ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пленки нелегированного и легированного поликремния и аморфного кремния из "Мир электроники технологии микроэлектроники Химическое осаждение из газовой фазы" Процесс НТ SA VD Si (SiHyH2) в реакторе с поштучной обработкой происходит в кинетической области, т.е. контролируется стадией поверхностной реакции, поэтому температура осаждения является доминирующим фактором. Энергия активации этого процесса при Т= 660°С составляет 2,0 эВ по сравнению с Е = 1,6 эВ для процесса НТ LP VD Si (SiHyH2) в трубчатом реакторе с групповой обработкой при такой же температуре. [c.115] Увеличение рабочего давления в процессе НТ SA VD Si (SiHy Hj) не только повышает скорость осаждения, но и понижает температуру перехода из кинетической области в диффузионную область при / = 80 торр температура перехода составляет 800 С, а при / = 120 торр — 740°С [8]. Увеличение потока SiH или уменьшение потока Н повышает парциальное давление SiH , а следовательно, и скорость осаждения. [c.115] Удельное сопротивление легированных пленок поликремния зависит как от концентрации и вида легирующих примесей, так и от структуры пленок Основной контроль концентрации легирующей примеси в поликремниевой пленке связан с контролем ее потока (Q) в процессе осаждения. Чем больше поток, тем выше концентрация легирующей примеси и, соответственно, меньше удельное сопротивление Si пленок. [c.115] например, для легированных фосфором пленок поликремния, осаждаемых в процессе НТ SA VD Si [P] в HJ) при 660 С, Q(SiH ) = 500 смУмин и (Н ) = 9,5 л/мин, удельное сопротивление уменьшается с 5 мОм-см при 2(РНз) = 25 смУмин до 2 мОм-см при б(РНз) = 150 смУмин. [c.116] Поликремний, как это следует из его названия, имеет поликрис-таллическую структуру, т.е. состоит из множества мелких кристаллов или зерен. Размер этих зерен и их ориентация называются текстурой, которая также оказывает сильное влияние на электрические свойства Si пленок. [c.116] В зависимости от процессных условий могут быть осаждены также пленки аморфного кремния (Si ). Будет ли осажденная пленка кремния поликристаллической или аморфной, зависит от соотношения между скоростями поверхностной диффузии и поверхностной химической реакции осаждаемых атомов кремния. Увеличение скорости поверхностной диффузии при низкой скорости осаждения и высокой температуре благоприятствует процессам зародышеобразования и кристаллизации, формируя ноликристаллическую пленку тогда как уменьшение скорости поверхностной диффузии при высокой скорости осаждения и низкой температуре способствует осаждению аморфных кремниевых пленок. [c.116] Температура перехода от аморфной к поликристаллической кремниевой пленки зависит от скорости осаждения (VJ и концентрации легирующей примеси. Повышение концентрации легирующей примеси обычно понижает температуру перехода от аморфной к поликристаллической кремниевой пленки. Для НТ SA VD S1 (SiHyn ) процесса температура перехода составляет 675°С. [c.116] РНз[1% в HJ) в реакторе с поштучной обработкой при 7= 660°С, 6(SiH ) = 500 смУмин, Q W = 9,5 л/мин и б(РНз) = 25 смУмин, а 90% [8]. [c.117] Основное требование к пленкам поликремния при формировании плавающих затворов - возможность выращивания на его поверхности слоев оксида кремния с высокими пробивными напряжениями и низкими токами утечки, так как это определяет время хранения заряда на плавающем затворе. [c.117] Для этих целей, как правило, используют легированные в процессе роста аморфные пленки, далее подвергнутые рекристаллизации при более высоких температурах. Эти слои имеют по сравнению с осажденными поликристаллическими пленками более совершенную структуру и гладкие поверхности, что обеспечивает более совершенную границу раздела поликремний — оксид кремния. [c.117] Поверхностное сопротивление поликремния может быть изменено на несколько порядков величины с помощью ионной имплантации. Это позволяет использовать этот материал для создания высокоомных резисторов в статических ОЗУ вместо транзисторов, работающих в режиме обеднения (со встроенным каналом) и играющих роль нагрузки. Выбор высоких значений сопротивлений обусловлен необходимостью уменьшения рассеиваемой мощности в элементе в статическом режиме. [c.117] Резисторы создают либо в том же слое поликремния, который используется для формирования затворов, либо во втором уровне поликремния, при этом для экономии площади элемента резистор располагают над активной площадью элемента. При таком варианте площадь ячейки статических ОЗУ может быть уменьшена вдвое по сравнению с площадью, расходуемой в случае ячейки с традиционной транзисторной нагрузкой. При относительно высоких напряжениях поликремниевые резисторы приобретают нелинейные характеристики. Хорошая линейность сохраняется при низких напряжениях, при этом желательно иметь мелкозернистую структуру [33]. [c.117] Вернуться к основной статье