專利名稱：由反應(yīng)氣體混合物在工件上淀積層膜的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在工件或者說(shuō)工件表面上化學(xué)氣相淀積覆膜尤其是硬質(zhì)覆膜時(shí)使用的CVD (化學(xué)氣相淀積)反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
一般，術(shù)語(yǔ)“化學(xué)氣相淀積”和“CVD”(英文縮寫(xiě))被同義使用。它是在其它材料 (基材)的金屬加工用工件例如刀片、鋸條等的表面上成膜的方法，尤其是薄膜形成方法。 化學(xué)氣相淀積的特點(diǎn)是反應(yīng)氣體所含化合物的化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，所期望的化學(xué)反應(yīng)主要產(chǎn)物沉積在基材表面上并在那里形成涂層或者說(shuō)覆膜?？赡艿姆磻?yīng)副產(chǎn)物以氣體形態(tài)出現(xiàn)并且必須從氣體混合物中被除去以保證層膜性能。這通過(guò)排氣管路來(lái)實(shí)現(xiàn)，該排氣管路或是經(jīng)洗氣裝置引導(dǎo)氣體進(jìn)入大氣，或是通過(guò)真空泵被供給中和裝置。這種真空下的作業(yè)在快速反應(yīng)時(shí)也實(shí)現(xiàn)良好的工藝過(guò)程控制并且因停留時(shí)間短而消除由濃度遞減(耗用)決定的在流向上的層膜厚度減小。本發(fā)明尤其涉及管式反應(yīng)器，在這里尤其是熱壁反應(yīng)器。換句話說(shuō)，本發(fā)明涉及一種化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，其中化學(xué)(例如熱力學(xué))反應(yīng)可能在超過(guò)720°C的(反應(yīng)氣體)溫度下發(fā)生。淀積溫度最好位于800°C和1200°C之間。根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器因此不同于其溫度大多不到500°C的半導(dǎo)體涂覆用反應(yīng)器。上述類型的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器在現(xiàn)有技術(shù)中是熟知的。對(duì)此，本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)是如圖3所示的CVD反應(yīng)器。所示的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器包括圓筒形豎立的反應(yīng)室10，該反應(yīng)室由反應(yīng)器壁板11和反應(yīng)器底板12界定。反應(yīng)器壁板11為圓頂形構(gòu)造并且包括空心圓筒形部分和遠(yuǎn)離反應(yīng)器底板的圓頂14。沿著反應(yīng)器壁板11設(shè)有多個(gè)加熱元件1-4，借此可以加熱反應(yīng)器壁板11。在上側(cè)區(qū)域和下側(cè)區(qū)域內(nèi)有相應(yīng)的蓋板15。該反應(yīng)器為此基本上設(shè)置在一個(gè)被均勻加熱的空間16內(nèi)。所示的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器還包括用于連續(xù)輸入反應(yīng)氣體的中央進(jìn)氣管17。中央進(jìn)氣管由可通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置18轉(zhuǎn)動(dòng)的中央管構(gòu)成。在進(jìn)氣管17穿過(guò)反應(yīng)器底板12的通道的下游，一個(gè)預(yù)熱室19被整合在進(jìn)氣管中，該預(yù)熱室由容器和設(shè)在容器中的流動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)或者隔擋(未示出)構(gòu)成。在預(yù)熱室19的下游，在中央進(jìn)氣管內(nèi)設(shè)有多個(gè)排氣口 20。此外， 在反應(yīng)室10內(nèi)設(shè)有一個(gè)居中的層狀工件支座21。該工件支座包括多個(gè)重疊布置的容座。 在每?jī)蓚€(gè)容座之間形成層級(jí)。中央進(jìn)氣管17的排氣口 20分別設(shè)置在一層的高度上并且在工件臺(tái)上方通入各層中。在其徑向外端，各層與反應(yīng)室10流體連通。在最高層的上方，還設(shè)有一個(gè)蓋板22?？赏ㄟ^(guò)驅(qū)動(dòng)裝置18轉(zhuǎn)動(dòng)的中央進(jìn)氣管17可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在層狀的工件支座21中。此外，排氣管23穿過(guò)反應(yīng)器底板12并構(gòu)成從反應(yīng)室10排出耗用反應(yīng)氣體的出□。在此解決方案中存在許多問(wèn)題。一方面，對(duì)預(yù)熱室19而言，其與流入的反應(yīng)氣體
4接觸的表面是有限的，就是說(shuō)，當(dāng)預(yù)熱室本身不應(yīng)擴(kuò)大時(shí)，該表面只能艱難地被擴(kuò)大，連帶加入其它的阻礙流動(dòng)的隔擋。促成增加流入的氣體量(反應(yīng)氣體)并由此縮短涂覆過(guò)程和 /或通過(guò)反應(yīng)器體積將層膜厚度保持在狹窄極限內(nèi)。但在采用較高氣體量時(shí)，也必須提高預(yù)熱室的熱容。此外，活性氣體混合物的一部分在該表面上被提前消耗掉。此外，通過(guò)預(yù)熱室的流動(dòng)旁通管路來(lái)降低反應(yīng)氣體速度。由此一來(lái)，已經(jīng)在預(yù)熱室內(nèi)發(fā)生至預(yù)熱室表面的一定沉積的問(wèn)題變得更加嚴(yán)重。這尤其對(duì)包含路易斯酸和路易斯堿的反應(yīng)氣體是一個(gè)問(wèn)題。人們經(jīng)常在那里遇到沉積問(wèn)題。一個(gè)例子就是TiCl4/CH3CN體系。設(shè)置在可轉(zhuǎn)動(dòng)的中央進(jìn)氣管17內(nèi)且本身同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的預(yù)熱室難以拆解，因?yàn)樘崆俺练e將腔室部分焊接在一起，因此預(yù)熱室的清理即除去預(yù)熱室內(nèi)的沉積物是麻煩而費(fèi)時(shí)的。在氣體混合物有很強(qiáng)活性的情況下，可能局部造成形成很厚的層膜，這在極端情況下導(dǎo)致堵塞。最后變成利用預(yù)熱室也很難精確調(diào)節(jié)和控制要預(yù)熱的氣體的溫度。