专利名称：采用竖直炉装置沉积碳或氮化硼薄膜技术的制作方法
技术领域：
本发明属于一种真空镀膜技术，主要用于在石英容器内壁上沉积光亮、均匀、附着牢固的优质碳或氮化硼薄膜，也可以用在其它坩埚类的容器内壁上镀制薄膜层。
二、目前，在容器内壁沉积薄膜的技术，未发现详细的报道。现以在石英容器内壁沉积碳膜的方法为例，见图1，由水平炉1、真空机组2、丙酮裂解源3、管道4组成的碳膜沉积系统。容器5在温度1050～1200℃，真空度在5×10-3～10×10-5Pa的条件下，以丙酮为裂解源，使裂解产物之一的碳沉积在石英容器内壁上，形成碳膜层。这种采用水平炉装置以丙酮为裂解源的碳沉积技术，在一些坩埚容器内壁沉积碳膜也受到普遍采用。但是由于该技术所使用的碳膜裂解源是丙酮，丙酮在常温(20℃)常压(1个大气压)下呈液态，其蒸汽压较低，受到温度变化的影响，使控制每次通入容器的总量相同带来困难，造成碳膜的均匀性和工艺的重复性较差。另一方面，在水平炉系统装置技术中还存在另一个弊病，就是裂解过程中，只有靠近容器附近的丙酮蒸汽裂解生成的碳能很快的沉积到容器上，而远离容器壁的气体裂解的碳将不会较快沉积在容器壁上，而是以此为核心在空中继续长大成一定大小的碳块，直至在重力的作用下，下落粘附在容器壁上，在下道清洗工序中，这些碳块将会被水冲掉，留下一些凹坑或凸点，严重影响到碳膜的质量。
发明内容
本发明的主要任务是根据现有碳膜沉积技术的缺陷，寻求一种新的沉积技术来有效的改善碳膜的沉积质量，从根本上实现在容器内壁上沉积光亮、平整、均匀、附着牢固的优质薄膜。
本发明的主要技术方案是由竖直炉、管架、真空机组、质量流量控制器、丁烷或硼烷裂解源组成一个沉积碳或氮化硼薄膜的系统装置。
本发明通过使用证明1、完全达到研制目的，所沉积的碳膜达到光亮、均匀、附着牢固；2、同时可以沉积氮化硼薄膜，质量和碳膜相同；3、工艺重复性好，达到百分之百。
四
图1，是现有技术水平炉碳膜沉积装置。
图2，是本发明竖直炉碳或氮化硼薄膜沉积装置。
五具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
参照图2，本发明的主要技术方案是由竖直炉6、管架7、真空机组2、质量流量控制器8、丁烷或硼烷裂解源9组成一个沉积碳或氮化硼薄膜的系统装置。
具体操作实施例一(参照图2)A、将所需内壁沉积碳或氮化硼薄膜的容器5，口向下竖直安装到系统装置上。
B、将容器5升入竖直炉6内，开始加温，对容器抽真空。
C、当温度加热到1050-1200℃范围，真空达到1～5×10-3Pa时，停止抽真空，并立即将一定量(与容器容积大小、膜层厚度有关)的丁烷或硼烷裂解源9气体通入容器中进行裂解，自通入一定量气体后，过2～3分钟，裂解沉积完毕。
D、裂解沉积过程完成后，连通真空机组2，将容器5及管路中残余气体抽走。
E、系统装置降温，沉积碳或氮化硼薄膜结束。
具体操作实施例二(参照图2)。
其它工序条件不变，只在工序C中，温度加热到1050℃，真空达到1×10-3Pa，自通入一定量气体后，过2分钟，最后所沉积的碳或氮化硼薄膜，与实施例一相同，完全符合技术要求。
具体操作实施例三(参照图2)。
其它工序条件不变，只在工序C中，温度加热到1200℃，真空度达到5×10-3Pa，自通入一定量气体后，过3分钟，最后沉积的碳或氮化硼薄膜与实施例一相同，完全符合技术要求。
实施例中的丁烷或硼烷裂解源9，其中丁烷(C4H10)的裂解物碳沉积在容器内壁上形成碳膜层，硼烷(B3N3H6)的裂解物氮化硼沉积在容器内壁上，形成氮化硼膜层。
上述实施例所述的容器一般多指石英坩埚容器，也用于其它常用材料坩埚类容器，效果相同。
权利要求
1.一种采用竖直炉装置沉积碳或氮化硼薄膜技术，含有真空机组(2)，其特征在于由竖直炉(6)、管架(7)、真空机组(2)、质量流量控制器(8)、丁烷或硼烷裂解源(9)组成一个沉积碳或氮化硼薄膜的系统装置。
2.根据权利要求1所述的采用竖直炉装置沉积碳或氮化硼薄膜技术，其特征在于沉积碳或氮化硼薄膜具体操作实施方法A、将所需内壁沉积碳或氮化硼薄膜的容器(5)，口向下竖直安装到装置上，B、将容器(5)升入竖直炉(6)内，开始加热，对容器抽真空，C、当温度加热到1050～1200℃范围，真空度达到1～5×10-3Pa时，停止抽真空，并立即将一定量(与容器容积大小、膜层厚度有关)的丁烷或硼烷裂解源(9)气体通入容器(5)中进行裂解，自通入一定量的气体后，过2～3分钟，裂解沉积完毕，D、裂解沉积过程完成后，连通真空机组(2)，将容器及管路中残余气体抽走，E、系统装置降温，沉积碳或氮化硼薄膜结束。
全文摘要
本发明属于一种真空镀膜技术，主要用于在石英容器内壁上沉积光亮、均匀、附着牢固的优质碳或氮化硼膜层，也可以用于其它坩埚类容器内壁上镀制膜层。其主要技术方案是由竖直炉、管架、真空机组、质量流量控制器，丁烷或硼烷裂解源组成一个沉积碳或氮化硼薄膜的系统装置。本发明使用证明完全克服了原沉积薄膜技术存在的缺陷，所沉积的碳或氮化硼薄膜达到光亮、厚度均匀、附着牢固，工艺重复性好的技术要求。
文档编号C23C16/455GK1824830SQ200510010668
公开日2006年8月30日 申请日期2005年2月25日 优先权日2005年2月25日
发明者赵增林, 万锐敏, 岳全龄, 王晓薇, 张鹏举, 胡赞东, 姬荣斌, 宋炳文, 蔡春江 申请人:昆明物理研究所