[實用新型]一種薄膜沉積工藝控制系統

有效

• 申請號: 201822206910.1
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN209854239U
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 張曉軍
• 申請（專利權）人: 深圳市矩陣新材料科技有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C14/54
• 代理公司: 44319 深圳市華優知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 余薇

本實用新型涉及薄膜制造技術領域，尤其涉及一種薄膜沉積工藝控制系統，用于薄膜沉積的工藝控制，所述薄膜沉積裝置包括激光器、真空腔，靶材模塊以及基片加熱組件，所述測試系統包括：厚度測試模塊以及與所述厚度測試模塊信號連接的計算機設備；所述厚度測試模塊包括設置在所述真空腔內的晶振測試組件以及與所述晶振測試組件傳動連接的水平驅動裝置，所述水平驅動裝置用于驅動所述晶振測試組件在所述真空腔內預設的測試網格中水平移動，所述晶振測試組件用于測試每個網格點的薄膜生長厚度，所述測試網格位于薄膜生長平面上。本實用新型能提高薄膜生長效率，使得大面積薄膜沉積的可控性和重復性提供保障。

技術領域

本實用新型涉及薄膜制造技術領域，尤其涉及一種薄膜沉積工藝控制系統。

背景技術

現有脈沖激光沉積系統(Pulsed Laser Deposition，PLD)在制造薄膜時，目前的監控參數一般只有激光能量、腔體氣壓，然而由于制備薄膜過程中激光窗口容易被所鍍材料污染，從而可能大大降低實際打在靶材上的激光能量。另外，由于激光光斑大小只有 2-4mm²左右，靶材在使用以后，表面形貌可能發生變化從而改變鍍膜速率或者鍍膜材料分布。這些不易監控的細節帶來了在脈沖激光沉積制備材料時的一個很顯著的問題就是材料制備的可控性和可重復性。另外在大面積的薄膜制備時，需要知道脈沖激光沉積時很多點的鍍膜速率分布從而控制鍍膜掃描速率，對單點的薄膜生長速度的監控也是遠遠不夠的。

實用新型內容

鑒于此，本實用新型提供一種薄膜沉積工藝控制系統，解決現有脈沖激光沉積系統制備大面積薄膜時薄可控性和重復性不佳的技術問題。

根據本實用新型的實施例，提供一種可以通過測試薄膜沉積速率來監視薄膜工藝的控制系統，用于薄膜沉積的工藝控制，包括激光器、真空腔，靶材模塊以及基片加熱組件，還包括：厚度測試模塊以及與所述厚度測試模塊信號連接的計算機設備；

所述厚度測試模塊包括設置在所述真空腔內的晶振測試組件以及與所述晶振測試組件傳動連接的水平驅動裝置，所述水平驅動裝置用于驅動所述晶振測試組件在所述真空腔內預設的測試網格中水平移動，所述晶振測試組件用于測試所述測試網格中每個網格點的薄膜生長厚度，所述測試網格位于薄膜生長平面上。

優選的，所述厚度測試模塊為陣列式厚度測試模塊，所述晶振測試組件包括：設置在所述水平驅動裝置末端的晶振固定臺、設置在所述晶振固定臺內的冷卻裝置以及晶振單元組。所述水平驅動裝置用于驅動所述晶振固定臺在水平方向上來回移動，調節所述晶振固定臺平移到薄膜生長平面上，晶振單元組用于能夠和薄膜生長平面上的網格點重合，所述冷卻裝置用于對所述晶振單元組冷卻，增長了所述晶振單元組的使用壽命。

優選的，所述水平驅動裝置包括：水平驅動電機以及設置在所述水平驅動電機上的水平連接桿，所述水平連接桿末端固定連接在所述晶振固定臺一側上，所述水平連接桿內一端設置所述冷卻裝置。所述水平驅動電機用于驅動所述水平連接桿向水平方向平移，而所述晶振固定臺固定設置在所述水平連接桿末端上，當所述水平驅動電機在驅動所述水平連接桿時，所述晶振固定臺也會隨著所述水平連接桿的平移而向水平方向進行移動。

優選的，所述晶振單元組包括多個并列設置在所述晶振固定臺底部的多個晶振單元。

優選的，所述多個晶振單元為并列固定設置在所述晶振固定臺底部的六個晶振單元。

優選的，所述晶振固定臺底部與水平面保持平行，且與所述薄膜長生平面處在同一平面上。

優選的，所述基片加熱組件包括：貫穿設置在所述真空腔的垂直運動機構以及設置在所述垂直運動機構下的基片加熱臺模塊，所述基片加熱臺模塊設置在所述真空腔內。所述基片加熱臺模塊用于對薄膜基片加熱，所述垂直運動機構用于控制所述基片加熱臺模塊上下移動，使得薄膜基片能夠處在網格點上。

優選的，所述靶材模塊還包括：靶材切換裝置，用于標準靶材以及鍍膜靶材之間的切換。