书籍：《炬丰科技-半导体工艺》

文章：低温等离子体沉积工艺

编号：JFKJ-21-028

作者：炬丰科技

抽象的

 

低温 (≤ 180 °C) 外延生长可实现精确的厚度、掺杂和热预算控制，从而实现先进设计的半导体器件。在本文中，我们使用等离子体增强化学气相沉积来生长同质外延层并研究晶体硅衬底上的不同生长模式。特别是，我们根据一个模型确定导致外延生长的条件，该模型仅取决于等离子体中的硅烷浓度和表面吸附原子的平均自由程长度。对于这种生长，我们表明晶体硅衬底和外延层之间存在持久缺陷界面层不仅源于生长条件，还源于反应器的无意污染。根据我们的发现。

 

关键词：晶体硅，同质外延，低温，PECVD

1. 介绍

 

同质外延可以生长具有明确掺杂浓度分布和精确层厚控制的高质量半导体薄膜。对于晶体硅薄膜，首次成功实施是在双极晶体管制造中发现的，该技术迅速扩展到先进的微电子加工技术，包括金属氧化物半导体集成电路。自早期以来，人们就开始研究硅外延生长1950年代，采用气相、液相、固相和分子束外延等多种方法。最初，高温过程（> 800°C) 是首选以确保外延层具有足够的质量。升高的温度通过使生长之前存在的污染物挥发来清洁表面并维持无缺陷的晶体生长。然而，在高温下，也可能发生无意的掺杂剂和杂质扩散，不利地影响基板的体电子特性（例如电荷载流子寿命）或损害通过早期加工步骤获得的特性。这个问题可以通过使用等离子体增强化学气相沉积 (PECVD) 来避免，与热 CVD 相比，它可以在显着更低的温度下离解工艺气体。 对于光伏应用，低温 (≤ 180 °C) PECVD 是一种成熟的方法生长（氢化）非晶和微晶硅薄膜的技术，在薄膜硅和高效硅异质结太阳能电池制造中具有重要应用。对于这些薄膜，等离子体特性决定了沉积材料的微观结构和电子质量......

2. 实验装置

 

使用了三种类型的基板：

a) 肖特 AF 45 玻璃

b) 沉积在这种玻璃上的薄 PECVD µc-Si:H 层 (~55 nm)

c) 浮区 2 Ωcm 掺磷镜面抛......证明该参数与从非晶硅到微晶硅的微观结构转变从根本上相关。我们还将在本研究中使用 cp 并确认其与外延硅膜生长的相关性。在附录中，讨论了另一种访问此参数的方法。

 

3. 结果和讨论

3.1确定外延生长参数

3.2外延膜界面层

3.3外延体

3.4外延层的电子特性和对太阳能电池的影响

 

结论

如果了解并掌握了这种生长的决定性参数，那么通过 PECVD 进行的低温外延生长可以在先进设计的半导体器件中得到广泛的应用......界面层限制了少数载流子的寿命。该界面层（含有过量氢和氧的多孔层）的厚度不仅取决于等离子体中的条件，还取决于反应器中的杂质。使用cp有效降低层厚

 

文章全部详情，请加V了解：壹叁叁伍捌零陆肆叁叁叁

 

 

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