[发明专利]一种等离子物理和化学共沉积装置及沉积方法

权利要求书

1.一种等离子物理和化学共沉积装置，包括一个密闭的沉积室，进气控制系统、排气系统、抽真空控制系统和尾气处理系统，其特征在于沉积室有两个进气口和一个出气口，一个阳极、一个放置工件的阴极和一个放置靶材的阴极。

2.根据权利要求书1所述的装置，其特征在于沉积室和沉积室内的结构件材质为不锈钢。

3.根据权利要求书1所述的装置，其特征在于进气系统由质量流量计联通电脑系统控制进气的流量大小，可持续进气或脉冲式进气。

4.根据权利要求书1所述的装置，其特征在于排气口可由电脑系统控制持续抽真空或脉冲式抽真空。

5.根据权利要求书1所述的装置，其特征在于所述抽真空系统由电脑系统控制真空系统的关闭，该系统由一级机械泵和二级分子泵组成，密闭的沉积室内的极限真空保持在10^-3Pa以下，沉积室内的工作气压为0.01Pa ~ 40Pa。

6.根据权利要求书1所述的装置，其特征在于所述尾气处理系统由耐腐蚀的不锈钢圆筒组成，圆筒中预置KOH、NaOH颗粒或片，尾气处理系统联通抽真空系统，净化反应炉内的高温反应生产的残余气体。

7.根据权利要求书1所述的装置，其特征在于阳极接通于沉积室外壁，两个阴极分别接通于靶材和工件材料，其工件电压范围为0 V ~ -1500 V，靶材电压范围为0 V ~ -1500 V。

8.根据权利要求书1所述的装置，其特征在于沉积时工件表面温度为500℃~1300℃，且该温度是工件材料附近局部区域的温度。

9.一种等离子物理和化学共沉积装置的沉积方法，其特征在于包括下述顺序的步骤：

（1）工件和靶材置于沉积室内，然后打开电脑控制系统，

（2）打开抽真空系统、排气系统和空气阀门，沉积室抽真空至极限真空；

（3）打开进气系统，调节沉积室工作气压；

（4）工作气压稳定后，缓慢开通工件电压，等离子体加热工件，同时清洗工件表面；

（5）缓慢开通靶材电压，工件表面温度达到要求；

（6）通入反应气体，关闭空气阀门，打开尾气处理阀；

（7）持续抽真空，或脉冲抽真空；

（8）沉积1-5h后，关闭反应气体；

（9）持续通入氩气，持续抽真空1h~2h；

（10）关闭整个系统电源；

（11）通入氩气，沉积室内压力到常压；

（12）打开沉积室，取出试样。