一种双快门分子束外延源炉系统及分子束外延设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113463189A(43)申请公布日2021.10.01(21)申请号202110683800.8(22)申请日2021.06.21(71)申请人湖南烁科晶磊半导体科技有限公司地址410000湖南省长沙市高新开发区岳麓西大道1698号麓谷科技创新创业园A1栋1-1023房(72)发明人杜鹏龚欣付宏伟魏唯陈峰武肖慧宁澍陈长平(74)专利代理机构工业和信息化部电子专利中心11010代理人焉明涛(51)Int.Cl.C30B23/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种双快门分子束外延源炉系统及分子束外延设备(57)摘要本发明公开了一种双快门分子束外延源炉系统及分子束外延设备，包括腔室，源炉，第一快门和第二快门；源炉的炉口朝向腔室内设置，第一快门和第二快门向腔室内延伸，且第一快门和第二快门至少部分露出于腔室外壁；通过在腔室外操作第一快门，可将第一快门调整至完全遮挡源炉的蒸发路径的第一位置或者完全离开蒸发路径的第二位置；通过在腔室外操作第二快门，可将第二快门调整至覆盖源炉3炉口正上方的第三位置或者靠近源炉3炉口加热器的第四位置。根据本公开的双快门源炉系统能够保护源炉内的源料不受材料碎片污染、优化外延薄膜质量、同时有效提升蒸发束流的稳定性和重复性。CN113463189ACN113463189A权利要求书1/1页1.一种双快门分子束外延源炉系统，其特征在于，包括腔室(1)，源炉(3)，第一快门(22)和第二快门(23)；所述源炉(3)的炉口朝向所述腔室(1)内设置，所述第一快门(22)和所述第二快门(23)向所述腔室(1)内延伸，且所述第一快门(22)和所述第二快门(23)至少部分露出于所述腔室(1)外壁；通过在所述腔室(1)外操作所述第一快门(22)，可将所述第一快门(22)调整至完全遮挡所述源炉(3)的蒸发路径(4)的第一位置或者完全离开所述蒸发路径(4)的第二位置；通过在所述腔室(1)外操作所述第二快门(23)，可将所述第二快门(23)调整至覆盖源炉(3)炉口正上方的第三位置或者靠近源炉(3)炉口加热器的第四位置。2.如权利要求1所述的双快门分子束外延源炉系统，其特征在于，所述第一快门(22)包括第一快门叶片(222)和第一连杆(221)，所述第二快门(23)包括第二快门叶片(232)和第二连杆(231)；所述第一快门叶片(222)和所述第二快门叶片(232)均设置在所述腔室(1)内；所述第一快门叶片(222)连接在所述第一连杆(221)的第一端，所述第二快门叶片(232)连接在所述第二连杆(231)的第一端。3.如权利要求2所述的双快门分子束外延源炉系统，其特征在于，还包括快门法兰(21)；所述快门法兰(21)设置于所述腔室(1)上，所述第一连杆(221)和所述第二连杆(231)均安装在所述快门法兰(21)上，且所述第一连杆(221)和所述第二连杆(231)均向所述腔室(1)内延伸。4.如权利要求3所述的双快门分子束外延源炉系统，其特征在于，所述快门法兰(21)的数量为1或2；在所述快门法兰(21)的数量为2的情况下，所述第一连杆(221)和所述第二连杆(231)分别安装两个快门法兰(21)上。5.如权利要求1所述的双快门分子束外延源炉系统，其特征在于，所述第一连杆(221)第二端以及所述第二连杆(231)的第二端露出于所述腔室(1)外壁，且所述第一连杆(221)第二端以及所述第二连杆(231)的第二端均连接至驱动装置。6.如权利要求5所述的双快门分子束外延源炉系统，其特征在于，所述驱动装置通过波纹管密封。7.如权利要求2所述的双快门分子束外延源炉系统，其特征在于，所述第一连杆(221)和所述第二连杆(231)采用耐高温金属材料或陶瓷材料制成；所述第一快门叶片(222)和所述第二快门叶片(232)采用耐高温金属材料或陶瓷材料制成。8.一种分子束外延设备，其特征在于，包括如权利要求1‑7任一项所述的双快门分子束外延源炉系统。2CN113463189A说明书1/4页一种双快门分子束外延源炉系统及分子束外延设备技术领域[0001]本发明涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种双快门分子束外延源炉系统及分子束外延设备。背景技术[0002]分子束外延(MBE)是在超高真空环境下，把构成晶体各组分和掺杂的原子或分子，以一定的热运动速度、按一定的成分比例从源炉中喷射到衬底表面上进行外延生长来制备单晶薄膜的一种方法。[0003]冷屏是分子束外延设备的重要组成部分之一，冷屏一般采用液氮来冷却，工作温度在77K左右。冷屏一是用于吸附未参与外延生长的多余的原子或分子，提高腔内真空度，二是用于吸收来自源炉加热器和样品架加热器的多余的热量辐射，减