另一個(gè)的嚴(yán)重缺點(diǎn)在于，所有的活性氣體必須在旋轉(zhuǎn)的預(yù)熱室之前混合。如圖3所示，通過(guò)一個(gè)固定不動(dòng)的、與反應(yīng)器底板12相連的進(jìn)氣口，反應(yīng)氣體被送入中央進(jìn)氣管17。中央進(jìn)氣管17通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置18被驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，在固定不動(dòng)的進(jìn)氣口和中央進(jìn)氣管17之間出現(xiàn)交接點(diǎn)。該鉸接點(diǎn)形成在反應(yīng)器底板12區(qū)域內(nèi)并且尤其在密封方面帶來(lái)嚴(yán)重問(wèn)題，即，無(wú)法完全避免反應(yīng)氣體在上述交接點(diǎn)漏出和由此從反應(yīng)器漏出， 尤其是因密封被保持在所出現(xiàn)的高溫下。這尤其在高活性、尤其是腐蝕性原料的情況下是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。在使用具有低蒸汽壓的原料產(chǎn)品時(shí)，該位置必然被加熱到超過(guò)200°C的溫度，這決定了旋轉(zhuǎn)套管的昂貴而復(fù)雜的密封技術(shù)。已知的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器沒(méi)能解決上述問(wèn)題。DD111935例如公開(kāi)利用帶有出氣口的中央進(jìn)氣管來(lái)下降輸入反應(yīng)氣體，該反應(yīng)氣體例如在反應(yīng)器蓋板區(qū)域內(nèi)進(jìn)入反應(yīng)室。 此外，在此提出冷卻中央進(jìn)氣管。后者明顯與在導(dǎo)入反應(yīng)室前預(yù)熱反應(yīng)氣體的條件對(duì)立。而且，DD111935明確教導(dǎo)氣體從中央進(jìn)氣管朝外流向反應(yīng)器壁，以避免在反應(yīng)器壁板處的更高淀積速率。DE19743922提出連續(xù)切換流入反應(yīng)室的反應(yīng)氣體流動(dòng)。在此，反應(yīng)氣體在中央管外流過(guò)待涂覆的工件并通過(guò)遠(yuǎn)離反應(yīng)器底板的中央管口流入中央管并且流出反應(yīng)室，或在換向后沿相反方向經(jīng)中央管升流出遠(yuǎn)離反應(yīng)器底板的開(kāi)口并從那里流經(jīng)待涂覆的工件地流出反應(yīng)室。為此，規(guī)定了相對(duì)復(fù)雜的且必須耐受高溫的兩通閥門(mén)裝置，此外，尤其當(dāng)存在蒸汽壓較低的反應(yīng)物時(shí)，在工件涂覆之前很難設(shè)計(jì)氣體預(yù)熱和混勻的加入，因?yàn)楦鶕?jù)不同的閥門(mén)位置在不同的出口處采取預(yù)熱。EP0164928A2涉及一種豎立的、具有在邊緣區(qū)平行延伸的兩個(gè)入口管或排氣管的熱壁化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，該入口管或排氣管經(jīng)反應(yīng)器底板進(jìn)入反應(yīng)室并從那里延伸至一個(gè)層狀工件支座的最高層。工件支座可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承。在此，待涂覆的基材應(yīng)該安置在工件支座的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的中心，因而恰好居中位于進(jìn)氣管和排氣管之間。US2006/0159847A1具有兩個(gè)進(jìn)氣管，它可能穿過(guò)底板并從那里一直延伸到工件支座的最高層。該工件支座本身不可轉(zhuǎn)動(dòng)。相反，該進(jìn)氣管能轉(zhuǎn)動(dòng)360°，其中在這里，工件支座也要居中安置在進(jìn)氣口和排氣口之間。US2007/0246355A1同樣公開(kāi)一種從底板一直延伸到上層的進(jìn)氣管和在底板區(qū)域內(nèi)的排氣管。此外，設(shè)置了可轉(zhuǎn)動(dòng)的工件支座。關(guān)于EP0270991B1，在中心即相對(duì)反應(yīng)室居中設(shè)置了一個(gè)固定不動(dòng)的進(jìn)氣管，該進(jìn)氣管被可轉(zhuǎn)動(dòng)的排氣管圍繞。.此外，兩個(gè)工件支座分設(shè)在進(jìn)氣管和排氣管的左右并安置在內(nèi)側(cè)的反應(yīng)室中，該反應(yīng)室又被外側(cè)的反應(yīng)室包圍。中央排氣管可以轉(zhuǎn)動(dòng)。如果排氣管轉(zhuǎn)動(dòng)，則底板隨之轉(zhuǎn)動(dòng)， 該底板承載工件支座，因而工件支座繞排氣管轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)和齒輪支承在固定齒輪上，工件支座本身繞其中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。DE7828466U1涉及工件尤其是工具的涂覆。在這里，使中央進(jìn)氣管旋轉(zhuǎn)，但工件支座是固定不動(dòng)的。

發(fā)明內(nèi)容
因此鑒于上述實(shí)施方式，本發(fā)明的任務(wù)在于如此改進(jìn)以上參照?qǐng)D3描述的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，即，在層膜性能和均勻性(層膜厚度)保持不變的情況下可以流入較多氣體，從而提供了與現(xiàn)有技術(shù)相比同等質(zhì)量但更快速的工件涂覆并且減輕密封問(wèn)題。該任務(wù)將通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器來(lái)完成。在從屬權(quán)利要求中描述本發(fā)明的有利改進(jìn)方案。本發(fā)明基于以下設(shè)想，反應(yīng)氣體最好基本平行地但在任何情況下靠近被加熱反應(yīng)器壁板地流入反應(yīng)室，從而該反應(yīng)器壁板的絕大表面可被用于預(yù)熱反應(yīng)氣體。此外，為了與現(xiàn)有技術(shù)相比維持均勻性和其它層膜性能，根據(jù)本發(fā)明，使層狀的工件支座轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器包括長(zhǎng)條形的豎向延伸的反應(yīng)室，該反應(yīng)室由至少局部可被加熱的反應(yīng)器壁板和反應(yīng)器底板界定。反應(yīng)室優(yōu)選呈最好具有圓形橫截面的圓筒形(也可以想到八角的、多面的或其它橫截面)。反應(yīng)器壁板此時(shí)可以例如由空心圓筒部和封閉空心圓筒一端的圓頂組成。