制造半导体薄膜的方法及其所用设备技术

一种制造半导体薄膜的方法包括以下步骤：向真空室中供应源气；利用通过施加射频电源产生的射频感应耦合等离子体（ＩＣＰ），通过等离子体分解来分解所供应的源气，并由利用所分解源气的化学汽相淀积工艺，在衬底上形成预定半导体薄膜，其中通过控制形成半导体薄膜期间衬底的加热温度，控制要形成的半导体薄膜的结晶条件。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制造如多晶硅(poly-Si)或非晶硅等半导体薄膜的方法及实施这种方法的制造设备。具体说，本专利技术涉及一种半导体薄膜的制造方法和制造设备，能够在低于常规技术的温度下高可控地实现薄膜的生长。
技术介绍
通常，非晶硅或多晶硅的薄膜形成利用化学汽相淀积(CVD)法进行，这种方法利用汽相实现在衬底上的淀积。具体说，利用在大气压(标准气压)或低压下热分解例如SiH4(甲硅烷)、Si2H6(乙硅烷)等氢化硅的源气或如SiH2Cl2(二氯硅烷)等卤化硅源气的工艺，或利用通过在低压下对源气施加DC功率或射频功率用等离子体分解源气的工艺，实现利用汽相的上述淀积。例如，在采用低压CVD设备的典型常规多晶硅形成设备中，利用真空泵从真空室抽出空气后，利用外部加热型加热器，加热真空室和其中的衬底，以便在高于分解温度的温度下，加热主要由从气体入口引入的甲硅烷(SiH4)等构成的源气。在这种热分解工艺产生的中间产物到达衬底上时，在衬底的温度设置为低于约600℃时，淀积非晶硅，在衬底的温度设置在高于600℃时，淀积多晶硅。然而，在由采用如上所述的热分解工艺或等离子体分解工艺的常规低压CVD法或等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造半导体薄膜的方法，包括以下步骤：向真空室中供应源气；以及利用通过施加射频电源产生的射频感应耦合等离子体（ＩＣＰ），通过等离子体分解来分解所供应的源气，并由利用所分解的源气的化学汽相淀积工艺，在衬底上形成预定半导体薄膜，其 中通过控制在形成半导体薄膜期间衬底的加热温度，控制要形成的半导体薄膜的结晶条件。

【技术特征摘要】
JP 1997-6-30 173577/19971.一种制造半导体薄膜的方法，包括以下步骤向真空室中供应源气；以及利用通过施加射频电源产生的射频感应耦合等离子体(ICP)，通过等离子体分解来分解所供应的源气，并由利用所分解的源气的化学汽相淀积工艺，在衬底上形成预定半导体薄膜，其中通过控制在形成半导体薄膜期间衬底的加热温度，控制要形成的半导体薄膜的结晶条件。2.根据权利要求1的制造半导体薄膜的方法，其中源气是包括硅的气体。3.根据权利要求1的制造半导体薄膜的方法，其中源气是氢与包括硅的气体混合的混合气体。4.根据权利要求1的制造半导体薄膜的方法，其中在半导体薄膜形成期间，衬底的加热温度设置在约50℃-约550℃的范围内。5.根据权利要求1的制造半导体薄膜的方法，其中要施加的射频功率的频率可以设置为约50Hz至约500MHz。6.根据权利要求1的制造半导体薄膜的方法，其中利用位于射频感应耦合等离子体的发生区内或其附近产生磁场的装置，产生射频感应耦合等离子体。7.根据权利要求6的制造半导体薄膜的方法，其中产生磁场的装置可以是电磁线圈。8.根据权利要求6的制造半导体薄膜的方法，其中产生磁场的装置可以是具有预定磁通密度的永久磁体。9.根据权利要求1的制造半导体薄膜的方法，其中在半导体薄膜形成期间，射频感应耦合等离子体的发生区内的压力设置在约5×10-5乇到约2×10-2乇。10.根据权利要求1的制造半导体薄膜的方法，还包括以下步骤测量至少位于衬底附近的射频感应耦合等离子体的发光谱；测量所测得的发光谱中SiH分子的发光峰强度[SiH]、Si原子的发光峰强度[Si]、和H原子的发光峰强度[H]间的相对比([Si]/[SiH]比，和[H]/[SiH]比)；及调整预定的工艺参数，以使这些相对比满足[Si]/[SiH]＞1.0和[H]/[SiH]＞2.0中的至少一个。11.根据权利要求10的制造半导体薄膜的方法，其中要调整的预定工艺参数可以是，射频感应耦合等离子体发生区中的压力、源气的供应流量、源气的供应流量的比例、和所加射频功率的值中的至少一个。...

【专利技术属性】
技术研发人员：北川雅俊，吉田哲久，谷宗裕，菅井秀郎，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]