[发明专利]具有柱状晶的锆酸镧薄膜的制备方法及装置

摘要

本发明公开了一种具有柱状晶的锆酸镧薄膜的制备方法及装置。采用镧的有机盐和锆的有机盐作为LCVD的前驱体；所得混合前驱体在原料罐中，于335℃～355℃；并在预热至360℃的管道内将其由Ar气体运载至CVD腔体内；同时O₂通过另一个独立的管路到达CVD腔体内，并与前驱体一起在腔内的喷嘴出口处混合；接着气体混合后以一定的流速喷向基片，此基片已经有一定的预热温度外加波长976 nm的连续激光辐照；最后混合气体在基片表面处遇高温反应，得到LZ沉积在基片上。本发明提供了一种具有柱状晶LZ薄膜的LCVD制备方法，该方法可以以较快的速度、工艺简单、较低的设备成本制备出高质量的柱状晶LZ薄膜，制备出薄膜具有镀膜效率高，镀膜纯度高，膜厚均匀等明显的优点。

主权项

1.一种具有柱状晶的锆酸镧薄膜的制备方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：a.将镧的有机盐和锆的有机盐按(1～1.5)：1的摩尔比搅拌混合均匀，以10～15℃/min速度加热至335～355℃，得到前驱体气体；然后通入第一载气，载气的流量为：20～50ml/min；b.将步骤a的前驱体气体与第一载气的混合气体A与第二载气混合形成混合气体B，该混合气体B再与反应气体混合形成混合气体C，c.反应基片放置在CVD腔体内的基板座(9)上，通过安装在基板座(9)下的石墨片加热装置对反应基片进行加热，当反应基片的温度达到800～1000℃，向反应基片进行激光辐照，并使步骤b所得混合气体C通过喷头喷向反应基片，反应10～20分钟，在基片上生成柱状晶LZ薄膜；所述的第二载气和所述的混合气体B的流量为20～50ml/min，所述的反应气体的流量为：140～200ml/min；总压为750～1000Pa；所述的激光辐照的功率为：0W至1200W；用于实现所述具有柱状晶的锆酸镧薄膜的制备方法，采用一种激光增强CVD镀膜设备，包括沉积腔(11)，光学扩束均化系统(12)，喷头(13)，连续激光(14)，石墨片加热装置(15)，第一气体流量计(31)，第二气体流量计(32)，第三气体流量计(33)，第一气体阀门(41)，第二气体阀门(42)，第三气体阀门(43)，第一原料罐(51)，第二原料罐(52)，红外测温系统(6)，第一光学窗口(71)，第二光学窗口(72)，反应基片(8)，基板座(9)，真空泵(10)；所述镧的有机盐和锆的有机盐在第一原料罐(51)中气化，形成前驱体气体；所述的第一载气(22)经第二气体流量计(32)流经第一原料罐(51)与前驱体气体混合，形成混合气体A；气体流量由第二气体阀门(42)调控；第二载气(23)经第三气体流量计(33)和第二原料罐(52)与混合气体A混合形成混合气体B；所述的第二载气的流量由第三气体阀门(43)调控；反应气体(21)经第一气体流量计(31)与混合气体B混合，形成混合气体C；该反应气体的流量由第一气体阀门(41)调控；反应基片(8)放置在位于沉积腔(11)内的基板座(9)上， 基板座(9)下设置有石墨片加热装置(15)；经光学扩束均化系统(12)处理过的连续激光(14)通过位于沉积腔(11)上的第二光学窗口(72)照射到反应基片(8)，反应温度由红外测温系统(6)进行控制；所述的红外测温系统(6)安装在沉积腔(11)上的第一光学窗口(71)上；所述的混合气体C经喷头(13)喷向反应基片(8)；所述的喷头(13)喷嘴到反应基片(8)的距离为20～30mm；所述的真空泵(10)用于调控沉积腔(11)的压力。