基于PECVD的TSV深孔绝缘层沉积工艺优化

研究了基于等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法的硅通孔(TSV)中(孔径5μm,深宽比10∶1)二氧化硅(SiO2)薄膜的生长技术.分析了低频功率、腔室压力和分步沉积次数对TSV深孔SiO2膜层覆盖率的影响.实验结果表明,深孔内底部的膜层覆盖率最高,孔内拐角处的膜层覆盖率最低.在低频功率为300 W、腔室压力为1.6 Torr(1 Torr =133.3 Pa)、分步沉积8次时,孔内最薄处的拐角覆盖率由2.23％提高到了4.88％,有效提高了膜层的覆盖率.最后,对膜层的击穿电压、漏电流、表面应力和沉积速率进行了检测,结果表明在保证膜层电性能基础上,将深孔SiO2薄膜的沉积速率提高到了480.075 nm/min.