SiC半導體表面處理技術研究.pdf

1、氫鈍化技術是利用氫原子終結表面懸掛鍵的一種技術。半導體經(jīng)氫鈍化處理后可以獲得干凈、平整、抗氧化能力強的表面，有利于制備高性能的MOS結構和歐姆接觸。由于SiC表面存在極性鍵，傳統(tǒng)的濕法氫鈍化技術并不適合SiC。常壓氫氣退火或RF等離子體處理方法中，為了使氫氣有效熱解，需要1000℃或650℃的高溫。而且溫度越高氫的表面覆蓋率越低。 本論文利用ECR等離子體系統(tǒng)，探索了低溫氫等離子體處理SiC的工藝條件；研究了低溫氫等離子體處理對

2、SiC表面化學結構和抗氧化能力的影響；研究了低溫氫等離子體處理對MOS電容器件和歐姆接觸的影響。實驗結果表明，低溫200℃處理12分鐘后，SiC表面出現(xiàn)最佳處理效果。隨著處理時間增加，處理效果變差，其原因是隨著處理時間的增加，SiC表面遭到了氫等離子體破壞。當處理溫度提高時，處理時間變短。在300℃處理5分鐘后出現(xiàn)最佳處理效果，在400℃處理4分鐘后出現(xiàn)最佳處理效果，在500℃處理2分鐘后出現(xiàn)最佳處理效果。雖然處理時間隨著處理溫度的升高

3、不斷降低，但處理效果逐漸變差，其原因是表面氫覆蓋率隨著溫度的升高不斷下降；RHEED分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)低溫氫等離子體處理12分鐘后，SiC表面變?yōu)榱?1×1)非重構相。XPS分析發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)濕法RCA處理后的SiC表面存在C的污染物。在200℃下經(jīng)氫等離子體處理12分鐘后，C的污染物消失。暴露在空氣中10分鐘后(裝樣時間)，經(jīng)等離子體處理的SiC表面O/Si的含量明顯低于傳統(tǒng)濕法RCA清洗的O/Si的含量。暴露在空氣中3小時后，經(jīng)等離子體處理的