提高多晶电阻工艺稳定性

文章通过对多晶薄膜的性质和多晶电阻形成工艺的稳定性研究,剖析在生产过程中三种形成多晶电阻主要工艺的波动情况,并对形成工艺波动的原因和控制方法进行了讨论。同时对于采取控制方法以后的多晶电阻的工艺情况进行分析,证明提高多晶电阻制造工艺稳定性必须提高多晶淀积和离子注入工艺能力,以及如何提高多晶淀积和离子注入的受控。最后对采取控制措施后的多晶电阻的改善效果进行回顾,说明离子注入工艺采取除气和多晶淀积隔片放置方式有效地提高了多晶电阻工艺的稳定性。     

方块电阻测试中的有限元理论

介绍了用有限元方法计算半导体方块电阻四探针测试中二维点电流势场的模型并且证明了其正确性，由于有限元方法对边界没有限制，该方法为方块电阻测试中精确确定边界修正系数，更重要的是为微样品测试结构确定提供直接明了的理论依据。     

Trench VDMOS制造流程中多晶相关工艺问题研究

Trench VDMOS的制造流程中,要进行多晶的淀积、回蚀、清洗,其效果的好坏会直接影响到器件的电学参数,诸如Vth、Igss等。在淀积工艺中,要重点控制沉积速率、炉管清洁周期,防止产生沟槽内多晶膜层出现缝隙以及沟槽外多晶层出现凸起。在回蚀工序,要重点控制刻蚀反应物,防止造成多晶残留。清洗工序,通过选择不含水分的溶剂,避免大量水痕缺陷的产生。     

四探针技术测量薄层电阻的原理及应用

对四探针技术测试薄层电阻的原理进行了综述,重点分析了常规直线四探针法、改进范德堡法和斜置式方形Rymaszewski法的测试原理,并应用斜置式Rymaszewski法研制成新型的四探针测试仪,利用该仪器对样品进行了微区(300μm×300μm)薄层电阻测量,做出了样品的电阻率等值线图,为提高晶锭的质量提供了重要参考.     

圆片测试中探针接触电阻的影响与改善方法

介绍了影响探针接触电阻的几个因素,探讨了在测试过程中探针表面的变化以及接触电阻变大的原因、接触电阻对测试的影响。提出了几种控制接触电阻的办法,从材料、探针卡制作方面控制接触电阻的产生,在测试生产过程中通过定期清针、吹氮气等方式减少针尖损耗并减小接触电阻,在测试技术上采用双针开尔文连接和其他一些优化方式避免接触电阻对电参数测试的影响。通过以上方式有效提高了测试准确性和测试过程的顺畅性。     

方块电阻测试中的有限元理论

介绍了用有限元方法计算半导体方块电阻四探针测试中二维点电流势场的模型并且证明了其正确性。由于有限元方法对边界没有限制，该方法为方块电阻测试中精确确定边界修正系数，更重要的是为微样品测试结构确定提供直接明了的理论依据。     

掺杂对CdS多晶薄膜电学性能的影响

利用近空间升华法制备CdS多晶薄膜,同时将薄膜在400℃下进行Cl-掺杂。利用光-电阻、暗电阻-温度关系等测试手段分析不同波长光照及温度对掺杂前后薄膜电学性能的影响。结果显示:在不同波长的光照下,薄膜显示出不同的电阻值,最小电阻出现在500 nm波长附近;在光、暗态转换过程中发现,掺杂对电阻弛豫时间影响较大,掺杂后最短响应时间由原来对应的青光向蓝光移动;掺杂后,薄膜光、暗电导增加,电导激活能减少。     

LPCVD制备二氧化硅薄膜工艺研究

采用TEOS源LPCVD法制备了SiO2薄膜,采用膜厚仪对薄膜的厚度进行测试.通过不同条件下SiO2薄膜的厚度变化,讨论了TEOS源温度、反应压力及反应温度等工艺条件对淀积速率和均匀性的影响.结果表明,在40℃,50 Pa左右,淀积速率随TEOS源温度、反应压力基本呈线性增大.通过多次试验改进,提出了SiO2膜淀积的典...     

无测试图形薄层电阻测试仪及探针定位

研制出检测ULSI芯片的薄层电阻测试仪,可用于测试无图形样片电阻率的均匀性,用斜置的方形四探针法,经显微镜、摄像头及通信口接入计算机,从计算机显示器观察,用程序及伺服电机控制平台和探针移动,使探针处于规定的位置,实现自动调整、测试;对测试系统中的探针游移造成的定位误差进行分析,推导出探针游移产生误差的计算公式,绘制了理论及实测误差分布图;测出无图形100mm样品电阻率,并绘制成等值线Mapping图.     

大面积多晶硅绒面的制备

采用酸腐蚀法,在小面积(2cm×2cm)多晶硅绒面制作的基础上,成功地在大面积(10cm×10cm)多晶硅片表面上制作了绒面.利用扫描电子显微镜(SEM)观察其表面形貌并进行反射谱测试,结果表明腐蚀比较均匀,表面减反射效果较好,加权反射率可以达到5.26%,其减反射效果对入射光波长选择性不明显,远好于工业生产用的SiN减反膜.     

