[發明專利]一種改進的CVD設備、以及用改進的CVD設備實現共滲沉積鋁硅涂層的制備方法

有效

• 申請號: 202110147304.0
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112981368B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 彭徽;于海原;畢曉昉;張恒
• 申請（專利權）人: 北航（四川）西部國際創新港科技有限公司
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44;C23C16/42;C23C16/56;C23C12/02
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 冀學軍

1.一種改進的CVD設備，由氣源控制部件、沉積反應室、沉積溫控單件、真空排氣和壓強控制部件組成；其特征在于：第一方面對沉積反應室進行了改進；第二方面對載氣輸運的硅源管路進行了改進，改進后稱為反應氣供氣單元；

應用改進的CVD設備進行改進CVD工藝加工時，一區溫度場進行化學氣相沉積，二區溫度場進行原位真空擴散退火；

反應氣供氣單元包括有載氣裝置（10）、保護氣裝置（20）、滲硅源容器（1）、載氣通道和保護通道；

滲硅源容器（1）一方面通過AA管路（12）與BA管路（2）連接，滲硅源容器（1）另一方面通過AB管路（14）與載氣裝置（10）連接；滲硅源容器（1）中放置有硅源，滲硅源容器（1）放置在水浴鍋（11）中，水浴鍋（11）經感應線圈（15）加熱；感應線圈（15）功率為100～350 W/220 V；AA管路（12）上安裝有AA閥門（13）；保護氣裝置（20）與FA法蘭盤（601）的右端沉頭腔（601B）上的FC通孔（601C）之間連接有BA管路（2）；BA管路（2）上安裝有BA閥門（21）和BB閥門（22）；BA閥門（21）與BB閥門（22）之間是AA管路（12）的一端；

改進CVD單元包括有沉積反應室（6）、4個法蘭盤（601、602、603、604）、莫來石端蓋、樣品架（63）、坩堝（64）、FA熱電偶（65）、FB熱電偶（66）；

沉積反應室（6）的中心是空腔；空腔內放置有樣品架（63）、坩堝（64）；樣品架（63）上安裝基體；坩堝（64）內放置滲鋁劑；

沉積反應室（6）的前面板（6A）上安裝有前組Mo-Si電阻加熱棒（6A1）；

沉積反應室（6）的后面板（6B）上安裝有后組Mo-Si電阻加熱棒（6B1）；

Mo-Si電阻加熱棒為陣列排布，能夠單獨的對一根Mo-Si電阻加熱棒進行加熱，從而實現對沉積反應室（6）的空腔內不同區域的溫度調節，達到不同區域不同溫度環境，故使得空腔內至少存在有一區和二區的溫度場；

沉積反應室（6）的上面板（6C）上設有FA通孔（6C1）和FB通孔（6C2）；FA通孔（6C1）用于FA熱電偶（65）的敏感端穿過，且置于二區；FB通孔（6C2）用于FB熱電偶（66）的敏感端穿過，且置于一區；

沉積反應室（6）的右端是右端圓柱接頭（6D），右端圓柱接頭（6D）套接在FB法蘭盤（602）的沉頭圓環段（602B）上；

沉積反應室（6）的左端是左端圓柱接頭，左端圓柱接頭套接在FD法蘭盤（604）的沉頭圓環段（604B）；

FA法蘭盤（601）的一端是連接盤（601A），FA法蘭盤（601）的另一端是右端沉頭腔（601B）；右端沉頭腔（601B）內安裝有FA莫來石端蓋（61）；右端沉頭腔（601B）上設有FC通孔（601C）、FD通孔（601D）；FC通孔（601C）用于安裝BA管路（2）的另一端，BA管路（2）的一端連接在保護氣裝置（20）上；FD通孔（601D）用于安裝推桿（5）；推桿（5）的一端順次穿過FD通孔（601D）、FA莫來石端蓋（61）上的通孔后螺紋連接在坩堝（64）的側壁螺紋孔中；推桿（5）與坩堝（64）為螺紋連接；通過推桿（5）沿沉積反應室（6）的軸向平移來調節坩堝（64）在沉積反應室（6）的空腔中的位置；

FB法蘭盤（602）的一端是連接盤（602A），FB法蘭盤（602）的另一端是沉頭圓環段（602B）；FB法蘭盤（602）的連接盤（602A）與FA法蘭盤（601）的連接盤（601A）通過螺釘與螺母的配合實現固定；FB法蘭盤（602）的沉頭圓環段（602B）套接在沉積反應室（6）的右端圓柱接頭（6D）上；

FC法蘭盤（603）的一端是連接盤（603A），FC法蘭盤（603）的另一端是左端沉頭腔（603B）；左端沉頭腔（603B）內安裝有FB莫來石端蓋（62）；左端沉頭腔（603B）上設有FE通孔（603C）；FE通孔（603C）用于安裝CA管路（3）的另一端，CA管路（3）的一端連接在廢氣收集裝置（30）上；

FD法蘭盤（604）的一端是連接盤（604A），FD法蘭盤（604）的另一端是沉頭圓環段（604B）；FD法蘭盤（604）的連接盤（604A）與FC法蘭盤（603）的連接盤（603A）通過螺釘與螺母的配合實現固定；FD法蘭盤（604）的沉頭圓環段（604B）套接在沉積反應室（6）的左端圓柱接頭上；

FA莫來石端蓋（61）上設有FA陣列微孔（61A），以及供推桿（5）穿過的通孔；FA陣列微孔（61A）有利于保護氣均勻的進入到沉積反應室（6）的內腔；

FB莫來石端蓋（62）上設有FB陣列微孔（62A）；FB陣列微孔（62A）有利于沉積反應室（6）的內腔中的反應氣勻速的被廢氣收集裝置（30）收集；

沉積反應室（6）空腔的溫度環境采用了設置在前面板（6A）上的前組Mo-Si電阻加熱棒（6A1）和后面板（6B）上的后組Mo-Si電阻加熱棒（6B1）來提供；Mo-Si電阻加熱棒的功率為150 kW/380 V；

廢氣處理單元包括有廢氣收集裝置（30）、機械泵（41）、收氣通道；

CA管路（3）的一端安裝在FC法蘭盤（603）的左端沉頭腔（603B）上的FE通孔（603C）上，CA管路（3）的另一端安裝在廢氣收集裝置（30）上，CA管路（3）上安裝有CA閥門（31）、CB閥門（32），CA閥門（31）與CB閥門（32）之間安裝有DA管路（4）的一端，DA管路（4）的另一端安裝有機械泵（41）；DA管路（4）上安裝有DA閥門（42）；

機械泵（41）用來對沉積反應室（6）及管道抽真空處理，降低沉積反應室（6）及管道內的含氧量；

廢氣收集裝置（30）用來吸收制備過程中產生的污染性產物的溶液。