一种沉积膜的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到化学加工设备，特别涉及化学气相沉积的装置。
【背景技术】
[0002]化学气相沉积(CVD)被广泛应用在半导体工业及其他用来在基底上制备非易失性固态薄膜的行业中。在常规的CVD工艺中，组合物和反应气体被通入到放置有基底的反应空间中，与基底发生化学反应，在基底上形成薄膜，同时，反应中产生的副产物从反应空间排出。管式炉CVD系统通常用于沉积薄膜。在一个传统的管式炉CVD系统中，一个圆柱形石英或氧化铝加工管用作反应室，处理管被加热炉包围，加热炉为电阻加热的加热元件(例如加热线圈)，用于加热位于处理管内的基底。化学反应剂通常是从管的一端流入处理管，未反应的反应物和反应副产物从处理管的另一端排出。
[0003]然而，管式炉CVD系统存在许多不足，其中一个缺点是受快速热处理(RTP ；rapidthermal processing)限制,需要快速加热和冷却的速率。利用管式炉CVD系统来快速热处理的一个方法是利用长的处理管，可沿所述处理管的长度滑动。另一种快速加热处理的方法为可以通过使预热炉包围在处理管中的基底来实现。快速冷却过程可以通过从其中所述基底位于所述处理管移动炉的距离来实现。然而，当薄膜沉积过程完成并在热炉移动到冷的位置，一些在该位置上吸附在处理管的壁中的分子由于温度的快速变化解析，这些分子可能污染或损坏沉积在基底上的薄膜。另外，产量受加载和卸载基底所需要的冷却时间的影响。
[0004]由于上述原因，有必要对CVD反应器改进，可以实现高的加热和冷却速率同时具有高产量且不污染或损坏产品的薄膜。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于提供促进高质量，通过化学气相沉积制备薄膜的装置。
[0006]本发明提供了一种沉积膜的装置，其特征在于，所述装置包括:
[0007]处理管，所述处理管包括第一反应空间和第二反应空间，第二反应空间与第一反应空间由隔离部隔开使气体不相导通，每一反应空间中均放置有基底；
[0008]加热源，所述加热源包括加热元件，所述加热元件形成了中空加热空间，所述处理管穿过所述加热空间；
[0009]导轨，所述加热源由所述导轨支撑，从而沿着导轨的纵向轴线滑动，在第一反应空间及第二反应空间转换加热；
[0010]至少一反应气体管，所述反应气体管可引入第一反应气体流入第一反应空间，并引入第二反应气体流入到第二反应空间；及至少一排气管，所述排气管从所述第一反应空间和从所述第二反应空间排出气体。
[0011]优选的，所述装置还包括与处理管连接的适配器及适配器支撑部，所述适配器分别与反应气体管排气管连通，所述适配器通过适配器支撑部滑动的连接在导轨上，从而能容纳不同长度的管材。
[0012]优选的，所述适配器包括水冷却法兰和减速器；所述减速器具有左法兰，右法兰，上法兰和下法兰；下法兰用作反应气体管的进气口的端口，而上法兰用作排气口的端口 ；所述处理管的端部穿过水冷却法兰及减速器的右法兰；所述适配器还包括放置在水冷却法兰和右法兰之间的O形圈及螺栓用来固定减速器及水冷却法兰；水冷却法兰和右法兰形成的角度挤压O形圈与处理管外壁，在适配器与处理管之间形成气密密封。
[0013]优选的，所述适配器支撑部高度可调从而可以容纳不同直径的管材。
[0014]优选的，所述反应气体管及排气管均为两个，分别独立控制第一反应空间及第二反应空间。
[0015]优选的，所述反应气体管包括气体源及流量控制器。
[0016]优选的，所述排气管包括依次连接的压力传感器、节流阀、圈及旋转式机械泵。
[0017]本发明的有益效果在于:通过利用化学气相沉积装置的两个反应空间可分别同时进行冷却基底和进行薄膜沉积，并且根据本发明可移动的加热源，解决膜污染和损坏问题，制得高质量的薄膜。
【附图说明】
[0018]图1示出了根据本发明示例性实施例的CVD反应器中的侧视图；
[0019]图2示出了图1所述CVD反应器的处理管的端视图及剖视图；
[0020]图3示出了图1所述CVD反应器内气体管道的端视图及剖视图；
[0021]图4示出了图1所述CVD反应器的适配器的局部剖视图；
[0022]图5A示出了反应气体管示意图；
[0023]图5B示出了排气管示意图。
【具体实施方式】
[0024]为了使本发明的目的、特征和优点更加的清晰，以下结合附图及实施例，对本发明的【具体实施方式】做出更为详细的说明，在下面的描述中，阐述了很多具体的细节以便于充分的理解本发明，但是本发明能够以很多不同于描述的其他方式来实施。因此，本发明不受以下公开的具体实施的限制。
[0025]图1示出的根据本发明实施例的CVD反应器100的部分侧视图。所述CVD反应器100设有加热源102，所述加热源102包括加热元件104，所述加热元件104形成了中空圆筒加热空间106，中空处理管108穿过此加热空间106。
[0026]图2示出了处理管108的端视图及处理管108的沿端视图所示平面的剖视图。所述处理管108具有两个开口端，在处理管108的中部，隔离部110的作用是将右反应空间114与左反应空间112分隔开，从而产生能够被称为“双腔”的CVD反应器。隔离部110是气密的，左反应空间112与右反应空间114不以气态连通。如图1所示，与左基底支撑件116和左基底118被设置在左反应空间112内同样地，右基底支撑件120和右基底122被设置在右反应空间114内。
[0027]反应气体通入左和右反应空间112，114，未使用的反应气体和反应副产物从这些反应空间112，114排出。左端的适配器124和右端的适配器126，分别与左反应气体管128，右反应气体管130，左侧排气管132和右排气管134连通。左反应空间112，左反应气体管128通过一个左进气口 136，传送到左反应空间112内进入左内侧气体管后的左内气体管138引入的反应气体流入左端适配器124，反应气体输送到左反应空间112。
[0028]图3示出了左气体管138的端视图及左气体管138的第一开口 300接收的反应气体流入到左反应空间112和第二开口 302排出反应气体的剖视图，同时，在左反应空间的气体112通过左排气口 140时，气体被排到左排气管132。从右至左的气体流入左反应空间112的左基底118，如图中的箭头所示。以类似的方式，反应气体通过右反应气体管130，右排气管134，右输入端口 142，右气体管144和右气体排气口 146流至右反应空间114的右基底122
[0029]参照图1中，加热源102由两个平行的导轨148可滑动地支撑。导轨148由两个固定件150固定到地面。加热源102沿着导轨的纵向轴线滑动。左和右端的适配器124和126也经由适配器支持部152滑动地装配在导轨148。这些适配器支撑部152也可沿导轨滑动，使CVD反应器100在左右端部适配器124，126之间移动，从而能容纳不同长度的管材。同时，该适配器支撑部152本身可以在高度进行调整，使CVD反应器100可以容纳不同直径的管材。为了便于这些高度发生变化时，适配器支撑部152可以包括相应的一组可伸缩地联接管可通过对准的孔和销，通过气动致动，液压致动等被固定。
[0030]左端适配器124的详细描述示于图4的局部剖视图，右端适配器126是基本类似的，在此不再赘述。左端适配器124包括水冷却法兰400和减速器402。所述减速器402具有左法兰404，右法兰406，上法兰408和下法兰410。下法兰410用作左进气口 136的端口，而上法兰408用作左排气口 140。为了连接处理管108及左端适配器124，该处理管108的左