ES2662859T3 - Procedimiento para la preparación de revestimientos estructurados a partir de silicio y/o germanio - Google Patents

Abstract

Procedimiento en fase líquida para la preparación de revestimientos estructurados a partir de silicio y/o germanio, caracterizado por que - se aplica al menos una composición de revestimiento sobre un sustrato, - el revestimiento que resulta se activa parcialmente sobre el sustrato revestido - y el revestimiento no activado se oxida sobre el sustrato.

Description

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La activación térmica se lleva a cabo preferiblemente a una temperatura de 200 – 1000ºC, preferiblemente a 250 – 750ºC, de manera especialmente preferida a 300 – 700ºC. Tiempos de activación térmica oscilan preferiblemente entre 0,1 ms y 360 min. El tiempo de activación oscila, más preferiblemente, entre 0,1 ms y 10 min, de manera particularmente preferida entre 1 s y 120 s.

Realizaciones del proceso energético particularmente rápidas pueden tener lugar, por ejemplo, mediante el empleo de un radiador IR, una placa calefactora, un troquel de caldeo, una estufa, una lámpara de destello, un plasma (en particular, un plasma de hidrógeno) o una corona con una composición adecuada del gas, una instalación RTP, una instalación de microondas o un tratamiento por chorros de electrones (si es necesario, en cada caso en estado previamente caldeado o bien hecho funcionar en caliente).

Alternativamente o bien de forma complementaria, puede tener lugar una activación mediante irradiación con radiación electromagnética, en particular con luz UV. El tiempo de activación puede oscilar en este caso preferiblemente entre 1 s y 360 min. La estructuración o bien activación parcial puede realizarse en este caso, p. ej., mediante el empleo de fuentes de radiación en forma de puntos o líneas o mediante el empleo de máscaras. De manera particularmente preferida, la activación se lleva a cabo mediante irradiación con radiación láser. El uso de fuentes de radiación en forma de puntos o líneas, en particular de láseres, es ventajoso, ya que con ello se pueden obtener estructuras particularmente finas. Además, en el caso de utilizar radiación monocromática, a través de un ajuste preestablecido de la longitud de onda necesaria para la activación, puede reducirse la absorción parasitaria y, con ello, impedirse el calentamiento indeseado del sustrato y/o del entorno. El uso de radiación electromagnética para la activación es, en virtud de ello, por consiguiente preferida.

Asimismo, es posible una activación bajo bombardeo de iones. En este caso, los iones pueden generarse de maneras diferentes. Con frecuencia pasan a emplearse la ionización por choque, en particular ionización por choque de electrones (EI) o ionización química (CI), fotoiniciación (PI), ionización del campo (FI), bombardeo con átomos rápidos (FAB), desorción/ionización por láser sustentada por la matriz (MALDI) e ionización por electroproyección (ESI). Una estructuración puede alcanzarse asimismo a través de máscaras en el caso del bombardeo con iones.

La activación parcial conduce, por consiguiente, a zonas sobre el sustrato en las que la composición de revestimiento que se encuentra sobre el mismo fue convertida, y en zonas en las que la composición de revestimiento que se encuentra por encima no fue convertida.

Por una activación puede entenderse en este caso una transformación de los precursores segregados de la película de revestimiento resultante en capas de semiconductor amorfas o cristalinas. Preferiblemente, la activación en el caso de utilizar exclusivamente precursores con contenido en silicio se lleva a cabo de modo que después de la conversión resultan capas de silicio estructuradas, amorfas o cristalinas, en particular policristalinas o monocristalinas. Medios y modos para ello son conocidos por el experto en la materia.

Si antes de la conversión no se realizó un secado, las zonas no convertidas pueden secarse también después de la conversión parcial. El secado tiene lugar también aquí a temperaturas por debajo de 200 ºC, preferiblemente en el intervalo de 100 a 200 ºC. A través del secado pueden ajustarse estados también definidos en las zonas con revestimiento no convertido, con las que se pueden controlar conjuntamente las propiedades ópticas y eléctricas del revestimiento después de la etapa de oxidación entonces subsiguiente.

Después de la conversión parcial, se oxida el revestimiento sobre el sustrato no convertido. Por consiguiente, en las zonas con un revestimiento no convertido resultan estructuras estratificadas con contenido en óxido de silicio y/u óxido de germanio. Las zonas con contenido en silicio y/o germanio convertidas, obtenidas mediante la conversión previa, no se oxidan en este caso, de modo que con el procedimiento de acuerdo con la invención se pueden obtener estructuras estratificadas con contenido en silicio y/o germanio que limitan directamente en las estructuras estratificadas con contenido en óxido de silicio y/u óxido de germanio. Ambas estructuras estratificadas se diferencian en sus propiedades electrónicas, de modo que frente al estado de la técnica se pueden preparar capas estructuradas a través de una vía más sencilla. Así, con el procedimiento de acuerdo con la invención pueden prepararse, a elección, composiciones de revestimiento adecuadas, p. ej., capas semiconductoras de silicio y/o germanio que son contiguas a capas de óxido de silicio u óxido de germanio que pueden servir como capas de pasivación o de aislamiento. Una gran ventaja de la oxidación de las zonas no convertidas (con respecto a su separación) es que, en el caso de la función errónea de, p. ej., boquillas de presión, se pueden evitar cortocircuitos. Además, las estructuras estratificadas de óxido de silicio y/u óxido de germanio representan capas de pasivación mejores que otras alternativas conocidas en el estado de la técnica. Además, se suprime una etapa de aplicación separada para estas capas de pasivación, dado que el precursor para las mismas ya fue aplicado sobre el sustrato con la composición de revestimiento para la preparación de la capa con contenido en silicio y/o germanio.

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