[发明专利]一种低温下制备氢化纳米晶态碳化硅薄膜的方法

摘要

本发明公开了一种低温下制备氢化纳米晶态碳化硅薄膜的方法，首先将清洗好的衬底放置到螺旋波等离子体增强化学气相沉积装置的基片台上，然后对螺旋波等离子体增强化学气相沉积装置的反应室抽真空，并用氢等离子体清洗螺旋波等离子体增强化学气相沉积装置的基片台和反应室器壁，再加热基片台，向反应室通入反应气体并调节气压，向螺旋波等离子体增强化学气相沉积装置的等离子体产生室施加磁场并开启射频电源，开始碳化硅薄膜的沉积，至得到碳化硅薄膜样品，最后在氢气保护下降温至室温，取出样品，完成氢化纳米晶态碳化硅薄膜的沉积。本发明能够在低温下制备氢化纳米晶态碳化硅薄膜。

主权项

一种低温下制备氢化纳米晶态碳化硅薄膜的方法，使用等离子体增强化学汽相沉积技术，其特征在于包含如下步骤：A、清洗衬底，并将衬底放置到螺旋波等离子体增强化学气相沉积装置的基片台上，此衬底为单晶硅片或石英片或康宁玻璃或塑料衬底；B、利用螺旋波等离子体增强化学气相沉积装置的真空抽气系统对其反应室抽真空，使得反应室气压低于1×10-4Pa；C、氢等离子体清洗螺旋波等离子体增强化学气相沉积装置的基片台和反应室器壁，其步骤为：首先将氢气通入螺旋波等离子体增强化学气相沉积装置的等离子体产生室，然后开启射频电源，在0.1-10Pa的压强下利用氢等离子体对基片台和反应室器壁进行清洗，持续8-12分钟；D、加热基片台至150-400℃，向反应室通入反应气体，反应气体包括SiH4、CH4、H2，流量比H2∶(SiH4+CH4)＝(30-35)∶1，其中CH4与SiH4的流量比为(1.8-2.2)∶1，气压调节为0.1-10Pa，向等离子体产生室施加强度为1.0×10-2-3.0×10-2T的磁场，然后开启射频电源，功率保持在150-800W之间，开始碳化硅薄膜的沉积，至得到碳化硅薄膜样品；E、沉积完成后，首先关闭射频电源，再将CH4和SiH4流量调为零，保持H2流量不变，然后关闭外加磁场电源和基片台加热电源，在氢气保护下降温，基片台温度降到室温后，将H2流量调为零，真空抽气系统继续抽气3-8分钟，然后在反应室中充入干燥氮气至反应室中压强为一个大气压时，打开反应室取样窗口，取出沉积有氢化纳米晶态碳化硅薄膜的衬底，关闭反应室的取样窗口，完成氢化纳米晶态碳化硅薄膜的沉积。