[发明专利]利用碳化物丝线的热丝化学气相沉积（HWCVD）

权利要求书

1.一种热丝化学气相沉积(HWCVD)装置，包括：

可在真空下操作的沉积室；

前体气体的源，包括用于将一定体积的所述前体气体注入到所述沉积室中的气体入口；

具有暴露于所述沉积室的支承表面的加热器，所述加热器可操作为加热设置在所述支承表面上的衬底；以及

催化分解组合件，包括设置于所述加热器的所述支承表面与所述前体气体入口之间的丝线，并且还包括用于选择性地使电流通过所述丝线来电阻加热所述丝线的材料的电源，其中所述丝线材料包括碳化物。

2.权利要求1所述的装置，其中所述碳化物包括碳化钽。

3.权利要求2所述的装置，其中所述碳化钽设置为涂覆碳源芯的外层。

4.权利要求3所述的装置，其中所述碳源芯包括石墨。

5.权利要求1所述的装置，其中在所述电源的操作期间，所述丝线被加热到至少约2000℃的温度。

6.权利要求1所述的装置，其中所述前体气体包括硅烷、SiCl₄、SiF₄、HSiCl₃、甲烷或GeH₄，并且所述碳化物为石墨芯上的涂层，所述碳化物涂层包括碳与金属元素或半金属元素的合金。

7.权利要求1所述的装置，其中所述碳化物包括选自钽、钨、钼、铌、钪、钇、锆、硅和钒中的至少一种与碳的合金。

8.一种用于通过裂解源气体制造具有薄膜材料的器件的沉积组合件，包括：

配置为接收所述源气体的真空室；

在所述真空室内用于支承晶片的安装表面；以及

丝线组合件，包括具有由碳化物形成的外表面的丝线以及用于施加电流到所述丝线的电接触，其中当施加所述电流时，所述丝线被加热到至少1400℃的温度。

9.权利要求8所述的组合件，其中所述丝线包括交织的丝线元件的片，各丝线元件包括至少碳化物涂层，在所述丝线元件之间具有多个孔隙，所述源气体流动通过所述孔隙以接触所述安装表面上的晶片。

10.权利要求8所述的组合件，其中所述碳化物外表面包括一定厚度的选自钽、钨、钼、铌、钪、钇、锆、硅和钒中的至少一种与碳的合金。

11.权利要求10所述的组合件，其中所述碳化物外表面包括碳化钽，并且具有至少约10微米的厚度。

12.权利要求8所述的组合件，其中所述丝线包括由石墨形成的芯。

13.权利要求12所述的组合件，其中所述丝线包括至少一个应力消除段，所述应力消除段在结构上配置为随着温度变化而膨胀和收缩。

14.权利要求8所述的组合件，其中所述安装表面是加热器的一部分并被加热到至少500℃的温度，其中所述丝线被所述电流加热到至少2000℃的温度。

15.权利要求14所述的组合件，其中所述衬底包括硅，所述源气体包括硅烷，并且所述碳化物包括碳化钽。

16.一种薄膜沉积方法，包括：

将电阻加热器丝线设置在沉积室内，所述电阻加热器丝线包括碳化物材料；

将衬底安装在加热器的面向所述沉积室内的表面上；

用所述加热器加热所述衬底至初始沉积温度；

使电流通过所述电阻加热器丝线，以加热所述碳化物材料至裂解温度；以及

使沉积源气体流入所述室中，以在所述电阻加热器丝线上流动。

17.权利要求16所述的方法，其中所述电阻加热器丝线还包括石墨芯，并且所述碳化物材料设置为覆盖所述石墨芯的外涂层。

18.权利要求17所述的方法，其中所述碳化物材料是选自钽、钨、钼、铌、钪、钇、锆、硅和钒中的至少一种与碳的合金。

19.权利要求16所述的方法，其中所述裂解温度高于约2000℃，并且所述初始沉积温度高于约500℃。

20.权利要求19所述的方法，其中所述沉积源气体为硅烷，其中所述衬底包括硅，并且其中所述碳化物材料包括碳化钽或碳化钨。