[实用新型]一种附加振动低压化学气相沉积装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低压化学气相沉积装置，具体涉及一种附加振动低压化学气相沉积装置。

背景技术

低压化学气相沉积装置是一种常用的薄膜沉积装置，该装置主要包括：加热部分、真空系统等，与等离子化学气相沉积装置相比具有结构简单、加热温度高、真空度低、价格低廉等特点，是一种常用的薄膜沉积设备。

采用化学气相沉积装置在薄膜沉积中一个主要的缺点是所沉积的薄膜的残余应力大，表现为薄膜在沉积过程中薄膜随着厚度的增加自行开裂、翘曲，在使用过程中薄膜卷曲，在MEMS结构中出现微裂纹、与基底剥离等缺陷，严重影响了薄膜实用性能，如何去除薄膜内部残余应力称为主要问题。目前主要的解决方法有：调整工艺参数、退火时效后处理、降低冷却速度等，应力去除效果并不明显。主要因为：薄膜沉积温度相同情况下各个薄膜所沉积的应力大小并不相同，退火后处理增加了薄膜制备成本，降低冷却速度耗费了工时。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供了一种在薄膜制备过程中利用振动时效对所沉积薄膜内部应力进行消除的附加振动低压化学气相沉积装置，主要包括：机械泵、加热丝、供气装置、工作台装置、激振器、控制器等。机械泵对真空腔抽真空，加热丝对真空腔进行加热，达到沉积温度，供气装置提供反应气体，反应气体在高温、真空的环境中在工作台装置的收集板沉积出薄膜，激振器产生的振动能量对工作台装置收集板沉积的薄膜进行振动时效，实现在薄膜沉积过程中对薄膜残余应力进行消除的目的，采用波纹管对激振器振动能量进行衰减，实现稳定的薄膜沉积装置的整体稳定。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是，一种附加振动低压化学气相沉积装置，包括由上端盖、进气法兰、筒体、排气法兰和下端盖构成的真空腔体，所述上端盖与进气法兰顶部密封连接，所述进气法兰底部与筒体顶部密封连接，所述筒体底部与排气法兰密封连接，所述排气法兰底部与下端盖密封固定连接，所述筒体周围套设有加热架，所述加热架内设有加热丝，所述上端盖上通过进气管路与一供气装置连通，所述排气法兰通过抽气管与一机械泵连通，所述机械泵上还设有排气管，所述真空腔体内竖直设有多根固定杆，所述固定杆上水平设有一弹簧板，所述弹簧板上设有一工作台，所述工作台上设有一收集板，所述工作台底部连接设有一连接孔，所述下端盖下方设有一激振器，所述激振器输出端连接配合以传输杆，所述传输杆穿透所述下端盖后伸入工作台底部的连接孔内，并分别与下端盖和工作台固定连接。

进一步的，所述固定杆为四根，四根固定杆均匀围成一圆形排列，每一固定杆顶部通过一滑销与进气法兰滑动配合连接，每一固定杆底部通过一固定销与排气法兰固定连接，所述滑销穿过所述进气法兰，并通过螺母与进气法兰固定连接，所述固定销穿过所述排气法兰，并通过螺母与排气法兰固定连接。上述结构保证固定杆在安装过程中方便性和在真空腔体内的固定位置。

更进一步的，所述弹簧板为环形弹簧板，所述环形弹簧板上均匀设有四个通孔，四根固定杆分别套设入四个通孔内，并通过螺母实现固定杆与环形弹簧板的固定连接。

更进一步的，所述工作台为圆台形工作台，所述圆台形工作台的底部嵌入环形弹簧板的中部圆环内，所述圆台形工作台的台面焊接在环形弹簧板的表面。圆台形工作台在环形弹簧板支撑下处于平衡状态。

进一步的，所述工作台为圆台形工作台，所述收集板为圆形收集板，所述圆形收集板周边通过一圆环形夹具与圆形工作台实现固定连接。

进一步的，所述排气法兰底部与下端盖直接还套接有波纹管，所述波纹管上端与排气法兰底部密封连接，所述波纹管下端与下端盖密封连接。波纹管轴向伸缩、吸收振动使得激振器振动能量在传递给筒体的过程中衰减，保持了化学气相沉积装置的整体稳定。

进一步的，还包括一控制器，所述控制器包括加热控制线路和激振信号控制线路，所述加热控制线路与加热丝电性连接，用于控制加热丝的开关及加热功率，所述激振信号控制线路与激振器电性连接，用于控制激振器的开关及激振频率。

本实用新型通过采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下优点：

本实用新型的低压化学气相沉积装置，通过设计振动时效装置，即采用激振器的输出杆经一传输杆伸入真空腔体内与工作台固定连接，激振器振动能量经传输杆传给沉积的薄膜，实现在薄膜沉积过程中通过振动时效去除薄膜残余应力，实现在薄膜沉积过程中对沉积薄膜的残余应力在线进行去除，制备出低应力薄膜。整个装置能够达到低能耗、低耗时、低应力的效果。

附图说明