Verfahren und Analysemethoden der MST
Vorlesung 7
Vorlesung 7
Welcher Prozess führt zu höheren Abscheidraten? TEOS oder LTO Oxid?
Wofür steht die Abkürzung PECVD?
Plasma enhanced chemical vapour deposition
Was ist der erlaubte Temperaturbereich beim Standard-PECVD Prozess?
250-400°C
Welcher Prozess führt zur besseren Stöchiometrie von dünnen Schichten? LPCVD oder PECVD
Wodurch kann man eine bessere Schichtqualität bei PECVD Prozess erzielen?
- geringe Drücke
- niedrige Plasmafrequenz
- Höhere RF-Power
Muss man zur Verbesserung von PECVD Schichten die Plasmafrequenz eher erhöhen oder erniedrigen?
Muss man zur Verbesserung von PECVD Schichten die Substrattemperatur eher erhöhen oder erniedrigen?
Wofür steht die Abkürzung PLD?
Pulsed laser deposition
Nennen Sie die wesentlichen vier Schritte bei der Prozessabfolge im PLD Verfahren
- Ablation des Targetmaterials und Bildung einer Plasmawolke
- Dynamisches Ausbreiten der Wolke
- Abscheiden des Materials auf dem Substrat
- Nukleation und Filmwachstum auf der Substratoberfläche
Wofür steht die Abkürzung ALD?
Atomic layer deposition
Was ist der wesentliche Unterschied zwischen ALD und CVD?
Spülschritte bei ALD durch zyklisches Schichtwachstum
Nennen Sie die wesentlichen vier Schritte bei der Prozessabfolge im ALD Verfahren.
- Einwirkung der ersten Vorstufe
- Spülen der Reaktionskammer
- Einwirkung der zweiten Vorstufe
- Zweites spülen der Reaktionskammer
Zählen Sie die drei Schritte eines Lithographieprozesses auf.
- Beschichten der gesamten Substratoberfläche mit einem Kunststoff (Resist) durch Spin-on Prozess
- Belichten des Resist mittels einer Maske
- Entwickeln
Zählen Sie die vier Schritte des Gesamtprozesses zur Strukturübertragung mittels Lithographie auf.
- Ganzflächige Lackschicht wird im µm-nm-Bereich mittels Litho und Resisttechnik frei gelegt
- Ätzen der ungeschützten Strukturen
- freigelegteOberflächen werden modifiziert (oxidieren, dotieren, selektive Abscheideprozesse)
- Entfernen des restlichen Lacks
Wodurch ist die Auflösung bei der klassischen optischen Lithographie beschränkt?
Wellenlänge der verwendeten Strahlung
Was versteht man unter "Moore´s Law" und was ist dessen zentrale Aussage?
Verdoppelung der Komplexität von integrierten Schaltkreisen alle 18 Monate.
Zählen Sie die fünf Teilschritte beim Spin-on Prozess zur Aufbringung eines Photolacks auf.
- Montage des Substrats auf Chuck
- Aufbringen des Mediums im Überschuss
- Vorschleudern bei nieedriger Drehzahl (800rpm)
- Schleudern bei hoher Drehzahl (4000rom)
- Entfernen und trocknen des Substrats
Welche Lackdichte hat der Photoresist AZ5214 bei einer maximalen Drehzahl von 4000rpm in einem Spin-on Prozess?
1,4µm
Was sind die beiden Hauptparameter, die die Schichtdicke des Resists beim Spin-on Prozess bestimmen?
- Viskosität
- Drehzahl
Welche Probleme können bei der Lithographie auftreten (5)?
- Verunreinigung durch Partikel
- Verunreinigung durch gelöste Gase
- Kondensation von Feuchtigkeit
- Variation der Viskosität
- Zeitverzug
Wofür steht die Abkürzung CVD?
Chemical vapor deposition
Nennen Sie die 7 Teilprozesse in ihrer Reihenfolge beim CVD Prozess.
