多晶硅

多晶硅，是一种超纯硅，具有优异的绝缘性能和耐温性。多晶硅有两种形式：块状和粒状，粒状多晶硅在薄型应用和高一致性应用中更受欢迎。根据最终用户的规格需求，多晶硅层也可以是掺杂或不掺杂的。掺杂剂与电阻率呈反比关系，因此掺杂剂越重，电阻率越低。轻度掺杂型多晶硅层具有高电阻率。电阻率是决定多晶硅层内掺杂剂水平的主要因素。

未掺杂多晶硅

未掺杂多晶硅是通过低压化学气相沉积（LPCVD）沉积的。这是最常见的多晶硅沉积方法，根据不同的应用情况，有些需要在沉积后进行掺杂。该过程在560℃-650℃的低温炉中进行。未掺杂多晶硅层随着温度升高呈指数增长，尽管温度范围很小。

LPCVD在低大气压炉中沉积多晶硅，以防止污染，并形成高均匀度的多晶层。电隔离是非掺杂多晶硅层最常见的用途，尽管扩散和原位掺杂方法也通常使用多晶硅。

大多数掺杂的多晶硅层使用三种主要掺杂剂的组合：砷（As）、磷（P）和硼（B）。还有三种主要的掺杂多晶硅的方法：

• 扩散：掺杂多晶硅的扩散是指将一层重掺杂玻璃扩散到未掺杂晶圆上。在这种沉积方式中，玻璃层是掺杂源，熔炉温度在900°C – 1,000°C之间，以使玻璃层与晶圆一起扩散。由于该工艺的高温特性，多晶硅层能够在衬底上扩散和退火。这种方法非常容易实现高掺杂剂浓度，使得这些晶圆成为低电阻率应用的理想选择。
• 注入： 离子注入可以更精确地控制掺杂剂的浓度。这种工艺涉及到用高能离子直接轰击多晶硅层，然后进行退火以硬化晶圆。这种方法通常用于不需要高导电性的情况，如负载电阻器。
• 原位：这种沉积工艺是通过在普通的化学气相沉积反应气体中加入磷化氢（PH3）和二硼烷（B2H6）气体来进行的。原位沉积和其他沉积工艺的主要区别是在多晶硅层的沉积过程中引入掺杂剂，而不是分两个单独步骤。由于掺杂剂是在沉积过程中引入的，因此有可能改变该层的物理特性，可能会影响多晶硅的晶粒大小和晶面取向。

多晶硅的应用

多晶硅的温度稳定性和优异的氧化硅相互作用使其成为多种应用的首选，包括：

• 栅电极
• 电容器极板
• 互连器件
• 蚀刻过程中的硬掩膜

SVM的多晶硅规格：

晶圆直径：76mm (3″) – 300mm (12″)

薄膜厚度*： 1,000Å – 20,000Å

*薄膜厚度也取决于晶圆直径和其他器件规格