[发明专利]薄膜沉积设备及薄膜沉积方法

权利要求书

1.一种薄膜沉积腔，其特征在于，包括：

腔体外壳，所述腔体外壳围成所述薄膜沉积腔的腔体；

靶材托架，设置于所述腔体的中部，用于放置由组分A构成的靶材；

基片台，设置于所述腔体中部，与所述靶材托架相对设置；

激光入射口，设置于所述腔体外壳的侧面，与并所述靶材托架倾斜相对，用于入射激光以轰击所述靶材托架上的靶材产生等离子体羽辉；

束源炉接口，设置于所述腔体外壳的侧面并与所述基片台倾斜相对，用于入射由组分B构成的分子束流；

所述激光入射口与所述束源炉接口能够同时入射激光和分子束流，使组分A与所述组分B分别独立到达所述基片台上的基片表面，在基片表面共同作用生成待沉积材料的薄膜。

2.根据权利要求1所述的薄膜沉积腔，其特征在于，

所述待沉积材料为所述组分A和所述组分B未经过化学反应复合而成的材料；或

所述待沉积材料为所述组分A和所述组分B经过化学反应后生成的化合物。

3.根据权利要求2所述的薄膜沉积腔，其特征在于，所述组分A为高熔点材料，所述组分B为低熔点材料。

4.根据权利要求1所述的薄膜沉积腔，其特征在于，所述基片台与所述靶材料托架平行相对设置或倾斜相对设置。

5.根据权利要求1所述的薄膜沉积腔，其特征在于，

所述靶材托架设置在所述基片台的下方；以所述腔体外壳的水平中心面为界，所述激光入射口设置在所述水平中心面的上方；所述束源炉接口设置在所述水平中心面的下方；或

所述靶材托架设置在所述基片台的上方；以所述腔体外壳的水平中心面为界，所述激光入射口设置在所述水平中心面的下方；所述束源炉接口设置在所述水平中心面的上方。

6.根据权利要求1所述的薄膜沉积腔，其特征在于，所述激光入射口的开口方向与所述腔体外壳对应点切面之间的夹角α₁介于10°到80°之间，所述束源炉接口的开口方向与所述腔体外壳对应点切面之间的夹角α₂介于10°到80°之间。

7.根据权利要求6所述的薄膜沉积腔，其特征在于，所述α₁为45°；所述α₂为45°。

8.根据权利要求1所述的薄膜沉积腔，其特征在于，所述束源炉接口与所述腔体之间设有可开合的束源炉挡板，所述靶材托架与所述基片台之间设有可开合的羽辉挡板。

9.根据权利要求1所述的薄膜沉积腔，其特征在于，还包括基片台升降机构和靶材托架升降机构，分别用于升降基片台与靶材托架。

10.根据权利要求1所述的薄膜沉积腔，其特征在于，所述束源炉接口的数目为N个，所述N≥1，所述N个束源炉接口分别与所述基片台倾斜相对。

11.根据权利要求10所述的薄膜沉积腔，其特征在于，所述N个束源炉接口分为M组，所述M＜N；

所述M组中的其中一组中的束源炉接口为多个，该组中多个束源炉接口处于同一平面，且与所述基片台的距离相同。

12.一种薄膜沉积设备，其特征在于，包括：

如权利要求1-11中任一项所述的薄膜沉积腔；

激光系统，用于产生脉冲激光，并引导该脉冲激光通过所述激光入射口进入所述腔体；

束源炉，与所述束源炉接口相连接，用于产生由组分B构成的分子束流；

真空系统，与所述腔体通过连接管路相连接，从所述腔体向外，该真空系统依次包括分子泵和机械泵。

13.根据权利要求12所述的薄膜沉积设备，其特征在于，还包括送料室和过渡室，其中：

所述送料室通过送料管道与所述过渡室相连通，所述送料管道中设有第一真空阀门；所述过渡室通过传输管道与所述腔体相连通，所述传输管道中设有第二真空阀门；

所述送料室和过渡室分别通过管道与各自的真空系统相连接；

所述送料室和所述过渡室之间设置第一磁力传递装置；所述过渡室和所述腔体之间设置第二磁力传递装置。

14.根据权利要求12所述的薄膜沉积设备，其特征在于，还包括：原位实时监测系统，

所述腔体外壳侧面设置监测光学窗口；该监测光学窗口与所述基片台倾斜相对；所述原位实时监测系统通过所述监测光学窗口朝向所述基片台。