用于制备难熔高熵合金靶材的CVD系统及其控制方法与流程

技术特征：
1.一种用于制备难熔高熵合金靶材的cvd系统，其特征在于，包括：蒸发区(100)，用于对氟化物液体原材料蒸发得到氟化物气化原材料；混气区(200)，用于连接蒸发区(100)以接收氟化物气化原材料，并与氢气混合得到混合气体；沉积区(300)，用于连接混气区(200)以接收混合气体，进行沉积制备难熔高熵合金靶材；尾气处理区(400)，用于连接混气区(200)和沉积区(300)，将未反应完全的气体和副产物进行处理。2.如权利要求1所述的cvd系统，其特征在于，所述蒸发区(100)包括穴型坩埚(120)和位于穴型坩埚(120)下方的加热装置(110)；所述穴型坩埚(120)设有五个穴位以放置不同氟化物液体原材料的加热容器；所述混气区(200)通过法兰与加热容器的顶端连接以收集蒸发得到的氟化物气化原材料。3.如权利要求2所述的cvd系统，其特征在于，所述加热装置(110)采用水浴加热；所述加热容器内的原材料液面低于水浴液面。4.如权利要求1所述的cvd系统，其特征在于，所述混气区(200)包括进气端(210)、混气室(220)和出气端(230)；所述进气端(210)设有真空法兰组件以通过导气管(240)连接蒸发区(100)；所述导气管(240)还设有管道式质量流量计(241)和氢量分析仪(242)；所述进气端(210)的通气导管(211)深入至混气室(220)中部，使各氟化物气化原材料与混气室(220)内的氢气充分混合得到混合气体；所述出气端(230)设有真空法兰盖以通过导气管(240)分别连接沉积区(300)和尾气处理区(400)。5.如权利要求1所述的cvd系统，其特征在于，所述沉积区(300)包括罐顶由法兰与混气区(200)连接的立罐体(310)；所述立罐体(310)的罐顶法兰设有进气管(316)以通入混合气体并在下方的样品台(314)沉积制备难熔高熵合金靶材；所述进气管(316)与立罐体(310)内的样品台(314)的距离为100-300mm；所述样品台(314)下设有旋转装置(315)。6.如权利要求5所述的cvd系统，其特征在于，所述立罐体(310)的罐身上开设有阀口(311)；所述阀口(311)中心设有观察口(312)。7.如权利要求6所述的cvd系统，其特征在于，所述立罐体(310)的罐顶开设有两个排气孔(313)；其中一个排气孔(313)连接有蒙乃尔合金稳压装置(320)，另一个排气孔(313)连接有尾气处理区(400)。8.如权利要求7所述的cvd系统，其特征在于，所述尾气处理区(400)包括喷淋塔(410)和装设在喷淋塔(410)尾端的自动点火装置
(420)。9.一种如权利要求1-8任一项所述的用于制备难熔高熵合金靶材的cvd系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：在蒸发区(100)的加热容器中加入氟化物液体原材料，采用水浴加热，通电源开始进行加热后开启进气端(210)的阀门，待气体流量达到阈值后关闭阀门；关闭出气端(230)的阀门，开启真空泵，将混气室抽至真空度1.3～13pa；通入氢气至混气区(200)，待流量达到阈值后关闭阀门，并开启氢量分析仪(242)使混气区(200)氢气保持定量；开启混气区(200)出气端(230)的阀门，关闭尾气处理区(400)的阀门，使混合气体进入沉积区(300)，通过热壁炉对气体加热，以沉积合金靶材在样品台(314)放置的基底上；根据沉积时间控制沉积厚度；开启尾气处理区(400)的阀门将未反应气体和反应副产物通至尾气处理区(400)处理；待沉积区(300)冷却至室温进行充气并打开阀口(311)取料。

技术总结
本发明属于化学气相沉积技术领域，具体涉及一种用于制备难熔高熵合金靶材的CVD系统及其控制方法，包括：蒸发区，用于对氟化物液体原材料蒸发得到氟化物气化原材料；混气区，用于连接蒸发区以接收氟化物气化原材料，并与氢气混合得到混合气体；沉积区，用于连接混气区以接收混合气体，进行沉积制备难熔高熵合金靶材；尾气处理区，用于连接混气区和沉积区，将未反应完全的气体和副产物进行处理；本发明利用氟化物沸点低的特点，采用蒸发氟化物液体的方式除去其中大部分伴生杂质，同时利用氢还原温度低的特点，配合氟化物气化原材料具有更好的提纯效果，在热力学驱动力的作用下能以更高的沉积速率形成晶体得到难熔高熵合金靶材。沉积速率形成晶体得到难熔高熵合金靶材。沉积速率形成晶体得到难熔高熵合金靶材。


技术研发人员：徐从康 贺涛 马赛 王江涌 陈箫箫
受保护的技术使用者：亚芯半导体材料（江苏）有限公司
技术研发日：2022.01.26
技术公布日：2022/4/29