多晶硅薄膜生长因素的分析

近些年来,多晶硅薄膜已广泛地应用在半导体器件上,例如大规模集成电路、太阳能电池等。尽管应用的如此广泛,但由干对多晶硅物理特性的了解尚不是十分充分,因而给器件生产带来一定的盲目性。因此,生长优质多晶硅薄膜并弄清楚生长过程中各个因素之间的关系,对研究多晶硅的物理特性是很有必要的。为此,对多晶硅的生长速率与淀积时间的关系、掺杂剂对多晶硅薄膜生长的影响、淀积温度对多晶硅薄膜生长的影响进行了研究和讨论。 采用常规的硅烷热分解化学气相淀积方法(APCVD)生长多晶硅薄膜,用 WDL-31光电温度计测量多晶硅薄膜淀积温度,用6JA…     

汽相淀积多晶硅薄膜结构和性质的研究

多晶硅薄膜的制备采用硅烷(SiH_4)热分解化学汽相淀积法。利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜和红外光谱仪等手段对膜的微结构进行了研究。我们发观膜的结构特性强烈地依赖于淀积条件,实验结果指出:假如在整个淀积过程的最初阶段采用“低温成核”,就不难获得适合于硅栅MOS集成电路的优质多晶硅膜。当低温成核温度为650℃～700℃,并控制一定的淀积条件,所制得的膜是光亮和均匀的,其晶粒大小约为300～500埃。文中对“低温成核”的机理及多晶薄膜的生长模型也进行了讨论。此外,对多晶膜的光学、电学和介电等性质进行了测量,对多晶硅由于晶粒间界的存在而引起的一系利与单晶硅不同的性质进行了计算和分析,从而为器件设计提供某些有用的理论数据。     

多晶硅薄膜制备技术的研究进展

多晶硅薄膜是当前在能源科学和信息技术领域中广泛使用的功能材料,它兼具单晶硅和氢化非晶硅(a-Si:H)的优点.本文评论了近几年多晶硅薄膜制备技术的研究进展,着重讨论了每种方法薄膜的淀积机理,并预测了多晶硅薄膜制备技术的未来发展趋势.     

非晶碳化硅薄膜的制备方法及光学性质

本文介绍了为开发大面积非晶碳化硅发光器件而研制的等离子体辉光放电淀积装置及非晶碳化硅薄膜的淀积方法,以及利用透射光谱同时测量薄膜厚度与光学常数的方法,并对生长薄膜的光学性质利用吸收光谱和场致发光谱进行了讨论。     

等离子增强型化学气相沉积氮化硅的淀积

等离子增强型化学气相淀积氮化硅是目前器件难一能在合金化之后低温生长的氮化硅。本文研究了各种淀积参数对薄膜性能的影响，提出了淀积优质氮化硅钝化膜的条件，对折射率随生长速率而变化给出了新的解释。     

等离子增强型化学气相淀积氮化硅的淀积

等离子增强型化学气相淀积（ＰＥＣＶＤ）氮化硅是目前器件唯一能在合金化之后低温生长的氮化硅．本文研究了各种波积参数对薄膜性能的影响，提出了淀积优质氮化硅钝化膜的条件，对折射率随生长速率而变化给出了新的解释．     

用等离子体化学传输淀积[PCTD]法制备非晶硅合金膜及其特性

等离子体化学传输淀积[PCTD]法,是我们用来制备非晶硅合金膜的第二种新方法。在这方法中,我们利用从气体源产生的等离子体中的活性元素,在付蚀区腐蚀多晶硅或多晶硅和掺杂材料。腐蚀后的产物由于气流和电场的作用,传输到淀积区与H_2及电极和衬底表面起反应,在淀积区电场中的衬底上淀积出非晶硅合金膜。文中对淀积的机理、制备方法以及膜的结构和性质作了报导和讨论。     

超导薄膜制Bolometer器件的微透镜红外增强

采用离子束刻蚀制备线列熔凝石英柱微透镜阵列,准分子激光扫描消融法淀积性能均匀且稳定性良好的ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ高温超导薄膜,湿法刻蚀制备导薄膜器件,微透镜阵列与超导薄膜器件用胶粘合构成组合红外探测器,测试了组合器件在１－５ｍ红外波段的光响应特性。     

超导薄膜制 Bolometer 器件的微透镜红外增强

采用离子束刻蚀制备线列熔凝石英柱微透镜阵列,准分子激光扫描消融法淀积性能均匀且稳定性良好的ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ高温超导薄膜,湿法刻蚀制备超导薄膜器件,微透镜阵列与超导薄膜器件用胶粘合构成组合红外探测器,测试了组合器件在１～５ｍ红外波段的光响应特性．     

激光再结晶多晶硅/二氧化硅界面性质的测定

我们用常规的高频和准静态C-V技术测量了氩离子激光再结晶多晶硅/二氧化硅界面的氧化物固定电荷密度N_f和界面态陷阱密度N_(it)。结果表明,和未再结晶的热退火样品相比,激光再结晶后,背界面的界面态密度大幅度下降。该界面态性质还与二氧化硅的生长方法和条件有关。在硅单晶抛光片上用氯化氢氧化法或三氯乙烯氧化法热生长约1400A的SiO_2层,然后用低压化学气相淀积法淀积约5000A多晶硅薄膜。使用氩离子激光器连续扫描辐照样品,功率选用4.5W、扫描速度2cm/s、束斑直径40μm,交叠50％,衬底温度300℃—400℃。经激光再结晶后多晶硅薄膜的晶粒由原来的100A长大到数微米。     

