·98·科技論壇砷化鎵薄膜制備工藝及其應用發展董培講(四九硅業有限公司，河南新鄉)摘要：科學技術的快速發展，致使砷化鎵薄膜的制做工藝得到了建立優化，但是，砷化鎵薄膜也早已得到了廣泛的應用。本文介紹了結合現有工藝條件制做砷化鎵納米薄膜的多種_T-~E方式，細致研究了工藝條件對硅片納米薄膜應變系數的影響，剖析了砷化鎵薄膜制備工藝的應用發展，希望還能為相關人員提供參考借鑒。關鍵詞：砷化鎵薄膜；制備工藝；壓阻特點；應變系數近些年來，因為砷化鎵具有生產成本低，效率穩定性好、光電轉換效率高等優點，在一些半導體元件及集成電路中得到了廣泛的應用。因為雖然用價值，對硅片薄膜的研究遭到了多方。目前砷化鎵薄膜已廣泛地用于各類微電子元件的制造，其用途簡單從基極材料和互聯引線方面發展到絕緣隔離、太陽能電板、各種光電元件等，并且在半導體元件和集成電路也有著砷化鎵薄膜有著廣泛的應用。應用這些先進材料，可以大大增強生產的效率和產品的質量。1砷化鎵薄膜制備經過科學的調查研究可以發覺，砷化鎵薄膜的制做具有一定的難度，現階段的具體制備工藝可以簡單的分為兩類：低溫工藝與低溫工藝。
低溫工藝主要是指在室溫低于600~C的情況下，借助石英石作為襯底來進行制備，工藝相對簡單，而且石英石的價錢較高，總體的投入較高；高溫工藝，主要是指在室溫高于600~C的情況下，利用玻璃作為襯底進行砷化鎵薄膜的制備，這些工藝的制備過程相對復雜，但玻璃的成本投入較低，并且可以大面積的進行制做，所以有較多企業采用這一方法制備。砷化鎵薄膜的制備工藝有多種，包括：真空蒸發、磁控濺射，化學液相沉積等，其中最常用的制備方式是物理液相沉積法，該方式將工藝須要二氧化碳在等離子體提高沉積法、HWCVD等不同工藝條件下分解制做砷化鎵薄膜。化和二氧化碳的沉積是砷化鎵薄膜制做的第一步，是成膜的關鍵。隨即要將沉積的二氧化碳分子或則相應的官能團在襯底表面進行解吸，在解吸的過程中襯底表面會脫H，但是各類官能團的互相反應可以產生Si—Si鍵，促使多晶硅薄膜的進一步產生。經過了沉積過程后步入了脫H過程，這一過程是多晶硅薄膜產生的關鍵階段。H在反應過程中，通過二氧化碳分子的方式在襯底表面釋放，通過真空系統被抽走，也可以通過與襯底表面的側鏈相反應薄膜制備，產生新的氣態分子后被全部移除。
在等離子體不斷提高、化學氣不斷沉積的這一過程中，因為si的特殊性，只有在酸酐的含量達到臨界狀態是，才可能出現多個種類的si顆粒，隨后si顆粒附著在襯底的表面會發生進一步的物理反應，砷化鎵薄膜就會漸漸產生。經過以上情況的剖析可以得出一個推論，充分運用物理和化學的混和工藝實現砷化鎵薄膜的物理液相沉積，用于反應的二氧化碳通人沉積腔室的同時，經過輝光放電或則分解擴散離子團或二氧化碳分子是整個過程的第一部份，第一部份形成的反應物會有一些物理反應可以進行但是這種反應物會在襯底表面出現，其中還有一些反應物可以繼續進行物理反應，一系列的物理反應之后，會在襯底表面出現碰撞、遷移與沉積現象。同時、反應所形成的副產物解析后可弄成能通過真空系統抽走的相關二氧化碳反應物。除此之外，也可以通過RF—PECVD工藝，即射頻等離子提高化學液相沉積技術進行砷化鎵薄膜的制做。這些工藝須要在高溫的情況下明天沉積，將Sill二氧化碳和H：二氧化碳相混和，所以沉積的速度很低。這些工藝與常規工藝相比，具有電子體溫低、成品密度大、活性高的優點薄膜制備，才能提升制做效率，保證成品的質量。
2砷化鎵薄膜的壓阻特點最先報導砷化鎵壓阻特點的是美國的Onuma和。她們研究砷化鎵壓阻效應主要是由晶界內部遷移率、晶粒表面、晶粒間界遷移率導致的。砷化鎵薄膜材料通常由許多小碳化物組成，在晶界內部原子成周期性有序地排列，把每位碳化物看作小的單晶硅塊，不同晶向的小顆粒由晶界間界聯接。碳化物間界結構復雜，原子無序排列。3砷化鎵納米薄膜工藝實驗針對現有的砷化鎵壓阻特點理論進行了LPCVD納米薄膜工藝試驗，該工藝采用4英寸