八吋矽晶圓半導體LPCVD製程設備之研發---子計畫一：LPCVD製程設備之加熱及進氣系統設計、流場模擬與系統整合及建立(II)

Abstract

鑑於近年來IC元件日益微小化與單一晶片之功能與性能之急速提昇，因此必須將極大量之元件整合在單一大晶片上。如何成功地將這些極大量之次微米元件整合在一大片晶員上將面臨許多問題，如半導體之熱傳導性能不佳，在製成中很難保持整個晶片在均勻溫度，造成薄膜厚度不均。另外，如晶片較大時，晶片上反應氣體濃度不均勻分佈，影響薄膜之純度及厚度。本計畫將進行三年研究(85年8月至88年7月)，主要將針對晶片製程上常用之LPCVD反應爐，設計新的lamp加熱系統及反應氣體進氣系統，以改進晶片溫度之均勻性及晶片上反應氣體濃度之均勻性。同時，我們將發展一numerical model來模擬LPCVD反應爐內之流場分佈。由其他子計畫所獲得之輻射熱傳分佈、晶片內之熱應力分佈，反應氣體之化學反應動力過程與加熱燈之安排對製程影響等結果，將與本計畫之結果整合在依起來設計整個LPCVD反應爐。依據此一改良之設計，我們將建立一新的LPCVD反應爐。此一反應爐將用以成長Ta2O5薄膜。由此成長之薄膜性質之優劣，將回饋至反應爐設計，以改進反應爐。於正在進行的第一年計畫裡(85年8月至86年7月)，我們已完成CVD反應器的初步設計，並已正在建造此一反應器。同時，此反應器之熱流場分佈情形，並正在進行數值模擬。於第二年的計畫中(86年8月至87年7月)，我們將對此一反應器進行詳細之實驗量測及數值模擬。