[发明专利]多功能小型薄膜沉积设备

权利要求书

1.一种多功能薄膜沉积设备，其特征在于，该薄膜沉积设备包括化学气 相沉积装置、溅射沉积装置以及脉冲激光沉积装置，且所述溅射沉积装置、 化学气相沉积装置及脉冲激光沉积装置共用抽真空装置和真空测量系统，其 中：

所述化学气相沉积装置，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，所述化学气相沉积装置包括沉积室、与该沉积室连通的供气 装置及所述抽真空装置，所述沉积室上部设有数个进气口与该供气装置连通；

所述溅射沉积装置，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； 所述溅射沉积装置为磁控溅射沉积装置，其包括溅射室、与该溅射室连通的 供气装置及所述抽真空装置，该溅射室设有通气接口，所述供气装置通过所 述通气接口将气体输送至该溅射室的腔体内，该抽真空装置连接至该腔体底 部的抽气口；以及

所述脉冲激光沉积装置，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；所述脉冲激光 沉积装置与溅射沉积装置共用溅射室。

2.如权利要求1所述的多功能薄膜沉积设备，其特征在于，所述沉积室 包括下部及可拆卸的上部，且上部与下部通过橡胶圈加法兰密封，支架从沉 积室的下部延伸设于上部中，且该支架上设有基片加热装置。

3.如权利要求2所述的多功能薄膜沉积设备，其特征在于，所述沉积室 设有观察窗口，该观察窗口采用玻璃加法兰刀口密封或采用法兰加橡胶圈密 封；所述沉积室上的各进气口通过角阀和供气装置相连通，该供气装置的各 进气管道通过对应的进气口伸设至该沉积室的上部内，且各进气管道的气体 出口端与一输气装置相连，该输气装置的下端气体出口对应设于该基片放置 位置的上方，且具有外扩的喇叭状出口结构。

4.如权利要求1所述的多功能薄膜沉积设备，其特征在于，所述溅射室 的腔体中设有相对的磁控靶和支架，且该支架上设有基片加热装置；所述溅 射室还设有数个观察窗、冷却所述磁控靶的循环水冷接口及磁控电源接口， 并通过磁控电源接口与磁控电源连接。

5.如权利要求4所述的多功能薄膜沉积设备，其特征在于，所述抽真空 装置包括分子泵，CVD室通过第一个三通、第一角阀、第二个三通与所述分子 泵相连，并通过该第一个三通、第五角阀、第三个三通与冷凝装置相连；冷 凝装置通过第三角阀与一机械泵相连；该分子泵通过第二角阀、所述第三个 三通与该冷凝装置相连接；该溅射室通过第四角阀、第二个三通与该分子泵 相连。

6.如权利要求5所述的多功能薄膜沉积设备，其特征在于，化学气相沉 积室利用不锈钢波纹管分别与分子泵及冷凝装置连接，所述溅射室利用不锈 钢波纹管与分子泵连接，且连接处用卡箍和密封橡胶固定密封；所述冷凝装 置采用液氮冷却，且其内部设有活性炭或分子筛，用以清除残余的有毒气氛。

7.如权利要求6所述的多功能薄膜沉积设备，其特征在于，所述与CVD 室、溅射室相连的真空测量系统、加热控温系统采用转换开关实现一机两用。

8.如权利要求7所述的多功能薄膜沉积设备，其特征在于，所述溅射室 的观察窗中至少一个是采用石英玻璃制作，脉冲激光系统产生的聚焦的激光 通过所述石英玻璃观察窗进入溅射室，溅射室的磁控靶同时用作脉冲激光溅 射靶。

9.如权利要求8所述的多功能薄膜沉积设备，其特征在于，所述CVD室 及溅射室还包括与基片加热装置相连的加热控温装置接头、电离规接口和电 阻规接口，所述加热装置为薄不锈钢片或者电阻丝，炉盘采用叶蜡石或者可 加工陶瓷制作，或者采用钨灯进行加热；电离规接口和电阻规接口内部设有 螺纹，螺纹与压丝采用螺纹连接，两者都不直接接触规管的外壁，在压丝旋 紧过程中，挤压密封橡胶，使其产生变形，从而紧紧的压在各规管的外壁上， 达到密封的效果；所述溅射室还设有磁控电源接口。

10.如权利要求9所述的多功能薄膜沉积设备，其特征在于，所述化学 气相沉积室内的基片加热装置上设有托盘，该托盘具有放金属的凹槽，用于 制备金属掺杂的薄膜。