Il processo di deposizione del silicio prevede l'applicazione di strati sottili di silicio su substrati come il silicio o il vetro attraverso metodi fisici o chimici. Le tecniche principali utilizzate sono la deposizione fisica da vapore (PVD) e la deposizione chimica da vapore (CVD). Lo spessore di questi strati può variare da pochi nanometri a diversi micrometri.
Deposizione chimica da vapore (CVD) per la deposizione di silicio:
La CVD è un metodo ampiamente utilizzato per depositare strati di silicio. Comporta la pirolisi o la decomposizione termica del silano (SiH4), con conseguente deposito di silicio solido sul substrato e idrogeno come gas di scarico. Questo processo viene tipicamente condotto in un forno a parete calda per la deposizione di vapore chimico a bassa pressione (LPCVD). Gli ingegneri spesso diluiscono il silano con un gas vettore di idrogeno per sopprimere la decomposizione in fase gassosa del silano, che potrebbe portare a un irruvidimento del film dovuto alla caduta di particelle di silicio sul film in crescita.Deposizione di polisilicio:
Il polisilicio, che ha una resistività superiore a quella del silicio monocristallino allo stesso livello di drogaggio, si forma attraverso questo processo. La resistività più elevata è dovuta ai droganti che si segregano lungo i confini dei grani, riducendo il numero di atomi di drogante all'interno dei grani, e ai difetti in questi confini che diminuiscono la mobilità dei portatori. I confini dei grani contengono anche molti legami pendenti che possono intrappolare i portatori liberi.
Reazioni alternative per la deposizione di nitruro di silicio (SiNH):
Nel plasma, il nitruro di silicio può essere depositato utilizzando due reazioni che coinvolgono silano (SiH4) e azoto (N2) o ammoniaca (NH3). Questi film hanno una minore tensione di trazione, ma presentano proprietà elettriche più scadenti in termini di resistività e rigidità dielettrica.Deposizione di metalli in CVD:
La CVD è utilizzata anche per depositare metalli come il tungsteno, l'alluminio e il rame, fondamentali per la formazione di contatti conduttivi e spine nei dispositivi a semiconduttore. La deposizione di tungsteno, ad esempio, può essere ottenuta utilizzando l'esafluoruro di tungsteno (WF6) attraverso diverse reazioni. Anche altri metalli come il molibdeno, il tantalio, il titanio e il nichel vengono depositati mediante CVD, spesso formando utili siliciuri quando vengono depositati sul silicio.
Deposizione di biossido di silicio:
