以CVD工艺制备的多晶硅薄膜厚度均匀、晶粒尺寸适中、台阶覆盖特性好,ACT4501SH-T因此被普遍采用,特别是其中可以大批量、经济性生产的LPCVD方法用得最普遍。通常LPCVD多晶硅是在575~650℃的温度范围内,用硅烷在低压热壁式反应器中进行淀积的。化学反应方程式如下:硅烷被吸附在衬底上之后,分解生成硅,硅在衬底上迁移、排列形成多晶硅薄膜。实际工艺的淀积速率主要是受衬底表面氢的解吸附限制。淀积速率主要依赖于气体压力、温度和硅烷分压。典型的淀积速率在10~100nm/min之间。在前面7.2,2节的图⒎3中给出了多晶硅薄膜淀积速率与硅烷气流速率的关系曲线。图⒎31所示是不同温度下多晶硅淀积速率与淀积压力的关系曲线。由图中曲线可知淀积速率分别随硅烷气流速率、温度、压力的上升而加快。

   多晶硅薄膜质量,如结构、表面形态等特性也依赖于淀积温度、压力、硅烷分压,以及随后的热处理过程。

   常用的LPCVD是水平炉管式反应器,气体通过管道从炉管前端流人,以尾端抽出,因此会出现气缺现象。通常将炉管温度从前端到后端设置一定温度梯度,通过提高淀积速率来补偿硅烷的消耗。然而,随着温度的缓慢升高,对衬底上处于不同位置淀积的薄膜也会带来影响,在炉管后端衬底上淀积的多晶硅的晶粒尺寸比在前端的大。通常是通过高温退火来消除片间多晶晶粒尺寸差异的,退火之后晶粒尺寸、结构就会趋于一致。在一批100片大直径硅片上淀积的多晶硅薄膜的厚度均匀性通常约为5%。近年来,分布式人口的LPC、①反应器越来越多地用于多晶硅薄膜的淀积,气缺现象已得到了很好的解决。LPCl/D多晶硅工艺控制的关键是避免颗粒污染,硅烷必须用氢气或氮气稀释,彻底避免氧气进人 反应器和管路。如果硅烷气体分压过高,淀积速率过快,未被吸附在气相发生分解,这会带来颗粒污染,甚至形成粗糙的多孔硅薄膜。