| 專利範圍 |
1.一種藉表面化學處理在II-VI族半導體基板上液相沉積
二氧化矽的方法,包含下列步驟:a)清潔一II-VI族半導
體基板; b)將清潔過的II-VI族半導體基板浸於一鹼性水
溶液中; c)從該鹼性水溶液中取出該II-VI族半導體基板
;及d)進行液相沉積而在步驟C)所獲得的II-VI族半導體
基板表面上形成二氧化矽膜。
2.如申請專利範圍第1項的方法,其該II-VI族半導體基
板為HgCdTe基板。
3.如申請專利範圍第1項的方法,其中該鹼性水溶液具有
一pH 値介於10 至12。
4.如申請專利範圍第3項的方法,其中該鹼性水溶液為氨
水或一緩衝的(buffered)氨水水溶液。
5.如申請專利範圍第1項的方法,其中的步驟b)係於室溫
下進行。
6.如申請專利範圍第1項的方法,其中的步驟b)將清潔過
的II-VI族半導體基板浸於該鹼性水溶液中0.1至10分鐘。
7.如申請專利範圍第1項的方法,其中的步驟b)將清潔包
含將該II-VI 族半導體基板依序一或多種有機溶劑清洗、
以去離子水清洗、以一惰性氣體吹乾、以一溴甲醇溶液蝕
刻、以純甲醇清洗及以一惰性氣體吹乾。
8.如申請專利範圍第7項的方法,其中的溴甲醇溶液具有
0.5-3體積%的溴含量,且溴甲醇溶液蝕刻的時間介於0.
1至5分鐘。
9.如申請專利範圍第1項的方法,其中從該鹼性水溶液中
取出的II-VI族半導體基板被進一步置於一惰性氣體中揮
發乾燥再進行步驟d)。
10.如申請專利範圍第1項的方法,其中的步驟d)的液相
沉積的進行係將該II-VI族半導體基板浸於一過飽和氫氟
矽酸(H2SiF6)水溶液。
11.如申請專利範圍第10項的方法,其中該過飽和氫氟矽
酸(H2SiF6)水溶液具有一氫氟矽酸濃度範圍介於
1.3至2.2M,且進一步包含一濃度介於0.001至0.02 M硼酸
。
12.如申請專利範圍第11項的方法,其中該過飽和氫氟矽
酸(H2SiF6)水溶液包含一濃度介於0.0075至
0.02M硼酸。
13.如申請專利範圍第1項的方法,其中的步驟d)的液相
沉積係於一範圍介於10℃至50℃的溫度進行。
14.如申請專利範圍第10項的方法,其中該過飽和氫氟矽
酸(H2SiF6)水溶液係將二氧化矽粉末溶於一氫氟矽酸濃度
範圍介於2至4M的氫氟矽酸水溶液,濾去其中末溶的二氧
化矽粉末,添加水及一硼酸水溶液至所獲得濾液而製備。
15.如申請專利範圍第1項的方法,其中該鹼性水溶液為
雙氧水水溶液。
16.一種半導體裝置,包含一HgCdTe 基板、一形成於該
HgCdTe 基板的一表面上的界面層及一形成於該界面層上
的二氧化矽保護層(passivation layer),其中該二氧化
矽保護層含有矽氟鍵,並且該界面層實質上由Cd 與Te 的
氧化物所組成。
17.如申請專利範圍第16項的半導體裝置,其中該二氧化
矽保護層具有一介於1.37至1.47 的折射率。
18.如申請專利範圍第16項的半導體裝置,其中該二氧化
矽保護層係使用申請專利範圍第2項的方法而製備。
19.如申請專利範圍第18項的半導體裝置,其中該鹼性水
溶液具有一pH 値介於10 至12。
20.如申請專利範圍第19項的半導體裝置,其中該鹼性水
溶液為氨水或一緩衝的(buffered)氨水水溶液。
21.如申請專利範圍第18項的半導體裝置,其中的步驟b)
係於室溫下進行。
22.如申請專利範圍第18項的半導體裝置,其中的步驟b)
將清潔過的HgCdTe 基板浸於該鹼性水溶液中0.1至10 分
鐘。
23.如申請專利範圍第18項的半導體裝置,其中的步驟a)
的清潔包含將該HgCdTe 基板依序一或多種有機溶劑清洗
、以去離子水清洗、以一惰性氣體吹乾、以一溴甲醇溶液
蝕刻、以純甲醇水清洗及以一惰性氣體吹乾。
24.如申請專利範圍第23項的半導體裝置,其中的溴甲醇
溶液具有0.5-3體積%的溴含量,且溴甲醇溶液蝕刻的時
間介於0.1至5分鐘。
25.如申請專利範圍第18項的半導體裝置,其中從該鹼性
水溶液中取出的HgCdTe 基板被進一步置於一惰性氣體中
揮發乾燥再進行步驟d)。
26.如申請專利範圍第18項的半導體裝置,其中步驟d)的
液相沉積的進行係將該HgCdTe 基板浸於一過飽和氫氟矽
酸(H2SiF6)水溶液。
27.如申請專利範圍第26項的半導體裝置,其中該過飽和
氫氟矽酸(H2SiF6)水溶液具有一氫氟矽酸濃度範圍介於1.
3至2.2M,且進一步包含一濃度介於0.001至
0.02 M 硼酸。圖示簡單說明:第一圖所示為本發明方法
之液相沉積(沉積溫度40℃)溶液的H2SiF6濃度SiO2 沉
積速率之關係,其中曲線-■-及一●-分別表示硼酸濃
度0.01M 及0.015M。第二圖顯示本發明方法之液相沉積的
沉積速率與沉積溫度(35℃-45℃)的關係,其中為2.0M
及硼酸濃度為
0.015M。第三圖為顯示本發明方法之液相沉積二氧化矽的
表面型態的電子掃瞄顯微鏡(scan electron microscopy,
SEM)照片,此SEM 照片係在15 KV 的電子束、放大倍率為
20K 及傾斜30�的條件下所攝得,該二氧化矽係在液相沉
積水溶液的H2SiF6濃度為20.M、H3BO3濃度為
0.015 M及成長溫度為40℃的條件下成長。第四圖為一具
有一依本發明方法成長之氧化層(SiO2)的HgCdTe 基板的
傅立葉轉換紅外線頻譜(Fouriertransform infrared,
FTIR),其中成長條件為H2SiF6濃度= 20.M、H3BO3 濃度=
0.015 M 及長成溫度為為40℃,及SiO2膜的厚度為1390A
。第五圖為一具有一依本發明方法成長之氧化層(SiO2)的
HgCdTe 基板的歐傑電子光譜(Auger electron
spectrometer, AES),其中橫軸為濺散(sputtering)時間
而縱軸為原子濃度。第六圖所示為一MOS (A1/LPD-SiO2/
HgCdTe)電容器結構在77K 之高頻(1MHz)的電容-電壓特性
曲線,其中該LPD-SiO2具有1540A厚度,其係在H2SiF6濃
度= 20.M、H3BO3濃度= 0.015 M 及成長溫度為為40℃的
條件下成長。第七圖所示為一MOS (A1/LPD-SiO2/HgCdTe)
電容器結構在77K 之電流-電壓特性曲線,其中該LPD-
SiO2具有1540A厚度,其係在H2SiF6濃度 = 20.M、H3BO3
濃度= 0.015 M 及成長溫度為為40℃的條件下成長。 |
