最後更新:2026年10月22日薄膜沉積(CVD / ALD / PVD)薄膜沉積(CVD/PVD/ALD)中國大陸:可流动 CVD(FCVD)

流動式 CVD是什麼(FCVD)

Flowable CVD (FCVD)

流動式 CVD(FCVD)是先形成剛沉積時像液體一樣會流動的膜,讓它流進細深溝槽的底部,再以熱處理轉變成堅硬氧化膜的成膜方法。與順著溝槽形狀附著的一般 CVD 不同,它從下方填滿,因此不會留下空洞。用於20nm 世代以後的 STI 與3D NAND,熱處理時的膜收縮是課題。

目錄7 項
  1. 定義與原理
  2. 圖解
  3. 常見問題
  4. 相關企業
  5. 相關用語
  6. 比較文章
  7. 資料來源

定義與原理

流動式 CVD(FCVD,Flowable CVD)是先形成剛沉積時具有像液體一樣會流動性質的膜,讓它流進細深溝槽的底部,再以熱處理轉變成堅硬氧化膜的成膜方法。與順著溝槽形狀附著的一般 CVD 不同,它從下方逐步填滿縫隙,因此即使是高深寬比的溝槽,也能不留下空洞(void 或 seam)地填滿。2010年前後開始用於20nm 世代以後的 STI 等。

一般的做法,是讓含矽與氮的原料,與在遠處電漿中產生的活性氣體,在低溫的基板上反應。於是形成含矽、氮、氫、尚未固化的柔軟膜,藉毛細力等流進溝槽中。之後在含臭氧或水蒸氣的環境中熱處理(固化,cure),氮與氫脫離並被氧取代,轉變為氧化膜(SiO₂)。

在 FinFET 的鰭片之間、3D NAND 的深溝槽、DRAM 的細圖形等,溝槽越細越深,FCVD 的角色就越重要。課題是熱處理時膜會收縮,以及溝槽深處與入口的膜質不易一致。收縮會對周圍結構施加應力,造成細圖形倒塌或彎曲,因此熱處理條件的最佳化很重要。可以說是以 CVD 實現與塗佈後燒結的 SOG(旋塗玻璃)類似想法的方法。

圖解

從低溫沉積會流動的膜、流進溝槽、固化,到轉變為氧化膜的流動式 CVD 流程

點擊圖片放大 2 倍

原料與熱處理條件依設備廠商與用途而不同。

流動式 CVD(FCVD)的常見問題

流動式 CVD 和 SOG(旋塗玻璃)有什麼不同?
兩者都以像液體一樣會流動的材料填溝,再以熱處理轉變為氧化膜,這點相同。SOG 是把液體材料旋轉塗佈在晶圓上,流動式 CVD 則是在真空設備中以氣體原料形成會流動的膜。流動式 CVD 較容易控制膜厚與組成,也能與其他成膜製程在同一組設備中處理。
為什麼熱處理時膜會收縮?
剛沉積的膜含有大量氮與氫,熱處理時它們脫離並被氧取代,轉變為緻密的氧化膜。脫離多少,體積就減少多少,膜因此收縮。收縮會對周圍的細結構施加應力,所以要分段調整熱處理的溫度與環境。

相關設備・材料

相關企業

比較文章

所屬主題

資料來源

  1. Applied Materials:Producer Eterna FCVD(2026年10月19日確認)