[发明专利]同腔原位复合沉积铱-氧化铝高温涂层设备与工艺

权利要求书

1.同腔原位复合沉积铱-氧化铝高温涂层设备，包括反应腔体系统、四条管路系统、真空系统（20）和尾气处理系统（21），四个系统密封连接组成设备，其特征在于：反应所采用的前驱体是分解温度290℃之上的Ir 金属化合物和O₂、H₂O和Al(CH₃)₃，Ir金属化合物源置于可加热源瓶（7）中，O₂气体置于氧气瓶中，H₂O源置于H₂O源瓶（14）中，Al(CH₃)₃源置于Al(CH₃)₃源瓶（17）中；所述反应腔体系统包括PT₅ 数显真空计（1）、反应腔体（2）和加热丝（4），所述加热丝（4）固定安装在反应腔体（2）的侧壁内，所述反应腔体（2）接PT₅ 数显真空计（1），待沉积基底样品（3）置于反应腔体（2）中沉积生长；所述四条管路系统由相应管路（5）组成，分别为管路Ⅰ、管路Ⅱ、管路Ⅲ和管路Ⅳ，N₂作为源通入反应腔体（2）中的载气，同时通入管路Ⅰ、管路Ⅲ和管路Ⅳ，所述可加热源瓶（7）包裹加热外衬，并与V₁ 气动阀（6）连接组成可加热源瓶部件，所述管路Ⅰ依次连接MFC1气体质量流量控制器（9）、PT₁数显真空计（8）和可加热源瓶部件，并接入反应腔体（2）中；所述管路Ⅱ依次连接PT₂ 数显真空计（11）和V₂气动阀（10），并接入到反应腔体（2）中；所述H₂O源瓶（14）与V₃气动阀（15）连接组成H₂O源瓶部件，所述管路Ⅲ依次连接MFC2气体质量流量控制器（12）、PT₃ 数显真空计（13）和H₂O源瓶部件，并接入到反应腔体（2）中；所述Al(CH₃)₃源瓶（17）与V₄气动阀（18）连接组成Al(CH₃)₃ 源瓶部件，所述管路Ⅳ上依次连接MFC3气体质量流量控制器（16）、PT₄数显真空计（19）和Al(CH₃)₃ 源瓶部件，并接入到反应腔体（2）中；所述真空系统（20）连接反应腔体（2）和尾气处理系统（21）。

2.根据权利要求1所述的同腔原位复合沉积铱-氧化铝高温涂层设备，其特征在于：所述的沉积反应的反应腔体（2）为石英管式腔体结构或根据芯模形状对应的共形沉积腔体。

3.根据权利要求1或2所述的同腔原位复合沉积铱-氧化铝高温涂层设备的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤:

步骤1，在Re基底上，通过ALD法循环沉积50nm厚Al₂O₃层；

步骤2，ALD法循环沉积50nm厚的Ir层；

步骤3，CVD法沉积30μm厚Ir层；

步骤4，按照ALD/CVD沉积Ir模式交替沉积3个循环；

步骤5，ALD法沉积50nm厚Ir层；

步骤6，ALD法沉积50nm厚Al₂O₃层；

沉积反应始终在一个腔体中原位进行，不同沉积反应和不同反应步骤时，不需对基底进行其它操作，最终得到90.3μm厚Ir-Al₂O₃复合涂层。