Polysiliziumfilm丨Verschiedene Faktoren, die die Oberflächeneigenschaften beeinflussen
Wachstum von Polysilizium-Dünnschichten haben viele Methoden, nach der Vorbereitung Prozess kann in zwei Kategorien unterteilt werden, nämlich, direkte Vorbereitung Methoden und indirekte Vorbereitung Methoden. Direkte Vorbereitung Methode ist direkt auf dem Substrat von Polysilizium-Film, wie Flüssigphasen-Wachstum-Methode, chemische Gasphasenabscheidung Methode, Plasma chemische Gasphasenabscheidung Methode, Flüssigphasen-Epitaxie-Methode, etc. abgeschieden; Indirekte Vorbereitung Methode ist die erste Vorbereitung der amorphen Dünnschicht-Materialien auf dem Substrat, und dann Festphase Charakterisierung von Polysilizium-Film.
Gründe, die die Oberflächeneigenschaften von Polysiliziumschichten beeinflussen
Auswirkung der Abscheidungstemperatur auf die Oberflächeneigenschaften polykristalliner Silizium-Dünnschichten
Aus dem thermodynamischen Prinzip kann gesehen werden, die Reaktantenmoleküle kommen an der Substrat-Wafer-Oberfläche, werden gegenseitige Kollision und Keimbildung auf der Oberfläche des Wafers auftreten. Mit der Abscheidung Temperatur steigt, wird der kritische Kern Radius erforderlich, um einen stabilen Kern zu bilden größer werden, das heißt, mehr Atome sind erforderlich, um den kritischen Kern stabil zu machen, wird die Bildung des Korns größer sein. Darüber hinaus müssen Silizium-Atome bestimmte Hindernisse für ein kontinuierliches Wachstum zu überwinden, Abscheidung Temperatur höher ist, wird die Mobilität der Atome größer werden, die kinetische Energie erhöht, wird die Schnittstelle Energie des Korns reduziert werden, was die Kombination von Diffusion zwischen den Körnern, der Film ist einfach zu einer größeren Größe der Insel-ähnliche Struktur wachsen.
Auswirkung der Abscheidungszeit auf die Oberflächeneigenschaften von polykristallinen Silizium-Dünnschichten
Die Abscheidungszeit hat einen großen Einfluss auf die Keimbildung und das Wachstum der Körner. Die Korngröße variiert bei geringerer Abscheidungszeit und nimmt mit zunehmender Abscheidungszeit zu. Das Wachstum der Körner kann als die Bildung einiger Atome durch Selbstdiffusion durch die intergranularen Grenzen der Körner betrachtet werden, die aufgrund der Grenzflächenenergie eher geneigt sind, ihre Fläche zu minimieren. Mit zunehmender Abscheidungszeit bleibt genügend Zeit für die Migration zwischen den Körnern, so dass die Korngröße zunimmt.
Auswirkung der Glühtemperatur auf die Oberflächeneigenschaften von Polysilizium-Dünnschichten
Die starke Zunahme der Oberflächenkorngröße nach dem Glühen ist darauf zurückzuführen, dass das Glühen den Atomen mehr freie Energie gibt und die Migration fördert, was zur Agglomeration zwischen den Atomen und zur Rekristallisation der Körner führt. Die Veränderungen der Oberflächenrauheit bei unterschiedlichen Glühtemperaturen sind möglicherweise darauf zurückzuführen, dass das weitere Wachstum der Körner nach Erhöhung der Glühtemperatur die Grenzflächen zwischen den Körnern verringert und die Variabilität zwischen einigen Körnern reduziert wird.
Gründe, die die Dickengleichmäßigkeit von Polysiliziumschichten beeinflussen
Auswirkung der Abscheidungstemperatur auf die Dickengleichmäßigkeit von polykristallinen Siliziumschichten
Der Grad der Gleichmäßigkeit des Films nimmt mit steigender Temperatur ab. Der Grund für dieses Phänomen könnte in der unterschiedlichen Luftströmung zwischen der Mitte und den Rändern liegen, wobei die Reaktionsmoleküle bevorzugt den Rand des Wafers erreichen und sich dort ablagern, und die Wachstumsrate des Films bei höheren Temperaturen deutlich beschleunigt wird. Infolgedessen ist die Variabilität des Wachstums an der Kante im Vergleich zur Mitte stärker ausgeprägt.
Auswirkung des Reaktionsdrucks auf die Dickengleichmäßigkeit von polykristallinen Siliziumschichten
Die Gleichmäßigkeit der Schichtdicke nimmt mit zunehmendem Druck leicht ab. Der Grund für dieses Phänomen kann der Unterschied in der Luftströmungsrate zwischen der Mitte und der Randposition sein. Die Reaktionsmoleküle erreichen bevorzugt den Rand des Wafers und keimen dort, und die Wachstumsrate des Films erhöht sich aufgrund des Druckanstiegs, so dass das Wachstum des Randes im Vergleich zur Mitte eine gewisse Variabilität aufweist, aber die Variabilität ist auch geringer, weil die Auswirkung des Drucks auf die Wachstumsrate des Films im Vergleich zur Temperatur viel kleiner ist.
Einfluss des Silanflusses auf die Dickengleichmäßigkeit von Polysiliziumschichten
Die Dickengleichmäßigkeit der polykristallinen Siliziumschichten bleibt bei Änderungen des Silanflusses im Wesentlichen unverändert. Dies deutet darauf hin, dass das molekulare Profil der Reaktanten, die das Zentrum und die Randbereiche des Wafers erreichen, mit steigender Flussrate im Wesentlichen gleich ist.
1, mit der Abscheidung Temperatur steigt, die Wachstumsrate des Films wird größer, im Grunde lineare Veränderung, die Wachstumsrate ist sehr empfindlich auf Veränderungen in der Temperatur.
2, im Falle der SiH4 Durchflussrate und Reaktionsdruck ist klein, mit der Erhöhung der Silan-Durchflussrate und Reaktionsdruck, die Wachstumsrate des Films steigt schneller, im Grunde lineare Veränderung, wenn die SiH4 Durchflussrate und Reaktionsdruck weiter zu erhöhen, die schrittweise Veränderung der Wachstumsrate abnimmt. Beide haben eine viel geringere Auswirkung auf die Wachstumsrate des Films als die Abscheidungstemperatur.
3, die Wachstumsrate des Films im Grunde nicht mit der Erhöhung der Abscheidungszeit zu ändern. Die Reproduzierbarkeit des Filmwachstums ist sehr gut, was eine Grundlage für das Wachstum von Filmen mit kontrollierbarer Dicke bilden kann.
4, wenn die Abscheidung Temperatur von 630 ℃, Reaktionsdruck von 0,25 Torr, Strömungsgeschwindigkeit von 360sccm für die ideale Abscheidung Bedingungen, die Einheitlichkeit der abgeschiedenen Film und Oberflächeneigenschaften sind besser.
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