[實(shí)用新型]一種激光沉積與原位退火系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420097281.2
• 申請日: 2014-03-05
• 公開（公告）號: CN203715715U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳江博;成軍;孔祥永
• 申請（專利權(quán)）人: 京東方科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: C23C14/28
• 分類號: C23C14/28;C23C14/58
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;安利霞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及薄膜制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種激光沉積與原位退火系統(tǒng)。

背景技術(shù)

脈沖激光沉積（Pulsed?Laser?Deposition，簡稱PLD）薄膜制備技術(shù)最大的特點(diǎn)是可以在較低溫度下沉積復(fù)雜成分和高熔點(diǎn)的薄膜以及多層復(fù)合薄膜材料，而且沉積速率高，被公認(rèn)為應(yīng)用最廣、最有發(fā)展?jié)摿Φ谋∧ぶ苽浼夹g(shù)之一。

PLD的原理是將脈沖激光器所產(chǎn)生的高功率脈沖激光聚焦于靶材表面，使其表面產(chǎn)生高溫及燒蝕，并進(jìn)一步產(chǎn)生高溫高壓等離子體（T>10000K），形成羽狀物，羽狀物定向局域膨脹，與基片相遇并在基片上沉積成膜。

在沉積成膜后，一般還包括退火工藝，用于改善沉積薄膜的特性。其中，脈沖激光退火技術(shù)，是通過能量源在襯底上的一個(gè)小區(qū)域投射脈沖電磁能量，隨后相對能量源移動(dòng)襯底，將另一個(gè)小區(qū)域暴露于脈沖電磁能量。脈沖激光退火技術(shù)使襯底上處理區(qū)域之間的交疊最小化，改進(jìn)了熱退火的均勻性。然而，在脈沖激光退火技術(shù)中使用的能量源必須能夠在相對短的時(shí)間內(nèi)傳送相對大量的能量，因此其成本是很高的，提高了薄膜制備的生產(chǎn)成本。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種激光沉積與原位退火系統(tǒng)，用以降低薄膜制備的生產(chǎn)成本。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種激光沉積與原位退火系統(tǒng)，包括：

真空腔體；

第一光學(xué)組件；

靶材承載裝置和基板承載裝置，設(shè)置在所述真空腔體內(nèi)；

所述真空腔體的側(cè)壁上具有第一激光入射窗口，在薄膜沉積工藝中，激光經(jīng)過第一光學(xué)組件后，通過第一激光入射窗口照射到固定在所述靶材承載裝置上的靶材上，其中，

所述真空腔體的側(cè)壁上還具有第二激光入射窗口；

所述系統(tǒng)還包括第二光學(xué)組件，在薄膜退火工藝中，激光經(jīng)過第二光學(xué)組件后，通過第二激光入射窗口照射到固定在所述基板承載裝置上的基板上。

如上所述的激光沉積與原位退火系統(tǒng)，優(yōu)選的是，所述系統(tǒng)還包括一激光器和一半透半反鏡；

所述激光器發(fā)出的激光照射到所述半透半反鏡上，透過所述半透半反鏡的激光經(jīng)過第一光學(xué)組件后，通過第一激光入射窗口照射到固定在所述靶材承載裝置上的靶材上，被所述半透半反鏡反射的激光經(jīng)過第二光學(xué)組件后，通過第二激光入射窗口照射到固定在所述基板承載裝置上的基板上。

如上所述的激光沉積與原位退火系統(tǒng)，優(yōu)選的是，所述第一光學(xué)組件包括第一反射鏡和第一聚焦透鏡，透過所述半透半反鏡的激光經(jīng)所述第一反射鏡反射至所述第一聚焦透鏡，再經(jīng)過所述第一聚焦透鏡的聚焦后，通過第一激光入射窗口照射到固定在所述靶材承載裝置上的靶材上。

如上所述的激光沉積與原位退火系統(tǒng)，優(yōu)選的是，所述第二光學(xué)組件包括光闌、第二聚焦透鏡和第二反射鏡，被所述半透半反鏡反射的激光經(jīng)所述光闌整形后，經(jīng)過所述第二聚焦透鏡聚焦至第二反射鏡，再經(jīng)過第二反射鏡的反射后，通過第二激光入射窗口照射到固定在所述基板承載裝置上的基板上。

如上所述的激光沉積與原位退火系統(tǒng)，優(yōu)選的是，所述激光器為準(zhǔn)分子激光器、固體激光器或半導(dǎo)體激光器。

如上所述的激光沉積與原位退火系統(tǒng)，優(yōu)選的是，所述系統(tǒng)還包括氣路，用于向所述真空腔體內(nèi)輸入氣體。

如上所述的激光沉積與原位退火系統(tǒng)，優(yōu)選的是，所述氣體為氧氣、氮?dú)狻⒍栊詺怏w、氨氣或笑氣。

如上所述的激光沉積與原位退火系統(tǒng)，優(yōu)選的是，所述基板承載裝置包括：

基板承載臺(tái)，設(shè)置在所述真空腔體內(nèi)，用于固定基板；

第一旋轉(zhuǎn)控制裝置，設(shè)置在所述真空腔體外，通過轉(zhuǎn)軸與所述基板承載臺(tái)固定連接，用于控制所述基板承載臺(tái)旋轉(zhuǎn)。

如上所述的激光沉積與原位退火系統(tǒng)，優(yōu)選的是，所述靶材承載裝置包括：

靶材承載臺(tái)，設(shè)置在所述真空腔體內(nèi)，用于固定靶材；

第二旋轉(zhuǎn)控制裝置，設(shè)置在所述真空腔體外，通過轉(zhuǎn)軸與所述靶材承載臺(tái)固定連接，用于控制所述靶材承載臺(tái)旋轉(zhuǎn)。

本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案的有益效果如下：