一种热蒸发物理气相沉积系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术属于薄膜生长技术领域，公开了一种热蒸发物理气相沉积系统及其使用方法，系统包括：真空组件、在线监测组件；真空组件包括真空镀膜腔，真空镀膜腔中设置有坩埚；在线监测组件包括质谱仪、纳米压痕仪；质谱仪用于对蒸发的气体成分进行实时监测；纳米压痕仪用于对镀膜与衬底之间的粘合强度进行实时监测。本发明专利技术具有多维度质量检测功能，可以显著提高PVD中生长样品的良品率，节约成本。

A thermal evaporation physical vapor deposition system and its application

【技术实现步骤摘要】
一种热蒸发物理气相沉积系统及其使用方法
本专利技术涉及薄膜生长
，尤其涉及一种热蒸发物理气相沉积系统及其使用方法。
技术介绍
物理气相沉积(PVD)的常用方法之一是热蒸发，这是一种真快薄膜沉积形式，可用于将纯材料涂层涂覆到各种物体的表面。涂层，也称为薄膜，通常在埃米至微米的厚度范围内，可以是单一材料，也可以是分层结构中的多种材料。用热蒸发技术蒸发的材料可以是纯原子元素，包括金属和非金属，或者可以是诸如氧化物和氮化物的分子。待涂覆的物体被称为衬底，可以是各种各样的物质中的任何一种，可以应用于微电子器件、半导体晶片、电池和燃料电池电极的制造，扩散阻挡层，光学和导电涂层以及表面改性等。热蒸发加热高真空腔内的固体材料，使其达到蒸发的温度，在真空腔内，即使相对低的蒸气压也足以在腔室内产生蒸汽云。这种蒸发的材料现在构成蒸汽流，其穿过腔室并撞击基板，作为涂层或薄膜粘附在其上。因为在大多数热蒸发过程中，材料被加热到其熔点并且熔化成液体，所以它通常位于腔室的底部，通常位于某种直立的坩埚中。然后蒸汽在该底部源上方上升，并且基板在腔室顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热蒸发物理气相沉积系统，其特征在于，包括：真空组件、在线监测组件；/n所述真空组件包括真空镀膜腔，所述真空镀膜腔中设置有坩埚；/n所述在线监测组件包括质谱仪、纳米压痕仪；/n所述质谱仪位于所述真空镀膜腔的外侧，并与所述真空镀膜腔联结，所述质谱仪用于对蒸发的气体成分进行实时监测；/n所述纳米压痕仪位于所述真空镀膜腔的外侧，并与所述真空镀膜腔联结，所述纳米压痕仪用于对镀膜与衬底之间的粘合强度进行实时监测。/n

【技术特征摘要】
1.一种热蒸发物理气相沉积系统，其特征在于，包括：真空组件、在线监测组件；
所述真空组件包括真空镀膜腔，所述真空镀膜腔中设置有坩埚；
所述在线监测组件包括质谱仪、纳米压痕仪；
所述质谱仪位于所述真空镀膜腔的外侧，并与所述真空镀膜腔联结，所述质谱仪用于对蒸发的气体成分进行实时监测；
所述纳米压痕仪位于所述真空镀膜腔的外侧，并与所述真空镀膜腔联结，所述纳米压痕仪用于对镀膜与衬底之间的粘合强度进行实时监测。


2.根据权利要求1所述的热蒸发物理气相沉积系统，其特征在于，所述在线监测组件还包括：X射线衍射仪；
所述X射线衍射仪与所述真空镀膜腔联结，所述X射线衍射仪用于对衬底的晶向、应力进行实时监测。


3.根据权利要求1所述的热蒸发物理气相沉积系统，其特征在于，所述在线监测组件还包括：CCD相机；
所述CCD相机位于所述真空镀膜腔的外侧，并分别与所述真空镀膜腔、服务器联结，所述CCD相机用于对衬底、薄膜的翘曲进行实时监测。


4.根据权利要求1所述的热蒸发物理气相沉积系统，其特征在于，所述坩埚采用金属铼或钨铜合金材料制作而成。


5.根据权利要求1所述的热蒸发物理气相沉积系统，其特征在于，所述坩埚为表面镀有金属铼涂层或钨铜合金涂层的坩埚。


6.根据权利要求1所述的热蒸发物理气相沉积系统，其特征在于，所述真空组件还包括：真空泵、真空阀、加热器、基片支撑台、旋转驱动电机；
所述真空阀安装在所述真空泵与所述真空镀膜腔之间；
所述加热器用于对所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘胜，张磊，东芳，周振，孙成亮，吴国强，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42