[发明专利]一种高真空系统用薄膜图形化方法及装置

说明书

本发明公开了一种高真空系统用薄膜图形化方法及装置，包括存样装置，掩膜板装置，掩膜板架，样品承载架，传送装置，所述传送装置共有两个功能传送部件，通过传送部件（5）将放于存样装置（1）的掩膜板装置（2）放于掩膜板架（3）上，通过传送部件（6）将基板取出，置于掩膜板装置（2）上，再通过传送部件（5）将装有基板的掩膜板装置（2）放置于样品承载架（4）上，完成样品沉积。该系统通过多次简单的传动，实现了基片和掩膜版装置在超高真空条件下的装载和拆解，同时避免样品在污染的条件下，对表面的薄膜进行图形化，简单的操作保证了整个系统的可靠性和系统的成本。

技术领域

本发明涉及半导体领域，特别是一种高真空系统用薄膜图形化方法及装置。

背景技术

半导体光电子学的重要突破口将是对超晶格、量子阱（点、线）结构材料及器件的研究，其发展潜力无可估量。以微电子为核心的关键电子元器件是一个高科技基础技术群，而器件和电路的发展一定要依赖于超薄层材料生长技术，而分子束外延技术具有极好的膜厚控制性，是其他生长技术无法比拟的。

分子束外延生长法，是在对生长条件严格控制的超高真空下完成单晶薄膜生长的，是真空蒸镀方法的进一步发展。外延是一种制备单晶薄膜的新技术，它是在适当的衬底与合适的条件下，沿衬底材料晶轴方向逐层生长薄膜的方法，其晶体生长过程是在非热平衡条件下完成，仅受基片的动力学制约。这是与在近热平衡状态下进行的液相外延生长的根本区别。这种技术可用于半导体激光器，发光二极管，通讯器件等半导体器件的制备。

有时，并不满足于使用简单形态的薄膜，而需要对薄膜进行有目的的加工，形成特定的形状，即薄膜图形化。传统的薄膜图形化需要使用表面刻蚀技术，一般采用光刻技术，即利用光致抗蚀剂（或称光刻胶）感光后因光化学反应而形成耐蚀性的特点，但是这种方法需要在薄膜生长后再进行刻蚀得到想要的图形，不仅需要在镀膜设备的基础上增加刻蚀设备，增加制造成本，由于脱离了原先薄膜生长的超真空环境，有可能造成交叉污染，降低良品率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高真空系统用薄膜图形化方法及装置，该系统中包括存样装置（参见实用新型专利201721001674.9，一种真空系统用样品存放装置）。该装置所占空间小，可实现基片和掩膜版装置在超高真空条件下的装载和拆解，同时避免样品在污染的条件下，对表面的薄膜进行图形化，简单的操作保证了整个系统的可靠性和系统的成本。

发明内容

本发明的主要目的是解决基片和掩膜版装置在超高真空条件下的装载和拆解，同时避免样品在污染的条件下，对表面的薄膜进行图形化。

为解决上述技术问题，本发明提供一种真空系统用薄膜图形化方法及装置，包括存样装置，掩膜板装置，掩膜板架，样品承载架，传动装置。所述掩膜板装置包括掩膜板、限位挡板、载膜架、固定底板和固定上盖板。限位挡板，载膜架，固定底板和固定上盖板上左右设置有安装孔，紧固件穿过安装孔分别紧固固定底板和载膜架，以及固定上盖板、限位挡板、掩膜板和载膜架；限位挡板置于载膜架和固定上盖板之间，来控制衬底和掩膜板之间的距离，限位挡板采用中心镂空结构，镂空的区域不遮挡掩膜板上的图形，非镂空区域的边缘能够与载膜架一致，并能压住掩膜板；载膜架有一中心镂空凹槽，用来放置掩膜板，掩膜板上的镂空图案与所要生长的薄膜图案一致，用于限定薄膜的图形。

所述掩膜板架包括承载板，限位凹槽，凸缘，导柱，定位框，法兰盘，框体和驱动器。框体上端设置有左右对称的两片承载板，承载板上设有限位凹槽，用来放置掩膜板装置，框体下边缘连有凸缘，凸缘中间开孔，套于导柱上，导柱与定位框通过螺栓固定于法兰盘上，框体下端连接有驱动器，可实现上下移动，并通过定位框限定上移的高度。驱动器为直线导入器、旋转导入器等导入器中的一种。