HDP-CVD 工艺重要参数-沉积刻蚀比-----------纳米集成电路制造工艺 张汝京等 编著

如前所述，HDP-CVD 工艺最主要的应用也是其最显著的优势就是间隙填充，如何选择合适的工艺参数来实现可靠无孔的间隙填充就成为至关重要的因素。在半导体业界，普遍采用沉积刻蚀比（DS ratio）作为衡量HDP-CVD工艺填孔能力的指标。沉积刻蚀比的定义是

沉积刻蚀比=总沉积速率/刻蚀速率=（净沉积速率＋刻蚀速率）/刻蚀速率

实现对间隙的无孔填充的理想条件是在整个沉积过程中始终保持间隙的顶部开放，以使反应物能进入间隙从底部开始填充，也就是说，我们希望在间隙的拐角处沉积刻蚀比为1，即净沉积速率为零。对于给定的间隙来说，由于 HDP-CVD 工艺通常以SiH4作为绝缘介质中Si的来源，而SiH4解离产生的等离子体对硅片表面具有很强的化学吸附性，导致总沉积速率在间隙的各个部位各向异性，在间隙拐角处的总沉积速率总是大于在间隙底部和顶部的总沉积速率；另外，刻蚀速率随着溅射离子对于间隙表面入射角的不同而改变，最大的刻蚀速率产生于45~70之间，正好也是处于间隙拐角处，因此需要优化沉积刻蚀比来得到最好的填充效果。图4.16 即是HDP-CVD 工艺在不同沉积刻蚀比下对间隙填充情况的示意图。要得到优化的沉积刻蚀比，最主要的影响因素包括反应气体流量、射频（包括电感耦合和偏压）的功率、硅片温度、反应腔压力等。