半导体器件中的优质多晶硅薄膜的生长及其检测方法

本文介绍了半导体器件中的优质多晶硅薄膜的生长以及在生长多晶硅薄膜的同时怎样来监控淀积温度；用我们自己研制的高精度半导体流量计来测量反应气体和运载气体的流量。文章还从实验和理论上分析了影响多晶硅薄膜生长速率的因素。     

气压在由SiH_4淀积多晶硅时的作用

对由SiH_4淀积多晶硅的质量输运过程进行动力学分析,建立了完整的淀积模型和速率表达式,并由该式讨论了气压对淀积速率和表观激活能的影响。指出,从常压至数乇,随气压降低淀积速率提高,表观激活能降低。特别设计了突出气压影响的实验,实验结果支持理论分析的结论。还讨论了气压降低对淀积质量的影响。     

PECVD技术在可控硅生产中的应用

随着集成电路集成度的提高以及对半导体器件可靠性要求的不断提高,半导体器件表面的最终钝化具有日益重要的意义.近年来,低压化学蒸汽淀积(LPCVD)及等离子增强型化学蒸汽淀积(PECVD)薄膜技术的迅速发展和应用,使化学蒸汽淀积(CVD)技术的发展出现了一个重大突破,在降低生产成本、降低温度、提高效率、改进薄膜质量等方面显示了很大的优越性. 迄今,PECVD技术所生长的钝化膜在MOS器件、运算放大器中应用已有报导,但在可控硅生产中的应用尚少见.本文报导PECVD技术于可控硅生产工艺中的应用.本技术与原来的直流卧式溅射氧化硅工艺相比,节约了大量电力、人力、物力,效果亦佳.在可控硅的传统工艺中.例如在管芯上生长氧化硅薄膜,是利用溅射获得的,但直流高压溅     

SnO_2薄膜的化学气相淀积 Ⅰ.SnO_2薄膜的制备过程动力学

利用化学气相淀积方法,在载玻片上淀积二氧化锡薄膜,研究了过程的动力学特征,考察了不同操作参数对淀积速率的影响。建立了淀积速率与反应气体分压的关系式,并初步提出了淀积过程的反应原理。     

SIPOS-Si界面应力研究

本文用激光光学方法测量半绝缘多晶硅(SIPOS)一硅的界面应力,以研究SIPOS-Si界面结构及界面应力的物理机理。对于氧含量在10～35％的SIPOS薄膜的SIPOS-Si界面应力,我们发现界面应力与氧含量有明显的关系,一般说随氧含量的增加而减小,并且由张应力变为压应力。此外,界面应力还与薄膜的淀积工艺有关;如:温度、淀积速率等。将样品进行高温退火,由于界面应力的热效应将使界面应力显著减少,并转变为压应力。这是高温热处理使SIPOS薄膜再结构的结果。     

SIPOS-Si界面应力研究

本文用激光光学方法测量半绝缘多晶硅(SIPOS)一硅的界面应力,以研究SIPOS-Si界面结构及界面应力的物理机理。对于氧含量在10～35%的SIPOS薄膜的SIPOS-Si界面应力,我们发现界面应力与氧含量有明显的关系,一般说随氧含量的增加而减小,并且由张应力变为压应力。此外,界面应力还与薄膜的淀积工艺有关;如:温度、淀积速率等。将样品进行高温退火,由于界面应力的热效应将使界面应力显著减少,并转变为压应力。这是高温热处理使SIPOS薄膜再结构的结果。     

用电子能谱研究n~+/p结太阳能电池减反膜ITO

优质氧化铟、氧化锡及铟锡氧化物(ITO)等透明导电膜的制备和研究对于改善光电器件中薄膜的减反射特性和信噪比都有重要的现实意义,它独特的光电特性使其在电子工业特别是半导体光电器件应用上有着特别重要的地位.例如在太阳能电池中,具有良好的光减反射特性的氧化铟膜已成为电池的一个重要组成部分.用ITO于浇铸多晶硅的n~+/p电池上作减反射膜已取得了较好的效果.ITO用于光电器件的效果直接与ITO薄膜的性能有关,搞清工艺对薄膜性能的影响,从而寻找合适的工艺条件是非常重要的.透明导电膜的制备工艺有电阻加热蒸发、溅射、化学汽相淀积以及离子镀等,其中以电阻加热蒸发方法最为方便和经济,缺点是蒸发时氧化物易受热分解放氧形成多种低价氧化物     

纳米半导体薄膜的研究进展

纳米半导体硅薄膜是利用等离子体增强化学气相淀积方法制备的，制备条件可以很好地进行调节控制，纳米硅薄膜由两种组元组成，纳米尺度晶粒组元和晶粒间的界面组元，即晶态相和晶界相组成，这对发展半导体器件，例如量子功能器件和薄膜敏感器件等是特别有价值的。     

衬底负偏压溅射对ZrN薄膜性能的影响研究

本文采用S-抢磁控溅射系统淀积ZrN薄膜,用扫描电镜、X射线衍射、反射电子衍射、俄歇电子能谱和电学测量等方法研究了衬底负偏压溅射和溅射两种工艺方法淀积的ZrN薄膜的结构、组分和薄膜电阻率。结果表明,适当增大溅射功率,采用衬底负偏压溅射方法,有效地减少了氧的沾污,使得所淀积的ZrN薄膜的电学性能有明显改善。     

非晶硅薄膜的低频辉光放电淀积

本文报导了利用低频(50赫)辉光放电法淀积非晶硅薄膜。测量了膜的电阻率、光学常数和红外吸收谱。实验表明该膜有良好的肖特基势垒特性和对硅器件的表面钝化作用。