原因如他所说一是为了阻挡金属离子的扩散,二是因为其很好的回流特性。实际上在先进制程SACVD的BPSG制程还是非常流行,普遍应用于DRAM的ILD,如QMD的110和90nm制程仍然使用这道工艺。而HDP的PSG更多流行于Logic产品。换句话说,depend on the properties of product.


BPSG回流的时候用的多,平坦化。

 PSG BSG有时候在做护层的时候,和BPSG混在一起用.
大部分的工艺都会在ILD(inter-layer dielectric)用到BPSG,越往下走,p的作用还是不可少的,所以到后面就只会用到PSG了
要问他们间的用途就要响应的了解这3者的性质差异了!
1当只含有B或P时,回流角都大于50 °,所以如果氧化膜中只含有B或P,回流后的平坦化效果都是不佳的。)
所以,要达到较好的回流效果,氧化膜中应该同时含有B、P
B的含量对回流效果起到最显著的作用
2、只含有P的膜腐蚀速率超过6000A/MIN ,而一旦有了B的掺入,腐蚀速率则降到2000A/MIN左右。可见,B可以增强BPSG膜的抗腐蚀性.
3、当B>5%时,P约为4.4%的情况下,膜表面就因为吸潮而形成结晶物,且B含量越高,形成的结晶物越多.,
所以如果用做层间介质的话肯定要好的回流效果了这样BPSG是好的选择

如果用来做护层则PSG则是好的选择#

BPSG
  硼磷硅玻璃(boro-phospho-silicate-glass,BPSG):
  这是一种掺硼的SiO2玻璃。可采用CVD方法(SiH4 O2 PH3 B2H6,400oC~450oC)来制备。BPSG与PSG(磷硅玻璃)一样,在高温下的流动性较好,广泛用作为半导体芯片表面平坦性好的层间绝缘膜。

PSG和BPSG
  PSG要求的回流温度很高大约1100℃,高温处理容易引起杂质浓度再扩散和硅片变形,以往PSG增加P的含量可以降低回流温度,但是P的含量增加会影响膜的稳定性和可靠性。因此出现了掺B的BPSG来代替PSG,其中B的作用是降低回流温度,P主要是起抗离子的作用(主要是Na离子)。回流温度随B的增加而下降。但B的含量增加使抗潮能力减弱,因此B的含量要适当。一般BPSG中,B和P各占4%。回流温度降到了800~950℃,由于P含量的降低可减小PSG膜中吸潮后生成H3PO4对Al的腐蚀,又改善了台阶梯度。

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