專利名稱：采用豎直爐裝置沉積碳或氮化硼薄膜技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種真空鍍膜技術(shù)，主要用于在石英容器內(nèi)壁上沉積光亮、均勻、附著牢固的優(yōu)質(zhì)碳或氮化硼薄膜，也可以用在其它坩堝類的容器內(nèi)壁上鍍制薄膜層。
二、目前，在容器內(nèi)壁沉積薄膜的技術(shù)，未發(fā)現(xiàn)詳細(xì)的報(bào)道?，F(xiàn)以在石英容器內(nèi)壁沉積碳膜的方法為例，見圖1，由水平爐1、真空機(jī)組2、丙酮裂解源3、管道4組成的碳膜沉積系統(tǒng)。容器5在溫度1050～1200℃，真空度在5×10-3～10×10-5Pa的條件下，以丙酮為裂解源，使裂解產(chǎn)物之一的碳沉積在石英容器內(nèi)壁上，形成碳膜層。這種采用水平爐裝置以丙酮為裂解源的碳沉積技術(shù)，在一些坩堝容器內(nèi)壁沉積碳膜也受到普遍采用。但是由于該技術(shù)所使用的碳膜裂解源是丙酮，丙酮在常溫(20℃)常壓(1個(gè)大氣壓)下呈液態(tài)，其蒸汽壓較低，受到溫度變化的影響，使控制每次通入容器的總量相同帶來困難，造成碳膜的均勻性和工藝的重復(fù)性較差。另一方面，在水平爐系統(tǒng)裝置技術(shù)中還存在另一個(gè)弊病，就是裂解過程中，只有靠近容器附近的丙酮蒸汽裂解生成的碳能很快的沉積到容器上，而遠(yuǎn)離容器壁的氣體裂解的碳將不會(huì)較快沉積在容器壁上，而是以此為核心在空中繼續(xù)長(zhǎng)大成一定大小的碳?jí)K，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，這些碳?jí)K將會(huì)被水沖掉，留下一些凹坑或凸點(diǎn)，嚴(yán)重影響到碳膜的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要任務(wù)是根據(jù)現(xiàn)有碳膜沉積技術(shù)的缺陷，尋求一種新的沉積技術(shù)來有效的改善碳膜的沉積質(zhì)量，從根本上實(shí)現(xiàn)在容器內(nèi)壁上沉積光亮、平整、均勻、附著牢固的優(yōu)質(zhì)薄膜。
本發(fā)明的主要技術(shù)方案是由豎直爐、管架、真空機(jī)組、質(zhì)量流量控制器、丁烷或硼烷裂解源組成一個(gè)沉積碳或氮化硼薄膜的系統(tǒng)裝置。
本發(fā)明通過使用證明1、完全達(dá)到研制目的，所沉積的碳膜達(dá)到光亮、均勻、附著牢固；2、同時(shí)可以沉積氮化硼薄膜，質(zhì)量和碳膜相同；3、工藝重復(fù)性好，達(dá)到百分之百。
四

圖1，是現(xiàn)有技術(shù)水平爐碳膜沉積裝置。
圖2，是本發(fā)明豎直爐碳或氮化硼薄膜沉積裝置。
五具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
參照?qǐng)D2，本發(fā)明的主要技術(shù)方案是由豎直爐6、管架7、真空機(jī)組2、質(zhì)量流量控制器8、丁烷或硼烷裂解源9組成一個(gè)沉積碳或氮化硼薄膜的系統(tǒng)裝置。
具體操作實(shí)施例一(參照?qǐng)D2)A、將所需內(nèi)壁沉積碳或氮化硼薄膜的容器5，口向下豎直安裝到系統(tǒng)裝置上。
B、將容器5升入豎直爐6內(nèi)，開始加溫，對(duì)容器抽真空。
C、當(dāng)溫度加熱到1050-1200℃范圍，真空達(dá)到1～5×10-3Pa時(shí)，停止抽真空，并立即將一定量(與容器容積大小、膜層厚度有關(guān))的丁烷或硼烷裂解源9氣體通入容器中進(jìn)行裂解，自通入一定量氣體后，過2～3分鐘，裂解沉積完畢。