在空心圓筒的另一端上設(shè)置著反應(yīng)器底板。此外，根據(jù)本發(fā)明的CVD反應(yīng)器包括一個(gè)或多個(gè)用于送入尤其是連續(xù)送入反應(yīng)氣體到反應(yīng)室的進(jìn)氣管。在此，進(jìn)氣管在反應(yīng)器底板區(qū)域內(nèi)最好穿過(guò)反應(yīng)器底板地通入反應(yīng)室。此外，設(shè)有一個(gè)最好是中央的排氣管，用于使耗用反應(yīng)氣體(就是說(shuō)包括未反應(yīng)的離析物以及反應(yīng)產(chǎn)物)最好連續(xù)地且優(yōu)選經(jīng)反應(yīng)器底板流出反應(yīng)室，該排氣管也在反應(yīng)器底板區(qū)域內(nèi)優(yōu)選穿過(guò)反應(yīng)器底板地伸出反應(yīng)室。此外，在反應(yīng)室內(nèi)，一個(gè)層狀的且最好居中設(shè)置在反應(yīng)室中的工件支座可繞自身中心軸線且在這里優(yōu)選是最好是中央排氣管的中心軸線和必要時(shí)反應(yīng)室的中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。層狀在此是指可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)臺(tái)或臺(tái)座，其可以豎向疊置地構(gòu)成各自一個(gè)層級(jí)并且橫放容納要涂覆的工件。但是，它也指這樣的支架，該支架懸掛容納工件。這樣的布置結(jié)構(gòu)導(dǎo)致進(jìn)氣管設(shè)置在中央排氣管或者層狀的工件支座和可被加熱的反應(yīng)器壁板之間， 從而氣體直接或間接沿著反應(yīng)器壁板流動(dòng)并通過(guò)反應(yīng)器壁板所散發(fā)的熱充分預(yù)熱。通過(guò)這樣的布置結(jié)構(gòu)和比預(yù)熱室更大的反應(yīng)器壁的表面，可以與采用預(yù)熱室時(shí)不同地實(shí)現(xiàn)更快速的加熱，從而可以流入更多氣體，而不會(huì)出現(xiàn)因隔擋或旁路管而降低流速。如上所述，當(dāng)作為原料存在路易斯酸和路易斯堿時(shí)，隔擋或旁路管尤其帶來(lái)嚴(yán)重的沉積問(wèn)題?？傊玫竭@樣的優(yōu)點(diǎn)，能夠進(jìn)行更快速的涂覆，在此，尤其通過(guò)層狀工件支座的轉(zhuǎn)動(dòng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比， 至少保持均勻性和其它層膜性能不變。此外，反應(yīng)器壁板的內(nèi)表面是基本光滑的表面，它與預(yù)熱室相比更容易接近并因而容易清潔，無(wú)需費(fèi)時(shí)費(fèi)事的拆解。此外，通過(guò)安裝易更換的“擋板”，能夠改善CVD設(shè)備的時(shí)間可用性，這是因?yàn)閮纱窝b料之間的清潔無(wú)需較長(zhǎng)時(shí)間。就是說(shuō)，在清潔時(shí)，簡(jiǎn)單地?fù)Q掉擋板。此外，尤其在設(shè)有多個(gè)可彼此獨(dú)立控制的加熱元件時(shí)，實(shí)現(xiàn)了在化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器的整個(gè)高度范圍內(nèi)的良好的反應(yīng)氣體溫度控制，這導(dǎo)致在設(shè)置在不同各層中的工件上的更均勻一致的層膜分布。具有轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的交接點(diǎn)的密封如上所述是困難且因而復(fù)雜的。在本發(fā)明中，使層狀的工件支座轉(zhuǎn)動(dòng)，而中央排氣管固定不動(dòng)。進(jìn)氣管也是固定不動(dòng)的。為此，基本上在反應(yīng)器底板區(qū)域內(nèi)不存在氣體引導(dǎo)構(gòu)件的交接點(diǎn)，其中氣體弓I導(dǎo)構(gòu)件中的至少一個(gè)構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)。尤其為了避免在反應(yīng)器壁板上沉積，特別有利且與層狀工件支座的轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)關(guān)的是，進(jìn)氣管呈管狀，該管本身的走向平行于反應(yīng)器壁板的可被加熱部分，例如平行于空心圓筒部的局部或者反應(yīng)器壁板的整個(gè)圓筒形部分。此時(shí)，該管可以由傳熱材料構(gòu)成，用于氣體或者說(shuō)已經(jīng)在進(jìn)氣管內(nèi)的氣體預(yù)熱，或者由絕熱材料構(gòu)成(見(jiàn)下述內(nèi)容)。還有利的是，進(jìn)氣管從反應(yīng)器底板基本延伸到工件支座的最高層并且必要時(shí)還或者至少延伸到最高層附近。這以非常簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)氣體在流出進(jìn)氣管后流到涂覆工件的路程縮短到盡量最短程度，同時(shí)保持距反應(yīng)器壁板的距離小，以最佳設(shè)計(jì)預(yù)加熱?；谠搶?shí)施方案，提供許多也可組合的可行實(shí)施方式。因此有利的是，該工件支座的每一層對(duì)應(yīng)于各層地在進(jìn)氣管內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)開(kāi)口，并且這些層在徑向上是可接近的(在反應(yīng)室和這些層之間存在流體連通)，從而反應(yīng)氣體可以從進(jìn)氣管的開(kāi)口在徑向上沿著所述層即經(jīng)過(guò)要涂覆的工件地流向中央排氣管。此時(shí)，這些開(kāi)口可對(duì)準(zhǔn)反應(yīng)器壁板，從而反應(yīng)氣體流向(可流向)反應(yīng)器壁板并經(jīng)歷附加的預(yù)熱，由此反應(yīng)氣體能沿基材(工件)以最短距離流向排氣管。由與反應(yīng)氣體混合物中的雜質(zhì)副反應(yīng)所產(chǎn)生的不希望有的沉積物淀積在灼熱的反應(yīng)器壁板上或者擋板上。 這樣，可以產(chǎn)生具有高表面質(zhì)量的涂層。為了能獲得盡量分層的流動(dòng)和因而均勻地給工件供應(yīng)氣體，還優(yōu)選的是，排氣管是這樣的管，它在中央從反應(yīng)器底板延伸向最高層并且每一層在各層高度上具有至少一個(gè)開(kāi)口用于使耗用反應(yīng)氣體流入排氣管。就是說(shuō)，排氣管在每層具有至少一個(gè)開(kāi)口，用于提供層和排氣管之間的流體連通。作為上述實(shí)施方式的替代或補(bǔ)充，該進(jìn)氣管可以在其遠(yuǎn)離反應(yīng)器底板的一端是開(kāi)放的，就是說(shuō)，在最高層區(qū)域內(nèi)是敞開(kāi)的。此時(shí)在封閉工件支座的遠(yuǎn)離反應(yīng)器底板的一端的蓋板中最好設(shè)有多個(gè)開(kāi)口，從而反應(yīng)氣體可以從進(jìn)氣管的開(kāi)口經(jīng)蓋板中的開(kāi)口流向反應(yīng)器底板并經(jīng)過(guò)中央排氣管流出反應(yīng)室。為此，排氣管可以如上所述地從反應(yīng)器底板至最高層地配設(shè)有設(shè)于排氣管中的多個(gè)開(kāi)口，或者短小地且在最低層區(qū)域內(nèi)呈漏斗形接設(shè)在最低層上，以便從那里延伸至反應(yīng)器底板。排氣管可以配設(shè)有同樣大小、等間距的多個(gè)孔或開(kāi)口或者尤其是匹配用于優(yōu)化流動(dòng)的涂覆目的的多個(gè)孔或開(kāi)口。此外，只對(duì)后一種實(shí)施方案有利的是，反應(yīng)氣體僅在圓頂區(qū)域內(nèi)接觸反應(yīng)器壁板。 此時(shí)，反應(yīng)器圓頂例如可以與反應(yīng)器壁板的圓筒形部分分離，以便能獨(dú)立清理該部分。在此實(shí)施方式種，也使工件支座轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)采用參照?qǐng)D3描述的預(yù)熱室時(shí)，還有另一個(gè)如下所述的問(wèn)題。在大多數(shù)CVD工藝中，氣相中的活性物質(zhì)只在較高溫度下產(chǎn)生。在圖3所示的反應(yīng)器中，這在預(yù)熱室內(nèi)完成，連帶出現(xiàn)尤其在隔板和旁路管上的上述沉積問(wèn)題。因此根據(jù)本發(fā)明，有利的是設(shè)置多個(gè) (尤其兩個(gè)或三個(gè))上述的進(jìn)氣管，多種不同的反應(yīng)氣體可以借此分開(kāi)流入該反應(yīng)室，以便在反應(yīng)室中混合成真正的反應(yīng)氣體。就是說(shuō)，多種反應(yīng)氣體混合成該反應(yīng)氣體只在反應(yīng)室內(nèi)完成，即在離開(kāi)進(jìn)氣管后，如上所述，進(jìn)氣管至工件的距離小，從而能在其間形成沉積物的區(qū)域也小。為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，流過(guò)多個(gè)進(jìn)氣管以便混合成真正的反應(yīng)氣體的多種氣體在本說(shuō)明書(shū)范圍內(nèi)也被稱為反應(yīng)氣體，即使其更準(zhǔn)確地被稱為要在反應(yīng)室內(nèi)混合成真正的反應(yīng)氣體的原始?xì)怏w。原始?xì)怏w此時(shí)本身又可以由氣體混合物構(gòu)成，該氣體混合物例如也含有惰性氣體例如氮?dú)饣驓鍤狻５詈檬蔷哂羞m當(dāng)純度的單一氣體。優(yōu)選的是，該進(jìn)氣管可以包括由絕熱材料(例如陶瓷)構(gòu)成的多個(gè)通道。這允許在相對(duì)的冷態(tài)下引導(dǎo)氣體和蒸汽，隨后是在緊鄰要涂覆材料的灼熱區(qū)域內(nèi)快速混合。通過(guò)這種方式，保證了可以非常好地進(jìn)行控制的、此時(shí)避免了不期望的副反應(yīng)的工藝過(guò)程。因此，尤其對(duì)于其中的進(jìn)氣管的遠(yuǎn)離反應(yīng)器底板的一端是敞開(kāi)的實(shí)施方式來(lái)說(shuō)有利的是，在反應(yīng)室內(nèi)限定出一個(gè)混合室，混合室在蓋板和圓頂之間界定出，因此可以在該混合室內(nèi)發(fā)生多種反應(yīng)氣體(原始?xì)怏w)混合以形成反應(yīng)氣體。沿進(jìn)氣管長(zhǎng)度在各層高度上有多個(gè)開(kāi)口的實(shí)施方式中有利的是，這些進(jìn)氣管在相同高度上具有相應(yīng)的開(kāi)口并且該開(kāi)口如此定向，例如彼此相向，或者對(duì)準(zhǔn)該反應(yīng)器壁板或者擋板的同一區(qū)域，從而流出的反應(yīng)氣體相互碰撞并且實(shí)現(xiàn)氣體的良好混合和快速化合 (反應(yīng)氣體)，至工件的距離和與之相關(guān)的在非期望表面上的沉積問(wèn)題未被擴(kuò)大。為了能以最簡(jiǎn)單的機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)工件支座的轉(zhuǎn)動(dòng)，工件支座在反應(yīng)器底板區(qū)域內(nèi)具有內(nèi)齒部是有利的，被驅(qū)動(dòng)的齒輪與該內(nèi)齒部嚙合，以驅(qū)動(dòng)工件支座轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪此時(shí)可以是圓柱齒輪，內(nèi)齒部可以是齒圈。但是，也可以想到其它實(shí)施方式和其它驅(qū)動(dòng)裝置。作為驅(qū)動(dòng)裝置，優(yōu)選采用電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的速度可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，因此該層狀的工件支座可以在1-10 轉(zhuǎn)/分鐘范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)方向可以顛倒，以通過(guò)改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向來(lái)預(yù)防或許掉落的臟物的凝結(jié)。此外，可以有利地將一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)氣體發(fā)生器在反應(yīng)器底板區(qū)域內(nèi)整合到進(jìn)氣管中并設(shè)置在反應(yīng)室內(nèi)。這樣的反應(yīng)氣體發(fā)生器可以是例如蒸發(fā)單元，在該蒸發(fā)單元中，原先是液態(tài)的原料產(chǎn)物或反應(yīng)產(chǎn)物被汽化。或者，僅例舉出金屬氯化物發(fā)生器，在這里，例如 HCl或者Cl2 (或金屬鹵化物MXn)流過(guò)金屬，從而形成金屬氯化物，金屬氯化物最終經(jīng)進(jìn)氣管被送入反應(yīng)室。在反應(yīng)室中整合加入蒸發(fā)單元或金屬氯化物發(fā)生器或概括地講該反應(yīng)氣體發(fā)生器帶來(lái)以下優(yōu)點(diǎn)，沒(méi)有出現(xiàn)附加的密封問(wèn)題。而且可能有利的是，該反應(yīng)氣體發(fā)生器被單獨(dú)加熱和可被調(diào)整(反應(yīng)器溫度無(wú)關(guān)聯(lián))。