ポリシリコン

多結晶シリコン（Poly-Si）は、絶縁特性と耐熱性に優れた超高純度シリコンです。ポリシリコンは、塊状と粒状の2つの形態で始まり、粒状は薄型のアプリケーションや適合性の高いアプリケーションで人気があります。ポリシリコン層は、エンドユーザーの仕様に応じて、ドープまたはアンドープすることもできます。ドーパントと抵抗率は逆の関係にあり、ドーパントが重いほど抵抗率は低くなります。軽くドープされたPoly-Si層は抵抗率が高くなります。抵抗率は、Poly-Si層内のドーパントレベルを決定する主な要因です。

アンドープ・ポリシリコン

ドープされていないポリシリコン層は、低圧化学気相成長法（LPCVD）で成膜されます。これは最も一般的なPoly-Si成膜法で、用途によっては成膜後にドーピングが必要なものもあります。このプロセスは、560℃～650℃の低温炉で行われます。ドープされていないPoly-Si層は、温度範囲が小さいものの、温度が上昇するにつれて指数関数的に成長します。

LPCVD法は、汚染を防ぎ、均一性の高い多結晶層を形成するために、低圧の炉内でポリシリコンを堆積させます。電気絶縁は、ドープされていないポリシリコン層の最も一般的な用途ですが、拡散法やin-situドーピング法でも一般的にPoly-Siが使用されます。

ほとんどのドープされたポリシリコン層は、ヒ素（As）、リン（P）、ホウ素（B）の3つの主要なドーパントの組み合わせを使用しています。また、ポリシリコンへのドーピングにも3つの主な方法があります：

• 拡散：ドープ・ポリシリコン・ディフュージョンは、高濃度にドープされたガラスの層を、ドープされていないシリコン・ウェーハ上に拡散させるものです。この成膜タイプでは、ガラス層がドーパント源となり、ガラス層がウェハと拡散するように、炉の温度は900℃～1,000℃です。このプロセスの高温性により、Poly-Si層は基板上に拡散し、アニールすることができる。この方法により、高濃度のドーパントが非常に容易に得られるため、低抵抗アプリケーションに理想的なウェハーとなります。
• 注入：イオン注入により、ドーパント濃度をより正確に制御することができます。このプロセスでは、Poly-Si層に高エネルギーのイオンを直接照射し、その後アニールしてウェーハを硬化させます。この方法は、負荷抵抗器のように高い導電性が必要ない場合によく用いられます。
• in-situ：この成膜プロセスは、一般的な化学気相成長反応ガスにホスフィン（PH₃）とジボラン（B₂H₆)ガスを添加することによって行われます。in-situ成膜プロセスと他の成膜プロセスとの主な違いはPoly-si層の成膜中にドーパントを導入することです、ドーパントは蒸着中に導入されるため、層の物理的特性を変化させることが可能であり、ポリシリコンの粒径や配向性に影響を与える可能性があります。
  

Poly-Siアプリケーション

ポリシリコンの温度安定性と優れた酸化ケイ素相互作用は、以下のような用途に最適です：

• ゲート電極
• コンデンサープレート電極
• 相互接続
• エッチング時のハードマスク

SVMポリシリコン仕様：

ウェーハ直径76mm (3″) - 300mm (12″)

フィルム厚さ*：1,000å - 20,000å

*膜厚はウェーハの直径やその他のデバイス仕様にも依存します