PECVD法低温沉积多晶硅薄膜的研究

在玻璃衬底上采用常规的PKCVD法在低温(≤400℃)条件下制得大颗较(直径＞100nm)、择优取向(220)明显的多晶硅薄膜。选用的反应气体为SiF4和H2混合气体。加入少量的SiH4后，沉积速率提高了近10倍。分析认为，在低温时促使多晶硅结构形成的反应基元应是SiFmHn(m n≤3)，而不可能是SiHn(n≤3)基团。     

热退火对多晶硅特性的影响

为研究热退火对太阳电池用多晶硅的影响,在750～1150℃,N2和O2环境下分别对硅片进行热处理.用傅里叶红外光谱仪和准稳态光电导衰减法测量退火前后的氧碳含量和少子寿命的变化.为了比较,对有相同氧碳含量的直拉硅片进行同样处理.结果发现:在多晶和单晶片中氧碳含量下降很小,意味着没有氧沉淀产生,晶界对碳行为影响不大.多晶硅片在N2和O2环境下,850、950和1150℃下退火,少子寿命都有很大提高,并且在O2中退火比N2中退火少子寿命上升得更多,可能由于在高温退火时大量杂质扩散到晶界处,减少了复合中心.另外,间隙硅原子填充了空位或复合中心从而导致寿命提高.     

热退火对多晶硅特性的影响

为研究热退火对太阳电池用多晶硅的影响,在750～1150℃,N2和O2环境下分别对硅片进行热处理.用傅里叶红外光谱仪和准稳态光电导衰减法测量退火前后的氧碳含量和少子寿命的变化.为了比较,对有相同氧碳含量的直拉硅片进行同样处理.结果发现:在多晶和单晶片中氧碳含量下降很小,意味着没有氧沉淀产生,晶界对碳行为影响不大.多晶硅片在N2和O2环境下,850、950和1150℃下退火,少子寿命都有很大提高,并且在O2中退火比N2中退火少子寿命上升得更多,可能由于在高温退火时大量杂质扩散到晶界处,减少了复合中心.另外,间隙硅原子填充了空位或复合中心从而导致寿命提高.     

钝化处理在消除多晶Si薄膜缺陷中的应用

介绍了消除多晶Si太阳电池薄膜中缺陷的各种钝化方法,主要包括利用氢等离子体、SiNx∶H薄膜、Se单原子层、二元(Al2O3)x(TiO2)1-x合金、SiO2/Si/SiO2量子阱以及湿法化学反应所实现的对缺陷进行有效钝化处理等方法;基于本研究领域的最新进展,对各种方法的优缺点进行了分析归纳。指出H钝化可获得较好的钝化效果,但在后续热处理过程中,Si—H键会由于温度过高而断裂,致使氢离子离开表面而使钝化效果变差;SiNx∶H氮化物薄膜可以有效阻挡氢的外扩散,保持钝化效果的稳定性,还可以起到对光的减反射作用。研制具有较低的光反射率、非平衡载流子的高收集效率以及低界面态密度的薄膜和提高薄膜的机械强度是当前科学工作者应该关注的课题。     

低成本多晶硅片表面织构的研究

采用化学腐蚀液织构了经磷吸杂处理后的多晶硅片。利用SEM分析了化学腐蚀后多晶硅表面形态,并通过反射谱测试分析了多晶硅片表面的陷光效果。实验结果表明：经酸腐蚀后的样品表面分布着均一的“蚯蚓状”的腐蚀坑,且反射率较低。在400-1000nm波长范围内,反射率可达22．75％;生长了SiN,薄膜后,反射率减小至8．33％,比原始硅片的反射率低20．96％。     

快速光热退火法制备多晶硅薄膜的研究

为了制备应用于太阳电池的优质多晶硅薄膜,研究了非晶硅薄膜的快速光热退火技术。先利用 PECVD 设备沉积非晶硅薄膜,然后放入快速光热退火炉中进行退火。退火前后的薄膜利用 X 射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测试其晶体结构及表面形貌,用电导率设备测试其暗电导率。研究表明退火温度、退火时间对非晶硅薄膜的晶化都有很大的影响,光热退火前先用常规高温炉预热有助于增大多晶硅薄膜的晶粒尺寸和暗电导率。     

激光晶化制备多晶硅薄膜技术

激光晶化是一种制作晶硅薄膜器件(如薄膜晶体管、太阳能电池)很有效的技术.展望了低温多晶硅薄膜的应用前景,详细介绍了近几年激光晶化制备多晶硅薄膜技术的研究成果,并就激光对非晶硅作用的原理作了简单讨论.     

通过倾斜多晶硅p-n结光电器件提高光电转换性能

本研究针对多晶硅p—n结光伏器件开展工作。基于倾斜光电转换器件的思想^[1]，倾斜本研究采用的光电转换器件使入射光线与器件表面法线成75度的夹角，从而使红外光在器件内形成多次全反射。这种内部全反射增加了光在器件内的光程，使得光在器件内的吸收得以增加。从采光的角度上发现，倾斜多晶硅光电转换器件可使器件的光电转换效率提高15％。此外，还发现了由倾斜器件造成开路电压稍微减小的现象并给予了解释。     

氢原子在Cat-CVD法制备多晶硅薄膜中的作用

采用钨丝催化化学气相沉积(Cat—CVD)方法制备多晶硅(p-Si)薄膜,研究氢气稀释率(FR(H2)／(FR(H2) FR(SiH4))对制备多晶硅薄膜的影响。XRD和喇曼光谱分析分别显示(111)面取向的多晶硅峰及喇曼频移为520cm^-1多晶硅峰的强度随氢气稀释率的增加而增强,由喇曼光谱计算的结晶度也有同样的趋势。通过分析测试结果得出,氢原子以表面脱氢、刻蚀弱的Si—Si键．及进入晶格内部进行深度脱氢等方式改善薄膜材料的结晶度。