多晶硅薄膜的ECR-PECVD低溫沉積及特性.pdf

1、多晶硅(Poly-Si)薄膜以其優(yōu)異的光電性能與較低的制備成本在能源信息產業(yè)中，日益成為一種非常重要的電子材料，在大規(guī)模集成電路和半導體分立器件中得到廣泛應用。為降低Poly-Si薄膜的生產成本，目前國際上已經發(fā)展了多種低溫制備技術，但各有其不利于工業(yè)化生產的因素。傳統(tǒng)等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)技術，工藝成熟，制備的薄膜質量高，較適合大規(guī)模工業(yè)化生產。本論文在此基礎上對沉積設備做了進一步的完善，采用自行設計研制的電子回旋共振

2、(ECR)等離子體增強化學氣相沉積(ECR-PECVD)技術，在玻璃和單晶硅片襯底上直接沉積Poly-Si薄膜。 雖然硅烷(SiH4)較其它鹵硅化物昂貴，但制備的薄膜排除了含有鹵素雜質的可能。SiH4在空氣或鹵素氣體中在室溫下就易發(fā)生爆炸性燃燒。即使用其它氣體稀釋，如果濃度不夠低，仍能自燃。為了沉積過程中更安全可靠，我們將氫氣直接載入到石英杯中進行放電獲得高密度的等離子體源，將經氬氣稀釋的SiH4(氬氣稀釋率95﹪，SiH4：A

3、r=1：19)作為前驅氣源，在等離子體下游載入。力求在玻璃和單晶硅片襯底上直接沉積Poly-Si薄膜以尋求一種適應大規(guī)模工業(yè)化生產的方法。 研究發(fā)現(xiàn)，當襯底溫度為500℃時，即能沉積高質量的Poly-Si薄膜。并且，以玻璃為襯底的薄膜其晶粒大小隨膜厚的增加而增大，由此可推斷，若薄膜越厚，則晶粒會越大。襯底為硅片時，在較低的沉積功率下就能獲得完全晶化的Poly-Si薄膜。沉積前，H2等離子體的清洗時間和流量對Poly-Si薄膜的質