실리콘 증착 공정은 물리적 또는 화학적 방법을 통해 실리콘이나 유리와 같은 기판에 얇은 실리콘 층을 적용하는 과정입니다. 주로 사용되는 기술은 물리적 기상 증착(PVD)과 화학 기상 증착(CVD)입니다. 이러한 층의 두께는 수 나노미터에서 수 마이크로미터까지 다양합니다.
실리콘 증착을 위한 화학 기상 증착(CVD):
CVD는 실리콘 층을 증착하는 데 널리 사용되는 방법입니다. 이 방법은 실란(SiH4)을 열분해하거나 열분해하여 수소를 배기 가스로 사용하여 기판에 고체 실리콘을 증착하는 것입니다. 이 공정은 일반적으로 고온의 저압 화학 기상 증착(LPCVD) 용광로에서 수행됩니다. 엔지니어들은 종종 실란의 기체상 분해를 억제하기 위해 실란을 수소 운반 가스로 희석하는데, 이는 성장하는 필름에 실리콘 입자가 떨어지면서 필름이 거칠어지는 결과를 초래할 수 있습니다.폴리실리콘 증착:
이 과정을 통해 동일한 도핑 수준에서 단결정 실리콘보다 더 높은 저항률을 갖는 폴리실리콘이 형성됩니다. 더 높은 저항은 도펀트가 결정립 경계를 따라 분리되어 결정립 내의 도펀트 원자 수가 감소하고 이러한 경계의 결함으로 인해 캐리어 이동도가 감소하기 때문입니다. 또한 결정립 경계에는 자유 캐리어를 가둘 수 있는 많은 댕잉 결합이 포함되어 있습니다.
실리콘 질화물(SiNH) 증착을 위한 대체 반응:
플라즈마에서 실리콘 질화물은 실란(SiH4)과 질소(N2) 또는 암모니아(NH3)를 포함하는 두 가지 반응을 사용하여 증착할 수 있습니다. 이러한 필름은 인장 응력이 낮지만 저항률과 유전체 강도 측면에서 전기적 특성이 떨어집니다.CVD의 금속 증착:
CVD는 반도체 소자의 전도성 접점과 플러그를 형성하는 데 중요한 텅스텐, 알루미늄, 구리와 같은 금속을 증착하는 데도 사용됩니다. 예를 들어 텅스텐 증착은 다양한 반응을 통해 육플루오르화텅스텐(WF6)을 사용하여 달성할 수 있습니다. 몰리브덴, 탄탈륨, 티타늄, 니켈과 같은 다른 금속도 CVD를 사용하여 증착되며, 실리콘에 증착될 때 유용한 규화물을 형성하는 경우가 많습니다.
이산화 규소 증착:
