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研究生： 彭智宏
Zhi-Hong Peng
論文名稱： 低溫製作大晶粒複晶矽薄膜之研究
Fabrication of Poly-Silicon Thin Films at Low Temperature by PECVD
指導教授： 陳培麗
Pei-Li Chen
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 光電科學與工程學系
Department of Optics and Photonics
畢業學年度： 90
語文別： 中文
論文頁數： 70
中文關鍵詞： 化學氣相沉積法 、多晶矽薄膜 、低溫
外文關鍵詞： low temperature, poly-silicon thin films, PECVD
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    • 本實驗採用自行設計組裝的高週波偏壓輔強射頻感應耦合電漿輔助化學氣相沉積系統，用矽烷/氫氣/氬氣等氣體為原料，在玻璃基板及矽基板上於低溫（＜50 ℃）合成矽薄膜，研究不同參數對薄膜的影響及沉積矽薄膜的最佳參數。所得之矽薄膜以探針測厚儀量測薄膜厚度、傅立葉轉換紅外光光譜儀分析薄膜的鍵結結構、掃描式電子顯微鏡來觀察薄膜表面形態及結晶尺寸、拉曼光譜儀測量薄膜的鍵結狀態、 X光繞射分析儀分析薄膜的結晶結構及其方向性。
    經實驗發現最佳參數為SiH4分壓為20 mTorr，H2分壓為40 mTorr，Ar分壓為40 mTorr，高週波能量（W1）為90 watts，輔助偏壓能量（W2）為10 watts，可成長出晶粒尺寸高達0.6 μm的大晶粒矽薄膜。

    摘要………………………………………………………………….….i 謝誌…………………………………………………………………..…ii 目錄…………………………………………………………………….iii 圖目錄…………………………………………………………………….v 表目錄……………………………………………………………..……vi 第一章 簡介……………………………………………………………..1 第二章 文獻回顧……………………………………………….…….…3 2.1 矽薄膜的分類…………………………………………….3 2.2 矽薄膜的特性與應用…………………………………….7 2.2.1 矽薄膜的特性…………………………………….7 2.2.2 矽薄膜的應用……………………………………10 2.3 複晶矽薄膜的製造技術………………………………..13 2.4 電漿技術…………………………………………………18 2.4.1 冷、熱電漿的區別………………………………18 2.4.2 能量傳送方式與供應之頻率……………………22 2.4.3 PECVD之反應機構………………………………..23 2.5 高週波偏壓應用………………………………….…….26 第三章 實驗方法與步驟………………………………….……………28 3.1 系統設備………………………………………………….28 3.1.1 實驗材料……………………………………………28 3.1.2 鍍膜系統………………………………….……….29 3.2 流量與系統壓力的關係…………………………………33 3.2.1 原理………………………………………………33 3.2.2 求各個氣體壓力時變率的步驟………………..34 3.3 薄膜的製作………………………………………………37 3.4 薄膜的分析……………………………………………..39 第四章 結果與討論…………………………………………………..41 第五章 結論與展望……………………………………………………67 參考文獻……………………………………………………………….68


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