Quá trình tạo màng Si:H bằng phương pháp PECVD được thực hiện thơng qua các bước sau: gắn đế đã xử lý vào bếp nung của bộ gá mẫu, giải hấp đế và buồng lắng đọng chân khơng, điều khí và chuẩn lưu lượng khí cần dùng, điều chỉnh cơng suất plasma và lắng đọng tạo màng.
a. Giải hấp buồng chân khơng cĩ chứa mẫu:
Do các đơn phân tử khí bám ở thành buồng nhả chậm trong điều kiện áp suất thấp, làm cho buồng sẽ nhiễm tạp và khơng thể đạt được mức độ sạch chân khơng theo yêu cầu, nên sau khi thay mẫu quá trình giải hấp ở nhiệt độ 1000C được tiến hành ở điều kiện chân khơng cao 10-6 Torr để đuổi hồn tồn hơi nước và khí hấp phụ trên đế và buồng bảo đảm điều kiện tạo mơi trường sạch tối ưu nhất ( mà hệ cĩ thể đạt được) trước khi tiến hành lắng đọng. Quá trình giải hấp diễn ra nhanh hay chậm là tùy thuộc vào thời gian buồng lắng đọng của hệ tiếp xúc với mơi trường sau khi thay mẫu. Nếu hệ vận hành thường xuyên và thời gian thay mẫu ngắn thì ta giải hấp trong vịng một giờ rưỡi. Trong trường hợp hệ hoạt động khơng thường xuyên hay buồng lắng đọng được vệ sinh định kỳ thì thời gian giải hấp lâu hơn khoảng sáu giờ và hai mươi bốn giờ tương ứng. Quá trình giải hấp là bước đầu rất quan trọng vì nĩ ảnh hưởng đến độ tinh khiết của màng trong quá trình lắng đọng. Chân khơng của hệ lúc này đạt 10-6 Torr.
b. Điều khí và chuẩn lưu lượng:
Mở van khí H2, van khí SiH4 và điều chỉnh áp lực khơng đổi. Các flowmetter tương ứng của từng loại khí được đồng thời điều chỉnh sao cho lưu lượng khí phù hợp với tỉ lệ khí yêu cầu đã nêu ở bảng 2.1. Quá trình điều chỉnh tỉ lệ khí hydro/silan được thực hiện thơng qua ngõ by – pass và cho khí đi vào buồng phản ứng, điều chỉnh van của hệ bơm sơ cấp sao cho áp suất làm việc
được duy trì ổn định theo yêu cầu (trong quá trình thực hiện của luận văn này là 1 Torr).
Điều chỉnh khí N2 vừa đủ để làm lỗng lượng khí là sản phẩm phụ của các phản ứng trong quá trình tạo màng được thải ra ngồi theo ngõ hút của hệ bơm sơ cấp duy trì áp suất làm việc.
Aùp kế Pirani được dùng để theo dõi áp suất làm việc trong buồng lắng đọng.
c.Tạo màng:
Mở van buồng trộn – buồng lắng đọng cho khí được vào buồng lắng đọng. Điều chỉnh áp suất khí làm việc theo yêu cầu. Nhiệt độ đế được nâng đến nhiệt độ theo yêu cầu, sau đĩ bật nguồn cao tần để tạo nên điện thế xoay chiều với tần số 13,56 MHz. Mồi phĩng điện bằng xung điện để kích plasma trong buồng tạo màng hoạt động. Điều chỉnh cơng suất phát và bộ hịa hợp trở kháng để đảm bảo khơng cĩ cơng suất ngược dội về nguồn.
Thời gian phủ màng được tính từ khi khởi động plasma.
2.2 CÁC THIẾT BỊ ĐO ĐẠC ĐẶC TRƯNG