一种SiC薄膜制备装置以及在低真空度下制备SiC薄膜的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105803422A(43)申请公布日2016.07.27(21)申请号201610359775.7(22)申请日2016.05.27(71)申请人洛阳理工学院地址471000河南省洛阳市涧西区九都西路44号(72)发明人李彬(74)专利代理机构洛阳公信知识产权事务所(普通合伙)41120代理人苗强(51)Int.Cl.C23C16/32(2006.01)C23C16/48(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图6页(54)发明名称一种SiC薄膜制备装置以及在低真空度下制备SiC薄膜的方法(57)摘要本发明涉及一种SiC薄膜制备装置以及SiC薄膜的制备方法，制备装置包括CVD反应炉和前驱体炉，CVD反应炉内部设置有加热台，侧壁开设有两个石英窗，外部对应两个石英窗分别设置有激光发射器和高温计，CVD反应炉顶部进气口通过喷嘴和管路分别连接至氩气源和前驱体炉，且与氩气源连接的管路上设置有控制阀Ⅰ，与前驱体炉连接的管路上设置有控制阀Ⅱ。制备SiC薄膜的方法：(1)、SiC膜制备前清洗准备工作；(2)、SiC膜制备前设备调整工作；(3)、SiC膜制备及制备后的调整。本发明制备SiC薄膜的方法，其薄膜的生长速率高，所需的真空度要求低，同时沉积温度较常规手段要低，制作成本低，便于推广利用。CN105803422ACN105803422A权利要求书1/1页1.一种SiC薄膜制备装置，其特征在于：包括CVD反应炉（1）和前驱体炉（2），CVD反应炉（1）内部设置有用于加热氮化硼基板的加热台（3），CVD反应炉（1）的侧壁开设有两个石英窗（4），CVD反应炉（1）外部对应两个石英窗（4）位置分别设置有激光发射器（5）和高温计（6），CVD反应炉（1）顶部设置有进气口，CVD反应炉（1）底部连接有真空泵（7），CVD反应炉（1）的进气口通过喷嘴和管路分别连接至氩气源（8）和前驱体炉（2），且与氩气源（8）连接的管路上设置有控制阀Ⅰ（9），与前驱体炉（2）连接的管路上设置有控制阀Ⅱ（10）。2.如权利要求1所述的一种SiC薄膜制备装置，其特征在于：所述激光发射器（5）为可输出波长为808纳米激光的二极管激光器。3.利用权利要求1所述装置在低真空度下制备SiC薄膜的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)、SiC膜制备前清洗准备工作取氮化硼基片清洗后，备用；(2)、SiC膜制备前设备调整工作a、将清洗好的氮化硼基片放入CVD反应炉中的加热台上，调整氮化硼基片的位置，使激光照射在需要生长SiC薄膜的区域上；b、打开CVD反应炉的抽真空泵，进行抽真空，然后打开控制阀Ⅱ，将CVD反应炉内抽真空到20Pa，关闭前驱体控制阀Ⅱ，再打开控制阀Ⅰ，通入氩气并调节真空泵抽真空的强度，将真空度抽到600Pa，设置升温程序，加热氮化硼基片并使其温度上升到600-800℃，加热前驱体炉腔体使其温度上升到140-180℃；c、将前驱体HPCS液体放入前驱体炉腔体内，缓慢开启控制阀Ⅱ，并关闭真空泵，观察CVD反应炉内腔体的真空度，待CVD反应炉内腔体的压力升至4-6KPa，此时缓慢打开真空泵，使CVD反应炉内腔体的压力趋于稳定，然后缓慢调节控制阀Ⅱ和真空泵使CVD反应炉内腔体得压力至6-8KPa；(3)、SiC膜制备及制备后的调整a．开启激光发射器，使激光照射在基板表面，调节激光功率90-140W，沉积时间为300-600s；b．停止激光照射，关闭控制阀Ⅱ，将CVD反应炉内腔体抽真空到10Pa，使基板冷却至室温，得到SiC薄膜。4.如权利要求3所述的在低真空度下制备SiC薄膜的方法，其特征在于：所述步骤（1）中氮化硼基片清洗的具体方法为：a．将氮化硼基片放入丙酮中超声清洗10分钟，去除基片表面油污；b．然后用酒精超声清洗2分钟洗去丙酮，再用去离子水冲洗干净；c．然后在体积比NH3∙H2O:H2O2:H2O=1:1:5的清洗液中在温度80℃下超声清洗10分钟，再在体积比HF:H2O=1:50混合液中超声清洗2分钟，最后用去离子水冲洗干净。2CN105803422A说明书1/6页一种SiC薄膜制备装置以及在低真空度下制备SiC薄膜的方法技术领域[0001]本发明涉及半导体薄膜材料技术领域，具体涉及一种SiC薄膜制备装置以及在低真空度下制备SiC薄膜的方法。背景技术[0002]SiC材料具有优良的耐腐蚀性、耐热性、耐磨损和高的机械强度，它的硬度仅次于金刚石和C-BN材料，在1300-1800℃的高温下合成的SiC材料，700℃时仍然能维持93%的硬度，并且不被氧化。它可以用于在恶劣环境下使用的微米传感器、微纳米机械MEM及NEMS)以及作为保护涂层提高耐磨性和防腐蚀等。SiC具有宽带隙、高临界击穿场强、