[发明专利]一种基于硅烷的一体式镀膜方法

权利要求书

1.一种基于硅烷的一体式镀膜方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)首先提供一体式连续镀膜设备，其包括依次一体设置的装载腔、加热腔、PECVD工艺腔、PVD工艺腔及卸载腔，在PECVD工艺腔和PVD工艺腔之间设置有真空的隔离腔；所述PVD工艺腔与卸载腔之间还设置有真空的隔离腔，通过隔离腔将PVD工艺腔与卸载腔隔离以防止卸载腔的残余气体进入PVD工艺腔；

(2)在步骤(1)所述的一体式连续镀膜设备中，经过清洗的硅片放置在载板上，载板经过装载腔内装载后进入加热腔，在加热腔内进行硅片和载板加热；

(3)步骤(2)中经过加热的硅片进入PECVD工艺腔进行SiO₂薄膜制备，工艺气体为SiH₄和O₂；在PECVD工艺腔内进行SiO₂薄膜制备时，通过使用SiH₄和O₂分开的进气方式在硅片表面快速生长SiO₂薄膜，然后进入下一步的PVD工艺腔；其中，反应过程中，压强为1～10Pa，沉积温度为200～350℃，功率为10～200W；

(4)步骤(3)中经过SiO₂镀膜的硅片经过隔离腔后进入到PVD工艺腔进行掺杂非晶硅层镀膜；在PVD工艺腔内进行掺杂非晶硅层制备时，使用Ar和磷烷的混合气体在磁场中经等离子激发产生氩离子并溅射硅靶材，从而制作掺磷非晶硅薄膜；其中，反应过程中，功率为10000～20000W，压力为0.1～2Pa，温度为200～700℃，反应时间1～10min；所述PVD工艺腔包括多个连续的腔体，多个腔体内的靶材均为旋转式纯硅柱靶材或具有相同或不同浓度的掺磷硅靶材，且多个腔体内的Ar和磷烷具有相同或不同的流量比，从而制作不同掺杂浓度的非晶硅薄膜；所述PVD工艺腔的多个连续的腔体之间均通过真空的隔离腔进行隔离以防止反应气氛交叉污染而影响不同腔体内的不同镀膜效果；

(5)步骤(4)中掺杂工艺完成后的硅片经卸载腔将硅片卸到其它载具上，然后经过下道退火工序后形成掺杂的多晶硅膜层。

2.根据权利要求1所述的一种基于硅烷的一体式镀膜方法，其特征在于，步骤(2)中，硅片和载板在加热腔内采用多个红外灯管共同加热，或者使用加热板加热，或者采用红外加热和加热板同时加热；加热温度为100～500℃。

3.根据权利要求1所述的一种基于硅烷的一体式镀膜方法，其特征在于，步骤(4)中，基于多个腔体内使用旋转式纯硅柱靶材或相同浓度的掺磷硅靶材且Ar和磷烷具有相同掺杂比时，通过连续溅射镀膜的方式获得相同掺杂浓度的多层膜层；或者，基于多个腔体内使用旋转式纯硅柱靶材或相同浓度的掺磷硅靶材且Ar和磷烷具有不同掺杂比时，通过连续溅射镀膜的方式获得不同掺杂浓度的复合膜层；或者，基于多个腔体内使用旋转式纯硅柱靶材或不同浓度的掺磷硅靶材且Ar和磷烷具有相同掺杂比时，通过连续溅射镀膜的方式获得不同掺杂浓度的复合膜层。