一种热丝化学气相沉积反应室的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及化工中薄膜制备领域，具体地来说为一种受热均匀、热丝不易断的热丝化学气相沉积反应室。该反应室包括真空室壁，在真空室壁的对应两侧对称设置水平设置的升降台，升降台在旋转电机的作用下实现水平方向的移动，在升降台端部设置样品台，样品台的顶层为夹层结构，用于放置样品，两个升降台之间设置多个竖直设置的灯丝，灯丝的两端分别通过弹簧固定在真空室壁的上下壁上。本实用新型将灯丝竖直设置，有效地解决了传统灯丝水平设置，由于重力造成下垂从而导致基片受热不均匀的问题。
【专利说明】一种热丝化学气相沉积反应室
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及化工中薄膜制备领域，具体地来说为一种受热均匀、热丝不易断 的热丝化学气相沉积反应室。
【背景技术】
[0002] 化学气相沉积（英文：Chemical Vapor Deposition,简称CVD)是一种用来产生纯 度高、性能好的固态材料的化学技术。半导体产业使用此技术来成长薄膜。典型的CVD制 程是将晶圆（基底）暴露在一种或多种不同的前驱物下，在基底表面发生化学反应或/及 化学分解来产生欲沉积的薄膜。反应过程中通常也会伴随地产生不同的副产品，但大多会 随着气流被带走，而不会留在反应腔中。
[0003] 热丝化学气相沉积（Hot wire CVD，HWCVD):也称做触媒化学气相沉积（Catalytic CVD，Cat-CVD)或热灯丝化学气相沉积（Hot filament CVD，HFCVD)。使用热丝化学分解来源 气体，热丝化学气相沉积设备可用于制造金刚石薄膜、非晶硅和外延硅等薄膜，但在生长过 程中，热丝与基片间的距离十分关键，在无辅助热源下，间距均小于l〇mm。为提高薄膜的生 长速率和成膜质量，采取在热丝和基片间加直流偏压，产生等离子体来进一步提高热丝的 温度。热丝在高温下，使用时间超过几个小时，就会变形，钨丝和钽丝越长，碳源浓度越高， 变形就越大，导致间距变化变得难以控制，同时也影响表面温度与热丝至基片间等离子体 分布的均匀性。也影响基片的受热的均匀性，热丝由于变形严重，在中途会造成断裂，重者 造成反应室内进水，轻者造成从新开始更换基片与热丝，严重影响了生产进程。
[0004] 为此，也有人对热丝的问题进行过研究，通过加弹簧的结构，防止热丝下垂，但在 实际应用当中，效果并不明显，弹簧的力度不好把握，过大使得热丝容易断裂，过小又起不 到应有的作用。 实用新型内容
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种延长热丝使用寿命短，基片受热以 及等离子浓度均匀的热丝化学气相沉积反应室，用于解决上述的热丝变形，使用寿命短的 问题。
[0006] 本实用新型采用如下的技术方案：
[0007] -种热丝化学气相沉积反应室，该反应室包括真空室壁，在真空室壁的对应两侧 对称设置水平设置的升降台，所述升降台在旋转电机的作用下实现水平方向的移动，在所 述升降台端部设置样品台，所述样品台的顶层为夹层结构，用于放置样品，两个升降台之间 设置多个坚直设置的灯丝，所述灯丝的两端分别通过弹簧固定在真空室壁的上下壁上。
[0008] 进一步地，上下壁上固定的弹簧设置有导向管，导向管对应位置的壁上开设气孔， 气孔外侧通过密封法兰与气管连接，上侧导向管连接的气管连接进气管道，下侧的导向管 连接的气管连接机械泵。
[0009] 本实用新型具有如下的优点和有益效果：本实用新型将灯丝坚直设置，有效地解 决了传统灯丝水平设置时，由于重力造成下垂从而导致基片受热不均匀的问题，进气从上 侧进气，气体具有一定的速度，在导向管的作用下导向灯丝的表面，出气口设置在下侧，这 样通过进气与出气设置在灯丝的两端，从而使得灯丝周围形成均匀的气流场，以及等离子 场，有利于薄膜质量的提升。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0012] 如图1所示，一种热丝化学气相沉积反应室，该反应室包括真空室壁1，在真空室 壁1的对应两侧对称设置水平设置的升降台2,升降台2在旋转电机的作用下实现水平方 向的移动，在升降台端部设置圆形样品台3,样品台的顶层为夹层结构4,用于放置样品，两 个升降台2之间设置多个坚直设置的灯丝13 (沿在图1中沿垂直纸面的方向设置，因此图 1中显示为只有一个灯丝），多个灯丝13排列形成与样品台平行的平面，灯丝13的两端分 别通过弹簧1〇、5固定在真空室壁的上下壁上。上侧弹簧10的拉力等于下侧弹簧5的拉力 以及弹簧本身的重力，因此，灯丝13内部的张力均为一条坚直方向，不会由于重力的作用 造成下垂。
[0013] 在上下壁上固定的弹簧上设置有导向管8、9,导向管8、9对应位置的壁上开设气 孔，气孔外侧通过密封法兰6、11与气管7、12连接，上侧导向管9连接的气管连接进气管 道，下侧导向管8连接的气管连接机械泵。采用的这种连接结构，气体从上通入，从下方吸 出，气体是通过整个灯丝的外表面，灯丝会对进入的气体进行充分的分解，有利于成膜质量 的提高，在灯丝以及样品台上分别连接偏压，在有偏压下，两侧样品台与灯丝之间产生辉光 放电，也可控制一侧偏压的形式。
[0014] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种热丝化学气相沉积反应室，其特征在于，该反应室包括真空室壁，在真空室壁的 对应两侧对称设置水平设置的升降台，所述升降台在旋转电机的作用下实现水平方向的移 动，在所述升降台端部设置样品台，所述样品台的顶层为夹层结构，用于放置样品，两个升 降台之间设置多个坚直设置的灯丝，所述灯丝的两端分别通过弹簧固定在真空室壁的上下 壁上。
2. 按照权利要求1所述的热丝化学气相沉积反应室，其特征在于，上下壁上固定的弹 簧设置有导向管，导向管对应位置的壁上开设气孔，气孔外侧通过密封法兰与气管连接，上 侧导向管连接的气管连接进气管道，下侧的导向管连接的气管连接机械泵。
【文档编号】C23C16/503GK203878212SQ201420301313
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】邹茂秀 申请人:深圳凯奇化工有限公司