一种制备SiO2薄膜的方法、芯片及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种制备SiO2薄膜的方法，采用PECVD沉积方式制备SiO2薄膜：采用高频与低频交替方式沉积，其中高频频率13.56MHz；低频频率为50

【技术实现步骤摘要】
一种制备SiO2薄膜的方法、芯片及装置


[0001]本专利技术涉及芯片生产
，尤其涉及一种制备SiO2薄膜的方法、芯片及装置。

技术介绍

[0002]近年来，为了满足人们对信息传递的要求，光通信网络逐步向高速、全光网方向发展。半导体光电探测器作为光通信网络中重要的接收器件，其性能影响整个光通信网络的运转。评价光电探测器的主要指标有：响应度、暗电流、响应波长范围、可靠性等，其可靠性测试包括高低温冲击、高温热、高温老化等。
[0003]芯片作为光电探测器重要部件，其品质决定光电探测器的性能。
[0004]现有的探测器芯片通过PECVD的方式采用硅烷(SiH4)与笑气(N20)为原料并用纯高频(HF)13.56MHz的方式生长SiO2薄膜,该生长工艺SiO2薄膜长时间在高温热的环境下，SiO2薄膜容易吸水气，导致探测器暗电流上升。且纯高频生长的SiO2薄膜，生长的薄膜应力调整的范围小。

