[发明专利]卫星式真空薄膜沉积系统

说明书

本发明揭示了一种卫星式真空薄膜沉积系统，由多个操作腔室管路连接组成，所述操作腔室包括一个中转室、两个共蒸发沉积室、三个磁控溅射室以及一个储样室，每个所述操作腔室均配备有用于维持腔体真空度的真空泵组，所述中转室位于整个系统的中心位置、其他所述操作腔室等距环绕设置于所述中转室的外周位置，其他所述操作腔室均分别与所述中转室管路连接、并采用闸板阀进行分隔，系统内还设置有样品传递机构，加工样品在所述样品传递机构的作用下、在各操作腔室间传递。本发明实现了在一套系统中实现在衬底上制得多种不同外延薄膜的技术效果，降低了样品在不同设备间转移制备的实验成本及时间成本，显著地提升了制备效率。

技术领域

本发明涉及一种样品承托装置，尤其涉及一种可适用于分子束外延生长及原位表征的样品托，属于真空科研设备领域。

背景技术

分子束外延（MBE）技术是由50年代使用真空蒸发技术制备半导体薄膜材料发展而来的，这一技术开拓了一系列崭新的超晶格器件，扩展了半导体科学的新领域，是半导体行业内重要的真空镀膜工艺。这一技术的主要过程是将半导体衬底放置在超高真空腔体的样品台上，将需要生长的单晶物质按元素的不同分别放在真空腔体的不同喷射炉中并分别加热到相应的温度，各元素喷射出的分子流能在衬底上生长出极薄的单晶体以及几种物质交替的超晶格结构。

运用这一技术进行材料制备，薄膜生长温度低，使得操作者能够严格控制外延层的层厚组分和掺杂浓度，从而可以制成不同掺杂剂或不同成份的多层结构。同时，成品外延材料的表面形貌好，面积较大且均匀性较好。此外，利用各种元素的粘附系数的差别，操作者还可以制成化学配比较好的化合物半导体薄膜。也正是基于上述优点，因此MBE技术成为了目前业内所广泛采用的一种核心技术。

与技术发展现状相对应的，目前国内外也出现了很多MBE设备的制造厂商，较为知名的有沈阳科仪（SKY）、法国Rider、美国Veeco、美国SVTA、芬兰DCA Instruments、德国Omicron、德国MBE-Komponenten、英国Oxford Applied Research等公司，他们均有产品进入中国市场。但是目前市面上的这些MBE设备，其结构大多都较为复杂、占地面积很大，从而给建筑带来了较大的承重压力。

综上所述，如何在保证使用效果的前提下提出一种设计合理、占地面积小的MBE设备，从而克服现有技术中存在的诸多缺陷，就成为本领域内技术人员所亟待解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种卫星式真空薄膜沉积系统，由多个操作腔室管路连接组成，所述操作腔室包括一个中转室、两个共蒸发沉积室、三个磁控溅射室以及一个储样室，每个所述操作腔室均配备有用于维持腔体真空度的真空泵组；所述中转室位于整个系统的中心位置、其他所述操作腔室等距环绕设置于所述中转室的外周位置，其他所述操作腔室均分别与所述中转室管路连接、并采用闸板阀进行分隔；系统内还设置有样品传递机构，加工样品在所述样品传递机构的作用下、在各操作腔室间传递。

优选地，三个所述磁控溅射室间隔设置，相邻两个所述磁控溅射室之间由其他任一所述操作腔室隔开，所述磁控溅射室包括一个直流溅射室以及两个射频溅射室。

优选地，所述中转室位于整个系统的中心位置、其他所述操作腔室等距环绕设置于所述中转室的外周位置；沿顺时针方向，所述中转室的外周位置分别设置有储样室、第一射频溅射室、第一共蒸发沉积室、直流溅射室、第二共蒸发沉积室、第二射频溅射室。

优选地，所述储样室的两侧各留有一法兰接口，其中一个固定安装有活门观察窗、另一个采用盲板密封；所述储样室上方固定安装有用于储存加工样品的样品架。

优选地，所述中转室内设置有样品传递机构，传送杆固定设置于所述样品传递机构的前端位置，在所述样品传递机构的作用下，所述传送杆可将所述中转室内的加工样品传送至任一操作腔室内。