- Transport der Reaktanten durch erzwungene Konvektion in die Abscheide-Region
- Transport der Reaktanten durch Diffusion durch die Grenzschicht hindurch zur Substratoberfläche
- Adsorption der Reaktanden an der Substratoberfläche
- Oberflächenreaktion
- Desorption der flüchtigen Reaktionsnebenprodukten
- Transport der Reaktionsnebenprodukte mittels Diffusion durch Grenzschicht
- Abtransport der Reaktionsnebenprodukte durch erzwungene Konvektion
Welches ist der limitierende Prozessschritt veim CVD-Prozess bei niedriger/hoher Temperatur?
Niedrige Temperatur: Reaktionslimitierende Prozessführung (Oberflächenreaktion bestimmt Schichtwachstum)
HoHe Temperatur: Transport- diffusionslimitierende Prozessführung (Diffusionsvorgänge bestimmen Schichtwachstumsrate)
Erklären Sie die Begriffe heterogene und homogene CVD.
Heterogen: Schichtmaterial wird durch Reaktion der Gase an der Oberfläche des Substrats gebildet
Homogen: Schichtmaterial wird durch Reaktion abseits der Oberfläche des Substrats gebildet
Bei welchem CVD-Prozess werden bessere Schichten hergestellt? Homogene oder heterogene CVD?
Welche Möglichkeiten zur Energiezufuhr hat man bei der CVD Abscheidung?
- Thermische Energiezufuhr
- Elektrische Energiezufuhr (Plasma)
- Optische Energiezufuhr (Laser)
Nennen SIe Vorteile des CVD Verfahrens.
- Keine Reaktion mit Substratmaterial
- Hohe Reinheit der Schichten
- gute Kantenabdeckung
- Große Bandbreite an Materialien
- gute Prozesskontrolle durch Wahl der Gase, Termperatur, Druck und Massenflüsse
Nennen Sie Nachteile des CVD Verfahrens.
- relativ hohe Temperaturen notwendig (thermal stress)
- Einsatz toxischer Gase
Welche beiden Parameter sind für die Art der Prozessführung bei der CVD ausschlaggebend?
- Druck
- Temperatur
Wann gelangt man zur reaktionslimitierten, wann zur transportlimitierten Prozessführung beim CVD Prozess?
Reaktionslimitierend: niedriger Druck, niedrige Temperatur
Transportlimitierend: hoher Druck, hohe Temperatur
Wofür steht die Abkürzung LPCVD?
Low pressure chemical vapor deposition
Ist der LPCVD Prozess eher reaktionslimitierend oder transportlimitierend?
Bei welchem Prozess können Wafer dichter gestapelt werden. LPCVD oder APCVD?
Wofür steht die Abkürzung APCVD?
Atmospheric pressure chemical vapor deposition
Ist der APCVD Prozess eher reaktionslimitierend oder transportlimitierend?
Welchen Hauptvorteil hat der APCVD Prozess im Vergleich zum LPCVD Prozess?
Hohe Rate für Schichtwachstum
Bei welchem Prozess hat man höhere Abscheidraten? LPCVD oder APCVD?
Was ist der Hauptvorteil des LPCVD im Vergleich zum APCVD?
Gute Kantenabdeckung und gleichmäßige Rate für Schichtwachstum
Was bedeutet die Abkürzung LTO im Zusammenhang mit Siliciumoxidschichten?
Low temperature oxid
Was ist die Reaktionsgleichung für LTO Oxidation?
SiH4 + O2 --> SiO2 + 2H2
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Lernkarten
Zählen Sie die fünf Teilschritte beim Spin-on Prozess zur Aufbringung eines Photolacks auf.
- Montage des Substrats auf Chuck
- Aufbringen des Mediums im Überschuss
- Vorschleudern bei nieedriger Drehzahl (800rpm)
- Schleudern bei hoher Drehzahl (4000rom)
- Entfernen und trocknen des Substrats
Welche Lackdichte hat der Photoresist AZ5214 bei einer maximalen Drehzahl von 4000rpm in einem Spin-on Prozess?
1,4µm
Was sind die beiden Hauptparameter, die die Schichtdicke des Resists beim Spin-on Prozess bestimmen?
- Viskosität
- Drehzahl
Welche Probleme können bei der Lithographie auftreten (5)?
- Verunreinigung durch Partikel
- Verunreinigung durch gelöste Gase
- Kondensation von Feuchtigkeit
- Variation der Viskosität
- Zeitverzug
