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單層硅鍺(Si-Ge)薄膜外延生長(zhǎng)步驟

發(fā)布時(shí)間：2021-06-23 作者：axc 分享到：

在溫度為６００度左右，３英寸１１型Ｓｉ（１００）襯底上生長(zhǎng)了Ｓｉ／ＳｉＧｅ／Ｓｉ單層結(jié)構(gòu)，襯底經(jīng)過(guò)ＲＣＡ＋１０％ＨＦ酸清洗后立即送進(jìn)設(shè)備，生長(zhǎng)室本底真空ｌｆｆ７帕，襯底以順時(shí)針１０轉(zhuǎn)每秒的速度旋轉(zhuǎn)，生長(zhǎng)壓強(qiáng)約幾帕數(shù)量級(jí)。生長(zhǎng)步驟如下：

１，以流量為２ｓｃｃｍ生長(zhǎng)Ｓｉ緩沖層，生長(zhǎng)時(shí)間為１００秒。以改善外延襯底質(zhì)量。

２，關(guān)閉流量閥，抽生長(zhǎng)室氣體，以消除ＳｉＧｅ、Ｓｉ層生長(zhǎng)干擾，優(yōu)化生長(zhǎng)條件。

３，打開(kāi)氣路開(kāi)關(guān)，使ＳｉＨ４與Ｇｅ出氣體混合均勻，時(shí)間６０秒。

４，打開(kāi)氣路開(kāi)關(guān)，以Ｓｉｎ４：６ｅＨ４比為６：１ＳＣＣＭ生長(zhǎng)ＳｉＧｅ層，生長(zhǎng)時(shí)問(wèn)５０秒。

５，關(guān)掉氣路開(kāi)關(guān)，對(duì)生長(zhǎng)室抽殘余ｓｉｌ４４，Ｇｅｌ４４氣體３０秒，以獲得成分陡峭的ＳｉＧｅ，Ｓｉ層。

６，以２ＳＣＣＭ流量生長(zhǎng)Ｓｉ頂層，時(shí)間４５０秒。

ＨＲＸＲＤ測(cè)試表明獲得結(jié)晶良好ＳｉＧｅ外延層，ＸＴＥＭ測(cè)試（如下圖）表明獲得界面清晰，完整的層狀結(jié)構(gòu)，ｓｉ緩沖層、ＳｉＧｅ層、Ｓｉ頂層依次厚為４０ｎｍ、４５ｎｍ、１８０ｎｍ。同時(shí)發(fā)現(xiàn)購(gòu)買的硅片缺陷較大，這無(wú)疑對(duì)我們的外延質(zhì)量有重大影響。