旋涂絕緣介質(zhì)（SOD）是什么?

大多數(shù)的印象中，介質(zhì)層的制作一般是CVD或PVD。難道氧化硅也能旋涂？聽(tīng)上去讓人不可思議。從平坦化技術(shù)到多層互連，再到先進(jìn)的低k值和高k值應(yīng)用，SOD材料都扮演著不可或缺的角色。

什么是SOD？

SOD（Spin-On Dielectric），顧名思義，是利用旋涂的方法進(jìn)行介質(zhì)層制作的技術(shù)。一般是將液態(tài)絕緣材料涂在晶圓上，然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)晶圓來(lái)形成一個(gè)均勻的薄膜。旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，多余的材料會(huì)被甩出。隨后，該薄膜經(jīng)過(guò)烘烤處理以固化并最終形成絕緣介質(zhì)層。SOD的形成過(guò)程類(lèi)似于勻膠工藝。

SOD的種類(lèi)有哪些？

1.SiO2：主要用作電介質(zhì)或作為填充材料。 2.低k材料：聚酰亞胺，有機(jī)硅等 3.高k材料：鈦酸鋇鍶BST，鋯鈦酸鉛PZT等 4.有機(jī)材料：基于有機(jī)聚合物的SOD，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。

SOD的優(yōu)勢(shì)在哪里？

1.成本&效率優(yōu)勢(shì) 一般沉積會(huì)選用CVD,PVD,或ALD等。這些設(shè)備和材料的成本十分昂貴，而SOD技術(shù)所需要的僅僅是旋涂機(jī)臺(tái)與烘箱等比較簡(jiǎn)單的設(shè)備。且SOD通過(guò)旋涂的方式進(jìn)行生長(zhǎng)薄膜的速率極高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于干法鍍膜的速率，具有極高的晶圓吞吐量。 2.填充能力優(yōu)勢(shì) SOD擁有絕佳的填洞能力及局部平坦化效果。SOD的流動(dòng)性特點(diǎn)使其能夠輕松滲透到細(xì)微的空隙中，能在空隙中形成極薄的絕緣層，為芯片提供完美的覆蓋。

3.低溫制程優(yōu)勢(shì) 如果是用淀積溫度較低的PECVD，其生成介質(zhì)層的溫度普遍在300-450攝氏度之間，對(duì)于一些溫度敏感的器件，這么高的溫度無(wú)疑是致命的。但是SOD則只需要在近于常溫的環(huán)境中旋涂，這對(duì)于降低熱應(yīng)力有很大的幫助，與其他工藝的兼容性更強(qiáng)。

SOD的劣勢(shì)？

講完了SOD的優(yōu)勢(shì)，那么它與CVD相比也有一些不足： 薄膜質(zhì)量：雖然SOD薄膜可以滿足許多應(yīng)用的要求，但其電性和物理特性一般不如CVD制作的薄膜。此外，高溫穩(wěn)定性與均勻性稍差。

怎么選擇SOD或CVD工藝？

如果需要高質(zhì)量、均勻厚度的介質(zhì)薄膜，并且不擔(dān)心成本，那么CVD可能是更好的選擇。如果需要填充高深寬比的結(jié)構(gòu)，并且關(guān)心成本效益，那么SOD可能更為合適。

SOD的旋涂材料是什么樣的？

以氧化硅為例，旋涂的材料是熔融后的氧化硅嗎？ 當(dāng)然不是，氧化硅的熔點(diǎn)一般在1700℃，但是SOD的旋涂在常溫下進(jìn)行，因此在常溫下，旋涂的材料是液態(tài)的，且在烘烤后能形成氧化硅介質(zhì)層。 以某款氧化硅 SOD產(chǎn)品為例：它是一種基于β-氯乙基倍半硅氧烷的甲氧基丙醇溶液。通過(guò)浸涂或旋涂應(yīng)用提供耐熱氧化硅介電層。

顏色: 透明 介電常數(shù)：3.2-3.6 折射率：未固化膜：1.51，固化膜：2.1-2.2 形式：溶液 固體：14-16% 密度：0.96克/立方厘米 粘度：3-5 cSt 閃點(diǎn)：35℃ 保質(zhì)期：在密封容器中低于 5℃保存時(shí)長(zhǎng)為六個(gè)月。