本发明涉及一种半绝缘多晶硅薄膜的制备方法,属于半导体技术领域。
背景技术:
1959年,美国人M.M.阿塔拉研究了硅器件表面暴露在大气中的不稳定性问题,提出热生长二氧化硅(SiO2)膜具有良好的表面钝化效果。此后,二氧化硅膜得到广泛应用。60年代中期,人们发现二氧化硅膜不能完全阻挡有害杂质(如钠离子)向硅(Si)表面的扩散,严重影响 MOS器件的稳定性。以后研究出多种表面钝化膜生长工艺,其中以磷硅玻璃 (PSG)、低温淀积二氧化硅、化学汽相淀积氮化硅(Si3N4)、三氧化二铝(Al2O3)和聚酰亚胺等最为适用。
直接同半导体接触的介质膜通常称为第一钝化层。常用介质是热生长的二氧化硅膜。在形成金属化层以前,在第一钝化层上再生长第二钝化层,主要由磷硅玻璃、低温淀积二氧化硅等构成,能吸收和阻挡钠离子向硅衬底扩散。为使表面钝化保护作用更好并使金属化层不受机械擦伤,在金属化层上面再生长第三层钝化层。这第三层介质膜可以是磷硅玻璃、低温淀积二氧化硅、化学气相淀积氮化硅、三氧化二铝或聚酰亚胺。这种多层结构钝化,是现代微电子技术中广泛采用的方式。
对于钝化层的基本要求是:能长期阻止有害杂质对器件表面的沾污;热膨胀系数与硅衬底匹配;膜的生长温度低;钝化膜的组份和厚度均匀性好;针孔密度较低以及光刻后易于得到缓变的台阶。
现有的半导体钝化膜基本上都属于绝缘膜,用它们做钝化层难以避免外加电场的影响和可动电荷的干扰,无法使半导体器件稳定工作,尤其对于反向击穿电压较高的半导体器件,问题更为突出。
技术实现要素:
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种半绝缘多晶硅薄膜的制备方法。
本发明的半绝缘多晶硅薄膜的制备方法如下:以SiH4和N2O作为反应气体,N2作为携带气体,在LPCVD系统中进行半绝缘多晶硅薄膜沉积,
所述的反应条件如下:
1)温度:620-650℃;
2)气压:66.5 Pa;
3)SiH4气体流量为100sccm—120sccm;
4)SiH4与N2O的流量比为2-4:1。
所述的LPCVD系统为卧式反应炉。
本发明的半绝缘多晶硅薄膜的制备方法,制备的半绝缘多晶硅薄膜化学稳定性很好 ,特别适合于器件钝化。
具体实施方式
实施例1
本发明的半绝缘多晶硅薄膜的制备方法如下:以SiH4和N2O作为反应气体,N2作为携带气体,在LPCVD系统中进行半绝缘多晶硅薄膜沉积,
所述的反应条件如下:
1)温度:620℃;
2)气压:66.5 Pa;
3)SiH4气体流量为100sccm;
4)N2O气体流量为50sccm;
所述的LPCVD系统为卧式反应炉。
实施例2
本发明的半绝缘多晶硅薄膜的制备方法如下:以SiH4和N2O作为反应气体,N2作为携带气体,在LPCVD系统中进行半绝缘多晶硅薄膜沉积,
所述的反应条件如下:
1)温度:640℃;
2)气压:66.5 Pa;
3)SiH4气体流量为120sccm;
4)N2O气体流量为30sccm;
所述的LPCVD系统为卧式反应炉。
实施例3
本发明的半绝缘多晶硅薄膜的制备方法如下:以SiH4和N2O作为反应气体,N2作为携带气体,在LPCVD系统中进行半绝缘多晶硅薄膜沉积,
所述的反应条件如下:
1)温度:650℃;
2)气压:66.5 Pa;
3)SiH4气体流量为105sccm;
4)N2O气体流量为35sccm;
所述的LPCVD系统为卧式反应炉。