本发明专利技术涉及用于化学气相沉积的双室反应器。更特别地,本发明专利技术涉及一种用于进行膜沉积的装置,包括一个或多个工艺管,热源,一个或多个反应物气体歧管,和一个或多个排气歧管。一个或多个工艺管限定了第一反应空间和第二反应空间。第二反应空间不与第一反应空间气体连通。同时,该热源可移动从而当能量源在第一位置时,将能量引入第一反应空间的至少一部分中,以及当能量源在第二位置时,将能量引入第二反应空间的至少一部分中。一个或多个反应物气体歧管用于将第一反应物气流引入第一反应空间,以及将第二反应物气流引入第二反应空间。最后,一个或多个排气歧管用于从第一反应空间和第二反应空间排出气体。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及用于化学气相沉积的双室反应器。更特别地,本专利技术涉及一种用于进行膜沉积的装置,包括一个或多个工艺管,热源,一个或多个反应物气体歧管,和一个或多个排气歧管。一个或多个工艺管限定了第一反应空间和第二反应空间。第二反应空间不与第一反应空间气体连通。同时,该热源可移动从而当能量源在第一位置时,将能量引入第一反应空间的至少一部分中,以及当能量源在第二位置时,将能量引入第二反应空间的至少一部分中。一个或多个反应物气体歧管用于将第一反应物气流引入第一反应空间,以及将第二反应物气流引入第二反应空间。最后,一个或多个排气歧管用于从第一反应空间和第二反应空间排出气体。【专利说明】用于化学气相沉积的双室反应器
本专利技术总体上涉及用于化学处理的装置和方法,以及更特别地,涉及用于化学气相沉积的反应器。
技术介绍
化学气相沉积(CVD)广泛用于半导体工业以及其他工业以在基材上形成非挥发性固态膜。在典型的CVD过程中,将给定组成和流量的反应物气体引入基材位于其中的反应空间。这里,反应物在气相中和/或与基材进行化学反应以在基材上形成膜。接着,将反应副产物排出反应空间。管式炉CVD系统(水平或立式)通常用于通过CVD沉积膜。在典型的管式炉CVD系统中,柱状石英或氧化铝工艺管用作反应室。工艺管被包含电阻加热的加热元件(例如加热线圈)的加热炉所围绕,所述加热元件用于加热位于工艺管内的基材。化学反应物一般从管的一端流入工艺管,以及未反应的反应物和反应副产物从工艺管的相对端排出。然而,尽管管式炉CVD系统应用广泛,但是其可遭受若干缺点。一个缺点是,对快速热处理(RTP)的限制,所述快速热处理要求快的加热和/或冷却速率。将管式炉CVD系统用于RTP的一个方法是使用可沿着工艺管的长度而滑动的长的工艺管和炉子,尽管在此背景部分提及了这种方法,但不承认其是现有技术。快速加热过程可通过将预加热的炉子移到围绕工艺管内基材而实现,并且快速冷却过程可通过将炉子从基材位于工艺管之处移开而实现。但是,当进行膜沉积过程并且将热炉移向冷位置时,一些吸附在工艺管的该位置处的壁上的分子可由于快速升温而解吸。这些解吸的分子可污染和/或破坏沉积在基材上的膜。这种方法的其他缺点是,系统生产量显著受冷却、装载和卸载基材所需要的时间的影响。由于前述原因,需要这样一种CVD反应器,其可实现高的加热和冷却速率、高的生产量并且不会污染或破坏产品膜。
技术实现思路
本专利技术的实施方案通过提供用于由CVD沉积膜的新装置及其使用方法解决了上文确定的需求。根据本专利技术的一个方面,用于进行膜沉积的装置包括一个或多个工艺管、热源、一个或多个反应物气体歧管、和一个或多个排气歧管。一个或多个工艺管限定了第一反应空间和第二反应空间。第二反应空间不与第一反应空间气体连通。同时,当能量源在第一位置时,移动热源以将能量引入第一反应空间的至少一部分中,以及当能量源在第二位置时,将能量引入第二反应空间的至少一部分中。一个或多个反应物气体歧管用于将第一反应物气流引入第一反应空间,以及将第二反应物气流引入第二反应空间。最后,一个或多个排气歧管用于将气体从第一反应空间和从第二反应空间排出。根据本专利技术的另一方面,使用反应器沉积膜。将第一基材放置在第一反应空间内,同时在不与第一反应空间气体连通的第二反应空间内进行膜沉积。接着将第一反应物气体引入第一反应空间中并且将热源移动到第一位置以将能量引到第一反应空间的至少一部分中。随后,将第二基材放置到第二反应空间内,同时在第一反应空间内进行膜沉积。在第二基材于合适放置时,将第二反应物气流引入到第二反应空间中并且将热源移动到第二位置以将能量引到第二反应空间的至少一部分中。根据本专利技术的再一方面,制造的产品包含在装置内沉积的膜。