等离子体增强化学气相沉积方法技术

本发明专利技术提供一种等离子体增强化学气相沉积方法，包括：提供等离子体增强化学气相沉积设备，包括腔室，所述腔室内放置有待处理的基板；提供含氢气体和含硅气体；第一解离源用于对所述含氢气体进行解离获得氢活性基；第二解离源用于对所述含硅气体进行解离获得含硅活性基；所述氢活性基与所述含硅活性基反应在所述待处理的基板上形成含硅薄膜；其中，所述第一解离源的功率大于所述第二解离源的功率。本发明专利技术中，第一解离源和第二解离源分别用于对含氢气体和含硅气体进行解离，且所述第一解离源的功率大于所述第二解离源的功率，可以同时充分解离含氢气体和含硅气体，最大程度的利用解离源的能量，提高沉积速率和薄膜质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜太阳能电池领域，尤其涉及一种。
技术介绍
薄膜太阳能电池是在玻璃、石英或塑料等基板上沉积很薄(几微米至几十微米)的光电材料形成的一种太阳能电池。薄膜太阳能电池弱光条件下仍可发电，其生产过程能耗低，具备大幅度降低原料和制造成本的潜力，再者，市场对薄膜太阳能电池的需求正逐渐增长，因而，薄膜太阳能电池技术成为近年来的研究热点，在公开号为CN1820358的中国专利申请中就公开了一种薄膜太阳能电池的技术方案。现有技术中通常采用等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced ChemicalVapour Deposition, PECVD)方法沉积非晶娃薄膜或微晶娃薄膜。参考图1，示出了现有技术PECVD装置一实施例的示意图。所述PECVD装置主要包括腔室103、气体喷淋头101、电源104和基座102，其中气体喷淋头101和基座102位于腔室103内。其中，所述气体喷淋头101为具有若干小孔的极板，与电源104相连，所述基座102接地，腔室103顶壁设置有进气口 117，反应气体通过所述进气口 117进入腔室103，并通过气体喷淋头101使反应气体在腔室103内均匀扩散。在PECVD沉积非晶硅薄膜或微晶硅薄膜的过程中，将器件基板105置于基座102上，向反应腔室103中通入硅烷及氢气，电源104向气体喷淋头101通入射频信号以产生辉光放电，从而在气体喷淋头101和基座102之间形成等离子体，等离子体中的电子与硅烷反应产生活性基，所述活性基扩散至器件基板105，吸附于所述器件基板105上，形成非晶硅或多晶硅薄膜。但是现有技术中，存在着在器件基板105上沉积薄膜的沉积速率较低，且薄膜质量不高的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供了一种，以提高薄膜的沉积速率，进一步提高薄膜质量。为解决上述问题，本专利技术提供一种，包括提供一等离子体增强化学气相沉积设备，所述等离子体增强化学气相沉积设备包括腔室，所述腔室内放置有待处理的基板；向所述等离子体增强化学气相沉积设备提供含氢气体和含硅气体；第一解离源用于对所述含氢气体进行解离获得解活性较高的氢活性基；第二解离源用于对所述含硅气体进行解离获得含硅活性基；所述氢活性基与所述含硅活性基反应在所述待处理的基板上形成含硅薄膜； 其中，所述第一解离源的功率大于所述第二解离源的功率。可选的，所述第一解离源的解离功率大于或者等于2万瓦。可选的，所述第二解离源的解离功率大于或者等于2千瓦。可选的，所述第所述含氢气体的解离化程度大于或等于80%。可选的，所述含硅气体和所述含氢气体的流量比例范围为I : 3 I : I。可选的，所述含硅气体的流量为0. 2 5标准升/分钟。可选的，所述含氢气体的流量为0. 5 10标准升/分钟。可选的，包括所述含氢气体在所述腔室外进行解离，所述含硅气体在所述腔室内进行解离。 可选的，包括所述含氢气体在所述腔室内进行解离，所述含硅气体在所述腔室外进行解离。可选的，包括所述含氢气体和所述含硅气体均在所述腔室外进行解离。可选的，所述腔室具有顶壁，所述顶壁设置有第一进气口以及气体喷淋头，所述气体喷淋头具有若干进气通道，所述含硅气体或者含氢气体依次通过所述第一进气口及所述气体通道进入所述腔室。