Тонкая пленка поликристаллического кремния丨Различные факторы, влияющие на скорость роста
Поликристаллическая кремниевая пленка - это пленка кристаллического кремния, которая может быть выращена на подложках из различных материалов и состоит из большого количества мелких зерен различной кристаллографической ориентации и размеров, диаметр которых обычно находится в диапазоне от нескольких сотен микрометров до нескольких десятков микрометров, и которые обладают основными свойствами объемного кремния. Он относительно прост в приготовлении, имеет низкую стоимость и может быть приготовлен на больших площадях. При приготовлении поликремниевых пленок внутренняя структура, свойства и качество поверхности пленки очень чувствительны к таким параметрам осаждения, как температура осаждения, давление реакции и скорость потока силана. Настройка этих параметров оказывает непосредственное влияние на скорость роста пленки и формирование внутренней структуры. Кроме того, состояние технологической камеры и настройки параметров до и после стабилизации процесса, в дополнение к этим параметрам, также играют важную роль в качестве пленки в процессе подготовки пленки.
Причины, влияющие на темпы роста тонких пленок поликремния
Скорость роста пленки определяется скоростью переноса газовой фазы и скоростью реакции реактивов на поверхности. Выбранные параметры осаждения связаны со скоростью роста пленки, и скорость роста пленки зависит от условий осаждения.
Влияние температуры осаждения на скорость роста пленок поликристаллического кремния
Скорость роста поликремниевых пленок увеличивалась с 74 до 175 А/мин при повышении температуры осаждения с 610 до 680 °C. В этом диапазоне температур скорость роста была практически линейной и очень чувствительной к изменению температуры. Согласно кинетической модели Гроува, скорость роста пленок поликремния, приготовленных методом LPCVD, определяется скоростью реакции молекул силана на поверхности, а изменение скорости роста с температурой хорошо согласуется с изменением скорости роста низкотемпературного участка модели. Поэтому точность контроля температуры в процессе осаждения тонких пленок должна быть высокой, а для получения поликристаллических пленок кремния с хорошей однородностью необходимо поддерживать постоянную температуру во всех местах на поверхности пластины.
Влияние потока силана на скорость роста пленки поликристаллического кремния
При увеличении расхода SiH4 от 100 до 420 куб. см скорость роста пленки увеличивалась от 39 А/мин до 106 /мин. В случае малого расхода SiH4 скорость роста полифенилсилановой пленки быстро изменялась с увеличением расхода силана, что в основном представляло собой линейную зависимость роста, а при увеличении расхода SiH4 скорость роста пленки уменьшалась.
Механика жидкости, что, поскольку твердая поверхность и жидкость между определенным трением, когда жидкость на определенной скорости от твердой поверхности потока через, от твердой поверхности жидкости очень близко к скорости потока твердой поверхности составляет 0, чем меньше расстояние вблизи твердой поверхности, жидкость подвергается трению также тем больше скорость уменьшения больше, от твердой поверхности расстояние увеличивается влияние его соответствующего ослабления. Этот тонкий слой вблизи твердой поверхности, на который влияет скорость жидкости, называется застойным слоем. При увеличении скорости потока газа его толщина будет соответственно уменьшаться и, наоборот, увеличиваться. Поэтому при увеличении скорости потока кремния застойный слой на поверхности твердого тела истончается, а количество молекул реактива, достигающих поверхности, увеличивается, что ускоряет рост пленки, т.е. в случае низкой скорости потока скорость роста пленки поликристаллического кремния при увеличении скорости потока силана в основном представляет собой линейную зависимость роста. При дальнейшем увеличении скорости потока силана будет продолжаться уменьшение влияния застойного слоя на жидкость, в приближении можно считать, что реактивы могут относительно свободно достигать поверхности подложки, скорость роста больше не будет с увеличением скорости потока силана увеличиваться и изменяться.
Для получения высококачественных поликристаллических кремниевых пленок, уменьшения газофазного разложения и побочных продуктов, в реальном процессе, поток силана не должен быть слишком большим, когда поток кремния увеличивается почти до 400sccm, скорость осаждения растет медленно, и если поток кремния продолжает увеличиваться, будет способствовать реакции газофазного разложения, влияющей на качество поликристаллических кремниевых пленок.
Влияние давления реакции на скорость роста тонких пленок поликристаллического кремния
Давление реакции и скорость потока газа в единицу времени обратно пропорциональны друг другу, и когда давление реакции увеличивается, скорость потока газа в единицу времени постепенно становится меньше. Это изменение приведет к двум результатам: во-первых, скорость потока газа в единицу времени будет уменьшена, так что реагирующий газ будет больше времени находиться на поверхности подложки, что приведет к тому, что молекулы газа на поверхности подложки смогут полностью прореагировать, и скорость роста пленки станет больше. В этом случае скорость роста пленки контролируется механизмом скорости поверхностной реакции; в другом случае скорость потока газа в единицу времени уменьшается, а время достижения определенным количеством молекул реактива поверхности подложки увеличивается, что делает скорость роста пленки меньше. В этом случае скорость роста пленки контролируется механизмом массопереноса. Таким образом, фактическая величина скорости роста определяется результатом конкуренции между двумя вышеуказанными механизмами управления. Таким образом, закономерность уменьшения скорости роста пленки при увеличении давления реакции может быть результатом баланса между этими двумя механизмами контроля.
Слишком высокое давление реакции ухудшает однородность пленки, а слишком низкое давление приводит к замедлению скорости роста, что влияет на фактический выход продукции. Поэтому очень важно выбрать подходящее давление реакции при приготовлении многопродуктовых кремниевых пленок.
Мы предлагаем Химическое осаждение из паровой фазы (CVD) Услуги по настройке OEM-производителейне стесняйтесь оставлять комментарии.
Сопутствующие товары
Связанное чтение
Классификация, характеристики и области применения физического осаждения из паровой фазы (PVD)
Классификация, характеристики и области применения физического осаждения из паровой фазы (PVD) Физическое осаждение из паровой фазы
Ключевая роль тонкопленочных окон из нитрида кремния в производстве и анализе полупроводников
Тонкопленочные окна из нитрида кремния стали важной частью полупроводниковой промышленности благодаря своим уникальным свойствам. Тонкопленочные окна из нитрида кремния имеют широкий спектр применения, от производства до анализа, и играют ключевую роль в разработке новых полупроводниковых приборов и материалов.
Исследование 4 вариантов применения тонкопленочных окон из нитрида кремния в бионауках
В этой статье будут описаны свойства и преимущества тонкопленочных окон из нитрида кремния и рассмотрены четыре распространенных применения в биологических науках.
