全称:High Density Plasma CVD,高密度等离子体化学气相沉积厂商:Applied Materials(应用材料 AMAT),搭载在经典 Producer 集群平台(Producer SE / Producer GT)上的专用工艺腔模块,是刻蚀 + 沉积一体化的特殊 CVD 设备,不属于常规 PECVD。行业俗称:HDP,专门解决高深宽比沟槽填充,是浅沟槽隔离 STI、间隙填充刚需机台。
常规 PECVD 只有单纯薄膜沉积,沟槽深处极易出现空洞、缝隙;HDP-CVD 采用偏置射频 + 源射频双射频结构,实现同步双工序:
薄膜沉积:硅烷、氧气等反应气体电离,在沟槽内壁沉积 SiO₂氧化硅薄膜;
原位溅射刻蚀:高密度等离子体中的离子在偏置电压作用下垂直轰击膜层,把沟槽开口处过度堆积的氧化硅反向溅射刻掉;沉积、刻蚀两个过程动态平衡,开口不会提前封口,氧化硅可以从沟槽底部自下而上完整填充,实现无孔洞无缝隙填充。
三、和普通 PECVD 核心差异对比
| 参数 | HDP-CVD | 常规 PECVD(Producer GT 标准腔) |
|---|---|---|
| 工艺机制 | 沉积 + 同步离子溅射刻蚀一体化 | 单纯薄膜沉积,无刻蚀作用 |
| 沟槽填充能力 | 可填充深宽比 > 6:1 的窄沟槽,零空洞 | 深宽比 > 2:1 就极易出现封口、空洞 |
| 典型薄膜 | 高密度 SiO₂(STI 专用) | SiO₂、Si₃N₄、低 k 介质层 |
| 应力水平 | 薄膜致密、压应力可控,绝缘隔离可靠性极高 | 薄膜疏松,无法做深沟槽填充 |
| 典型工序 | 浅沟槽隔离 STI、金属前间隙 PMD 填充 | 层间介质 ILD、钝化层、硬掩膜 |