Процесс осаждения кремния включает в себя нанесение тонких слоев кремния на подложки, такие как кремний или стекло, 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 варьироваться от нескольких нанометров до нескольких микрометров.
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 чего твердый кремний осаждается на подложку с водородом в качестве отходящего газа. Этот процесс обычно проводится в печи с горячими стенками для химического осаждения из паровой фазы низкого давления (LPCVD). Инженеры часто разбавляют силан газом-носителем водородом, чтобы подавить газофазное разложение силана, которое может привести к шероховатости пленки из-за попадания частиц кремния на растущую пленку.Осаждение поликремния:
В ходе этого процесса образуется поликремний, который имеет более высокое удельное сопротивление, чем монокристаллический кремний при том же уровне легирования. Более высокое удельное сопротивление обусловлено сегрегацией допантов по границам зерен, что уменьшает количество атомов допанта внутри зерен, а также дефектами в этих границах, которые снижают подвижность носителей. Границы зерен также содержат множество висячих связей, которые могут задерживать свободные носители.
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.Осаждение металлов в CVD:
CVD также используется для осаждения металлов, таких как вольфрам, алюминий и медь, которые 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, часто образуя полезные силициды при осаждении на кремний.
Осаждение диоксида кремния:
