Sih4和H2可以一起pumpdown么？等离了体技术在微电子工业和半导体薄膜材料生长等方面有着广泛的应用。用等离 子体化学气相沉积(PCVD)技术制备的薄膜质量好,而且工艺成熟,适合大规模工业化生 产,因而成为工业化生产最有效的方法。采用SiCl_4/H_2为反应气体,用传统的射频辉光放电 PCVD方法直接沉积多晶硅薄膜的方法日益受到重视。了解各种条件下辉光放电等离子体 的放电机理,诊断和监控放电过程,是寻找高效优质薄膜的最佳生产工艺条件的必然要求。 Langmuir单探针是诊断等离子体荷电粒子参数的重要手段。 然而,探针技术可否用于射频辉光放电SiCl_4等离子体的诊断仍未见有报道。本论文首 先研究了探针在SiCl_4/H_2等离了体中工作时可能存在的腐蚀问题和“中毒效应”问题。以 SiCl_4/H_2作为源气体时,反应产物中会有大量的HCl产生,这就使反应室环境呈现出一定的 酸性。我们的探针材料选用高熔点,耐带电粒子轰击的钨丝,由于钨属于重金属,化学活 性比较小,与浓盐酸较难发生反应。实验表明,探针在工作中不会产生腐蚀问题。 在以往的单探针在SiH_4等离子体中工作时,由于表面上沉积到一层高阻的非晶硅膜, 导致Ⅰ-Ⅴ曲线在200℃以下发生严重畸变,即所谓的探针“中毒”效应。而在SiCl_4/H_2等离 了体中,本文在作了温度变化对探针收集电流影响的研究后发现,在100℃即可获得良好 的Ⅰ-Ⅴ曲线,这是因为在SiCl_4/H_2沉积多晶硅薄膜过程中,等离子体区域已经存在了较高电 导率的具有晶相结构的硅颗粒。 本论文利用调谐单探针技术,首次对射频辉光放电SiCl_4/H_2等离子体空间电子能量分 布函数,电子平均能量和电子浓度进行系统地检测,分析SiCl_4/H_2等离子体空间电子特性对 PCVD各工艺参量的依赖关系,及其对薄膜光电性能的影响,从而为以SiCl_4/H_2为源气体, 采用射频辉光放电PCVD法低温快速沉积多晶硅薄膜的成膜机理提供可靠的实验依据。
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