[發(fā)明專利]一種低溫制備多晶硅膜材料的方法、得到的產(chǎn)品和用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010072029.6
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111155070B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋志偉;褚衛(wèi)國;徐麗華;閆蘭琴
• 申請（專利權(quán)）人: 國家納米科學(xué)中心
• 主分類號: C23C16/24
• 分類號: C23C16/24;C23C16/455;C23C16/52;C23C16/50;C23C16/02;C30B28/14;C30B29/06;C30B29/64
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種低溫制備多晶硅膜材料的方法，其特征在于，所述方法包括：采用高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備制備多晶硅膜材料，氣相沉積的溫度為140～160℃，所述高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備的功率為700～800W；

將襯底置于高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備腔體中，通入硅源、載體和保護(hù)氣體，進(jìn)行氣相沉積，獲得多晶硅膜材料，所述高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備腔體的工作壓力為1～10Pa，所述氣相沉積的速率為4～15nm/min，所述硅源的體積：載體和保護(hù)氣體的總體積＝(0.01～0.1):1。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備腔體的工作壓力為2～3Pa。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氣相沉積的速率為8～10nm/min。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅源的體積：載體和保護(hù)氣體的總體積為(0.04～0.06):1。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備腔體的真空度為3×10^-5～1×10^-6Pa。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述載體和保護(hù)氣體皆為惰性氣體。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述載體和保護(hù)氣體各自獨(dú)立的選自氖氣、氪氣、氮?dú)夂蜌鍤庵械娜我庖环N或至少兩種的混合。

8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述載體和保護(hù)氣體的純度皆大于99％。

9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述載體和保護(hù)氣體的純度皆大于99.99％。

10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述襯底為石英玻璃、金屬或柔性薄膜襯底。

11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述襯底上存在金屬薄膜或非金屬薄膜。

12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述柔性薄膜襯底為聚酰亞胺柔性薄膜。

13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述襯底在進(jìn)行氣相沉積前，進(jìn)行如下預(yù)處理：用丙酮和酒精超聲后，用去離子水清洗，然后干燥。

14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述用丙酮和酒精超聲的時間為3～10min。

15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述用丙酮和酒精超聲的時間為5～6min。

16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)將襯底置于高密度等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積設(shè)備腔體中，抽真空使背底真空度為3×10^-5～1×10^-6Pa，加熱襯底到140～160℃；

(2)按SiH₄氣體：載體和保護(hù)氣體的總體積比為(0.01～0.1):1，調(diào)整工作氣壓為1～10Pa，功率為700～800W，化學(xué)氣相沉積速率為4～14nm/min；

(3)在保護(hù)性氣體的氣氛下，降至室溫，得到所述的多晶硅膜材料。