本發(fā)明涉及一種半絕緣多晶硅薄膜的制備方法,屬于半導體技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
1959年,美國人M.M.阿塔拉研究了硅器件表面暴露在大氣中的不穩(wěn)定性問題,提出熱生長二氧化硅(SiO2)膜具有良好的表面鈍化效果。此后,二氧化硅膜得到廣泛應用。60年代中期,人們發(fā)現(xiàn)二氧化硅膜不能完全阻擋有害雜質(zhì)(如鈉離子)向硅(Si)表面的擴散,嚴重影響 MOS器件的穩(wěn)定性。以后研究出多種表面鈍化膜生長工藝,其中以磷硅玻璃 (PSG)、低溫淀積二氧化硅、化學汽相淀積氮化硅(Si3N4)、三氧化二鋁(Al2O3)和聚酰亞胺等最為適用。
直接同半導體接觸的介質(zhì)膜通常稱為第一鈍化層。常用介質(zhì)是熱生長的二氧化硅膜。在形成金屬化層以前,在第一鈍化層上再生長第二鈍化層,主要由磷硅玻璃、低溫淀積二氧化硅等構(gòu)成,能吸收和阻擋鈉離子向硅襯底擴散。為使表面鈍化保護作用更好并使金屬化層不受機械擦傷,在金屬化層上面再生長第三層鈍化層。這第三層介質(zhì)膜可以是磷硅玻璃、低溫淀積二氧化硅、化學氣相淀積氮化硅、三氧化二鋁或聚酰亞胺。這種多層結(jié)構(gòu)鈍化,是現(xiàn)代微電子技術(shù)中廣泛采用的方式。
對于鈍化層的基本要求是:能長期阻止有害雜質(zhì)對器件表面的沾污;熱膨脹系數(shù)與硅襯底匹配;膜的生長溫度低;鈍化膜的組份和厚度均勻性好;針孔密度較低以及光刻后易于得到緩變的臺階。
現(xiàn)有的半導體鈍化膜基本上都屬于絕緣膜,用它們做鈍化層難以避免外加電場的影響和可動電荷的干擾,無法使半導體器件穩(wěn)定工作,尤其對于反向擊穿電壓較高的半導體器件,問題更為突出。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種半絕緣多晶硅薄膜的制備方法。
本發(fā)明的半絕緣多晶硅薄膜的制備方法如下:以SiH4和N2O作為反應氣體,N2作為攜帶氣體,在LPCVD系統(tǒng)中進行半絕緣多晶硅薄膜沉積,
所述的反應條件如下:
1)溫度:620-650℃;
2)氣壓:66.5 Pa;
3)SiH4氣體流量為100sccm—120sccm;
4)SiH4與N2O的流量比為2-4:1。
所述的LPCVD系統(tǒng)為臥式反應爐。
本發(fā)明的半絕緣多晶硅薄膜的制備方法,制備的半絕緣多晶硅薄膜化學穩(wěn)定性很好 ,特別適合于器件鈍化。
具體實施方式
實施例1
本發(fā)明的半絕緣多晶硅薄膜的制備方法如下:以SiH4和N2O作為反應氣體,N2作為攜帶氣體,在LPCVD系統(tǒng)中進行半絕緣多晶硅薄膜沉積,
所述的反應條件如下:
1)溫度:620℃;
2)氣壓:66.5 Pa;
3)SiH4氣體流量為100sccm;
4)N2O氣體流量為50sccm;
所述的LPCVD系統(tǒng)為臥式反應爐。
實施例2
本發(fā)明的半絕緣多晶硅薄膜的制備方法如下:以SiH4和N2O作為反應氣體,N2作為攜帶氣體,在LPCVD系統(tǒng)中進行半絕緣多晶硅薄膜沉積,
所述的反應條件如下:
1)溫度:640℃;
2)氣壓:66.5 Pa;
3)SiH4氣體流量為120sccm;
4)N2O氣體流量為30sccm;
所述的LPCVD系統(tǒng)為臥式反應爐。
實施例3
本發(fā)明的半絕緣多晶硅薄膜的制備方法如下:以SiH4和N2O作為反應氣體,N2作為攜帶氣體,在LPCVD系統(tǒng)中進行半絕緣多晶硅薄膜沉積,
所述的反應條件如下:
1)溫度:650℃;
2)氣壓:66.5 Pa;
3)SiH4氣體流量為105sccm;
4)N2O氣體流量為35sccm;
所述的LPCVD系統(tǒng)為臥式反應爐。