此外，可以優(yōu)選將層狀工件支座連同中央排氣管或與中央排氣管分開(kāi)地從反應(yīng)器中取出，從而在一次工藝過(guò)程結(jié)束后，該工件支座簡(jiǎn)單地由裝有新工件的工件支座替換，由此保持短暫的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器中斷時(shí)間。在此情況下，可以通過(guò)可拆分的連接器接上和分離開(kāi)該排氣管，并且必要時(shí)通過(guò)迷宮密封即非接觸密封來(lái)實(shí)現(xiàn)工件支座和反應(yīng)器底板之間的密封。還可能有利的是，也確定進(jìn)氣管和/或排氣管內(nèi)的溫度，因而各有一個(gè)傳感器可被整合在該管路中。附加溫度測(cè)量導(dǎo)致進(jìn)一步改善的工藝過(guò)程控制。此外，可在進(jìn)氣管中整合一個(gè)用于裂變和/或分解和/或活化用于在反應(yīng)室內(nèi)的反應(yīng)的氣體(例如碳?xì)浠衔?、氮?dú)浠衔锖徒饘儆袡C(jī)化合物)的模塊。從以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的描述中看到本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征。


參照附圖來(lái)描述優(yōu)選的實(shí)施方式，其中圖1以示意圖表示根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器的第一實(shí)施方式；圖2以示意圖表示根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器的第二實(shí)施方式；圖3以示意圖表示化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，其構(gòu)成本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，不同附圖中的相同或相似的零部件帶有相同的附圖標(biāo)記。該第一實(shí)施方式的且如圖1所示的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器包括圓柱形的豎立的反應(yīng)室10。反應(yīng)室10由反應(yīng)器底板12和反應(yīng)器壁板11界定，在這里，反應(yīng)器壁板11由空心圓筒形部分13和圓頂14組成。層狀的工件支座21居中安置在反應(yīng)室10內(nèi)(反應(yīng)室的中心軸線M和工件容座的中心軸線重合)并且延伸在反應(yīng)器壁板11的至少空心圓筒形部分13的基本整個(gè)高度范圍內(nèi)。在反應(yīng)室10設(shè)有反應(yīng)發(fā)生器的反應(yīng)器實(shí)施方式中，工件容座和隨后說(shuō)明的排氣管31也能夠是偏心安放的。層狀的工件容座由多個(gè)平行水平布置的臺(tái)狀容座25組成，要涂覆的工件或基材可放置在該容座上。每個(gè)容座25限定一層。在各個(gè)容座25之間設(shè)有連接容座25 的環(huán)形壁24。環(huán)形壁如以下所述的那樣帶有流入開(kāi)口沈并且也可以用連接容座25的各個(gè)連板代替，只要各層或者在相鄰容座25之間形成的空間在徑向上與反應(yīng)室流體連通就行。 在最高層的端頭設(shè)有一個(gè)蓋板22，蓋板限定出安放一個(gè)工件的最后空間，即在最高容座25 和蓋板22之間的空間。一個(gè)立柱27與最低層相連，立柱在反應(yīng)器底板12區(qū)域內(nèi)具有帶內(nèi)齒部的齒圈28。圓柱齒輪四的齒與齒圈28的內(nèi)齒部嚙合，此圓柱齒輪通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置18被驅(qū)動(dòng)。立柱27例如可通過(guò)陶瓷滑動(dòng)軸承30或通過(guò)滾子或球軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在反應(yīng)器底板12上。另一處支承可以在隨后描述的排氣管31內(nèi)完成，但是這在圖1中未示出。通過(guò)圓柱齒輪四的轉(zhuǎn)動(dòng)和圓柱齒輪四與齒圈觀的內(nèi)齒部的嚙合，層狀的工件支座21可以在反應(yīng)室10中繞齒圈28的中心軸線M轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)速此時(shí)尤其取決于在這些層的外壁M中的流入開(kāi)口沈的數(shù)量并且最好在1至10轉(zhuǎn)/分鐘的范圍內(nèi)，例如在每層有兩個(gè)孔的情況下， 轉(zhuǎn)速為4轉(zhuǎn)/分鐘。優(yōu)選可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置18，從而層狀的工件支座的轉(zhuǎn)速可以隨意匹配調(diào)整并且也可以針對(duì)不同的設(shè)計(jì)采用相同的驅(qū)動(dòng)裝置。所示出的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器的反應(yīng)器壁板11被加熱器包圍，加熱器由加熱元件1-4組成(不一定有四個(gè)加熱原件，也可以或多(多于4個(gè))或少(1個(gè)))并且構(gòu)成圍繞反應(yīng)器壁板11的空間16。這些獨(dú)立加熱元件可以單獨(dú)控制，其中功率從加熱元件1向加熱元件4遞增。通過(guò)單獨(dú)控制，可以在反應(yīng)室10內(nèi)調(diào)節(jié)出最佳溫度分布，進(jìn)而調(diào)節(jié)出反應(yīng)氣體的最佳預(yù)熱。如圖1所示，在層狀的工件支座21的外周面和反應(yīng)器壁板11之間形成狹窄的空隙。在該空隙內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣管34。進(jìn)氣管34在反應(yīng)器底板12的一個(gè)相對(duì)中心軸線M徑向靠外的區(qū)域內(nèi)穿過(guò)反應(yīng)器底板12地進(jìn)入反應(yīng)室10。如此設(shè)計(jì)進(jìn)氣管34的長(zhǎng)度或高度，其一直延伸到工件支座21的最高層并且超出一小截。進(jìn)氣管34的上端35基本與蓋板22的下表面平齊。沿著進(jìn)氣管34的長(zhǎng)度，對(duì)應(yīng)于每層地設(shè)有一個(gè)流出開(kāi)口 36。流出開(kāi)口 36如在圖1中的表示反應(yīng)氣體流動(dòng)的箭頭所示地指向反應(yīng)器壁板11，從而流出的反應(yīng)氣體撞擊反應(yīng)器壁板。通過(guò)元件1-4，發(fā)應(yīng)器壁板11被加熱且變熱，從而反應(yīng)器壁板一方面散發(fā)熱量至反應(yīng)室10，另一方面，本身就是灼熱的。撞擊反應(yīng)器壁板11的從開(kāi)口 36流出的反應(yīng)氣體將由此被預(yù)熱到期望的反應(yīng)溫度。