[发明专利]一种改进的多晶硅薄膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种改进的多晶硅薄膜的制备方法，包括清洗玻璃基底，配置环境，在多晶硅衬底上获得一层SiO2颗粒膜作为过渡层，以高纯镍和高纯硅分别作为靶材，预溅射以除去硅、镍靶材靶表面的杂质；再在适合环境下开始镀膜，镀膜过程中两靶分别控制实现共同溅射，靶和基底的距离为200~300mm，镍靶的溅射时间为20～30min，硅靶的溅射时间为15～25min；镀膜完毕后在磁控溅射室内氩气氛围中退火，待样品温度降为室温时取出样品；再置于H3PO4∶醋酸∶HNO3∶HF∶H2O＝12∶1∶1∶2∶4的腐蚀液中浸泡5~15min，然后再进行镀膜，即可获得多晶硅薄膜。本发明节省了工艺，避免化学气相沉积方法的化学污染，制造成本低。

主权项

一种改进的多晶硅薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)选择FTO透明玻璃基底，然后通过以下步骤清洗：a 用去离子水将基底冲洗干净，将基底放进预先配制好的NH3·H2O:H2O2:H2O=1：1：5的清洗液中，在水浴恒温75℃下浸泡5～10 分钟；b 将基底取出，用去离子水清洗后， 再将基底放进HCl:H2O2:H2O=1：1：5的清洗液中，在水浴恒温75℃下浸泡5～10 分钟；c 将基底取出后，用去离子水清洗干净，放进盛有HF：H2O=1：1的溶液中，浸泡3～5 分钟，洗去表面的氧化层；d 最后将基底放进丙酮溶液中超声清洗5 分钟，再放进酒精溶液中超声清洗5 分钟，最后用去离子水冲洗干净；e：用分子泵抽本底真空至1×10‑4Pa 左右，加热衬底至温度为300℃，然后通入H2 气，用氢等离子体原位清洗15 分钟，工作条件为：工作功率100W，工作压强100Pa，流量30～40sccm，然后通过静电除尘枪吹干；(2) 将高纯粒径大约为10微米的SiO2颗粒和去离子水混合得到SiO2颗粒浆料，采用丝网印刷工艺在多晶硅衬底上印刷一层SiO2浆料，烘烤后在多晶硅衬底上获得一层SiO2颗粒膜作为过渡层；(3) 打开磁控溅射真空镀膜室，将步骤2）处理后的衬底放在转动支架上；开总电源，开机械泵，开真空室角阀，抽真空至2×10‑4～4×10‑4Pa；(4) 以高纯镍和高纯硅分别作为靶材，预溅射以除去硅、镍靶材靶表面的杂质； (5) 镀膜工作氛围为99.99%的氩气，保持镀膜室内温度为25～30℃，镀膜溅射工作气压到0.4～3.0Pa，通过流量控制器调整氩气流量为12～15sccm，镍靶和硅靶射的溅射功率分别为120～180W、12～25W，镀膜过程中两靶分别控制实现共同溅射，靶和基底的距离为200~300mm，镍靶的溅射时间为20～30min，硅靶的溅射时间为15～25min； (6) 启动温控电源，使多晶硅薄膜直接在溅射室内氩气氛围中退火，退火温度为480～560℃，退火时间30～90min； (7) 停机，关闭电源、泵和阀，待样品温度降为室温时取出样品；将样品置于H3PO4∶醋酸∶HNO3∶HF∶H2O＝12∶1∶1∶2∶4的腐蚀液中浸泡5min，再用去离子水清洗后吹干。