書(shū)籍：《炬豐科技-半導(dǎo)體工藝》

文章：低溫等離子體沉積工藝

編號(hào)：JFKJ-21-028

作者：炬豐科技

抽象的

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低溫 (≤ 180 °C) 外延生長(zhǎng)可實(shí)現(xiàn)精確的厚度、摻雜和熱預(yù)算控制，從而實(shí)現(xiàn)先進(jìn)設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體器件。在本文中，我們使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積來(lái)生長(zhǎng)同質(zhì)外延層并研究晶體硅襯底上的不同生長(zhǎng)模式。特別是，我們根據(jù)一個(gè)模型確定導(dǎo)致外延生長(zhǎng)的條件，該模型僅取決于等離子體中的硅烷濃度和表面吸附原子的平均自由程長(zhǎng)度。對(duì)于這種生長(zhǎng)，我們表明晶體硅襯底和外延層之間存在持久缺陷界面層不僅源于生長(zhǎng)條件，還源于反應(yīng)器的無(wú)意污染。根據(jù)我們的發(fā)現(xiàn)。

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關(guān)鍵詞：晶體硅，同質(zhì)外延，低溫，PECVD

1.?介紹

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同質(zhì)外延可以生長(zhǎng)具有明確摻雜濃度分布和精確層厚控制的高質(zhì)量半導(dǎo)體薄膜。對(duì)于晶體硅薄膜，首次成功實(shí)施是在雙極晶體管制造中發(fā)現(xiàn)的，該技術(shù)迅速擴(kuò)展到先進(jìn)的微電子加工技術(shù)，包括金屬氧化物半導(dǎo)體集成電路。自早期以來(lái)，人們就開(kāi)始研究硅外延生長(zhǎng)1950年代，采用氣相、液相、固相和分子束外延等多種方法。最初，高溫過(guò)程（> 800°C) 是首選以確保外延層具有足夠的質(zhì)量。升高的溫度通過(guò)使生長(zhǎng)之前存在的污染物揮發(fā)來(lái)清潔表面并維持無(wú)缺陷的晶體生長(zhǎng)。然而，在高溫下，也可能發(fā)生無(wú)意的摻雜劑和雜質(zhì)擴(kuò)散，不利地影響基板的體電子特性（例如電荷載流子壽命）或損害通過(guò)早期加工步驟獲得的特性。這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)使用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積 (PECVD) 來(lái)避免，與熱 CVD 相比，它可以在顯著更低的溫度下離解工藝氣體。 對(duì)于光伏應(yīng)用，低溫 (≤ 180 °C) PECVD 是一種成熟的方法生長(zhǎng)（氫化）非晶和微晶硅薄膜的技術(shù)，在薄膜硅和高效硅異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池制造中具有重要應(yīng)用。對(duì)于這些薄膜，等離子體特性決定了沉積材料的微觀結(jié)構(gòu)和電子質(zhì)量......

2.?實(shí)驗(yàn)裝置

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使用了三種類型的基板：

a) 肖特 AF 45 玻璃

b) 沉積在這種玻璃上的薄 PECVD μc-Si:H 層 (~55 nm)

c) 浮區(qū) 2 Ωcm 摻磷鏡面拋......證明該參數(shù)與從非晶硅到微晶硅的微觀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變從根本上相關(guān)。我們還將在本研究中使用 cp 并確認(rèn)其與外延硅膜生長(zhǎng)的相關(guān)性。在附錄中，討論了另一種訪問(wèn)此參數(shù)的方法。

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3.?結(jié)果和討論

3.1確定外延生長(zhǎng)參數(shù)

3.2外延膜界面層

3.3外延體

3.4外延層的電子特性和對(duì)太陽(yáng)能電池的影響

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結(jié)論

如果了解并掌握了這種生長(zhǎng)的決定性參數(shù)，那么通過(guò) PECVD 進(jìn)行的低溫外延生長(zhǎng)可以在先進(jìn)設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體器件中得到廣泛的應(yīng)用......界面層限制了少數(shù)載流子的壽命。該界面層（含有過(guò)量氫和氧的多孔層）的厚度不僅取決于等離子體中的條件，還取決于反應(yīng)器中的雜質(zhì)。使用cp有效降低層厚

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文章全部詳情，請(qǐng)加V了解：壹叁叁伍捌零陸肆叁叁叁

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