[發明專利]微晶硅薄膜的沉積方法及等離子體輔助沉積的監控裝置

有效

• 申請號: 200910261946.2
• 申請日: 2009-12-23
• 公開（公告）號: CN102108494A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 杜陳忠;李升亮;梁沐旺;黃振榮;張家豪
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: C23C16/24
• 分類號: C23C16/24;C23C16/513;C23C16/52
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

1.一種微晶硅薄膜的沉積方法，包括：

以開回路且未調變參數的制作工藝進行等離子體輔助沉積；以及

當該開回路且未調變參數的沉積制作工藝達到預設的薄膜結晶率時，以閉回路且調變參數的制作工藝進行等離子體輔助沉積，其中該閉回路且調變參數的制作工藝為監控該等離子體中的SiH^*和Hα活性物種，并調整該等離子體輔助沉積中的制作工藝參數，使該等離子體中的SiH^*和Hα活性物種的等離子體光譜強度值維持在目標值及其允許范圍內，以提高鍍膜沉積速率。

2.如權利要求1所述的微晶硅薄膜的沉積方法，其中達到該預設的薄膜結晶率是通過控制結晶沉積時間，該結晶沉積時間由以下方法決定：

以該開回路且未調變參數的制作工藝進行等離子體輔助沉積；以及

量測不同沉積時間的微晶硅薄膜結晶率，以獲得微晶硅薄膜結晶率穩定所必需的該結晶沉積時間。

3.如權利要求2所述的微晶硅薄膜的沉積方法，其中該閉回路且調變參數的制作工藝是在該結晶沉積時間后接續進行。

4.如權利要求1所述的微晶硅薄膜的沉積方法，其中該制作工藝參數包括：氫氣流量、硅烷流量、功率、壓力或溫度。

5.如權利要求2所述的微晶硅薄膜的沉積方法，其中該目標值為該結晶沉積時間之時，其SiH^*和Hα活性物種的等離子體光譜強度值。

6.如權利要求1所述的微晶硅薄膜的沉積方法，其中該允許范圍為該結晶沉積時間之時，其SiH^*和Hα活性物種的等離子體光譜強度值的1％。

7.如權利要求1所述的微晶硅薄膜的沉積方法，其中該監控該等離子體中的SiH^*和Hα活性物種的步驟是采用等離子體成分光譜分析儀(OpticalEmission?Spectrometer，OES)，量測該SiH^*以及Hα活性物種的等離子體光譜強度值。

8.如權利要求1所述的微晶硅薄膜的沉積方法，其中該監控該等離子體中的SiH^*和Hα活性物種的步驟是采用殘氣分析儀(Residual?Gas?Analyzer，RGA)。

9.如權利要求1所述的微晶硅薄膜的沉積方法，其中該監控該等離子體中的SiH^*和Hα活性物種的步驟是采用等離子體成分光譜分析儀和殘氣分析儀。

10.如權利要求1所述的微晶硅薄膜的沉積方法，其中該微晶硅薄膜的沉積方法是運用于制作硅薄膜型太陽電池的微晶硅薄膜。

11.如權利要求1所述的微晶硅薄膜的沉積方法，其中該沉積方法提高該微晶硅薄膜的沉積速度。

12.一種等離子體輔助沉積的監控裝置，包括：

等離子體輔助沉積裝置；

等離子體成分分析裝置，連接該等離子體輔助沉積裝置；及

制作工藝調變系統，連接該等離子體成分分析儀裝置和該等離子體輔助沉積裝置。

13.如權利要求12所述的等離子體輔助沉積的監控裝置，其中該等離子體輔助沉積裝置包括：

真空腔體；

上電極和下電極位于該真空腔體中；

功率產生器連接該上電極和該下電極；

氫氣管路，連接該真空腔體；

硅烷管路，連接該真空腔體；

第一氣體質量流量控制器，連接該氫氣管路；及

第二氣體質量流量控制器，連接該硅烷管路。

14.如權利要求12所述的等離子體輔助沉積的監控裝置，其中該等離子體成分分析裝置為等離子體成分光譜分析儀。

15.如權利要求12所述的等離子體輔助沉積的監控裝置，其中該等離子體成分分析裝置為殘氣分析儀。

16.如權利要求12所述的等離子體輔助沉積的監控裝置，其中該該等離子體成分分析裝置包括等離子體成分光譜分析儀和殘氣分析儀。

17.如權利要求12所述的等離子體輔助沉積的監控裝置，其中該制作工藝調變系統為計算機為基礎的系統，用于接收和處理該等離子體成分分析裝置所量測得的信號后，對該等離子體輔助沉積裝置進行制作工藝參數的調整。

18.如權利要求13所述的等離子體輔助沉積的監控裝置，其中該制作工藝調變系統可調整該等離子體輔助沉積裝置的功率產生器和氣體質量流量控制器。