[发明专利]多功能小型薄膜沉积设备

说明书

技术领域

本发明涉及到一种薄膜沉积设备，尤其是可用于制备薄膜和对样品进行热处理的复合有化学气相、溅射和脉冲激光沉积功能的薄膜沉积设备。 

背景技术

化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，简称CVD)是利用气态物质在一固体表面进行化学反应，生成固态沉积物的过程，是近十几年发展起来的制备无机物新材料的新技术。它广泛的应用于提纯物质，制备新晶体，特别是用于制备导体、半导体或者介电的单晶、多晶或者玻璃态涂层或者薄膜。溅射(Sputtering)是利用电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子。电子飞向基片，氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子(或分子)沉积在基片上成膜。脉冲激光沉积(Pulsed Laser Deposition，简称PLD)，是把高强度的激光聚焦后轰击到预先制备好的靶材上，在轰击位置产生局部瞬时高温，将材料蒸发出来，沉积到基片上。从功能上讲三种薄膜制备方法各有优缺点，如：化学气相沉积受气体种类的限制，可制备的膜的种类有限；溅射沉积会有成分偏析；脉冲激光成膜不可避免的有大颗粒存在等。如何实现使这三种设备集成一体，相互取长补短，充分发挥各自优势，到目前为止还没有发现有类似的专利或产品出现。再有现有的单一的溅射系统、化学气相沉积系统或脉冲激光沉积系统一般来讲体积庞大、构造复杂、造价昂贵，如专利ZL 01141203.8、CN1854336A所述的化学气相沉积系统，ZL200410076691X所述的溅射系统等。因此，设计一种构造简单、造价低廉、能 满足多方面应用的多功能小型复合淀积设备十分必要。 

发明内容

本发明的目的是提供一种能够集成CVD、溅射、脉冲激光沉积三种方法制备样品或对样品进行热处理的多功能薄膜淀积设备。 

本发明的技术解决方案是：一种多功能薄膜沉积设备，该薄膜沉积设备包括： 

化学气相沉积装置，其利用气态物质在基片表面进行化学反应，生成固态沉积物； 

溅射沉积装置，利用离子束轰击靶材，使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来，并最终沉积在基片表面，经历成膜过程，最终形成薄膜； 

脉冲激光沉积装置，其将高强度的激光聚焦后轰击到靶材上，在轰击位置产生局部瞬时高温，将材料蒸发出来，沉积到基片上。 

本发明的特点和优点如下： 

(1)构造简单，体积小，易搭建，方便维护，一机多用； 

(2)可以制备薄膜和对样品进行热处理，满足实验室和工业生产中多方面的应用； 

(3)整套设备成本低廉，可以方便的在CVD、溅射以及脉冲激光沉积之间转换制备样品或者对样品进行后处理，应用范围广。 

附图说明

图1为本发明的多功能复合薄膜淀积设备的结构示意图。 

图2为本发明一具体实施例中所采用的CVD室的结构示意图。 

图3为本发明一具体实施例中所采用的溅射室的结构示意图。 

图4为本发明前述具体实施例的CVD室中加热器托盘的结构剖面图。 

附图标号说明： 

1-CVD室            2-溅射室                   3-分子泵 

4-机械泵           5、6、7-三通               8-冷凝装置 

9、10、11、12、13、14、15、16、23、24-角阀    17-脉冲激光沉积装置 

21-观察窗          22-CVD室上部               25-连接密封法兰 

26-CVD室下部       27-支架                    28-电离规接口 

29-电阻规接口      210-加热控温装置接头       211-腔内进气装置 

31-观察窗          32-观察窗                  33-观察窗 

34-观察窗          35-观察窗                  36-基片加热装置 

37-靶及水冷装置    38-抽气口                  310-电离规接口