Abstract
We firstly report that formation of $SiO_2$ layer on Si surface can be effectively prevented by flowing the $Si_2H_6$ gas during the heating-up procedure for amorphous Si depositions. In this way, amorphously deposited Si layer onto crystalline Si substrates can be grown epitaxially during the post-deposition heat treatments. The suppression of surface $SiO_2$ can be explained in terms of adsorption of SiHx adspecies, instead of oxygen from residual gases in the reactors, to Si surfaces after desorption of hydrogen from H-passivated Si surfaces. Employing $Si_2H_6$ flowing and soild phase epitaxial growth, high-quality epitaxial Si layer can be obtained at low temperatures below $600^{\circ}C$ without conventional high temperature cleaning procedures.
비정질 Si 막의 증착을 위해 승온시 $Si_2H_6$ 가스를 주입함으로써 Si 표면의 $SiO_2$ 의 형성을 방지할 수 있었다. 또한 이렇나 공정을 이용하여 증착된 비정질 Si 의 후열처리에 의한 고상 에피텍시 성장이 가능하였다. 승온시 $Si_2H_6$ 가스 주입에 의한 표면 $SiO_2$의 형성 방지는 증착 승온시 SiHx 분위기를 만들어 줌으로써 , Si 기판표면의 passivation H의 탈착과 동시에 일어나는 반응기 잔류 가스중에 의한 O의 흡착대신 SiHx를 흡착시킴으로써 가능한 것으로 판단된다. 이러한 방법을 이용하여 기존에 보고된 고온 cleaning 공정없이도 고품위의 결정성을 갖는 에피텍시 막을 $600^{\circ}C$미만의 저온 공정으로 제조할 수 있었다.
