一种制备非晶碳化硅薄膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种制备非晶碳化硅薄膜的方法，该方法采用电子束蒸发的方法，利用碳化硅作为电子束蒸发源，在衬底上沉积形成非晶碳化硅薄膜层。利用本发明专利技术提供的方法能够制备出性能良好的非晶碳化硅薄膜，主要应用于微电子器件领域，具有实用、高效、成本低等优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电子器件
，尤其涉及。
技术介绍
碳化硅作为一种极具发展潜力和广泛应用前景的重要的第三代半导体材料以其 禁带宽度大、热导率高、电子的饱和漂移速度大、临界击穿电场高和介电常数低等特点而成 为制作高频、大功率、耐高温和抗辐射半导体器件的优选材料。而碳化硅作为一种有效发光 半导体材料也已经久为人知，进入20世纪90年代，美国Cree Research Inc.已将碳化硅 蓝光二极管开发成产业，同时人们一直对碳化硅在集成光学及光电子学领域的应用抱有巨 大的希望。作为发光材料，碳化硅不但可以在发光器件，大屏幕显示等方面得到应用，更重要 的是可能为以硅为基底的光电子学的发展打开大门。以大规模集成电路和超大规模集成电 路为代表的微电子技术已发展到极高的水平，进一步提高集成电路性能的方向之一，是将 传播速度更快，信息容量更大的光引进集成电路，形成光电集成，即进入光电子领域，从而 为现代光通信技术和光电子计算机的发展奠定良好基础。碳化硅薄膜的宽禁带特征被认为，能够应用于高温、高压等极端条件下的半导体 发光材料，但是由于碳化硅薄膜的制备与器件加工存在不少困难，容易产生传统的缺陷，质 量差，成本过高，其应用始终受到限制。本专利技术人在研究非晶碳化硅薄膜的应用中发现，由于电子束蒸发较其他设备具 有价格低，设备简单，沉积效率高等特点，通过调整沉积参数可直接形成大面积的非晶碳 化硅薄膜层，成本低，效率高，均勻性良好。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供，以简化 制备工艺，制备出性能优良非晶碳化硅薄膜。( 二 )技术方案本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。，该方法采用电子束蒸发的方法，利用碳化硅作 为电子束蒸发源，在衬底上沉积形成非晶碳化硅薄膜层。优选的，所述作为电子束蒸发源的碳化硅，粉末状态的碳化硅源是10目 18目的 碳化硅粉末。优选的，所述衬底采用硅、蓝宝石、石英、普通白玻璃或不锈钢金属衬底。优选的，所述制备的非晶碳化硅薄膜层是晶化率在0 100%的非晶碳化硅和微晶硅薄膜。优选的，该方法在制备非晶碳化硅薄膜时，温度保持在室温，在真空度为IQ-6Tor量级以上，蒸发速率为0. 1 0. 5nm/秒。(三)有益效果本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，至少包括1、利用本专利技术制备的非晶碳化硅薄膜较化学气相沉积法制备的薄膜极大地减少 了薄膜其他成分(如氢、非晶硅、氧化硅)的掺入。3、电子束蒸发设备较其他制备设备结构简单，组装方便，成本低廉，且国产化程度尚ο4、电子束蒸发制备非晶碳化硅薄膜的周期短，效率高。5、电子束蒸发设备工业化程度高，是微电子半导体行业中最常见的设备。6、本专利技术制备非晶碳化硅薄膜的新方法，具有上述诸多的优点及实用价值，在技 术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，从而更加适于实用。附图说明图1为本专利技术制备非晶碳化硅薄膜的方法流程图；图2为在衬底上通过电子束蒸发沉积的非晶碳化硅薄膜层示意图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照 附图，对本专利技术进一步详细说明。如图1所示，图1为本专利技术提供的制备非晶碳化硅薄膜的方法流程图，该方法是在 衬底上通过电子束蒸发方法沉积非晶碳化硅薄膜层(步骤101)。所述的衬底为硅、蓝宝石、石英、普通白玻璃、不锈钢金属衬底。采用硅粉末和颗 粒作为电子束蒸发的蒸发源。其中硅粉末为10目 18目的粉末。采用EVP92电子束真 空镀膜系统，在真空度为LOXlO-6Torr以上，室温电子束蒸发非晶碳化硅层，蒸发速率为 0. 2nm/sec上下浮动。最终得到的非晶碳化硅层的厚度为400nm或更厚。图2是用来说明本专利技术一个具体实施例的示意图。本实施例选用单晶硅片N型高 阻100晶向作为衬底，厚度为0. 45mm。如图2所示在该硅衬底101上采用EVP92电子束真空镀膜系统，选用15目的硅 粉作为蒸发源，在1. 2X IO-6Torr的真空度下，室温蒸发非晶碳化硅薄膜层102。非晶碳化 硅薄膜层102的厚度为400nm，蒸发速率为0. 5nm/sec0以上所述的具体实施例，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施例而已，并不用于限制本专利技术，凡 在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保 护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备非晶碳化硅薄膜的方法，其特征在于，该方法采用电子束蒸发的方法，利用碳化硅作为电子束蒸发源，在衬底上沉积形成非晶碳化硅薄膜层。

【技术特征摘要】
一种制备非晶碳化硅薄膜的方法，其特征在于，该方法采用电子束蒸发的方法，利用碳化硅作为电子束蒸发源，在衬底上沉积形成非晶碳化硅薄膜层。2.根据权利要求1所述的制备非晶碳化硅薄膜的方法，其特征在于，所述作为电子束 蒸发源的碳化硅，为10目 18目的碳化硅粉。3.根据权利要求1所述的制备非晶碳化硅薄膜的方法，其特征在于，所述衬底采用硅、 蓝宝石、石英、普...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱效立，宋曦，陈晨，谢常青，刘明，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]