[发明专利]原位制备高通量薄膜并原位至微纳加工的装置及方法

权利要求书

1.一种原位制备高通量薄膜并原位至微纳加工的装置，其特征在于：包括基体(1)、激光器(2)、加热器(3)、镀膜设备(4)、甩胶腔体(5)和电子束曝光腔(6)，基体(1)置于镀膜设备(4)的样品台(7)上，激光器(2)和加热器(3)分别连接镀膜设备(4)，镀膜设备(4)和电子束曝光腔(6)之间设置甩胶腔体(5)。

2.根据权利要求1所述的原位制备高通量薄膜并原位至微纳加工的装置，其特征在于：所述镀膜设备(4)采用三靶位，基体(1)位于镀膜设备(4)的被溅射靶位的正前方，基体(1)和被溅射靶位之间有掩膜板一和掩膜板二，掩膜板一上开有窗口一和窗口二，甩胶腔体(5)中有旋转加热台(10)和机械喷涂枪(11)。

3.根据权利要求1所述的原位制备高通量薄膜并原位至微纳加工的装置，其特征在于：所述电子束曝光腔(6)内置扫描电子束显微镜探测头。

4.根据权利要求1所述的原位制备高通量薄膜并原位至微纳加工的装置，其特征在于：所述加热器(3)使样品台(7)背面受热，使样品升温，并且保证样品各处温度相同。

5.根据权利要求2所述的原位制备高通量薄膜并原位至微纳加工的装置，其特征在于：所述掩膜板一控制薄膜成分横向连续分布，掩膜板二控制薄膜厚度竖直方向台阶分布。

6.根据权利要求2所述的原位制备高通量薄膜并原位至微纳加工的装置，其特征在于：所述样品台(7)设计成长条突出型，基体(1)与样品台(7)的长条截面完全贴合；基体(1)尺寸为10*10mm，样品台(7)的长条截面尺寸为10*10mm。

7.根据权利要求1所述的原位制备高通量薄膜并原位至微纳加工的装置，其特征在于：所述甩胶腔体(5)与镀膜设备(4)之间通过插板一(8)连通，甩胶腔体(5)与电子束曝光腔(6)之间通过插板二(9)连通，其中甩胶腔体(5)一直保持真空状态，真空度与镀膜设备(4)相同。

8.采用权利要求1-7所述的原位制备高通量薄膜并原位至微纳加工的装置的方法，其特征在于：包括步骤如下：

S1：衬底基体清洗干净，将基体(1)放入镀膜设备(4)腔体中，采用PLC自动控制掩膜板一和掩膜版二移动，使薄膜样品在横向上成分梯度分布，在纵向上厚度梯度分布，薄膜制备完成后再换靶位溅射一层电极层；

S2：将具有成分梯度和厚度梯度分布的薄膜，通过自动机械化手段原位输运至甩胶腔体(5)中进行甩负胶，再输运至电子束曝光腔(6)中进行原位获得制有图案的高通量薄膜，用于接下来的电学测量，一次完成高通量样品的制备和图样制备。