[發明專利]一種離子束磁控濺射兩步法制備微晶硅薄膜的方法和一種離子束磁控濺射復合鍍膜的裝置

有效

• 申請號: 201210094395.7
• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102605335A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 周靈平;梁鳳敏;彭坤;朱家俊;李德意;李紹祿
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/46;C23C14/06
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

1.一種離子束磁控濺射兩步法制備微晶硅薄膜的方法，其特征是，包括以下步驟：

(1)離子束鍍膜：用離子束濺射沉積或離子束輔助沉積方法在襯底上濺射硅靶預沉積一層硅同質過渡層，所述硅同質過渡層厚度為50nm～200nm；離子束濺射沉積是指用離子束濺射硅靶材沉積硅薄膜的方法，離子束輔助沉積是指用離子束濺射沉積硅薄膜的同時，用中能離子束對硅薄膜進行輔助轟擊的方法；

(2)磁控濺射鍍膜：采用磁控濺射在所述硅同質過渡層上沉積硅薄膜：具體控制參數為：襯底溫度為300℃～500℃，氫氣體積濃度：50％～95％，濺射工作氣壓0.5Pa～10Pa。

2.根據權利要求1所述離子束磁控濺射兩步法制備微晶硅薄膜的方法，其特征是，步驟(1)中所述離子束為能量為1.0keV～3.5keV，束流為20mA～80mA的離子束；所述中能離子束為能量為10keV～50keV，束流為2mA～8mA的中能離子束。

3.根據權利要求1所述離子束磁控濺射兩步法制備微晶硅薄膜的方法，其特征是，步驟(1)中所述的襯底的材料為玻璃或鐵。

4.根據權利要求1所述離子束磁控濺射兩步法制備微晶硅薄膜的方法，其特征是，步驟(1)和(2)中所述硅靶的材料包括多晶硅和單晶硅。

5.根據權利要求1所述離子束磁控濺射兩步法制備微晶硅薄膜的方法，其特征是，步驟(2)中所述磁控濺射包括脈沖、射頻或中頻磁控濺射。

6.根據權利要求1所述離子束磁控濺射兩步法制備微晶硅薄膜的方法，其特征是，步驟(1)和步驟(2)在同一真空室中進行，即首先在離子束鍍膜工位采用離子束鍍膜，然后在不破壞真空的情況下將所鍍膜樣品通過樣品臺旋轉至磁控濺射鍍膜工位進行磁控濺射鍍膜。

7.一種離子束磁控濺射復合鍍膜的裝置，其特征是，具體為一個真空室(1)，真空室頂部設置有通向真空室內的中能注入離子源(2)，真空室左右兩個側壁上各設置有一個通向真空室內的濺射離子源(7)，真空室后壁上方設置有一個通向真空室內的低能輔助離子源(3)，真空室后壁下方設置有兩個與分子泵連通的抽氣管(10)；真空室內設置有樣品臺(8)，樣品臺(8)通過轉軸(9)與真空室的底部連接；樣品臺(8)上方設有兩個左右對稱布置的磁控濺射靶頭(5)，磁控濺射靶頭(5)通過磁控濺射支架(4)與真空室的頂部連接；磁控濺射靶頭(5)上方設有兩個左右對稱布置的離子束轉靶(6)。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特征是，所述樣品臺(8)的圓周上均勻分布有六個小樣品臺，離子束鍍膜工位(B)和磁控濺射鍍膜工位(A1、A2)位于樣品臺的圓周上，通過樣品臺公轉可將樣品臺上某個小樣品臺與鍍膜工位(A1、A2或B)相重合。