一种半导体材料的表面钝化方法

1.本发明涉及半导体钝化领域，尤其涉及一种半导体材料的表面钝化方法。


背景技术：

2.半导体材料(semiconductor material)是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间，电阻率约在1mω
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cm～1gω
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cm范围内)、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。半导体材料(semiconductor material)是一类具有半导体性能(导电能力介于导体与绝缘体之间，电阻率约在1mω
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cm～1gω
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cm范围内)、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。
3.而钝化是指金属经强氧化剂或电化学方法氧化处理，使表面变为不活泼态即钝化的过程，是使金属表面转化为不易被氧化的状态，而延缓金属的腐蚀速度的方法。另外，一种活性金属或合金，其中化学活性大大降低，而成为贵金属状态的现象，也叫钝化。
4.而现有在对半导体材料进行生产中，通常需要在半导体材料的表面进行钝化处理，以提高半导体器件的可靠性和稳定性。
5.而现有的氧化硅在多层钝化后，而使得氧化硅钝化后整体性能的稳定性与兼容性一般。因此提出一种半导体材料的表面钝化方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种半导体材料的表面钝化方法，解决了现有的氧化硅在经过多层的钝化后稳定性与兼容性一般的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种半导体材料的表面钝化方法，其特征在于，所述半导体材料为氧化硅，包括第一钝化层、中间层与上面层。
8.优选的，所述第一钝化层为sio2。
9.优选的，所述中间层为psg与si3n4。
10.优选的，所述上面层为pi。
11.优选的，包括以下步骤：
12.s1：将氧化硅表面在盐酸溶液中浸泡去除表面氧化物，处理时间为50-60min，然后用去离子水清洗20-30min，最后用乙醇溶液清洗，以清洗氧化硅表面的水分子；
13.s2：将处理好的氧化硅进行钝化，而形成第一层的sio2钝化层，然后再在形成的第一钝化层的氧化硅表面钝化psg与si3n4的中间层；
14.s3：然后在形成psg与si3n4中间层的氧化硅置于氮气气氛中，加热至700-900℃，并维持一段时间后，冷却；
15.s4：将经过在氮气气氛中加热并冷却的包含有第一钝化层与中间层的氧化硅再次进行钝化，而在表面形成pi的上面层。
16.优选的，所述s1中盐酸的浓度为15-25％.
17.优选的，所述s3中加热维持的时间为45-60min。
18.优选的，所述s3中冷却的方式为自然炉冷。
19.与相关技术相比较，本发明提供的一种半导体材料的表面钝化方法具有如下有益效果：
20.1、本发明提供一种半导体材料的表面钝化方法，通过第一钝化层,为器件提供了最初的保护,能与硅之间实现很好的粘附,并能降低与其他钝化层之间的界面应力,为后续各层钝化膜的淀积和功能实现提供了基础；通过淀积形成的中间层psg和si3n4分别具有吸收和隔离外部杂质离子的作用；通过最上面的pi层则能够为下方各钝化层乃至整个器件起到综合性保护作用，使得本多层钝化结构能使器件承受高电压并保持很低的漏电流。
21.2、本发明提供一种半导体材料的表面钝化方法，通过含加热并自然冷却的退火工艺可以让氧化硅开路电压得到了最明显的提高,这是因为经过合适的退火工艺处理后,电池的少子寿命较无退火得到了进一步提高,从而得到了更高的转换效率。
22.使得本工艺加工后的氧化硅在后续的使用中具有更好的稳定与兼容性的特点。
附图说明
23.图1为本发明的一种半导体材料的表面钝化方法的结构图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种半导体材料的表面钝化方法，半导体材料为氧化硅，包括第一钝化层、中间层与上面层。
26.第一钝化层为sio2。
27.中间层为psg与si3n4。
28.上面层为pi。
29.一种半导体材料的表面钝化方法，包括以下步骤：
30.s1：将氧化硅表面在盐酸溶液中浸泡去除表面氧化物，处理时间为50-60min，然后用去离子水清洗20-30min，最后用乙醇溶液清洗，以清洗氧化硅表面的水分子；
31.s2：将处理好的氧化硅进行钝化，而形成第一层的sio2钝化层，然后再在形成的第一钝化层的氧化硅表面钝化psg与si3n4的中间层；
32.s3：然后在形成psg与si3n4中间层的氧化硅置于氮气气氛中，加热至700-900℃，并维持一段时间后，冷却；
33.s4：将经过在氮气气氛中加热并冷却的包含有第一钝化层与中间层的氧化硅再次进行钝化，而在表面形成pi的上面层。
34.s1中盐酸的浓度为15-25％.
35.s3中加热维持的时间为45-60min。
36.s3中冷却的方式为自然炉冷。
37.本实施方案中，通过第一钝化层,为器件提供了最初的保护,能与硅之间实现很好
的粘附,并能降低与其他钝化层之间的界面应力,为后续各层钝化膜的淀积和功能实现提供了基础；通过淀积形成的中间层psg和si3n4分别具有吸收和隔离外部杂质离子的作用；通过最上面的pi层则能够为下方各钝化层乃至整个器件起到综合性保护作用，使得本多层钝化结构能使器件承受高电压并保持很低的漏电流；通过含加热并自然冷却的退火工艺可以让氧化硅开路电压得到了最明显的提高,这是因为经过合适的退火工艺处理后,电池的少子寿命较无退火得到了进一步提高,从而得到了更高的转换效率。
38.使得本工艺加工后的氧化硅在后续的使用用具有更好的稳定与兼容性的特点。


