CN202181350U - 一种热丝化学气相沉积设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种热丝化学气相沉积设备，包括沉积腔、样品台和热丝，所述样品台位于所述沉积腔的下部，所述热丝位于所述样品台的正上方，还包括位于所述热丝的正上方的偏压极，所述偏压极与地之间连接有直流电源。与现有技术相比，本实用新型可施加更高的偏压，进一步提高了薄膜的形核率和沉积速率，且不影响灯丝的寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及制备薄膜的设备，特别涉及一种热丝化学气相沉积设备。
背景技术
热丝气相沉积设备以其效率高、设备简单、成本低廉、宜于实现大面积生长等优点广泛应用于薄膜制备中。其原理是利用金属W和Ta为电热丝，通过给该电热丝通入大电流而使之产生大量的热，反应气体经过足够高温(大于1500℃)的热丝时发生热解离，在其周围形成活跃的原子团或原子自由基，并进一步在相对温度较低的基底材料上发生化学反应从而沉积成膜。为了提高成膜的质量，一般在热丝气相沉积设备的热丝和样品台之间加直流偏压，这样活跃的原子自由基就可以在电场的下作加速运动，从而提高了薄膜的形核率和沉积速率。然而，由于热丝本身存在电压降，则热丝阵列不同点和样品台之间的压降也不同，从而影响了成膜的均匀性，尤其是大面积沉积时候，这个副作用越明显。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够提高薄膜的形核率的化学气相沉积设备。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
一种热丝化学气相沉积设备，包括沉积腔、样品台和热丝，所述样品台位于所述沉积腔的下部，所述热丝位于所述样品台的正上方；还包括位于所述热丝的正上方的偏压极，所述偏压极与地之间连接有直流电源。
所述偏压极与热丝之间的距离为2mm～15mm。
所述热丝由10～30根平行金属丝构成。
所述金属丝的一端接地，另一端与地之间连接有直流电源。
所述样品台与地之间连接有直流电源。
本实用新型的工作过程如下：首先将衬底放置在样品台上，将偏压极安装在热丝的正上方，偏压极、样品台和热丝均加偏压。反应气体在进入进气口之前充分混合；在沉积腔抽真空至合适真空度、衬底温度到达所需温度时，反应气体通过进气口进入沉积腔内，在高温的热丝附近变成原子态，均匀地沉积在衬底上，形成薄膜；反应后的残余气体从排气孔排出。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果：本实用新型通过在热丝正上方增设一个偏压极，可施加适当的偏压，使得活跃原子自由基处于均匀的电场作用下加速运动至样品台，从而提高了沉膜的均匀性，特别适用于大面积沉积膜的场合。
附图说明
图1为本实用新型的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，热丝化学气相沉积设备包括沉积腔8、样品台7、热丝6和偏压极5；沉积腔8的上方设有进气口3，下方设有排气口9；所述样品台7位于所述沉积腔8的下部；所述热丝6位于所述样品台7的正上方；所述偏压极5位于所述热丝6的正上方，与热丝6的距离为2mm。所述沉积腔8的外壳接地；所述偏压极5与地之间连接有直流电源1，为偏压极5加偏压；所述样品台7与地之间连接有直流电源4，为样品台7加直流偏压。所述热丝6由10根平行金属丝构成，金属丝的一端接地，另一端与地之间连接有直流电2，直流电源为热丝加偏压。所述金属丝可以是钨，钽或钼的一种或任意组合。
本实用新型的工作过程如下：首先将衬底放置在样品台7上，将偏压极5安装在热丝6的正上方，偏压极5、样品台7和热丝6均加偏压。反应气体在进入进气口3之前充分混合；在沉积腔8抽真空至合适真空度、衬底温度到达所需温度时，反应气体通过进气口3进入沉积腔8内，在高温的热丝6附近变成原子态，均匀地沉积在衬底上，形成薄膜；反应后的残余气体从排气孔9排出。
实施例2
本实施除偏压极与热丝的距离为15cm，热丝由30根平行金属丝构成外，其余部分均与实施例1相同。
实施例3
本实施除偏压极与热丝的距离为8cm外，热丝由20根平行金属丝构成外，其余部分均与实施例1相同。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种热丝化学气相沉积设备，包括沉积腔、样品台和热丝，所述样品台位于所述沉积腔的下部，所述热丝位于所述样品台的正上方，其特征在于，还包括位于所述热丝的正上方的偏压极，所述偏压极与地之间连接有直流电源。
2.根据权利要求1所述的热丝化学气相沉积设备，其特征在于，所述偏压极与热丝之间的距离为2mm～15mm。
3.根据权利要求2所述的热丝化学气相沉积设备，其特征在于，所述热丝由10～30根平行金属丝构成。
4.根据权利要求3所述的热丝化学气相沉积设备，其特征在于，所述金属丝的一端接地，另一端与地之间连接有直流电源。
5.根据权利要求1所述的热丝化学气相沉积设备，其特征在于，所述样品台与地之间连接有直流电源。
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| CN2011202756547U CN202181350U (zh) | 2011-07-29 | 2011-07-29 | 一种热丝化学气相沉积设备 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106191816A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-12-07 | 廊坊西波尔钻石技术有限公司 | 一种热丝化学气相沉积炉进出气气路装置及方法 |
| CN108977793A (zh) * | 2018-10-19 | 2018-12-11 | 深圳先进技术研究院 | 用于片材沉积涂层的夹具及沉积装置 |
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2011
- 2011-07-29 CN CN2011202756547U patent/CN202181350U/zh not_active Expired - Fee Related
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