非晶态硅碳氢钝化工艺制造技术

用辉光放电的方法，制备出非晶态硅碳氢膜，并应用于半导体器件表面钝化。这种钝化工艺实用简单，能够有效地克服了用ＳｉＯ－［２］、Ｓｉ－［３］Ｎ－［４］、Ａｌ－［２］Ｏ－［３］等常规钝化方法给半导体器件带来的缺点，也克服了用ａ－Ｓｉ：Ｈ作钝化膜而存在的问题。本工艺可以保持和改善钝化过程中器件的电学性能，并提高半导体器件稳定性。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件表面的钝化技术的改进。一般晶体管和集成电路的表面常用SiO2、Si3N4、Al2O3、PSG等绝缘膜来进行钝化，也有用非晶硅氢(a-SiH)半绝缘膜进行钝化。这些钝化方法具有很多缺点，例如SiO2钝化膜内存在固定正电荷和可移动的钠离子;Si3N4钝化膜与硅器件表面形成高密度的表面缺陷态;Al2O3和硅界面处存在着电荷交换;PSG吸潮性强。在高温下会释放出钠离子，这些现象，都会影响半导体器件的电学性能和稳定性。而且这些钝化技术均在高温下生长对器件的电学性能也有影响，a-Si2H释氢温度低，不能满足半导体器件后道工序的要求。本专利技术便是针对上述钝化工艺的缺点做了改进，将辉光放电法制备的非晶态硅碳氢膜用于半导体器件表面钝化。本专利技术的方法是采用射频辉光放电法或者低压等离子增强化学气相淀积的方法，将一高频电源，频率范围为1～13.6MH，加在真空反应室内的两块平行的不锈钢极板上，两极板距离约是2～6cm，功率为10-2～10-1w/cm2，将欲钝化的半导体器件清洗干净后放在极板上，加热温度为100℃～300℃即可，然后用惰性气体稀释的硅烷和甲烷(或乙烯)气体混合后通入反应室，甲烷占硅烷和甲烷总量的60%～90%，在此同时，用抽气泵将反应宝内废气排出，维持反应室内的气压在0.5～2.5乇，这时施加的高频电场产生辉光放电，使气体分解后在半导体器件表面淀积一层非晶态硅碳氢钝化膜，淀积的速率为50～150 /分钟。非晶态硅碳氢膜是含有一定量的H键的半绝缘膜，用于半导体器件的表面钝化，可以很好的保持或改善半导体器件的电学性能，并能提高稳定性。非晶态硅碳氢钝化膜淀积温度在300℃以下，有较好的化学惰性和致密性，可掩蔽酸、碱、金属离子和水气。同时，该膜与硅单晶的热膨胀系数基本接近，在应用于硅器件的钝化中，沾附性好，可直接沉积于器件的表面，这样半导体器件可以顺利通过高低温循环，高压煮蒸等实验，提高了器件的可靠性。此外非晶态硅碳氢膜内含有氢原子，释氢温度较高(500℃以上)，在半导体器件钝化过程中，能够补偿半导体表面的悬键态缺陷，使界面与密度减小。本钝化工艺可用于P-n结表面或台面直接钝化，可以使反向漏电流降低2-3数量级。在生长过的SiO2层的器件表面进行二次钝化，可使P-n结漏电流进一步降低，使器件成品率提高。本钝化工艺还可用于器件铝电极层的表面保护，可以减少电极的沾污和划伤。该钝化技术也适合微波器件和光电器件。生长在半导体器件上的非晶硅碳氢膜还可以做抗反射层和封装。非晶态硅碳氢钝化工艺实用方便，有一定的应用前景。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件表面钝化工艺。其特征在于，本专利技术是用辉光放电制备的非晶态硅碳氢膜淀积于半导体器件表面，使半导体器件表面钝化。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件表面钝化工艺。其特征在于，本发明是用辉光放电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张仿清，张亚非，陈光华，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]