生成沉積物的方法和硅基底表面上的沉積物技術

沉積物和在硅基底表面上生成沉積物的方法。沉積物包含氧化鋁，并且方法包括任何順序下的交替步驟：a）將作為氧前體的水和臭氧中的一種引入反應空間，b）將作為氧前體的水和臭氧中的另一種引入反應空間，c）將鋁前體引入反應空間并隨后吹掃反應空間；條件是，當步驟a）或步驟b）在步驟c）前時，則在步驟c）前吹掃反應空間，和當步驟a）在步驟b）前時或當步驟b）在步驟a）前時，不在步驟a）與步驟b）之間吹掃反應空間。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及在硅基底表面上生成包含氧化鋁的沉積物的方法。進一步，本專利技術涉及硅基底表面上的沉積物。
技術介紹
原子層沉積(ALD)是在不同形狀的基底上生成材料沉積物的公知方法。在ALD法中，兩種或更多種不同的化學劑(前體)以順序、交替的方式被引入反應空間，并且在反應空間中化學劑吸附在表面上，例如，在基底表面上。順序、交替引入化學劑或前體常被稱為脈沖或定量給予(化學劑或前體)。每種化學劑的脈沖之間通常存在吹掃期，在此期間不與方法所用的化學劑發生反應的氣流通過反應空間被引入。因此，該氣體，常被稱為載氣或吹掃氣體(purge gas)，對于方法所用的化學 劑是惰性的，并且吹掃反應空間，除去例如，過剩的化學劑和由表面與此前化學劑脈沖之間的反應產生的副產物。這種吹掃也可以其他方式安排，并且沉積方法可以其他名稱命名，如ALE (原子層外延)、ALCVD (原子層化學蒸氣沉積)、循環蒸氣沉積等。這些方法的重要特征是使沉積表面順序暴露于前體和前體主要在沉積表面上的生長反應。在本說明書中，除非另外說明，這些方法將被統稱為ALD型方法。具有理想厚度的沉積物可由ALD法通過重復數次脈沖順序生長，該脈沖順序包括上述包含前體物質的脈沖和吹掃期。該順序——被稱為“ALD循環”——的重復多少次的次數取決于目標厚度。在ALD法的應用中，半導體表面上的表面重組可存在問題，該應用包括半導體裝置，如光伏電池或發光二極管。在這些應用中，表面重組可導致例如位于或接近半導體表面的處于特定能量狀態(比能量狀態，specific energy state)的電荷載體被俘。這些能量狀態或表面狀態，如其常用名稱，可源自例如位于表面的雜質。用于鈍化一即減少硅表面的表面重組一的有希望的材料候選物是氧化鋁。現有技術，例如US 7476420，確認了三甲基鋁(TMA)和臭氧(O3)在ALD-循環中的應用，以使氧化鋁生長，用于基底表面的背面鈍化(RSP)，生成的沉積物具有良好的鈍化性質。但是，生長速率取決于臭氧濃度和/或處理溫度引發了問題。為以合理的脈沖時間實現均衡的生長速率和均衡的厚度外形，通常需要脈沖中高濃度的臭氧。進一步，TMA和水對于在硅表面上通過ALD法使氧化鋁生長的應用是技術人員已知的。在此，氧化鋁層均衡地生長，但導致硅表面上生成的沉積物具有弱鈍化性質。專利技術目的本專利技術的目的是提供在硅基底表面上生成包含氧化鋁的沉積物的新型方法解決現有技術中的上述技術問題。進一步，本專利技術的目的是提供硅基底表面上的沉積物。專利技術概述根據本專利技術的方法的特征在于權利要求I所述。根據本專利技術的硅基底表面上的沉積物的特征在于權利要求13所述。根據本專利技術在硅基底表面上生成沉積物的方法，其中沉積物包含氧化鋁，其包括任何順序的下述交替步驟a)將作為氧前體的水和臭氧中的一種引入反應空間，使得至少部分所述氧前體吸附到硅基底的沉積表面上，b)將作為氧前體的水和臭氧中的另一種引入反應空間，使得至少部分所述氧前體吸附到硅基底的沉積表面上，c)將鋁前體引入反應空間，使得至少部分鋁前體吸附到硅基底的沉積表面上，并隨后吹掃反應空間，條件是，當步驟a)或步驟b)在步驟c)前時，則在步驟c)前吹掃反應空間，和當步驟a)在步驟b)前時或當步驟b)在步驟a)前時，不在步驟a)與步驟b)之間吹掃反應空間。