In‐situ doping of and trench‐refill with LPCVD‐poly‐silicon (I). (PH₃/SiH₄) ratio as a process‐controlling parameter

Abstract

In-situ Doping of and Trench-Refill with LPCVD-poly-Silicon (I).(PHs/SiH4) Ratio as a Process-Controlling Parameter The ratio of phosphine-t o silaiie concentration in the reaction gas mixture is a processcontrolling parameter in LPCVD-polysilicon deposition not only with respect to doping level of the layer and layer growth rate on planar wafer surface, but also with respect t o tlie degree of growth rate depression occurring by change-over from wafer surface to sidewall area within trenches in the region of the upper rim of a trench. Trench refill behaviour deteriorates in consequence of growth rate depression within trench the more the higher the doping level of ply-silicon will be chosen. Yet below a lower limit of doping poly-silicon growth rate equals that of undoped poly-silicon, and, as for trench-refill, there is no difference in layer growth within trench and beyond.Das Verhiiltnis der Phosphin-und der Silaiikonzentration in1 Reaktionsgas stellt fur die LPCVD-poly-Silicium Abscheidung einen ProzeQsteuerparanieter niclit nur beziiglich des Dotierungsgrades der Schicht und der Schichtwachsturnsrate auf der ebeiien Scheibenoberflache dar, sondern auch einen solchen bezuglicli der GrGISe der Wachstumsrateminderung, die beim Cbergang von der Scheibenoberflachr zur Seitenwandflache iiii Inneren eines Trenches im Bereicli des oberen Randes auftritt. Das Trenchauffullverhalten verschleclitert sicli infolge dieser Schichtwachsturnsratenverrninderung um so mehr, je holier der Dotierungspegel des ply-Siliciums gewiihlt wird. Unterhalb einer unteren Dotierungsgrenze jedoch ist die Schiclitwachsturnsrate ebenso groQ wie die fur undotiertes ply-Silicium und, was das Trenchauffiillen hetrifft, es ist lrein Unterscliied fur die Schichtwachstnmsrate aurJerhalb und innerhalb eines Trenches x-orhanden.