高温处理对Si图形衬底上SiO_(2)掩膜层的影响

摘要

本文研究了用于3C-SiC薄膜选择性生长的Si基图形化衬底上不同厚度SiO_(2)掩膜层的稳定性与温度的关系。通过在Si(100)衬底上干氧氧化制备300 nm厚度和500 nm厚度的SiO_(2)掩膜层,采用光刻和湿法刻蚀工艺将SiO_(2)层刻蚀成周期性条形结构。光学显微镜图像表明,对于300 nm厚的SiO_(2)掩膜图形层在真空气氛中1200℃,保持16 min后发现高温处理不但使Si衬底表面的SiO_(2)掩膜图形消失,还会造成掩膜层下的Si衬底被过度反应,整个Si衬底表面变粗糙。在同样的温度和时间条件下,通入H_(2)(100 sccm)处理后仅发现SiO_(2)掩膜层消失;通入H_(2)与C_(2)H_(2)(3 sccm)混合气体处理后,发现加入C_(2)H_(2)对SiO_(2)掩膜层影响并不明显;而500 nm厚度的SiO_(2)掩膜层在同样3种条件下处理后能保持大面积的完整度。