Abstract
本文主要使用光譜橢圓儀(Spectroscopic Ellipsometer)來研究非晶矽(amorphous silicon)薄膜透過熱退火處理轉變成多晶矽(poly silicon)薄膜之光學性質。我們將非晶矽薄膜沉積在已成長12nm氧化層之矽晶圓(100)上，將非晶矽薄膜經過15種製程條件後所得到多晶矽薄膜之試片以及直接沉積多晶矽薄膜之試片，利用參數式半導體模型(parametric semiconductor model)來分析試片各自多晶矽薄膜之光學常數(optical constant)與介電函數(dielectric function)。可以發現多晶矽薄膜與單晶矽(crystalline silicon)薄膜介電函數的臨界點(critical point)不同，當介電函數越接近單晶矽之多晶矽薄膜，其在光通訊波段1310nm與1550nm之消光係數(extinction coefficient)越低。最後發現製程條件為a-Si + RTA 1050℃ 20s + 600℃ 24hr + 900℃ 20hr得到之多晶矽薄膜在光通訊波段之消光係數最低。利用原子力顯微鏡發現利用非晶矽薄膜透過熱退火處理轉變成多晶矽薄膜之表面粗糙度比直接沉積多晶矽薄膜較為平坦。再透過電容電壓量測與漏電流量測發現試片經過熱退火處理後，仍保有金氧半電容與低漏電流之特性。