技术特征：
1.一种半导体材料的表面钝化方法，其特征在于，所述半导体材料为氧化硅，包括第一钝化层、中间层与上面层。2.根据权利要求1所述的一种半导体材料的表面钝化方法，其特征在于，所述第一钝化层为sio2。3.根据权利要求2所述的一种半导体材料的表面钝化方法，其特征在于，所述中间层为psg与si3n4。4.根据权利要求3所述的一种半导体材料的表面钝化方法，其特征在于，所述上面层为pi。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种半导体材料的表面钝化方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：将氧化硅表面在盐酸溶液中浸泡去除表面氧化物，处理时间为50-60min，然后用去离子水清洗20-30min，最后用乙醇溶液清洗，以清洗氧化硅表面的水分子；s2：将处理好的氧化硅进行钝化，而形成第一层的sio2钝化层，然后再在形成的第一钝化层的氧化硅表面钝化psg与si3n4的中间层；s3：然后在形成psg与si3n4中间层的氧化硅置于氮气气氛中，加热至700-900℃，并维持一段时间后，冷却；s4：将经过在氮气气氛中加热并冷却的包含有第一钝化层与中间层的氧化硅再次进行钝化，而在表面形成pi的上面层。6.根据权利要求5所述的一种半导体材料的表面钝化方法，其特征在于，所述s1中盐酸的浓度为15-25％。7.根据权利要求5所述的一种半导体材料的表面钝化方法，其特征在于，所述s3中加热维持的时间为45-60min。8.根据权利要求7所述的一种半导体材料的表面钝化方法，其特征在于，所述s3中冷却的方式为自然炉冷。

技术总结
本发明公开了一种半导体材料的表面钝化方法，涉及半导体钝化领域，解决了现有的氧化硅在经过多层的钝化后稳定性与兼容性一般的问题，现提出如下方案，其包括氧化硅、第一钝化层、中间层与上面层。本工艺加工后的氧化硅在后续的使用中具有更好的稳定与兼容性的特点。后续的使用中具有更好的稳定与兼容性的特点。后续的使用中具有更好的稳定与兼容性的特点。


技术研发人员：陈立军 李思
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2022.10.31
技术公布日：2023/1/11