進(jìn)氣管34是固定不動(dòng)的，因此在經(jīng)過(guò)反應(yīng)器底板12的通道處沒(méi)有密封問(wèn)題，可以使用簡(jiǎn)單的密封。如此設(shè)定進(jìn)氣管34的橫截面尺寸，流入的反應(yīng)氣體的速度是這樣的，即在進(jìn)氣管34或其表面內(nèi)的預(yù)熱反應(yīng)和淀積被制止。但與此同時(shí)，如此選擇速度，實(shí)現(xiàn)了利用加熱反應(yīng)器壁板11的加熱元件1-4的充分預(yù)熱。也可以想到，多種(例如兩種或三種)不同的反應(yīng)氣體(原始?xì)怏w)通過(guò)數(shù)量相應(yīng)的、應(yīng)彼此相互平行延伸的單獨(dú)的進(jìn)氣管34流入反應(yīng)室10。這尤其對(duì)這些氣體是有利的，這些氣體在高于200°C 的溫度下混合成反應(yīng)氣體，但是在這里，混合只應(yīng)緊接在要涂覆的工件前面進(jìn)行。此時(shí)有利的是，進(jìn)氣管34的多個(gè)流出開(kāi)口 36相互指向或者對(duì)準(zhǔn)反應(yīng)器壁板11的同一位置。此外，在反應(yīng)室10內(nèi)居中設(shè)有一個(gè)排氣管31 (排氣管的中心軸線M與反應(yīng)室的中心軸線M重合)，該排氣管在本實(shí)施方式種也是固定不動(dòng)的，因此容易密封穿過(guò)反應(yīng)器底板 12的通道位置。為此，在該相交位置區(qū)域內(nèi)設(shè)有相應(yīng)的密封(未示出)。排氣管31從其中心軸線與層狀的工件支座21的中心軸線重合的反應(yīng)器底板12起向上一直延伸到最高層， 或者延伸到最高層25和蓋板22之間的空間。在上端33處，進(jìn)氣管31是開(kāi)放的。此外，在每層中在進(jìn)氣管31內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)但最好是多個(gè)開(kāi)口 32 (最好至少兩個(gè))。通過(guò)流入開(kāi)口 32，耗用反應(yīng)氣體(包括未反應(yīng)的原始?xì)怏w和化學(xué)氣相淀積所依據(jù)的反應(yīng)的副產(chǎn)物)可流入中央排氣管31。耗用反應(yīng)氣體從最高層流入排氣管31的上方開(kāi)口 33。耗用反應(yīng)氣體通過(guò)排氣管31從反應(yīng)室10流出。以下將描述圖1所示的實(shí)施方式的操作。反應(yīng)氣體的流向在這里通過(guò)附圖中的箭頭表示。流入的反應(yīng)氣體或者流入的多種反應(yīng)氣體流入進(jìn)氣管34并且沿著進(jìn)氣管34流動(dòng)。尤其在圓柱形部分13內(nèi)的通過(guò)加熱元件1-4被加熱的反應(yīng)器壁板11造成進(jìn)氣管34 變熱，從而已經(jīng)在流經(jīng)進(jìn)氣管34時(shí)出現(xiàn)氣體預(yù)熱。此外，該反應(yīng)氣體從流出開(kāi)口 36流出進(jìn)氣管34并且如上所述地撞擊反應(yīng)器壁板11，由此實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步預(yù)熱到所需要的反應(yīng)溫度。 對(duì)此要說(shuō)明的是，在本發(fā)明的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器中，用于化學(xué)淀積的反應(yīng)氣體優(yōu)選達(dá)到超過(guò)800°C的溫度。在此也可以考慮隨后描述的例子。在撞擊反應(yīng)器壁板11之后，反應(yīng)氣體反向(折回)并沿徑向從反應(yīng)器壁板11的內(nèi)表面流向中心軸線M。此時(shí)，反應(yīng)氣體流過(guò)工件支座21的外壁M的多個(gè)開(kāi)口 26，該開(kāi)口設(shè)置在相鄰兩個(gè)容座25之間并且通入構(gòu)成各自層且形成在兩個(gè)相鄰容座25之間的空間。 就是說(shuō)，反應(yīng)氣體流入其底面上安放有一個(gè)待涂覆的工件的空間。通過(guò)化學(xué)氣相淀積，氣態(tài)物質(zhì)從反應(yīng)氣體中淀積到工件表面上并構(gòu)成期望的層膜，該工件例如可以是刀片、鋸條等。 隨后，耗用反應(yīng)氣體經(jīng)過(guò)排氣管31的流入開(kāi)口 32以及排氣管31的端側(cè)開(kāi)口 33在排氣管 31中流出反應(yīng)室10。在整個(gè)流入和流出的過(guò)程中，層狀的工件支座21通過(guò)齒輪四的驅(qū)動(dòng)裝置18被驅(qū)動(dòng)繞齒圈28的中心軸線M轉(zhuǎn)動(dòng)。在此優(yōu)選實(shí)施方式中，在該工件支座的壁板周面內(nèi)設(shè)有兩個(gè)孔，工件支座21以4轉(zhuǎn)/分鐘被驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
因?yàn)榉磻?yīng)氣體在進(jìn)氣管34的下側(cè)區(qū)域內(nèi)停留較短時(shí)間，就是說(shuō)，與從最高流出開(kāi)口 36流出的且用于輸送至上層中的工件的氣體相比，加熱至反應(yīng)溫度的時(shí)間較短，所以加熱元件4的功率高于加熱元件1的功率，以便能提供相應(yīng)的熱量需求。通過(guò)獨(dú)立控制該加熱元件，可以最佳地加熱該反應(yīng)氣體。而且，可以采取調(diào)整措施來(lái)避免反應(yīng)氣體盡量少地沉積到不期望的表面上。此外，后者也可以通過(guò)調(diào)整進(jìn)氣管34內(nèi)的反應(yīng)氣體速度來(lái)加以控制。通過(guò)本發(fā)明的設(shè)計(jì)，在均勻一致性保持不變且層膜性能保持不變的情況下，提供了相同時(shí)間流入更多氣體且因此加速涂覆過(guò)程的可能性。由此，顯著降低了涂覆成本。此外，在所示的實(shí)施方式中，反應(yīng)氣體僅在選定的區(qū)域內(nèi)接觸反應(yīng)器壁板11并且在那里也很短暫地接觸反應(yīng)器壁板11。在其它方面，在流出開(kāi)口 36和工件之間保持短的距離，從而減輕了至尤其在反應(yīng)器壁板11上的不期望表面的淀積，即未淀積到待涂覆的工件上。在進(jìn)氣管34 的內(nèi)壁上的附加淀積可以通過(guò)在流過(guò)進(jìn)氣管34時(shí)調(diào)節(jié)出高的反應(yīng)氣體速度來(lái)控制。根據(jù)本發(fā)明，反應(yīng)氣體的流速或者多種排出氣體的流速總體最好在層流范圍內(nèi)。反應(yīng)氣體在反應(yīng)器中的駐留時(shí)間一般在秒級(jí)范圍內(nèi)。此外，與圖3中的實(shí)施方式相比，工件支座21的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致盡可能均勻一致的保持層膜性能的涂層。