[发明专利]一种薄膜沉积系统及控制方法

说明书

本发明是一种薄膜沉积系统及控制方法，其中，所述薄膜沉积系统包括：薄膜沉积腔，用于进行薄膜制备；样品转移腔，用于提供样品转移的通道；抽真空装置，用于进行抽真空；真空管道，具有与薄膜沉积腔相连的第一端口、与样品转移腔相连的第二端口、以及与抽真空装置相连的第三端口，所述第一端口处设有第一阀门，所述第二端口处设有第二阀门；样品传送杆，安装在样品转移腔上，设置成可沿着样品转移腔、真空管道和薄膜沉积腔移动。本发明中的薄膜沉积系统不仅可以与各种类型的薄膜生长设备或薄膜测量设备连接，实现样品在高真空状态下薄膜生长或薄膜测量，还可以转移到需要的工作地点，使用方便。

技术领域

本发明涉及一种薄膜沉积系统及控制方法，具体涉及一种可在高真空环境工作且可以移动的薄膜沉积系统及控制方法。

背景技术

薄膜沉积，是一连串涉及原子的吸附、吸附原子在表面的扩散及在适当的位置下聚结，以渐渐形成薄膜并成长的过程。薄膜沉积已被广泛应用于多种物体的表面处理，例如宝石、餐具、工具、模具、或半导体元件，同质或异质的薄膜形成于物体表面，用以提高耐磨、耐热、耐腐蚀等特性。依沉积技术及工艺参数的不同，沉积的薄膜可具有单晶、多晶或非晶结构。薄膜沉积技术通常分为两大类，物理气相沉积与化学气相沉积。化学气相沉积，按化学气相沉积的研发历程，分别有常压化学气相沉积、低压化学气相沉积及电浆辅助化学气相沉积，并且生成物沉积在晶片表面；物理气相沉积又称金属镀膜，包括：蒸镀，利用被蒸镀物在高温(接近熔点)时，具备饱和蒸汽压，来沉积薄膜的过程；溅镀，利用离子对溅镀物体电极的轰击使气相中具有被镀物的粒子(如原子)，沉积薄膜。

在凝聚态物性或者其他研究中，大多要求测量样品在不暴露在大气的情形下进行生长和测量。然而，大多数对表面敏感的薄膜测量无法在真空环境下进行，这样就导致仅能测量易解理的单晶样品，极大限制测量范围。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种可以与薄膜生长设备或者薄膜测量设备相连，且在高真空状态下工作又方便移动的薄膜沉积系统。

根据本发明的一方面，提供一种薄膜沉积系统，所述薄膜沉积系统包括：薄膜沉积腔，用于进行薄膜制备；样品转移腔，用于提供样品转移的通道；抽真空装置，用于进行抽真空；真空管道，具有与薄膜沉积腔相连的第一端口、与样品转移腔相连的第二端口、以及与抽真空装置相连的第三端口，所述第一端口处设有第一阀门，所述第二端口处设有第二阀门；样品传送杆，安装在样品转移腔上，设置成可沿着样品转移腔、真空管道和薄膜沉积腔移动。

优选地，所述真空管道还包括第四端口，所述第四端口用于与真空测量装置相连。

优选地，所述真空测量装置包括：真空规，用于测量薄膜沉积腔内的真空度。

优选地，所述薄膜沉积腔为球形腔体。

优选地，所述薄膜沉积腔采用磁控溅射、脉冲激光沉积、分子束外延中的至少一种来进行薄膜制备。

优选地，所述样品转移腔内部设有离子泵，用于在样品转移过程中维持真空度。

优选地，所述样品转移腔内部还设有可同时存储多个样品的样品存放架。

优选地，所述样品存放架包括：平台以及与平台连接的调节杆，所述调节杆的一部分位于样品转移腔外部，用于对平台进行高度调节和旋转。

优选地，所述薄膜沉积系统还包括：移动车，所述移动车具有车体以及安装在车体上的扶手和支架，所述薄膜沉积腔、样品转移腔和真空管道安装在所述支架上。

优选地，所述移动车上还设有不间断电源UPS，用于给所述薄膜沉积系统供电。

优选地，所述薄膜沉积系统还包括：薄膜生长设备或者薄膜测量设备。