多功能离子束溅射与刻蚀及原位物性分析系统

摘要

本发明公开了一种多功能离子束溅射与刻蚀及原位物性分析系统，包括：离子束溅射与刻蚀室、物性分析室、样品交换真空腔室；一溅射沉积与刻蚀工件台，设置于溅射与刻蚀室的顶部正中位置；一刻蚀离子源，设置于溅射与刻蚀室的底部正中位置；二溅射靶台，设置于溅射与刻蚀室的下部；二溅射离子源，设置于溅射与刻蚀室的中部；一辅助清洗离子源，设置于溅射与刻蚀室的中部；一套X射线光电子能谱分析系统，设置于物性分析室中；样品交换真空腔室用于实现样品在溅射与刻蚀室和物性分析室之间的交换与传输。该设备兼备各种功能，可用于高质量多层超薄介质和金属薄膜材料的溅射沉积、刻蚀、抛光减薄、热处理及样品的原位物性分析。

主权项

一种多功能离子束溅射与刻蚀及原位物性分析系统，其特征在于，该系统包括： 一离子束溅射与刻蚀真空腔室； 一溅射沉积与刻蚀工件台，用于装载基片，设置于离子束溅射与刻蚀真空腔室的顶部正中位置，其下表面与水平面平行； 一刻蚀离子源，设置于离子束溅射与刻蚀真空腔室的底部正中位置，与溅射沉积与刻蚀工件台相对，采用射频离子源或直流离子源，竖直向上发射离子束，并且离子束与该溅射沉积与刻蚀工件台下表面垂直； 二溅射靶台，设置于离子束溅射与刻蚀真空腔室的下部，左右对称于该刻蚀离子源发射的离子束，用于装载靶材； 二溅射离子源，设置于离子束溅射与刻蚀真空腔室的中部，左右对称于该刻蚀离子源发射的离子束，采用射频离子源或直流离子源发射离子源，发射的离子束与溅射靶台上装载的一个靶材表面成45°角； 一辅助清洗离子源，设置于离子束溅射与刻蚀真空腔室的中部，用于基片的清洗或溅射过程中的辅助轰击，采用射频离子源或直流离子源，辅助清洗离子源斜向上发射离子束，并且发射的离子束与该溅射沉积与刻蚀工件台下表面成30°角； 一物性分析真空腔室； 一套X射线光电子能谱分析系统，设置于物性分析真空腔室中； 一单色X光源，设置于物性分析真空腔室的顶部右上方； 一多通道半球形电子能量分析器，设置于物性分析真空腔室的顶部； 一样品对准辅助光学装置，设置于物性分析真空腔室的顶部； 一电荷中和电子枪，设置于物性分析真空腔室的顶部左上方； 一物性分析样品台，设置于物性分析真空腔室的下部； 一样品交换真空腔室，位于离子束溅射与刻蚀真空腔室和物性分析真空腔室之间，并用于实现样品在离子束溅射与刻蚀真空腔室和物性分析真空腔室之间的交换与传输。