圖2示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式。在此省略對(duì)相同零部件的復(fù)述，以免重復(fù)。此外，在此注意圖1和圖2所示的實(shí)施方式也可以組合。就是說(shuō)，圖1實(shí)施方式的進(jìn)氣管34 可以附加地在其上端是開(kāi)放的并且蓋板22可以具有多個(gè)開(kāi)口 40。另一方面，在圖2的實(shí)施方式中也可以設(shè)置在如圖1所示的進(jìn)氣管中的附加流出開(kāi)口 36和在.工件支座21的外壁 24中的流入開(kāi)口 26。在圖2所示的實(shí)施方式中，進(jìn)氣管在與圖1相同的設(shè)計(jì)中具有開(kāi)放端35，但只有一個(gè)開(kāi)放端35。沒(méi)有設(shè)置多個(gè)流出開(kāi)口 36。此外，排氣管31向上朝向工件支座21地延伸經(jīng)過(guò)反應(yīng)器底板12 —段距離并且通入漏斗形空間41，該空間與工件支座21的最低層相接，就是說(shuō)在最低容座25的下面。多個(gè)容座25允許流體通過(guò)，例如形成有多個(gè)孔或者成網(wǎng)格狀。容座25的這種設(shè)計(jì)當(dāng)然也可應(yīng)用在圖1的實(shí)施方式中。而且，在蓋板22中設(shè)有多個(gè)開(kāi)口 40，并且在蓋板22的頂面和圓頂 14的底面之間形成有一個(gè)混合室42。工件支座21的轉(zhuǎn)動(dòng)引起或支持反應(yīng)氣體在混合室42 內(nèi)運(yùn)動(dòng)。以下將描述圖2所示的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器的工作。在此，反應(yīng)氣體或者在獨(dú)立輸入情況下的多種反應(yīng)氣體流入進(jìn)氣管或者多個(gè)進(jìn)氣管34。在那里，氣體一直流到進(jìn)氣管 34內(nèi)的開(kāi)口 35。進(jìn)氣管34的側(cè)壁被反應(yīng)器壁板11所反射的熱加熱，從而反應(yīng)氣體在流動(dòng)過(guò)程中也變熱。反應(yīng)器壁板11的加熱如上所述地通過(guò)加熱元件1-4來(lái)進(jìn)行。在遠(yuǎn)離反應(yīng)器底板12的開(kāi)放端頭35，反應(yīng)氣體從進(jìn)氣管34流入混合室42。在多種氣體單獨(dú)輸入的情況下，反應(yīng)氣體在混合室42中混合。在其它情況下，可以在此區(qū)域進(jìn)行將反應(yīng)氣體附加最終加熱到期望反應(yīng)溫度，因?yàn)樵搮^(qū)域也還通過(guò)加熱元件1被加熱。反應(yīng)氣體40通過(guò)這些開(kāi)口流出混合室42并且從最高層向下流過(guò)工件支座21的單獨(dú)容座25，流向漏斗形空間41， 其中各個(gè)工件位于該容座上。此時(shí)，像期望的那樣涂覆立體的工件。最終，耗用反應(yīng)氣體流過(guò)漏斗形空間41，該漏斗形空間通向排氣管31，由此經(jīng)排氣管31流出反應(yīng)室10。在此過(guò)程中，工件容座21被驅(qū)動(dòng)裝置18驅(qū)動(dòng)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)或者間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。如上所述，圖1和圖2的實(shí)施例可以組合，在此可以想到如上所述的不同的組合可行方式。此外也可以想到，如上所述的進(jìn)氣管34結(jié)構(gòu)在工件支座21不轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下也能帶來(lái)上述優(yōu)點(diǎn)，尤其是在不期望的表面上淀積較少而言的優(yōu)點(diǎn)。換句話說(shuō)，進(jìn)氣管的這種沿反應(yīng)器壁板11的設(shè)計(jì)是本發(fā)明的一個(gè)單獨(dú)方面，它也可以與層狀工件支座的是否可轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)關(guān)地被采用。對(duì)此重要的只是進(jìn)氣管34具有這樣的長(zhǎng)度，S卩，可以在離開(kāi)工件之前獲得反應(yīng)氣體的充分預(yù)熱，而且，存在至工件的盡量短的路程。該化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器允許超過(guò)720°C的反應(yīng)溫度或者淀積溫度。因此，它也可被稱為中高溫CVD反應(yīng)器。根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器可以據(jù)此不僅在真空氣氛下工作，而且在高壓氣氛中或可能也在大氣壓下工作。此外，如此選擇反應(yīng)器的組成部分，它們?cè)诖嬖诟g性化合物(例如HCl)時(shí)也耐受高溫，這在材料選擇、尤其是選擇密封和軸承用材料時(shí)尤其重要。本發(fā)明的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器例如適用于涂覆各種不同的CVD涂層，尤其是將硬質(zhì)涂層涂覆到工件如刀具(尤其是刀片)和鋸條上。合適的硬質(zhì)材料例如是過(guò)渡金屬Ti、 Ta、W、Mo、Cr的碳化物、氮化物、碳氮化物、Fe金屬(Ni和狗)的硼化物和Al、Zr、Hf和Si 的氧化物。尤其是，本發(fā)明的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器可以被用于以分級(jí)過(guò)渡或連續(xù)過(guò)渡的方式單獨(dú)或組合地成膜淀積TiC、TiN、Ti (C，N)、Cr7C3、Ni-和Fe-硼化物和A1203。當(dāng)然，這樣的列舉不是窮舉的，而只是示例性的。根據(jù)所期望的涂層，技術(shù)人員可以選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)氣體并且反應(yīng)氣體可以通過(guò)進(jìn)氣管34或者在多種反應(yīng)氣體(原始?xì)怏w)情況下通過(guò)多個(gè)進(jìn)氣管34流入反應(yīng)室10。為了在工件上的產(chǎn)生Ti (C，N)涂層，例如可以采用含有TiCl4、乙腈和氫氣的反應(yīng)氣體。以下，非排他地給出了其它示例性的參數(shù)范圍和應(yīng)用場(chǎng)合例子
權(quán)利要求
