[发明专利]一种利用原子层沉积法制备SnO2

说明书

本发明公开了一种利用原子层沉积法制备SnO₂薄膜的方法，涉及SnO₂薄膜制备技术领域，包括以下步骤，将清洗后的硅衬底放入原子层沉积设备的反应室中，并将反应室抽真空；在原子层沉积设备内进行原子层沉积循环，即可得到的SnO₂薄膜；之后往真空反应室里面充入惰性气体，清扫过量锡源和反应副产物，并让硅衬底自然冷却至室温后取出；将沉积有SnO₂的硅衬底放入管式炉中，经退火处理后，即可得到均匀的SnO₂薄膜，具备了通过采用原子层沉积法制备SnO₂薄膜，可通过反应周期精确控制薄膜厚度，并且反应过程温度低，对基底层损伤小，薄膜厚度精确可控，薄膜均匀性好，与其它沉积方法相比具有优异的成膜保型性、三维贴合性的效果。

技术领域

本发明涉及SnO₂薄膜制备技术领域，具体为一种利用原子层沉积法制备SnO₂薄膜的方法。

背景技术

氧化锡膜组成为氧化锡的薄膜，特点为高导电性，在可见光波段有良好的透光性，较高的红外叹射率和紫外吸收性，氧化锡膜通常采用化学气相沉积或反应磁控溅射法制备，主要用于作电阻器，光电元件、太阳能电池、场致发光元件、显示器、红外反射透光玻璃等，为了增强透明导电效果，常常在氧化锡膜中掺入氧化锑。

利用化学气相沉积或反应磁控溅射法制备的SnO₂薄膜，较难控制厚度、并且均匀性差、沉积温度高、与衬底材料结合力差，无法满足实际需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用原子层沉积法制备SnO₂薄膜的方法，具备了通过采用原子层沉积法制备SnO₂薄膜，可通过反应周期精确控制薄膜厚度，并且反应过程温度低，对基底层损伤小，薄膜厚度精确可控，薄膜均匀性好，与其它沉积方法相比具有优异的成膜保型性、三维贴合性的效果，解决利用化学气相沉积或反应磁控溅射法制备的SnO₂薄膜，较难控制厚度、并且均匀性差、沉积温度高、与衬底材料结合力差，无法满足实际需要的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用原子层沉积法制备SnO₂薄膜的方法，包括以下步骤：

步骤S1：对硅衬底采用RCA标准清洗，之后用去离子水冲洗，再用干燥氮气吹干；

步骤S2：将清洗后的硅衬底放入原子层沉积设备的反应室中，并将反应室真空度抽至10-3Pa以下；

步骤S3：以四(二甲胺基)锡为锡源，锡源加热温度为45℃，以H2O为氧源，在惰性气体氛围中，进行原子层沉积循环，即可得到的SnO₂薄膜；

步骤S4：沉积完SnO₂薄膜后，往真空反应室里面充入惰性气体，清扫过量锡源和反应副产物，并让硅衬底自然冷却至室温后取出；

步骤S5：将沉积有SnO₂的硅衬底放入管式炉中，经退火处理后，即可得到均匀的SnO₂薄膜。

可选的，所述步骤S1中RCA标准清洗法主要包括以下几种清洗液；SPM：由浓硫酸和双氧水组成；氢氟酸；APM:由氨水、纯净水和双氧水组成；HPM：由盐酸、双氧水和纯净水组成，硅衬底经过RCA标准清洗法清洗之后，在硅衬底表面形成硅醇键。

可选的，所述步骤S2中硅衬底放入原子层沉积设备反应室之前，通过热空气对硅衬底进行预热，热空气温度为250～400℃、流量为500～2000标准升/分钟，将硅衬底承载器预热到190～250℃。

可选的，所述步骤S4中惰性气体清扫时间为10～50s，流量为10～300mL/min，维持体系压力为1.5×103～8×103Pa。