簡介
多晶矽是單質矽的一種形態。熔融的單質矽在過冷條件下凝固時,矽原子以金剛石晶格形態排列成許多晶核,這些晶核長成晶面取向不同的晶粒,如這些晶粒結合起來,就結晶成多晶矽。多晶矽可作拉制單晶矽的原料,多晶矽與單晶矽的差異主要表現在物理性質方面。
多晶矽是用於太陽能電池、半導體、液晶顯示屏等方面的重要材料..而摻雜的多晶矽膜則可用作雙極電晶體的發射極和MOS器件的柵極.用重摻雜多晶矽作為CMOS電晶體的柵極和NPN電晶體的發射極,可以獲得較薄的結深,減小柵極和發射極的寄
生參數,從而提高器件的速度性能。採用薄柵氧化層(35 nm)和柵與源漏的自對準結構,減小器件的寄生參數,獲得更高性能的CMOS電晶體。
獲得多晶矽膜的方法很多,在半導體器件和積體電路工藝中,低壓氣相澱積(LPCVD)是一種重要的方法.LPCVD是用加熱的方式在低壓(50-133Pa)條件下使氣態化合物在基片表面反應並澱積,形成穩定固體薄膜如多晶矽、氮化矽、氧化矽等,廣泛套用於半導體積體電路、電力電子、光電子及MEMS等行業的生產工藝中。
採用多晶矽發射極雙極工藝,可以提高電晶體的電流增益,減小管子上升和下降時延,改善其頻率特性。而採用離子注入砷摻雜多晶矽作為砷摻雜發射極擴散源技術改善電晶體性能。國外現代高頻和微波功率電晶體已普遍採用多晶矽發射極來提高其性能和可靠性. 結果表明多晶矽發射極電晶體具有較高的發射效率,高的電流能力,改善了EB擊穿和CB擊穿。下圖是積體電路中的多晶矽發射極電晶體的結構圖.