1.一種用于在工件上由反應(yīng)氣體淀積層膜的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，包括長(zhǎng)條形豎立的反應(yīng)室(10)，它由反應(yīng)器壁板(11)和反應(yīng)器底板(12)界定，用于使反應(yīng)氣體流入該反應(yīng)室(10)的進(jìn)氣管(34)，該進(jìn)氣管在該反應(yīng)器底板(12)區(qū)域內(nèi)通入該反應(yīng)室(10)，用于使耗用反應(yīng)氣體從反應(yīng)室(10)流出的固定不動(dòng)的排氣管(31)，該排氣管在該反應(yīng)器底板區(qū)域內(nèi)伸出該該反應(yīng)室(10)，層狀的工件支座(21)，它設(shè)置在該反應(yīng)室(10)中并能繞其中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，其中該工件支座的中心軸線和該排氣管的中心軸線重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，其中，該反應(yīng)器壁板(11)至少局部可被加熱，并且該進(jìn)氣管(34)是平行于該反應(yīng)器壁板(10)的可被加熱部分延伸的管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，其中，該進(jìn)氣管(34)的長(zhǎng)度被設(shè)定為該進(jìn)氣管基本上延伸到該工件支座的最高層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，其中，對(duì)應(yīng)于各層地為該工件支座的每一層在該進(jìn)氣管內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)開(kāi)口(36)，并且這些層在徑向上是可接近的( )，從而反應(yīng)氣體可在徑向上從該進(jìn)氣管的開(kāi)口(36)沿該層流到中央排氣管(31)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，其中，該排氣管(31)是在中央從該反應(yīng)器底板(1 延伸至最高層的且針對(duì)每一層在各層高度上具有至少一個(gè)用于使耗用反應(yīng)氣體流入排氣管(31)的開(kāi)口(36)的管。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5之一所述的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，其中，該進(jìn)氣管(34)在其遠(yuǎn)離該反應(yīng)器底板(12)的一端(35)是敞開(kāi)的，該工件支座在其遠(yuǎn)離該反應(yīng)器底板(12) 的一端具有設(shè)有多個(gè)開(kāi)口 GO)的蓋板(22)，從而反應(yīng)氣體可以從該進(jìn)氣管(34)的開(kāi)口 (35)經(jīng)該蓋板02)中的多個(gè)開(kāi)口 00)流向反應(yīng)器底板(12)并且經(jīng)過(guò)中央排氣管(31)流出該反應(yīng)室(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，其中，設(shè)有多個(gè)進(jìn)氣管(34)， 多種不同反應(yīng)氣體可通過(guò)所述多個(gè)進(jìn)氣管單獨(dú)流入該反應(yīng)室(10)，以便在該反應(yīng)室(10) 內(nèi)混合成反應(yīng)氣體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，其中，該進(jìn)氣管包括多個(gè)由絕熱材料構(gòu)成的通道。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，其中，在該蓋板0 上方的區(qū)域內(nèi)，在該反應(yīng)室(10)中限定出混合室(42)，反應(yīng)氣體可流入該混合室。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，其中，形成在該進(jìn)氣管(34)中的多個(gè)開(kāi)口(36)如此取向，流出的反應(yīng)氣體相互碰撞。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，其中，該工件支座在反應(yīng)器底板(1 區(qū)域內(nèi)具有內(nèi)齒部( )，被驅(qū)動(dòng)的齒輪09)與該內(nèi)齒部嚙合，以驅(qū)動(dòng)工件支座轉(zhuǎn)動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，其中，一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)氣體發(fā)生器在反應(yīng)器底板區(qū)域內(nèi)被整合到該進(jìn)氣管中并且安置在該反應(yīng)室內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12之一所述的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，其中，在該進(jìn)氣管(34)中整合了用于在該反應(yīng)室(10)中裂變、分解和/或活化氣體的模塊。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13之一所述的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，其中，該排氣管(31)和/ 或該工件支座居中布置。
全文摘要
本發(fā)明涉及由反應(yīng)氣體混合物在工件上淀積層膜的化學(xué)氣相淀積反應(yīng)器，包括長(zhǎng)條形豎立的反應(yīng)室(10)，它由反應(yīng)器壁板(11)和反應(yīng)器底板(12)界定；用于使反應(yīng)氣體流入反應(yīng)室(10)的進(jìn)氣管(34)，該進(jìn)氣管在該反應(yīng)器底板(12)的區(qū)域內(nèi)通入反應(yīng)室(10)；用于使耗用反應(yīng)氣體從反應(yīng)室(10)流出的固定不動(dòng)的排氣管(31)，該排氣管在反應(yīng)器底板區(qū)域內(nèi)伸出該該反應(yīng)室(10)；層狀的工件支座(21)，它居中設(shè)置在反應(yīng)室(10)中并能繞其中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
文檔編號(hào)C23C16/455GK102165099SQ200980137451
公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月23日
發(fā)明者H·斯特拉科夫, M·奧格, R·博內(nèi)蒂 申請(qǐng)人:愛(ài)恩邦德(瑞士奧爾頓)有限公司