可选的，所述腔室具有侧壁，所述腔室侧壁设置有第二进气口，所述含硅活性基或者所述氢活性基通过所述第二进气口进入所述腔室。可选的，所述腔室具有4个侧壁，至少两个所述侧壁相对设置，且设置有第二进气口，所述含硅活性基或者所述氢活性基通过所述第二进气口进入所述腔室。可选的，所述含硅薄膜为非晶硅薄膜或微晶硅薄膜。可选的,所述含娃气体为娃烧，所述含氢气体为氢气。 可选的，所述第一解离源为远程等离子解离源或远程热丝解离源。可选的，所述第二解离源为射频信号解离源或者微波解离源。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点因为解离含氢气体的功率高于含硅气体的功率，如果采用同一个解离源对含氢气体和含硅气体进行解离，为了提高所述氢活性基的数量，实际上所述含氢气体与所述含硅气体的比例很高，导致解离源的功率大部分用于解离含氢气体，使得含硅气体解离不足，降低沉积速率和薄膜质量，造成解离源能量的浪费。本专利技术第一解离源和第二解离源分别用于对含氢气体和含硅气体进行解离，且所述第一解离源的功率大于所述第二解离源的功率，可以同时充分解离含氢气体和含硅气体，最大程度的利用解离源的功率，这样可以相应的增加含硅气体的流量来提高薄膜的沉积速率；进一步地，现有技术中由于所述含氢气体与所述含硅气体的比例很高，导致薄膜的含氢量较高，降低薄膜质量，本专利技术较高功率的第一解离源用于对所述含氢气体进行充分解离，减小了所述含氢气体与所述含硅气体的比例，降低了所述基板上形成的含硅膜层中氢含量，提高薄膜质量。并通过打断硅与氢之间形成的弱键，使得薄膜的硅网络更加驰豫；进一步地，所述含氢气体或者含硅气体之一可以在腔室外进行解离，施加在所述腔室上可以为其中一个解离源，降低所述腔室内被施加的电场强度，降低较强电场对腔室内薄膜的损伤，较佳地，是将解离功率较高的含氢气体放置于腔室外进行解离；还可以将含氢气体和含硅气体均在腔室外进行解离，避免施加在所述腔室上的电场强度对薄膜的损伤；最后，通过使所述含硅气体或含氢气体依次通过第一进气口和气体喷淋头通入所述腔室，可以使得气体在所述腔室内均匀扩散；同时所述含硅活性基或氢活性基则通过所述第二进气口进入所述腔室，所述第二进气口未对应设置有气体喷淋头，则含硅活性基或氢活性基不通过气体喷淋头进入所述腔室，避免含硅活性基或者氢活性基通过气体喷淋头造成的损耗，提高含硅活性基或氢活性基的利用率。附图说明图I为现有技术等离子体增强化学气相沉积装置的结构示意图； 图2为本专利技术一个实施例的示意图；图3为本专利技术又一实施例的示意图；图4为本专利技术又一实施例的示意图。具体实施例方式现有技术存在着在器件基板上沉积形成的薄膜沉积速率较低，且薄膜质量不高的问题。针对上述问题，专利技术人发现其原因如下因为在器件基板上进行薄膜沉积时，需要同时向腔室内部通入含娃气体和含氢气体的混合气体，如娃烧和氢气的混合气体，并在反应腔室内部对硅烷和氢气进行解离，为了维持合适的薄膜质量，硅烷和氢气的比例需要维持在一定的水平。但是用于解离娃烧和氢气的功率不相同，与娃烧相比较，对氢气进行解离的功率较高，所以在不改变射频信号功率的前提下，一般通过增加混合气体中的氢气含量，以达到所需要的氢离子量。导致解离能量大部分都用于解离氢气，只有少部分用于解离硅烷，造成硅烷的解离率降低。最终导致薄膜的沉积速率低，薄膜的氢含量较高，降低了薄膜的质量。为解决上述问题，本专利技术提供一种，包括提供一等离子体增强化学气相沉积设备，所述等离子体增强化学气相沉积设备包括腔室，所述腔室具有顶壁、侧壁和底壁，位于所述腔室底壁放置有待处理的基板；向所述等离子体增强化学气相沉积设备提供含氢气体和含硅气体；第一解离源用于对所述含氢气体进行解离获得活性较高的氢活性基；第二解离源用于对所述含硅气体进行解离获得含硅活性基；所述氢活性基与所述含硅活性基反应在所述待处理的基板上形成含硅薄膜；其中，所述第一解离源的功率大于所述第二解离源的功率。因为解离含氢气体的功率高于含硅气体的功率，如果采用同一个解离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡宏逵，马哲国，陈金元，
申请(专利权)人：理想能源设备有限公司，
类型：发明
国别省市：