Осаждение кремния - это процесс, при котором тонкие слои кремния наносятся на подложки, такие как кремний или стекло.
Это делается с помощью физических или химических методов.
В основном используются такие методы, как физическое осаждение из паровой фазы (PVD) и химическое осаждение из паровой фазы (CVD).
Толщина этих слоев может составлять от нескольких нанометров до нескольких микрометров.
Что представляет собой процесс осаждения кремния? 7 основных этапов
1. Химическое осаждение из паровой фазы (CVD) для осаждения кремния
CVD - это широко используемый метод осаждения слоев кремния.
Он включает в себя пиролиз или термическое разложение силана (SiH4).
В результате на подложку осаждается твердый кремний с водородом в качестве отходящего газа.
Процесс обычно проводится в печи с горячими стенками для химического осаждения из паровой фазы низкого давления (LPCVD).
Инженеры часто разбавляют силан газом-носителем водорода, чтобы подавить газофазное разложение силана.
Это помогает предотвратить шероховатость пленки из-за попадания частиц кремния на растущую пленку.
2. Осаждение поликремния
В ходе этого процесса образуется поликремний.
Он имеет более высокое удельное сопротивление, чем монокристаллический кремний при том же уровне легирования.
Более высокое удельное сопротивление обусловлено сегрегацией легирующих элементов по границам зерен.
Это уменьшает количество атомов допанта внутри зерен.
Дефекты в этих границах также снижают подвижность носителей.
Границы зерен содержат множество висячих связей, которые могут задерживать свободные носители.
3. Альтернативные реакции для осаждения нитрида кремния (SiNH)
В плазме нитрид кремния может быть осажден с помощью двух реакций с участием силана (SiH4) и азота (N2) или аммиака (NH3).
Такие пленки имеют меньшее напряжение при растяжении, но обладают худшими электрическими свойствами в плане удельного сопротивления и диэлектрической проницаемости.
4. Осаждение металлов в CVD
CVD также используется для осаждения таких металлов, как вольфрам, алюминий и медь.
Эти металлы имеют решающее значение для формирования проводящих контактов и разъемов в полупроводниковых устройствах.
Осаждение вольфрама, например, может быть достигнуто с помощью гексафторида вольфрама (WF6) посредством различных реакций.
Другие металлы, такие как молибден, тантал, титан и никель, также осаждаются с помощью CVD.
При осаждении на кремний они часто образуют полезные силициды.
5. Осаждение диоксида кремния
Диоксид кремния осаждается с помощью комбинации газов-предшественников кремния, таких как дихлорсилан или силан, и кислородных прекурсоров, таких как кислород и закись азота.
Этот процесс происходит при низком давлении.
Он имеет решающее значение для подготовки химического состава поверхности и обеспечения чистоты осажденного слоя.
6. Общий процесс и соображения
Процесс CVD начинается с подложки из диоксида кремния, которая осаждается на мембрану из нержавеющей стали.
Процесс включает термическое обезвоживание для удаления примесей кислорода.
Нагрев до высоких температур необходим для подготовки поверхности.
Контроль температуры подложки важен не только во время осаждения, но и во время охлаждения.
Охлаждение может занимать 20-30 минут в зависимости от материала подложки.
Этот метод предпочитают за его воспроизводимость и способность получать высококачественные тонкие пленки.
7. Откройте для себя точность и инновации
Откройте для себя точность и инновации, которые обеспечивают ваши полупроводниковые процессы с помощью KINTEK SOLUTION.
Независимо от того, оптимизируете ли вы осаждение кремния с помощью CVD или пытаетесь получить металлы и оксиды нового уровня, наши передовые материалы и специализированное оборудование разработаны для повышения уровня ваших исследований и производства.
Раскройте потенциал тонких пленок с помощью KINTEK SOLUTION, вашего надежного партнера в области решений для осаждения тонких пленок.
Продолжайте исследовать, проконсультируйтесь с нашими экспертами
Готовы поднять свою лабораторию на новую высоту эффективности и качества?
Начните свой путь к совершенству уже сегодня!
Свяжитесь с нами прямо сейчас, чтобы получить дополнительную информацию о нашем передовом лабораторном оборудовании и решениях.
