化学気相成長法（CVD）による多結晶シリコンの成膜は、半導体産業において重要なプロセスである。シラン（SiH4）またはトリクロロシラン（SiHCl3）を高温で熱分解し、多結晶シリコンを形成する。
ポリシリコン蒸着プロセスにおける5つの主要ステップ
1.反応剤と反応
ポリシリコン蒸着に使用される主な反応剤は、シラン（SiH4）とトリクロロシラン（SiHCl3）である。
化学反応は以下の通りである：
- SiHCl3 → Si + Cl2 + HCl
- SiH4 → Si + 2 H2
これらの反応は発熱性で、基板上にシリコンが析出する。塩化水素(HCl)、塩素(Cl2)、水素(H2)などの副生成物が放出される。
2.蒸着条件
このプロセスは通常、低圧化学気相成長（LPCVD）装置で行われる。
この装置は大気圧CVDに比べて低圧で作動し、蒸着膜の均一性と適合性を高める。
ポリシリコン蒸着の典型的な温度範囲は600～650℃である。この温度は、基板や蒸着済みの他の層に大きなダメージを与えることなく、シランやトリクロロシランを分解するのに十分な温度である。
3.成長速度と制御
CVDにおけるポリシリコンの成長速度は、温度、圧力、前駆体ガスの流量などのプロセスパラメーターを調整することで制御できる。
別のプロセスとして、水素ベースの溶液を使用する方法があり、この場合、成長速度は低下するが、成膜効率を維持するために温度を850℃、あるいは1050℃まで上昇させる必要がある。
4.ドーピング
ポリシリコンは、ホスフィン（n型ドーピング用）、アルシン（n型ドーピング用）、ジボラン（p型ドーピング用）などのドーパントガスをCVDチャンバーに導入することで、成膜プロセス中にドーピングすることができる。
ドーパントの選択とその濃度は、ポリシリコン膜の電気的特性に大きく影響する。
5.品質と用途
CVD法で成膜されたポリシリコンは、太陽電池、集積回路、微小電気機械システム（MEMS）など、さまざまな用途に半導体産業で広く使用されている。
ポリシリコン膜の品質は、プロセスパラメータと成膜環境の清浄度に依存する。
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