Pam mae Polysilicon yn aml yn cael ei ddyddodi gyda LPCVD?

Ffurfiau o silicon

Mewn prosesau lled -ddargludyddion a MEMS, daw silicon ar dair ffurf, monocrystalline, polycrystalline, ac amorffaidd. Er mwyn gwahaniaethu'r tri hyn, mae'r prif ffocws ar y strwythur dellt: mae trefniant dellt silicon monocrystalline yn drefnus ers amser maith, wedi'i orchymyn amrediad byr; Mae trefniant dellt polysilicon yn anhwylder hir ac mae amrediad byr yn cael ei archebu. Mae silicon amorffaidd yn anhwylder hir, yn anhwylder byr. Gellir defnyddio dadansoddiad XRD i wahaniaethu'n gyflym rhwng morffoleg silicon, gydag un pigyn yn monocrystalline, mae pigau lluosog yn polycrystalline, a mantou yn cyrraedd uchafbwynt yn amorffaidd. Gellir trosi silicon amorffaidd a polycrystalline ar 580 gradd, tra bod silicon monocrystalline yn anodd ei drosi i silicon polysilicon neu amorffaidd.

Diagram sgematig ffigur o dri dellt morffolegol silicon

Sut mae silicon yn cael ei adneuo

Mae dulliau dyddodi silicon yn cynnwys dyddodiad anwedd ffisegol a dyddodiad anwedd cemegol, ond yn llif y broses wirioneddol o led -ddargludyddion a MEMs, defnyddir bron pob dull dyddodi anwedd cemegol. Mae ffilmiau tenau silicon monocrystalline yn cael eu paratoi'n bennaf gan MOCVD (dyddodiad anwedd cemegol ocsid metel) i baratoi haenau epitaxial; Oherwydd y broses tymheredd isel, mae silicon amorffaidd yn aml yn defnyddio PECVD (dyddodiad anwedd cemegol wedi'i wella gan plasma); Gall Polysilicon ddefnyddio PECVD, APCVD (dyddodiad anwedd cemegol atmosfferig) a LPCVD (dyddodiad anwedd cemegol gwasgedd isel), ac mae angen cam o anelio ar PECVD i drosi amorffaidd i polycrystalline.

Manteision Tabl ac Anfanteision gwahanol ddyddodiad anwedd cemegol

0010-20351 6 modiwl degas modiwl lamp 350c pvd

Blaendaliadau LPCVD Polysilicon

Mae'r tiwb ffwrnais LPCVD ar linell y broses yn ffwrnais lorweddol fawr gyda thymheredd mewnol o 580 C i 650 C a phwysedd aer o 100 i 400 mTorr. Y ffynhonnell nwy a ddefnyddir amlaf yw silane (SIH4), sy'n dadelfennu'n thermol ar dymheredd penodol i ffurfio silicon. Ar gyfer proses LPCVD nodweddiadol (EG 200mTorr), mae'r tymheredd trosglwyddo amorffaidd i polycrystalline oddeutu 580 gradd, y mae ffilmiau tenau Polysilicon yn cael eu hadneuo y tu hwnt iddo. Ar 625 gradd, mae'r grawn yn fawr ac yn golofnog, ac mae'r cyfeiriadedd yn silicon yn bennaf (110); Rhwng 650 gradd a 700 gradd, mae'r cyfeiriadedd grisial (100) yn dominyddu. Mae gwrthsefyll polysilicon heb ei drin yn uchel iawn, fel arfer yn yr ystod o 106 ~ 108Ω · cm. Mae dwy ffordd i leihau gwrthsefyll polysilicon, trylediad ffynhonnell cyflwr solid a mewnblannu ïon, a'r dopio dos uchel hysbys, ac mae gwrthiant sgwâr ffilmiau dargludol polysilicon yn llai na 10 Ω\/□.

Ffigur Diagram sgematig o ffwrnais LPCVD

Modiwl lamp 0010-20317 8 "

Prif fantais defnyddio LPCVD i adneuo polysilicon yw y gall gael haen ffilm o ansawdd uchel sy'n drwchus, straen isel, sydd â sylw da i gam, ac sydd ag unffurfiaeth dda ar sglodion ac oddi ar y ddalen. Ar hyn o bryd, mae nodweddion materol LPCVD polysilicon yn y diwydiant tua 150 modwlws GPA Young, tua 1.2 cryfder tynnol GPA, a gall y straen gweddilliol fod yn ± 50 MPa. Mae straen yr haen polysilicon yn ddibynnol ar dymheredd, waeth beth yw pwysau'r dyddodiad, pan fydd y tymheredd yn is na 580 gradd, mae'r straen yn straen cywasgol. Ar 600 gradd, mae'r straen yn straen tynnol canolig neu uchel, ond ar dymheredd y dyddodiad mae 620 gradd, mae'n cael ei drawsnewid yn sylweddol yn straen cywasgol. Ar yr un pryd, gellir defnyddio LPCVD mewn sypiau, a gall ffwrneisi LPCVD masnachol ddal hyd at 100 waffer ar y tro.

The disadvantage is that LPCVD deposits polysilicon, with a single thickness of up to 2μm, and higher than that, it needs to be deposited in stages, but it will also cause excessive stress in the film layer to peel off and fall off after many times. If you want to grow more than 10 μm polysilicon, such as a mass in an accelerometer, you need to use the APCVD process, which requires a substrate temperature of > 1000°C and a pressure of >50Torr, a chyfradd ddyddodi o 1 μm\/min. Gan fod tymheredd uchel APCVD yn gwahanu'r polysilicon o'r haen SIO2 sylfaenol, yn gyffredinol mae angen adneuo haen o polysilicon o dan 100 nanometr â LPCVD fel haen byffer (haen hadau).