技术实现思路

[0005]为解决
技术介绍
中存在的至少一个方面的技术问题，本专利技术提出一种制备 SiO2薄膜的方法、芯片及光电探测器。
[0006]本专利技术提出的一种制备SiO2薄膜的方法，采用PECVD沉积方式制备SiO2薄膜：
[0007]采用高频与低频交替方式沉积，其中高频频率13.56MHz；低频频率为 50
‑
400KHz；
[0008]高频功率为20
‑
100W，低频功率为35
‑
100W；
[0009]沉积的气体压力为900
‑
1600mtorr，沉积的气体为混合气体与笑气，其中混合气体与笑气的流量比例为90
‑
300：600
‑
800；所述混合气体包括硅烷和氮气，所述硅烷的体积占比为5％；
[0010]沉积温度为250
‑
300℃。
[0011]优选地，所述高频与所述低频交替时间为：高频10
‑
14s；低频6
‑
9s。
[0012]优选地，高频与所述低频交替时间为：高频13s；低频7s。
[0013]优选地，高频与所述低频交替时间为：高频12s；低频8s。
[0014]优选地，所述低频频率为100KHz。
[0015]优选地，所述高频功率为35W，低频功率为50W。
[0016]优选地，所述混合气体的流量为110sccm，所述笑气的流量为710sccm。
[0017]优选地，沉积温度为280℃。
[0018]本专利技术还公开了一种芯片，其采用上述任意一项制备SiO2薄膜。
[0019]本专利技术还公开了一种装置，包括所述的芯片。
[0020]本专利技术公开的一个方面带来的有益效果是：
[0021]通过采用高低频交替生长SiO2薄膜，薄膜的致密性较高，抵抗湿气的能力强；通过调整高低频的工艺参数，得到低应力的SiO2薄膜，薄膜通过高低频的交替生长可以得到稳
定的低应力SiO2薄膜，工艺稳定可以重复运行应力值保持稳定不漂移。
具体实施方式
[0022]实施例1：
[0023]本实施例提出的一种制备SiO2薄膜的方法，采用PECVD沉积方式制备SiO2薄膜。
[0024]采用高频与低频交替方式沉积，其中高频频率13.56MHz；低频频率为 100KHz。
[0025]高频功率为35W，低频功率为35W。
[0026]沉积的气体压力为900
‑
1600mtorr，沉积的气体为混合气体与笑气，其中混合气体与笑气的流量比例为90
‑
300：600
‑
800；所述混合气体包括硅烷和氮气，所述硅烷的体积占比为5％。本实施例中混合气体的流量为110sccm，所述笑气的流量为710sccm。选取合适的硅烷与笑气的流量比生成的SiO2薄膜是一个硅原子与2个氧原子，硅烷偏高会导致生长Si0。硅烷与笑气的流量比在一定的范围才能生长SiO2，比例偏大或偏小生长的可能是一氧化硅，Si原子偏多会导致薄膜的绝缘性能差，器件漏电。通入混合气体，对设备以及厂务的维护成本低。因为稀释后的硅烷在空气中不易自然。纯硅烷遇空气就会自然，对厂务以及设备的要求高。
[0027]沉积温度为250
‑
300℃，本实施例中沉积温度为280℃。沉积温度过高InP 会分解，温度过低薄膜密度低，疏松，致密性差。
[0028]实施例2：
[0029]本实施例提出的一种制备SiO2薄膜的方法，采用PECVD沉积方式制备SiO2薄膜：
[0030]采用高频与低频交替方式沉积，其中高频频率13.56MHz；低频频率为 50KHz。
[0031]高频功率为100W，低频功率为100W。
[0032]沉积的气体压力为900mtorr，沉积的气体为混合气体与笑气，其中混合气体与笑气的流量比例为300：600；所述混合气体包括硅烷和氮气，所述硅烷的体积占比为5％；沉积温度为270℃。
[0033]实施例3：
[0034]本实施例提出的一种制备SiO2薄膜的方法，采用PECVD沉积方式制备SiO2薄膜：
[0035]采用高频与低频交替方式沉积，其中高频频率13.56MHz；低频频率为 400KHz。
[0036]高频功率为20W，低频功率为35W。
[0037]沉积的气体压力为1600mtorr，沉积的气体为混合气体与笑气，其中混合气体与笑气的流量比例为200：750；所述混合气体包括硅烷和氮气，所述硅烷的体积占比为5％；沉积温度为300℃。
[0038]实施例4：
[0039]本实施例提出的一种制备SiO2薄膜的方法，采用PECVD沉积方式制备SiO2薄膜：
[0040]采用高频与低频交替方式沉积，其中高频频率13.56MHz；低频频率为 260KHz。
[0041]高频功率为80W，低频功率为60W。
[0042]沉积的气体压力为1200mtorr，沉积的气体为混合气体与笑气，其中混合气体与笑气的流量比例为100；650；所述混合气体包括硅烷和氮气，所述硅烷的体积占比为5％；沉积温度为270℃。
[0043]实施例5：
[0044]本实施例提出的一种制备SiO2薄膜的方法，采用PECVD沉积方式制备SiO2薄膜：
[0045]采用高频与低频交替方式沉积，其中高频频率13.56MHz；低频频率为 350KHz。
[0046]高频功率为50W，低频功率为40W。
[0047]沉积的气体压力为1500mtorr，沉积的气体为混合气体与笑气，其中混合气体与笑气的流量比例为250：725；所述混合气体包括硅烷和氮气，所述硅烷的体积占比为5％；沉积温度为275℃。
[0048]以上实施例中，低频的引入，电离的H离子多，使得薄膜表面悬挂链被饱和，缺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备SiO2薄膜的方法，采用PECVD沉积方式制备SiO2薄膜，其特征在于：采用高频与低频交替方式沉积，其中高频频率13.56MHz；低频频率为50
‑
400KHz；高频功率为20
‑
100W，低频功率为35
‑
100W；沉积的气体压力为900
‑
1600mtorr，沉积的气体为混合气体与笑气，其中混合气体与笑气的流量比例为90
‑
300：600
‑
800；所述混合气体包括硅烷和氮气，所述硅烷的体积占比为5％；沉积温度为250
‑
300℃。2.根据权利要求1所述的制备SiO2薄膜的方法，其特征在于，所述高频与所述低频交替时间为：高频10
‑
14s；低频6
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：万远涛，廖世容，况诗吟，
申请(专利权)人：浙江光特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：