高速微晶硅薄膜沉积过程中的等离子体稳态研究*

• 作者: 张晓丹 方家 李双亮 许盛之 赵颖 魏长春
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 光发射光谱 高速沉积 微晶硅 纵向结构均匀性
• 年，卷（期）: 2013,（16）
• 页码范围: 168103-1-168103-7
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.62.168103

摘要

通过光发射光谱监测高速沉积微晶硅薄膜过程中I(H*α)/I(SiH*)随沉积时间的变化趋势，分析高速率微晶硅薄膜纵向晶化率逐渐增大的原因。通过氢稀释梯度法，即硅烷浓度梯度和氢气流量梯度法来改善材料的纵向均匀性。结果表明：硅烷浓度梯度法获得的材料晶化率从沉积300 s时的53%增加到沉积600 s时的62%，相比于传统方式下纵向晶化率从55%到75%的变化有了明显的改善。在硅烷耗尽的情况下，增加氢气流量一方面增加了气体总流量，使得电子碰撞概率增加，电子温度降低，从而降低氢气的分解，抑制SiHx基团的放氢反应，同时背扩散现象也得到了一定的缓解，使得I(H*α)/I(SiH*)在沉积过程中逐渐增加的趋势有所抑制，所制备的材料的纵向晶化率在240 s后维持在53%-60%范围内，同样改善了薄膜的纵向结构。