多层薄膜沉积的应力仿真分析 
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Stress Simulation Analysis of Multilayer Film Deposition
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图 & 表
图 1. 晶格失配产生的刃型失配位错
Fig. 1. Edge misfit dislocation produced by lattice mismatch
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图 2. 晶圆变形
Fig. 2. Deformation of wafer
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图 3. 多层膜应力分析流程
Fig. 3. Flow chart of stress analysis of multilayer films
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图 4. 多层膜结构
Fig. 4. Structure of multilayer films
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图 5. 多层薄膜在各沉积阶段的应力分布。(a)氧化生成SiO2膜;(b)沉积BPSG膜;(c)沉积钛膜;(d)沉积氮化硅膜
Fig. 5. Stress distribution of multilayer films at each deposition stage. (a) Oxidized SiO2 films; (b) BPSG deposition film; (c) titanium deposition film; (d) SiNx deposition film
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表 1硅的材料参数
Table1. Material parameters of Si
| Temperature /K | Coefficient ofthermal expansion /(10-6 K-1) | Youngmodulus /GPa | Poissonratio |
|---|
| 300 | 2.616 | 129.99 | 0.28 | | 400 | 3.253 | 79.14 | 0.30 | | 500 | 3.614 | 37.05 | 0.31 | | 600 | 3.842 | 19.70 | 0.32 | | 700 | 4.016 | 11.91 | 0.32 | | 800 | 4.151 | 7.90 | 0.32 | | 900 | 4.185 | 5.60 | 0.32 | | 1000 | 4.258 | 4.17 | 0.32 | | 1100 | 4.323 | 3.22 | 0.32 | | 1200 | 4.384 | 2.56 | 0.32 | | 1300 | 4.442 | 2.08 | 0.32 |
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表 2SiO2的材料参数
Table2. Material parameters of SiO2
| Temperature /K | Coefficient ofthermal expansion /(10-6 K-1) | Youngmodulus /GPa | Poissonratio |
|---|
| 293 | 0.4 | 71.8 | 0.16 | | 373 | 0.62 | 71.4 | 0.157 | | 473 | 0.75 | 70.8 | 0.155 | | 573 | 0.7 | 70.5 | 0.154 | | 673 | 0.65 | 70.2 | 0.153 | | 773 | 0.6 | 70.1 | 0.153 | | 873 | 0.5 | 70.05 | 0.152 |
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表 3钛、氮化硅和BPSG的材料参数
Table3. Material parameters of titanium, SiNx, and BPSG
| Material | Coefficient ofthermal expansion /(10-6 K-1) | Youngmodulus /GPa | Poissonratio |
|---|
| Titanium | 8.6 | 116 | 0.32 | | SiNx | 2.45 | 300 | 0.3 | | BPSG | 3.43 | 65 | 0.3 |
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李长安, 杨明冬, 全本庆, 关卫林. 多层薄膜沉积的应力仿真分析[J]. 激光与光电子学进展, 2018, 55(4): 043101. Chang'an Li, Mingdong Yang, Benqing Quan, Weilin Guan. Stress Simulation Analysis of Multilayer Film Deposition[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2018, 55(4): 043101.
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