[发明专利]一种离子束磁控溅射两步法制备微晶硅薄膜的方法和一种离子束磁控溅射复合镀膜的装置

权利要求书

1.一种离子束磁控溅射两步法制备微晶硅薄膜的方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)离子束镀膜：用离子束溅射沉积或离子束辅助沉积方法在衬底上溅射硅靶预沉积一层硅同质过渡层，所述硅同质过渡层厚度为50nm～200nm；离子束溅射沉积是指用离子束溅射硅靶材沉积硅薄膜的方法，离子束辅助沉积是指用离子束溅射沉积硅薄膜的同时，用中能离子束对硅薄膜进行辅助轰击的方法；

(2)磁控溅射镀膜：采用磁控溅射在所述硅同质过渡层上沉积硅薄膜：具体控制参数为：衬底温度为300℃～500℃，氢气体积浓度：50％～95％，溅射工作气压0.5Pa～10Pa。

2.根据权利要求1所述离子束磁控溅射两步法制备微晶硅薄膜的方法，其特征是，步骤(1)中所述离子束为能量为1.0keV～3.5keV，束流为20mA～80mA的离子束；所述中能离子束为能量为10keV～50keV，束流为2mA～8mA的中能离子束。

3.根据权利要求1所述离子束磁控溅射两步法制备微晶硅薄膜的方法，其特征是，步骤(1)中所述的衬底的材料为玻璃或铁。

4.根据权利要求1所述离子束磁控溅射两步法制备微晶硅薄膜的方法，其特征是，步骤(1)和(2)中所述硅靶的材料包括多晶硅和单晶硅。

5.根据权利要求1所述离子束磁控溅射两步法制备微晶硅薄膜的方法，其特征是，步骤(2)中所述磁控溅射包括脉冲、射频或中频磁控溅射。

6.根据权利要求1所述离子束磁控溅射两步法制备微晶硅薄膜的方法，其特征是，步骤(1)和步骤(2)在同一真空室中进行，即首先在离子束镀膜工位采用离子束镀膜，然后在不破坏真空的情况下将所镀膜样品通过样品台旋转至磁控溅射镀膜工位进行磁控溅射镀膜。

7.一种离子束磁控溅射复合镀膜的装置，其特征是，具体为一个真空室(1)，真空室顶部设置有通向真空室内的中能注入离子源(2)，真空室左右两个侧壁上各设置有一个通向真空室内的溅射离子源(7)，真空室后壁上方设置有一个通向真空室内的低能辅助离子源(3)，真空室后壁下方设置有两个与分子泵连通的抽气管(10)；真空室内设置有样品台(8)，样品台(8)通过转轴(9)与真空室的底部连接；样品台(8)上方设有两个左右对称布置的磁控溅射靶头(5)，磁控溅射靶头(5)通过磁控溅射支架(4)与真空室的顶部连接；磁控溅射靶头(5)上方设有两个左右对称布置的离子束转靶(6)。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征是，所述样品台(8)的圆周上均匀分布有六个小样品台，离子束镀膜工位(B)和磁控溅射镀膜工位(A1、A2)位于样品台的圆周上，通过样品台公转可将样品台上某个小样品台与镀膜工位(A1、A2或B)相重合。