根據本專利技術的一個實施方式，用于在硅基底表面上生成沉積物，其中沉積物包含 氧化鋁，其包括任何順序的下述步驟a)將作為氧前體的水和臭氧中的一種引入反應空間，使得至少部分所述氧前體吸附到硅基底的沉積表面上，b)將作為氧前體的水和臭氧中的另一種引入反應空間，使得至少部分所述氧前體吸附到硅基底的沉積表面上，c)將鋁前體引入反應空間，使得至少部分鋁前體吸附到硅基底的沉積表面上，并隨后吹掃反應空間，條件是，當步驟a)或步驟b)在步驟c)前時，則在步驟c)前吹掃反應空間。根據本專利技術的一個實施方式，步驟a)、步驟b)和步驟c)以交替方式進行，即，這些步驟的不在時間上明顯重疊。因此，根據本專利技術的一個實施方式，步驟a)、步驟b)和步驟c)作為順序、不同的步驟進行。根據本專利技術的一個實施方式，步驟a)和步驟b)不在時間上重疊。根據本專利技術的一個實施方式，本專利技術的目的是在硅基底表面上生成鈍化沉積物。在本說明書中，表述“鈍化”、“表面鈍化”或其他相應的表述應被理解為用以減少表面重組，即用以減少鈍化表面一即硅基底表面一上或其緊鄰的電荷載體的重組的表面鈍化。根據本專利技術生成沉積物的方法基于在同一 ALD循環中將兩種不同氧前體一即水和臭氧——與鋁前體應用在一起，以生成包含氧化鋁的沉積物。根據本專利技術的一個實施方式，步驟a)和步驟b)可至少部分同時進行。換言之，水和臭氧可至少部分同時被引入反應器空間。根據本專利技術的一個實施方式，氧前體，即水和臭氧，可同時被引入反應空間。根據本專利技術的一個實施方式，步驟a)和步驟b)以任何順序相繼進行。換言之，氧前體，即水和臭氧，以任何順序被依次引入反應空間。根據本專利技術的一個實施方式，包括引入作為氧前體的水的步驟a)在包括引入作為氧前體的臭氧的步驟b)前進行。在不使本專利技術限于任何具體機制的情況下，假設當臭氧在引入水后被引入反應空間時，臭氧去除由水引入而留在反應空間中的可能的雜質，例如OH和C。根據本專利技術，當步驟a)在步驟b)前時或當步驟b)在步驟a)前時，不在步驟a)與步驟b)之間吹掃反應空間。這意為在開始向反應空間引入另外的氧前體時，反應空間將包含至少部分先被引入反應空間的氧前體。根據本專利技術所述的方法包括條件，即當步驟a)或步驟b)在步驟c)前時，則在步驟c)前吹掃反應空間。該條件確保在將鋁前體引入反應器空間前，反應空間經吹掃去除其他化學劑。至少部分所引入的前體吸附到硅基底的沉積表面上。在本說明書中，除非另外說明，術語“硅基底表面”、“基底表面”、“表面”或“沉積表面”用于命名基底的表面或基底上已形成的沉積物的表面。即，術語“沉積表面”應被理解為還包括基底還未暴露于任何前體的表面和已暴露于一種或多種前體的表面。因此，在基底上形成沉積物的過程中，當化學劑吸附到表面上時，“沉積表面”改變。根據本專利技術的一個實施方式，娃基底表面包含單晶娃。根據本專利技術另一實施方式，硅基底表面包含多晶硅(polysi I icon )。根據本專利技術的進一步實施方式，硅基底表面包含微晶娃。根據本專利技術的一個實施方式，在反應空間中，沉積物通過ALD型方法在娃基底表 面上生成。根據本專利技術另一實施方式，在ALD型方法中，沉積物的生長主要是熱激活的。當沉積物通過ALD型方法在硅基底表面上形成時，沉積物實現優良的共形性和均勻性。此外，當ALD型方法主要被熱激活——即，不采用等離子體激活時，可能的期望鈍化作用得到增強。根據本專利技術的一個實施方式，鋁前體選自含鋁的有機金屬化學劑。根據本專利技術的一個實施方式，鋁前體選自三甲基鋁和三乙基鋁。在本專利技術的一個實施方式中，鋁前體包括三甲基鋁。進一步，根據本專利技術的一個實施方式，方法包括步驟a)、步驟b)和步驟c)中至少一個重復至少一次。例如，步驟a)、步驟b)和步驟c)可以任何順序依次重復至少一次。在本專利技術一些實施方式中，包含氧化鋁的沉積物的厚度可通過如下增加重復將前體引入反應空間，以使其部分吸附到反應空間中的暴露表面上，即吸本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J·史卡波，
申請(專利權)人：貝尼科公司，
類型：
國別省市：