[发明专利]气相沉积炉的均匀供气装置及气相沉积炉

说明书

本发明揭示了气相沉积炉的均匀供气装置及气相沉积炉，气相沉积炉的均匀供气装置，包括至少一条呈T字形的匀气管路，所述匀气管路的出气孔的朝向与反应气体的上升方向相反且背向工件。本发明设计精巧，通过设置出气孔的朝向，能够使反应气体流出后逐步的扩散到工件区域，避免了一个气口直接朝向工件供气时易造成气流冲击以及易使反应气体集中于某一区域，造成反应气体分布不均匀的问题，能够保证反应气体供应的均匀性，有利于提高薄膜沉积的质量。

技术领域

本发明涉及气相沉积设备领域，尤其是气相沉积炉的均匀供气装置及气相沉积炉。

背景技术

化学气相淀积（CVD），指把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入沉积室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。

CVD化学气相沉积炉是利用化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition）的原理，将参与化学反应的物质，加热到一定工艺温度，在真空泵抽气系统产生的引力作用下，引至沉积室进行反应、沉积，生成新的固态薄膜物质。

传统的立式CVD 炉采用的是底部一个进气口进气，顶部设出气口排气，反应气体以一定的流量、流速从沉积室底部的底部涌入沉积室内，并在短时间内吸附于基体表面，在基体表面上产生的气相副产物脱离表面，留下的反应产物形成覆层，反应后的废气从顶部出气口排出。

由于反应气体从沉积室底部直接涌向工件，其涌出时产生的气流冲击力较大，气体流速相对较快，不利于与工件的充分接触反应，也易对沉积室内的气体氛围造成冲击；并且反应气体涌出后，易集中于沉积室的中部区域，造成反应气体分布的不均匀，不利于靠近沉积室内壁区域的工件与反应气体接触的充分性，不能保证同一沉积过程中产品的一致性。

同时，一个进气口的结构也无法根据不同位置产品镀膜质量的差异进行相应位置反应气体供应量的调整，可调性差。

并且，常规反应气体供气管路，往往是将载气导入到进行水浴加热的液态反应源中，由载气带动蒸发后的反应源进入沉积室中，但是，该方法的反应源供应量通过理论计算的方式进行控制，不是直接的量化值，反应源的供应量通过水浴槽的温度、鼓泡瓶内气体压力、有机金属源的蒸汽压影响等参数来控制，影响因素多，控制要求更高，更为复杂，另外，反应源的输出量受载气供应量的影响，反应源的供应量相对受限。

同时，现有的气相沉积炉，工件放置在衬底支架上无法移动或具有转盘机构使吊挂于吊具上或平躺于衬底支架上的待加工件进行公转和/或自转，以实现沉积的均匀性。

然而这些结构，对于需要进行全表面沉积的圆盘类工件无法适用，主要是由于：在沉积过程中，衬底支架或吊具与圆盘类零件或多或少存在一定的接触区域，而这些被遮挡的区域始终无法沉积成膜，如果要使这些区域沉积成膜，就必须停止沉积过程，调整工件在吊具或夹具上的位置使工件被遮挡的部分显露出来后，再进行沉积，无法实现一次性全表面沉积，操作繁琐。

并且，即使调整工件在衬底支架或吊具上的位置后，继续沉积时还会有其他区域被遮挡，这就造成被遮挡区域和未被遮挡区域的膜层厚度存在差异，导致最终沉积得到的薄膜仍然存在不均匀的问题，影响薄膜的品质。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，从而提供一种能够保证沉积薄膜质量的均匀供气装置及气相沉积炉。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

气相沉积炉的均匀供气装置，包括至少一条呈T字形的匀气管路，所述匀气管路上的一组出气孔的朝向与反应气体的上升方向相反且背向工件。

优选的，所述的气相沉积炉的均匀供气装置中，所述匀气管路包括气体导入管，所述气体导入管的一端连接有三通过渡接头，所述三通过渡接头共轴的两个接口分别连接一匀气管，所述匀气管上设置所述出气孔。