[发明专利]一种表面处理方法和设备

说明书

本发明涉及一种有关表面处理的方法和设备，尤其是一种在表面上产生薄膜的方法和设备。

在表面上、诸如在半导体基片的表面上制造薄膜这项技术，现在仍然是重要的研究和开发的课题。由于这项技术普遍使用在包括半导体在内的众多产品的制造上，所以是一项很重要的技术。薄膜的材料可以是金属、氧化物、硫属化物、磷族化物、超导体等各种材料中的任一种。大多数的研究和开发都致力于寻求一种制造尽可能均匀厚度的薄膜的方法和设备上。为了改善薄膜产品的特性，尤其需要使膜厚具有均匀性，这对于提高产品大规模批量生产的成品率也很重要。要使产品与生产批号无关也希望提供一种有效的薄膜生产方法和生产设备。

已知有很多在表面、例如在基片上沉积薄膜的成熟的技术，包括化学汽相沉积、物理汽相沉积以及高温分解溅射和喷涂等。这些技术都是以气态或气雾的形式来提供构成薄膜的组分的。已经开发出很多薄膜沉积设备，试图达致基本上均匀的膜厚。这些设备可分为两类，相应于在探索如何获得理想的均匀薄膜的技术发展中的两个不同方向。一类设备是采用精心设计的机构装置以使基片在沉积室内相对于气流运动。另一类设备是使设备设计成使得在横跨基片的横向方向上能够产生均匀的膜层，该方向基本上是与沉积室内的气流的方向垂直的。为了充分理解本发明的优点，两类设备都在此描述。

本发明提供一种在表面上产生薄膜的方法，包含在所说表面与薄膜沉积室的薄膜沉积区之间产生恒速的相对运动，使所说的表面通过所说的沉积区，将所说沉积室设计成使得在该区内的该表面上的薄膜沉积在沿横跨该表面的横向方向上是均匀的，所说的横向方向垂直于该相对运动的方向。

本发明还提供一种在表面上产生薄膜的设备，包含一个具有薄膜沉积区的薄膜沉积室，所说的沉积室适合于在该区内将所说薄膜在沿横跨所述表面的横向方向上均匀地沉积到该表面上，还包括一个使所说表面与所说沉积区之间产生恒速相对运动以使所说的表面通过所说的沉积区的装置，所说的横向方向垂直于所说相对运动的方向。

所说薄膜的组分最好以气态或气雾的形式提供，并沿基本上与所说的相对运动方向相同的方向流过沉积区。

所说的沉积室最好包括一高位感受器，所说的沉积区设在它的下方。

包括有所说表面的基片最好移动穿越所说沉积区。

所说的相对运动最好在所说的沉积区范围内是往复运动。

另外，如果沉积室设计成使得所说表面上的所述薄膜沉积沿所述横向方向按线性变化，则所说表面还相对于所说的沉积区围绕着基本上垂直于所说表面的对称轴线转动。

本发明还提供了一种处理表面的方法，包含在所说表面与沉积室内的处理区之间产生恒速相对运动，使所说表面通过该区，将所说沉积室设计成使该表面在该区中在横跨该表面的横向方向上均匀地被处理，所说的横向方向垂直于所说的相对运动的方向。

本发明还提供一种对表面进行处理的设备，包含一个适合于在所说区中沿横跨所说表面的横向方向均匀地处理该表面的处理室，和使所说表面相对于所说区产生恒速相对运动的装置，以使该表面通过该区，所说的横向方向垂直于所说的相对运动的方向。

在下面仅作为实例参照附图对本发明的优选实施例进行描述与说明。在附图中：

图1是桶式反应器的示意图；

图2是桶式反应器的部分的俯视图；

图3是水平反应器的示意图；

图4是带有一个设置在反应器沉积室的顶部的感受器的水平反应器的示意图；

图5是剑桥仪器公司(Cambridge Instrument Limited)的倒置水平反应器的示意图；

图6是图5中的水平反应器内的生长速度对感受器位置的曲线图；

图7是本发明的沉积室的一个优选实施例的示意图；

图8是沉积室的另一优选实施例的示意图。