多晶硅生产过程中硅芯有什么用

中科院半导体所 · 公众号 · · 2024-06-06 16:46

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文章来源：晶格半导体

原文作者：晶格半导体

多晶硅还原炉内，硅芯起着至关重要的作用。

在多晶硅的生长过程中，硅芯的表面会逐渐被新沉积的硅层所覆盖，形成多晶硅晶体，它主要作为沉积硅材料的基础。硅芯的表面是化学反应发生的场所，硅芯的表面特性（如清洁度、粗糙度）会影响沉积速率和硅材料的质量。

基底作用

硅芯作为沉积过程的基底，是硅材料沉积的起点。在化学气相沉积过程中，硅芯表面提供了硅原子沉积的场所。

导热作用

硅芯通常由高纯度的硅制成，具有良好的导热性能。在还原炉中，硅芯通过电阻加热，将电能转化为热能，为化学反应提供必要的高温环境。

结构支撑

硅芯的结构为沉积过程提供了必要的支撑，确保沉积的硅材料能够均匀地生长在硅芯表面。

热稳定性

硅芯需要具有足够的热稳定性，以承受在生产过程中的高温和温度变化，防止因热应力而导致的损坏。

电导性

硅芯的电导性能影响加热效率和硅棒的加热均匀性，进而影响沉积速率和硅材料的质量。

可以选用其他材料作为基底吗？

理论上，可以使用其他材料作为基底来沉积多晶硅，但硅材料的晶体生长特性需要与基底材料相匹配，以确保能够生长出高质量的多晶硅。而且基底材料需要与沉积过程中使用的化学物质（如三氯硅烷SiHCl3和氢气H2）具有很好的化学相容性，以避免化学反应导致基底材料的损坏或产生不希望的副产品。

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