[发明专利]连续或半连续激光沉积的方法和系统

权利要求书

1.一种用于激光沉积的方法，包括：

提供第一激光器(3)，

提供沉积腔室，

在所述沉积腔室中提供基本上激光蒸发的材料的靶(1)，

在所述沉积腔室中提供衬底(2)，

将所述沉积腔室抽真空至低于大气压，

操作所述第一激光器(3)从而将第一激光束(3’)引向所述靶(1)从而形成激光蒸发材料云(8)，

将所述衬底(2)至少部分地设置在激光蒸发材料的所述云(8)内，

在所述衬底(2)上沉积所述激光蒸发材料，其特征在于：

所述第一激光器(3)是连续或半连续激光器，其中半连续激光器是脉冲激光器，其脉冲频率小于1kHz，脉冲宽度为至少0.0001秒。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一激光器产生的激光包括一个或多个波长在0.3微米到15微米范围内的波长，优选在0.8微米到12微米的范围内。

3.根据前述任一项权利要求所述的方法，进一步包括：

在所述沉积腔室内提供气体环境。

4.根据权利要求3所述的方法，其中提供的所述气体环境是氢气气体环境。

5.根据权利要求3或4所述的方法，进一步包括：

提供用于将所述气体环境包括的至少一部分气体分解为等离子体的装置，

操作所述装置从而导致所述至少一部分气体分解为等离子体。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，用于将气体分解为等离子体的所述装置包括两个电极和连接到其上的可控电源，且其中操作所述装置从而导致气体分解包括利用所述电源对所述电极施加适当的电势差。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，一个所述电极，或连接到所述可控电源的第三电极，设置成用作衬底载体或靶载体。

8.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，提供基本上激光蒸发的材料的靶包括提供基本上圆柱形的靶。

9.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，形成所述靶的所述基本上激光蒸发的材料是硅。

10.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，提供所述衬底包括提供耐热衬底，如玻璃形成的衬底。

11.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，提供激光蒸发材料的靶包括提供具有内部流体通道的靶，且进一步包括使流体流经所述内部流体通道从而控制所述靶的温度。

12.根据前述任一项权利要求所述的方法，进一步包括：

提供加热装置用于加热所述衬底；

通过所述加热装置加热所述衬底，同时在所述衬底上沉积所述激光蒸发材料。

13.根据前述任一项权利要求所述的方法，进一步包括，所述使第一激光束改变方向入射到所述靶的部分表面区域，从而连续改变暴露于所述第一激光束的所述靶的部分表面区域。

14.根据前述任一项权利要求所述的方法，进一步包括，相对于入射到所述靶的部分表面区域上的所述第一激光束，移动特别是旋转所述靶，从而连续改变暴露于所述第一激光束的所述靶的部分表面区域。

15.根据权利要求13和14所述的方法，其中使所述第一激光束沿第一方向改变方向，且其中所述靶围绕第二方向上延伸的轴旋转，所述第二方向基本上平行于所述第一方向。

16.根据前述任一项权利要求所述的方法，进一步包括，移动所述衬底，至少部分地，通过所述激光蒸发材料云，从而在所述衬底的沉积表面上分布所述材料的沉积，使得在所述沉积表面上生长所述材料的膜。

17.根据权利要求14和16所述的方法，其中所述靶围绕第三方向上延伸的轴旋转，且其中所述衬底沿基本垂直于所述第三方向的第四方向移动。

18.根据前述任一项权利要求所述的方法，进一步包括：

提供第二激光器，

操作所述第二激光器从而预热所述靶的部分表面区域。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一激光器和所述第二激光器配合操作，其中所述第二激光器被操作以预热所述靶的部分表面区域，且其中所述第一激光器被扫描地引导到所述部分表面区域从而蒸发所述预热的靶材料。