光照因素在光热退火法制备多晶硅中的影响分析

魏晋军 西北师范大学知行学院，甘肃兰州 730070

马书懿 西北师范大学物电学院

光照因素在光热退火法制备多晶硅中的影响分析

魏晋军 西北师范大学知行学院，甘肃兰州 730070

马书懿 西北师范大学物电学院

为改进多晶硅薄膜制造工艺，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）测试其晶体结构，用电导率设备测试其暗电导率。研究表明光照时间、光照强度都对非晶硅薄膜的晶化都有很大的影响，光波频率的影响作用更大。

光热退火；多晶硅薄膜；光照因素

引言

快速光热退火是近年来制备多晶硅薄膜过程中的一种新兴工艺[1-2]，它克服了传统高温炉生长法用时长，成本高，结晶质量较差的问题[3-4]。卤钨灯的光照因素是影响结晶质量的关键参数，所以研究光波频率与光照强度对多晶硅薄膜的影响，是改进发展光热退火法的一个重要研究方向。

1 实验

我们制备a-Si:H薄膜样品制备采用四室沉积设备，射频频率13.6MHz，工作气体是SiH4+H2混合气体，其中SiH4气体混合比为1:5，压强150Pa，射频功率80W，沉积时基片预加热至200℃，沉积时间为2h，制备好的非晶硅薄膜经台阶测厚仪测定，厚度约为1000nm。将制备好的a-Si:H薄膜进行快速退火，用 12个卤钨灯 (上下各6个)作为光热退火的光源，高纯氮气保护压力为1个大气压。一组为光热退火（12个灯，温度700℃）与不退火样品的对比；一组为采用相同数量卤钨灯照射，但退火温度不同；……