化学气相沉积(CVD)系统(如用于制备半导体薄膜、金刚石涂层)通过高温(500-1200℃)与气态前驱体(如硅烷、甲烷)反应，在基底表面沉积薄膜(厚度10nm-10μm)。但其精密结构(如真空腔体、加热炉、气体管路)长期运行易出现沉积污染、部件老化等问题，日常“体检”是保障沉积质量(如薄膜均匀性<5%)与设备寿命(>5年)的关键。
体检一：真空系统——泄漏与抽速检测
CVD系统的真空腔体需维持低压力(通常10⁻³-10⁻⁶Pa)，真空泵(如分子泵、机械泵)的抽速与密封性直接影响沉积环境。每日开机前用真空计(如皮拉尼计)检测腔体本底压力(正常<10Pa，若>50Pa说明存在微漏或泵失效)。每周进行氦质谱检漏(用氦气喷雾腔体表面，检测仪灵敏度<10⁻⁹Pa·m³/s)，重点检查法兰连接处(O型圈是否老化，弹性下降需更换)、真空管路焊缝(是否有砂眼)。每月清理真空泵油(若油颜色变黑或有沉淀，更换同型号泵油，避免油污反流污染腔体)。
体检二：加热系统——温度均匀性与元件状态
加热炉(如石墨发热体、电阻丝)需将基底加热至目标温度(偏差<±3℃)，温度均匀性(腔体内不同位置温差<5℃)是薄膜质量的关键。每日检查加热元件外观(石墨发热体有无裂纹，电阻丝是否断股)，用红外测温仪测量腔体不同位置温度(如中心与边缘温差>10℃需调整加热功率分布)。每季度校准温度传感器(如热电偶，对比标准温度计，误差>±2℃需更换)，并检查热电偶与控制系统的连接线(是否氧化，接触不良会导致温度显示异常)。
体检三：气体管路——泄漏与流量控制
前驱体气体(如硅烷易燃易爆)的流量精度(偏差<±1%)与管路密封性直接影响沉积速率与安全。每日用肥皂水检查气体管路接头(如减压阀、质量流量控制器接口)，冒泡处为漏点(需紧固或更换密封垫)。每周用标准气体(如氮气，流量设定100sccm)测试质量流量控制器(MFC)精度(实际流量与设定值偏差>±2%需校准或更换)。每月清理管路内壁(用惰性气体吹扫，避免前驱体残留聚合堵塞，如硅烷残留会形成SiO₂颗粒)。
体检四：沉积腔体——污染与部件磨损
腔体内壁的沉积物(如未反应的前驱体聚合物)会导致颗粒污染(薄膜表面颗粒数>10个/cm²)，影响薄膜纯度。每批次生产后检查腔体内部(用显微镜观察，重点区域为基底放置台、气体喷嘴)，若发现明显沉积(厚度>1μm)，需进行原位等离子体清洗(通入Ar/O₂混合气体，功率50-100W，处理10分钟)或拆解清理(用无尘布蘸取有机溶剂擦拭，禁止用钢丝球刮擦)。同时，检查基底托盘(如石墨托)是否变形(平整度偏差>0.1mm会导致基底受热不均)，旋转轴(若有)是否磨损(间隙>0.2mm需更换轴承)。
通过这些日常“体检”，CVD系统能始终保持高精度沉积(薄膜厚度偏差<±1nm)、低污染(颗粒数<5个/cm²)的运行状态，为材料制备提供可靠保障。
关注微信