Abstract
目前半導體元件發展的方向, 為縮小元件尺寸; 亦即希望在單位面積內容納最多的元件. 而低溫之下的固態擴散係數較小, 可有效避免磊晶內的擴散發生, 另外一方面, 低溫矽磊晶可使元件由二維平面的構造進展到三維立體的構造. 故低溫矽磊晶成長對元件發展極有助益.本文係討論以電漿輔助氣相沉積法, 所成長之低溫矽磊晶, 其結構性質與反應機構. 實驗設備主要為一非超高真空的電漿輔助化學氣相沉積系統, 製程溫度( 攝氏一百一十度至三百五十度 ), 反應氣體的流量比例與供給的電漿能量(5-50W ), 為主要的反應變數.最低可於攝氏一百六十五度得到矽磊晶成長.由實驗的結果可得, 改良過的旋蝕法清洗後的試片, 可得到一氫鈍化的矽表面, 可有效的避免雜質污染及與空氣產生氧化反應. 而在氫氣氛中進行的加熱過程則可有效的降低試片表面的有機雜質量.較高且適當的反應氣體流量比( H2/SiH4 約4), 較高的製程溫度( 攝氏三百度以上 ), 以及較低的電漿功率( 10W 以下 ), 可得到品質較佳的矽磊晶.在反應機構方面, 矽磊晶的成長速率與反應氣體流量比( SiH4/H2 )及電漿功率之間均存在一線性關係, 與製程溫度間攝氏一百六十五度至三百度之間則存有一阿瑞尼斯關係, 其活化能約為 0.05 eV. 在三百至三百五十度之間則成長速度隨溫度昇高而降低.本文分七部分, 分為摘要; 簡介; 實驗步驟;結果與討論; 結論; 未來的實驗方向; 及參考文獻.