[实用新型]一种热丝化学气相沉积装置

说明书

本实用新型涉及一种热丝化学气相沉积装置，所述装置包括：反应室(1)，进气口(2)以及出气口(3)；所述反应室(1)内设置热灯丝(4)和样品台(5)，所述样品台(5)上设置挡热筒(6)。本实用新型通过在热丝化学气相沉积装置设置挡热筒，改变了沉积过程中工件不同部位的沉积温度以及气相浓度，进而实现了在同一工件不同部位沉积不同晶粒度或厚度的薄膜的目的。

技术领域

本实用新型涉及化学气相沉积领域，具体涉及一种热丝化学气相沉积装置。

背景技术

化学气相淀积[CVD(Chemical Vapor Deposition)]，指把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。因其具有淀积温度低，薄膜成分易控，膜厚与淀积时间成正比，均匀性，重复性好，台阶覆盖性优良等优点而被广泛应用于刀具材料、耐磨耐热耐腐蚀材料、宇航工业上的特殊复合材料、原子反应堆材料及生物医用材料等领域，在作为大规模集成电路技术的铁电材料、绝缘材料、磁性材料、光电子材料的薄膜制备技术方面更是不可或缺。

化学气相沉积是一种材料表面改性技术。它可以利用气相间的反应，在不改变基体材料的成分和不削弱基体材料的强度条件下，赋予材料表面一些特殊的性能。经过几十年的发展，己经研制了多种化学气相沉积方法。目前，应用较为广泛的主要有热丝CVD法、微波等离子CVD法、直流电弧等离子喷射CVD 法等。其中，热丝CVD法设备简单，工艺容易掌握，是目前沉积应用较多和效果较好的方法。

CN107400875A公开了一种热丝化学气相沉积设备。本设备包括反应腔体，支撑台架，腔体上盖采用翻盖式结构，腔体四周布置了两个翻盖式观察窗，腔体内部零部件包括金属热丝、热丝架、弹簧拉紧装置、热丝电极、铝板基座、进气口及抽气口，热丝架为双层结构，通过连接弹簧拉伸装置保持金属热丝的紧绷，反应腔体共焊接五条冷却水道，分别分布于盖板、腔体侧壁上部、腔体外壁下部、弹簧装置连接块以及下底板，冷却水道中通入冷却水用于带走沉积实验产生的热量；支撑台架是反应腔体的载体。

CN106191816A公开了一种热丝化学气相沉积炉进出气气路装置及方法，圆柱形腔体的上侧顶角部位沿45度角焊接进气挡板，进气挡板与腔室顶角部形成一个密闭的进气室，气挡板分布有进气孔，进气室连接进气口，圆柱形腔体的真空腔室内的底部连接电极柱、抽气室，抽气室连接升降主轴和抽气口，升降主轴连接基片台，电极柱连接热丝，抽气室有抽气室壁，抽气室与升降主轴之间有间缝隙。

热丝化学气相沉积技术是目前比较成熟的技术，然而利用上述装置对工件进行气相沉积时，由于薄膜的沉积条件相同，工件整个表面的沉积层无论是厚度还是晶粒度均一致。对于某些有特殊要求的工件而言，难以实现对同一工件不同部位沉积不同晶粒度或厚度的薄膜。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种热丝化学气相沉积装置，通过在装置内设置挡热筒，改变了沉积过程中工件不同部位的沉积温度以及气相浓度，进而实现了在同一工件不同部位沉积不同晶粒度或厚度的薄膜的目的。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种热丝化学气相沉积装置，所述装置包括：反应室1，进气口2以及出气口3；所述反应室1内设置热灯丝4和样品台5，所述样品台 5上设置挡热筒6。

本实用新型提供的热丝化学气相沉积装置用于对样品进行热丝化学气相沉积，工作时先将样品固定于热丝化学气相沉积装置样品台5的夹具上，在样品外侧设置高度可以调节的挡热筒6，沉积前根据需求调整挡热筒的高度至适当为止，然后对样品进行化学气相沉积。

挡热筒用于遮挡来自热灯丝的热辐射，由于挡热筒的作用，使得样品被挡热筒遮住的部分沉积温度低于其他部分，进而影响沉积层的晶粒度，使得在同一件样品上可以得到涂覆不同晶粒度的涂层。