D、裂解沉積過程完成后，連通真空機(jī)組2，將容器5及管路中殘余氣體抽走。
E、系統(tǒng)裝置降溫，沉積碳或氮化硼薄膜結(jié)束。
具體操作實(shí)施例二(參照?qǐng)D2)。
其它工序條件不變，只在工序C中，溫度加熱到1050℃，真空達(dá)到1×10-3Pa，自通入一定量氣體后，過2分鐘，最后所沉積的碳或氮化硼薄膜，與實(shí)施例一相同，完全符合技術(shù)要求。
具體操作實(shí)施例三(參照?qǐng)D2)。
其它工序條件不變，只在工序C中，溫度加熱到1200℃，真空度達(dá)到5×10-3Pa，自通入一定量氣體后，過3分鐘，最后沉積的碳或氮化硼薄膜與實(shí)施例一相同，完全符合技術(shù)要求。
實(shí)施例中的丁烷或硼烷裂解源9，其中丁烷(C4H10)的裂解物碳沉積在容器內(nèi)壁上形成碳膜層，硼烷(B3N3H6)的裂解物氮化硼沉積在容器內(nèi)壁上，形成氮化硼膜層。
上述實(shí)施例所述的容器一般多指石英坩堝容器，也用于其它常用材料坩堝類容器，效果相同。
權(quán)利要求
1.一種采用豎直爐裝置沉積碳或氮化硼薄膜技術(shù)，含有真空機(jī)組(2)，其特征在于由豎直爐(6)、管架(7)、真空機(jī)組(2)、質(zhì)量流量控制器(8)、丁烷或硼烷裂解源(9)組成一個(gè)沉積碳或氮化硼薄膜的系統(tǒng)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用豎直爐裝置沉積碳或氮化硼薄膜技術(shù)，其特征在于沉積碳或氮化硼薄膜具體操作實(shí)施方法A、將所需內(nèi)壁沉積碳或氮化硼薄膜的容器(5)，口向下豎直安裝到裝置上，B、將容器(5)升入豎直爐(6)內(nèi)，開始加熱，對(duì)容器抽真空，C、當(dāng)溫度加熱到1050～1200℃范圍，真空度達(dá)到1～5×10-3Pa時(shí)，停止抽真空，并立即將一定量(與容器容積大小、膜層厚度有關(guān))的丁烷或硼烷裂解源(9)氣體通入容器(5)中進(jìn)行裂解，自通入一定量的氣體后，過2～3分鐘，裂解沉積完畢，D、裂解沉積過程完成后，連通真空機(jī)組(2)，將容器及管路中殘余氣體抽走，E、系統(tǒng)裝置降溫，沉積碳或氮化硼薄膜結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種真空鍍膜技術(shù)，主要用于在石英容器內(nèi)壁上沉積光亮、均勻、附著牢固的優(yōu)質(zhì)碳或氮化硼膜層，也可以用于其它坩堝類容器內(nèi)壁上鍍制膜層。其主要技術(shù)方案是由豎直爐、管架、真空機(jī)組、質(zhì)量流量控制器，丁烷或硼烷裂解源組成一個(gè)沉積碳或氮化硼薄膜的系統(tǒng)裝置。本發(fā)明使用證明完全克服了原沉積薄膜技術(shù)存在的缺陷，所沉積的碳或氮化硼薄膜達(dá)到光亮、厚度均勻、附著牢固，工藝重復(fù)性好的技術(shù)要求。
文檔編號(hào)C23C16/455GK1824830SQ200510010668
公開日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2005年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者趙增林, 萬銳敏, 岳全齡, 王曉薇, 張鵬舉, 胡贊東, 姬榮斌, 宋炳文, 蔡春江 申請(qǐng)人:昆明物理研究所