该装置包括一个或多个工艺管、热源、一个或多个反应物气体歧管、和一个或多个排气歧管。一个或多个工艺管限定了第一反应空间和第二反应空间。这样,第二反应空间不与第一反应空间气体连通。当能量源在第一位置时,移动热源以将能量引到第一反应空间的至少部分中,以及当能量源在第二位置时,将能量引到第二反应空间的至少部分中。一个或多个反应物气体歧管用于将第一反应物气流引入第一反应空间,以及将第二反应物气流引入第二反应空间。最后,一个或多个排气歧管用于将气体从第一反应空间和从第二反应空间排出。【专利附图】【附图说明】参考下文描述、所附的权利要求和附图,将更好地理解本专利技术的这些和其他特征、方面和优点,其中:图1显示了根据本专利技术说明性实施方案的CVD反应器的至少一部分的侧面正视图;图2A显示了在图1的CVD反应器实施方案中的工艺管的端部正视图;图2B显示了在图1的CVD反应器实施方案中的工艺管的截面图;图3A显不了在图1的CVD反应器实施方案中一个内部气体管的端部正视图;图3B显不了在图1的CVD`反应器实施方案中一个内部气体管的截面图;图4显示了在图1的CVD反应器实施方案中一个端部适配器的部分截面图;图5A显示了用于与根据本专利技术的说明性实施方案的图1的CVD反应器实施方案一起使用的说明性反应物气体歧管的框图;图5B显示了使用与根据本专利技术的说明性实施方案的图1的CVD反应器实施方案一起使用的说明性排气歧管的框图;图6A和6B显示了使用根据本专利技术的说明性实施方案的图1的CVD反应器实施方案进行膜沉积的方法的流程图;图7显示了根据本专利技术说明性的实施方案的替代性工艺管装置的截面图;和图8A-8C显示了根据本专利技术的说明性实施方案的三个替代性的内部气体输送管装置的侧面正视图。专利技术详述将参考说明性实施方案来描述本专利技术。出于这种原因,可对这些实施方案进行多种修改并且其结果将仍在本专利技术的范围中。关于这里所描述的特定实施方案,不意在或不应推论为限制性的。如这里所使用的术语“膜沉积”意在包含通常所称的膜沉积、膜生长、和膜合成。因此,术语“膜沉积”将包含:形成与其所沉积于其上的各自基材在组成和/或结晶度方面不同的膜,和形成基本上与其所沉积的各自基材的组成和结晶度相匹配的膜。图1显示了根据本专利技术的说明性实施方案的CVD反应器100的至少部分的侧部正视图。CVD反应器100包括带有加热元件104的热源102,所述加热元件限定了中空柱形的受热空间106。柱形工艺管108穿过这种受热空间106。图2A显示了工艺管108的端部正视图,而图2B显示了沿着图2A中所说明的平面切开的工艺管108的截面图。工艺管108具有两个开放端。在工艺管108的中部,分隔体110用于将左边反应空间112与右边反应空间114分开,由此产生可称之为“双室” CVD反应器的反应器。分隔体110为气密的,意味着左边反应空间112不与右边反应空间114气体连通。左边基材支撑件116和左边基材118设置在左边反应空间112中。类似地,右边基材支撑120和右边基材122设置在右边反应空间114中。通过将左端适配器124和右端适配器126分别与左边反应物气体歧管128、右边反应物气体歧管130,左边排气歧管132,和右边排气歧管134结合使用便利了将反应物气流引入左边和右边反应空间112,114并且将未使用的反应物气体和反应副产物从这些反应空间112,114中排出。对于左边反应空间112,制造左边反应物气体歧管128以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于进行膜沉积的装置,该装置包含:一个或多个工艺管,该一个或多个工艺管限定了第一反应空间和第二反应空间,第二反应空间不与第一反应空间气体连通;热源,该热源能够移动使得当能量源在第一位置时,将能量引入第一反应空间的至少一部分中,以及当能量源在第二位置时,将能量引入第二反应空间的至少一部分中;一个或多个反应物气体歧管,该一个或多个反应物气体歧管用于将第一反应物气流引入第一反应空间,以及将第二反应物气流引入第二反应空间;和一个或多个排气歧管,该一个或多个排气歧管用于从第一反应空间和第二反应空间排出气体。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员:李雪松,
申请(专利权)人:李雪松,
类型:发明
国别省市:
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