[发明专利]半导体晶面镀膜工艺

说明书

本发明公开一种半导体晶面镀膜工艺，包括以下步骤：S1：预处理：将半导体基片浸于清洗液中，45～60℃超声处理5～10min，洗涤、干燥；S2：等离子体沉积TiO₂膜：将半导体基片置于射频等离子体装置内，抽真空至10^‑2～10^‑1Pa，通入氩气至气压为20～30Pa，放电3～5min，再以60～120sccm流量通入钛酸四乙酯蒸汽、氧气的混合气体，沉积8～12s，350～400℃热处理1～2h；S3：气相沉积MgF₂膜：将半导体基片置于真空磁控溅射装置内，以金属镁作为靶材，抽真空至10^‑4～3×10^‑3Pa，设置靶材温度为200℃，溅射电流为10～13A，以100～500sccm流量通入SiF₄、水蒸气、氩气的混合气体，溅射25～50nm。本发明克服对靶材自身特性的要求，实现在较低温度下镀制TiO₂膜和MgF₂膜，镀膜效率高，膜层结构稳定，厚度均匀，适合工业化批量生产。

技术领域

本发明属于半导体加工技术领域，具体涉及一种半导体晶面镀膜工艺。

背景技术

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明应用、大功率电源转换等领域应用。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，其中，硅单晶和锗单晶主要应用于光学领域，如太阳能电池、红外光学镜头及窗口等。为了提高半导体的光能性能，提高光转化效率，减少光反射，通常在硅、锗等半导体晶体表面镀上一到数层光学薄膜。目前，半导体镀膜方法主要包括蒸发镀膜法、溅射镀膜法、化学气相沉积法，蒸发镀膜不适用于高熔点的材料，高熔点材料耗能高，蒸发慢，而溅射镀膜溅射不适用于低硬度材料和绝缘材料，由于直流溅射要求靶材能够将从离子轰击过程中得到的正电荷传递给与其紧密接触的阴极，从而该方法只能溅射导体材料，不适于绝缘材料，而对于大多数非金属材料的导电性都比较差。

基于以上所述，本发明提供一种在半导体晶面高效率镀制氧化钛防护膜、氟化镁增透膜的新方法。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种半导体晶面镀膜工艺。

本发明的技术方案概述如下：

一种半导体晶面镀膜工艺，包括以下步骤：

S1：预处理：将半导体基片浸于清洗液中，45～60℃超声处理5～10min，除去表面油污和杂质，清水冲洗3～4次，进行干燥；

S2：等离子体沉积TiO₂膜：将预处理后半导体基片置于射频等离子体装置内，抽真空至10^-2～10^-1Pa，通入氩气至气压为20～30Pa，以50～70W功率放电3～5min，再以60～120sccm流量通入钛酸四乙酯蒸汽、氧气的混合气体，沉积8～12s后，于350～400℃热处理1～2h；

S3：气相沉积MgF₂膜：将预镀膜后半导体基片置于真空磁控溅射装置内，以金属镁作为靶材，抽真空至10^-4～3×10^-3Pa，设置靶材温度为200℃，溅射电流为10～13A，以100～500sccm流量通入SiF₄、水蒸气、氩气的混合气体，溅射25～50nm。

优选的是，所述半导体基片材料为硅单晶、碳化硅单晶、锗单晶中的一种。

优选的是，所述清洗液包括以下质量百分比组分：氨基磺酸2.5～5％、氢氟酸1～3％、聚天冬氨酸3～6％、聚氧乙烯脂肪酸酯1～2％、水补足余量。

优选的是，所述钛酸四乙酯蒸汽、氧气的体积比为1：(1.2～2.4)。

优选的是，所述SiF₄、水蒸气、氩气体积比为1：(3～4)：(40～65)。