[發明專利]一種P型摻雜非晶硅薄膜的制備方法及裝置

有效

• 申請號: 201310548415.8
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103590015A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 彭壽;王蕓;馬立云;崔介東
• 申請（專利權）人: 蚌埠玻璃工業設計研究院;中國建材國際工程集團有限公司
• 主分類號: C23C16/24
• 分類號: C23C16/24;C23C14/26;C23C14/04;H01L31/18;H01L31/20
• 代理公司: 安徽省蚌埠博源專利商標事務所 34113
• 代理人: 倪波

1.一種P型摻雜非晶硅薄膜的制備方法，其特征在于，在真空腔室中設置金屬鉭絲作為進行化學氣相沉積的熱催化器，對制備非晶硅薄膜的反應氣體進行分解，并將分解物之間反應形成的硅基薄膜沉積在AZO導電玻璃上，其中鉭絲與襯底板之間的距離為10~15cm；鉭絲的直徑為0.5~0.8mm，通過電加熱，使鉭絲溫度為1700~1750℃；在真空腔室中設置一個熱反應蒸發器，以鋁作為蒸發源，以鉭絲纏繞的陶瓷坩堝作為加熱體，放置鋁的陶瓷坩堝表面法線與襯底板平面之間的夾角為75~85℃，坩堝口距襯底板的豎直距離為5~8cm，在進行鉭絲分解混合氣體進行化學氣相沉積的同時，控制陶瓷坩堝外壁所纏繞的鉭絲溫度為1200~1300℃，進行熱反應蒸發鋁材料，進行非晶硅薄膜的鋁摻雜，從而形成P型摻雜的非晶硅薄膜；

所述制備方法包括以下操作步驟：

將AZO導電玻璃放入真空腔室的襯底板上，向真空腔室同時通入混合反應氣體氫氣和硅烷，氫氣、硅烷的流量比為（1~1.5）∶1，通過襯底加熱器控制襯底板的溫度為200℃，對熱催化器鉭絲通過電加熱至1700~1750℃，通過控制反應氣體的流量使真空腔室體內反應氣體的氣壓為5~10Pa，然后開啟熱反應蒸發系統，并調節纏繞在陶瓷坩堝上鉭絲的通電電流，使該鉭絲溫度為1200~1300℃，最后打開磁控濺射靶材制備P型摻雜的非晶硅薄膜。

2.一種權利要求1所述P型摻雜非晶硅薄膜的制備裝置，包括一個真空腔室（1），真空腔室（1）內設有襯底板（5），襯底加熱器（9），襯底擋板（10），真空腔室（1）的底部接有真空泵（11），其特征在于，真空腔室（1）的上方設有與直流電源（4）電連接的金屬鉭絲（2）和反應氣體的進氣通道（8），真空腔室（1）的側壁裝有熱反應蒸發器（7），熱反應蒸發器（7）的出口接有陶瓷坩堝（6），陶瓷坩堝（6）表面法線與襯底板（5）平面之間的夾角為75~85℃，陶瓷坩堝口距襯底板的豎直距離為5~8cm，鉭絲距襯底板的距離為10~15cm，陶瓷坩堝（6）的外表面纏繞鉭絲（12），陶瓷坩堝（6）內部設置兩層開有圓孔的蒸發掩膜板（14、15）。

3.根據權利要求2所述的一種制備P型摻雜非晶硅薄膜的裝置，其特征在于，近坩堝口（16）的蒸發掩膜板（15）上開的圓孔數大于近坩堝底（13）的蒸發掩膜板（14）上開的圓孔數。