一种低温高速沉积氢化非晶氮化硅薄膜的方法

摘要

本发明公开了一种低温高速沉积氢化非晶氮化硅薄膜的方法，首先将清洗好的衬底放置到对靶磁控溅射装置的基片台上，然后对对靶磁控溅射装置的反应室抽真空，并用氩等离子体清对靶磁控溅射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，开启溅射电源并开始非晶氮化硅薄膜的沉积，至得到非晶氮化硅薄膜样品，最后在氢气保护下降温至室温，取出样品，完成氢化非晶氮化硅薄膜的沉积。本发明能够利用对靶磁控反应溅射沉积技术在低温下快速沉积氢化非晶氮化硅薄膜。

主权项

一种低温高速沉积氢化非晶氮化硅薄膜的方法，使用对靶磁控反应溅射沉积技术，其特征步骤在于：A、取一单晶硅片衬底，先用丙酮和甲醇混合液浸泡3分钟，取出烘干，再用体积比NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶2∶5的混合溶液浸泡5分钟，取出用去离子水冲洗，再放入体积比HF∶H2O＝1∶10的混合溶液中浸泡1分钟，取出用去离子水冲洗，烘干，然后将衬底放置到对靶磁控反应溅射沉积装置的基片台上；B、利用真空抽气系统对对靶磁控反应溅射沉积装置的反应室抽真空，使得反应室气压低于5×10‑4Pa；C、先用挡板遮盖衬底，然后将氩气以10sccm的流量通入反应室，开启溅射电源，功率保持在100W，利用氩等离子体对高阻纯硅靶和反应室器壁进行清洗，持续30分钟，然后关闭溅射电源；D、加热基片台至20℃，将15sccm流量的氢气、15sccm流量的氩气和1.5sccm流量的氮气通入反应室，调节真空抽气系统，使反应室内气压保持在0.4Pa，开启溅射电源，功率保持在80W，开始氢化非晶氮化硅薄膜的沉积；E、用台阶仪测定薄膜厚度，待薄膜沉积至所需厚度后，首先关闭溅射电源，再将氩气流量调为零，保持氢气流量不变，然后关闭基片台加热器，在氢气保护下降温，基片台温度降到室温后，将氢气流量调为零，并关闭真空抽气系统，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，取出沉积有氢化非晶氮化硅薄膜的衬底，关闭反应室的取样窗口，完成氢化非晶氮化硅薄膜的沉积。