[发明专利]化学汽相淀积装置

说明书

本发明涉及光化增强化学汽相淀积装置。

可采用多种化学汽相淀积（CVD）方法，如在底物上淀积薄膜的气压化学汽相淀积（APCVD）、低压化学汽相淀积（LPCVD）、等离子体化学汽相淀积（plasma    CVD）、热化学汽相淀积（thermal    CVD）等。虽然这些方法各有特点，但每种方法实施的温度一般是相当高的，如此高温法是不适于在铝电极设备形成钝化膜。

由于光化增强CVD法可在较低温度下实施，因而引起人们的兴趣。这种方法利用光能，即进行光学反应，例如在用硅烷和氨的光化CVD法的情况下，汞原子受波长2537紫外线照射激发，按下述反应式在底物上淀积氮化硅薄膜：

在以上反应式中，x、y和z应适当地选择。

图1是光化CVD装置的断面图，它是由本发明前的发明者设计的。为助于理解本发明背景，简要地解释一下这个装置。图中，该装置包括反应室31、光源室39和紫外线源41。在各个光源室39之间，装有底物加热车（cart）35，它能朝垂直于图面方向移动。该加热车35提供加热器37，用于加热安装在面向光源室39的加热车35外表面上的底物，使底物33的温度上升至约200℃，该温度适于形成氮化硅薄膜。反应气体在百分之几个帕的压力下循环于反应室31中，来自光源41的辐射光通过石英窗47照射反应气体，数字45表示电极，由于该电极与作为另一电极的加热车而产生放电，沉积在石英窗47表面的不需要的产物，可通过溅射除去。

然而，就这种装置而言，沉积薄膜的厚度取决于光源和底物位置之间的空间关系。即CVD方法的产物在较强光照射的位置沉积较厚。一般说来，薄膜厚度变化的容许偏差约10%，此外，石英窗47的厚度必须足以承受反应室31内与光源室39（冷却气在其中循环）之间的差压，该差压可能引起冷却气体从光源室39向反应室31的泄漏。另外一种方法是，可为光源室设置特殊的冷却系统，使光源室的压力降低，因此减小差压。此外，当要求加热车35和反应室31之间进行放电，并通过溅射除去沉积在光源室窗上不需要的薄膜时，这种放电往往导致偏离光源窗。由于这种原因，必须装置特殊的电极45以致使装置的尺寸扩大。

关于用CVD沉积薄膜的不均匀性，在等离子体CVD情况下也是个问题。等离子体的能量似乎取决于底物和一对放电电极之间的关系。因此等离子体CVD也需有在涂覆底物上形成均匀定积的条件。

因此本发明的一个目的为提供能沉积厚度均匀薄膜的CVD装置。

本发明的另一个目的为提供能沉积优质薄膜的CVD装置。

本发明的再一个目的为提供一种较经济的CVD装置。

本发明的又一个目的为提供一种小型的CVD装置。

图1是光化CVD装置实施例的断面图。

图2是本发明一个实施例的断面图。

图3是沿图2的Ⅲ-Ⅲ线所取的断面图。

图4是本发明的另一个实施例的断面图。

图5（A）至5（C）表示装在具有6、12和24边正多边形截面的棱柱形底物支持器上底物的光照度分布图解示意图。

图6（A）至6（C）和图7表示本发明CVD实施例方法的剖面图。

参照图2和图3，说明本发明的光化增强CVD装置。图中，装置1包括反应室3;用作底物支持器的六角形加热车7，具有六个侧面，其面上置有底物15;带有电机21的驱动装置9，用来使加热车7绕轴自转;在反应室3内加热车7周围等角间隔的每一端装有许多透光的石英套管17，管子的另一端是封闭的;分别在石英管内密封的汞灯19;沿轴向排列的卤灯加热器23;还有反应气体引入系统11和抽空系统13。像氮气一类冷却气体借助于再循环装置29在石英管17内循环。在加热车7的每一面上，可安置两个底物，每个长35厘米、宽30厘米，因此在加热车7上持有12个底物。最好加热车可以驱动装置拆卸，使底物能在反应室3的外面装置。