为什么LPCVD生长的氮化硅薄膜更致密？

知识星球（星球名：芯片制造与封测技术社区，星球号：63559049）里的学员问：同时用PECVD与LPCVD生长氮化硅薄膜（SiNx），为什么LPCVD生长的薄膜更致密？

氮化硅薄膜生长的机理

LPCVD生长的方程式：

PECVD生长的方程式：

从上面两图可以看出：SiH4提供的是Si源，N2或NH3提供的是N源。但是由于LPCVD反应温度较高，氢原子往往从氮化硅薄膜中去除，因此反应物中氢的含量较低。氮化硅中主要由硅和氮元素组成。而PECVD反应温度低，氢原子可以作为反应的副产物保留在薄膜中，占据了N原子与Si原子的位置，使薄膜中的氢含量较高，导致生成的薄膜不致密。

为什么PECVD常用NH3来提供氮源？

NH3分子包含是N-H单键，而N2分子包含的是N≡N三键，N≡N更稳定，键能更高，即发生反应需要更高的温度。NH?的低N-H键能使其成为低温PECVD过程中氮源的首选。

欢迎加入Tom的半导体制造与先进封装技术社区，在这里会针对学员问题答疑解惑，上千个半导体行业资料共享，内容比文章丰富很多很多，适合快速提升半导体制造能力，目前有2300位伙伴，介绍如下：