硅基底的 cvd 扩磷工艺研究

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1、第37卷第2期合肥工业大学学报(自然科学版)Vo1．37NO．22014年2月JOURNALOFHEFEIUNIVERSITYOFTECHNOLOGYFeb．2014Doi：10．3969／j．issn．1003—5060．2014．02．016硅基底的CVD扩磷工艺研究杨旭，何晓雄，胡冰冰，马志敏(合肥工业大学电子科学与应用物理学院，安徽合肥230009)摘要：文章利用化学气相沉积(CVD)扩磷的方法，在单晶硅基底上进行扩磷工艺研究。采用X射线光电子能谱分析扩磷硅基底，通过原子力显微镜观察扩磷时间和温

2、度对硅基底表面形貌的影响，并利用半导体特性测试仪研究扩磷时间和温度对硅基底特性的影响。结果表明，扩磷温度和时间对硅基底的表面粗糙度和晶粒的平均尺寸影响较大，扩磷时间越长、温度越高，硅基底的电学特性越明显。关键词：硅基底；扩磷工艺；表面形貌；化学气相沉积中图分类号：TN305．4文献标识码：A文章编号：1003—5060(2014)02—019204CVDphosphorusdopingprocessonsiliconsubstrateYANGXu，HEXiao-xiong，HUBing-bing，MAZ

3、hi—min(SchoolofElectronicScienceandAppliedPhysics，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)Abstract：Phosphorusdopingprocessesonsinglecrysta

4、linesiliconsubstratewerestudiedbychemica1vapourdeposition(CVD)．First，theX-rayphotoelectronspectroscopy(XPS)wa

5、susedtoanalyzethephosphorusdopedsiliconsubstrate．Theinfluenceofphosphorusdopingtemperatureandtimeonthesurfacemorphologyofsiliconsubstratewasobtainedbytheatomicforcemicroscope(AFM)．Andthesemiconductorcharacteristictesterwasusedtoanalyzetheinfluenceofphosp

6、horusdopingtempera—tureandtimeonthepropertyofsiliconsubstrate．Theresultsindicatethatthephosphorusdopingtemperatureandtimeinfluencethesurfaceroughnessandtheaveragegrainsizeofsiliconsubstrate．Thetimeofphosphorusdopingislonger，thetemperatureofphosphorusdopi

7、ngishigher，andthee—lectrl’calcharacteristicsofsiliconsubstratearemoreobvious．Keywords：siliconsubstrate；phosphorusdopingprocess；surfacemorphology；chemicalvapourdepo—sition(CVD)单晶硅的主要用途是用作半导体材料、利用calvapourdeposition，简称CVD)扩磷工艺参数太阳能光伏发电和供热等_1_3j。单晶硅具有完整和性能进

8、行研究。首先用CVD法对单晶Si性好、纯度高、资源丰富、技术成熟、工作效率稳定(100)基底进行磷掺杂，改变扩磷时间和温度。用和使用寿命长等优点L4]。20世纪70年代以前，原子力显微镜(AFM)观察扩磷前后的表面形貌，实现半导体掺杂主要是采用高温扩散法进行_5]，用半导体特性测试仪测试扩磷前后的曲线并掺杂后的单晶硅可用于薄膜衬底材料、超大规模进行分析，得到最佳扩磷工艺参数。集成电路及太阳能电池[8]。1硅基底的CVD扩磷工艺本文采用化学气相沉积设备进行扩磷实验，其原理是通过高温扩散中的固态源扩散来实现

9、磷1．1硅基底的清洗扩散，对单晶si片(100)上化学气相沉积(chemi—硅基底清洗的目的是清除晶片表面的污染物，收稿日期：2013—03—14；修回日期：2013—04—28基金项目：安徽省自然科学基金资助项目(11040606M63)；安徽省高校省级自然科学研究重点资助项目(KJ2009A091)作者简介：杨旭(1984一)，男，河北乐亭人，合肥工业大学硕士生；何晓雄(1956一)，男，安徽宿松人，合肥工业大学教授，博士生导师．第2期