本公開(kāi)涉及化學(xué)氣相沉積，特別地涉及一種連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備和連續(xù)式化學(xué)氣相沉積方法。

背景技術(shù)：

1、碳化硅是一種具有代表性的陶瓷材料，由于其優(yōu)異的物理、化學(xué)和電學(xué)性能，因此在整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

2、近年來(lái)，隨著使用碳化硅材料的半導(dǎo)體加工部件的開(kāi)發(fā)積極進(jìn)展，碳化硅材料的重要性日益增加。特別地，碳化硅材料由于其高等離子體耐受性而被廣泛用作半導(dǎo)體工藝部件中用于蝕刻工藝的部件。

3、用于半導(dǎo)體蝕刻工藝零件的碳化硅材料是制造碳化硅的傳統(tǒng)方法。由于用這種方法不能滿足質(zhì)量和性能，因此現(xiàn)有技術(shù)中，常常采用化學(xué)氣相沉積法制造。

4、在化學(xué)氣相沉積碳化硅的過(guò)程中，采用含si氣體如sih4、sicl2、sicl4和含c氣體如c2h2、ch4、c3h8等的混合物作為原料氣體，或采用ch3sicl3、ch3sih3，(ch3)3sih)等單一氣體作為原材料，進(jìn)行沉積?，F(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)化學(xué)氣相沉積制造的碳化硅材料質(zhì)量?jī)?yōu)異，但生產(chǎn)率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決或至少部分地解決上述技術(shù)問(wèn)題，本公開(kāi)提供了一種連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備和沉積方法。

2、本公開(kāi)提供的一種連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備，包括：

3、主體裝置和設(shè)置在主體裝置內(nèi)的傳輸裝置，主體裝置具有通過(guò)傳輸裝置依次連接的準(zhǔn)備室、反應(yīng)室和熱處理室；

4、氣體支持裝置，與主體裝置連接，用于為主體裝置提供氣體環(huán)境；

5、反應(yīng)容器，能夠被設(shè)置在主體裝置內(nèi)，并在傳輸裝置的帶動(dòng)下，在準(zhǔn)備室、反應(yīng)室和熱處理室之間切換位置，氣體支持裝置能夠與位于準(zhǔn)備室、反應(yīng)室和熱處理室中的任意一者中的反應(yīng)容器構(gòu)建連接，并為反應(yīng)容器提供對(duì)應(yīng)的氣體環(huán)境。

6、可選地，反應(yīng)容器至少為兩個(gè)；

7、一個(gè)反應(yīng)容器被設(shè)置于反應(yīng)室內(nèi)，進(jìn)行化學(xué)氣相沉積，另一個(gè)反應(yīng)容器被設(shè)置于準(zhǔn)備室內(nèi)；

8、傳輸裝置用于將完成沉積作業(yè)的反應(yīng)容器從反應(yīng)室移動(dòng)至熱處理室；

9、傳輸裝置還用于將完成準(zhǔn)備作業(yè)的反應(yīng)容器從準(zhǔn)備室移動(dòng)至反應(yīng)室。

10、可選地，傳輸裝置包括：

11、引導(dǎo)軌道和推拉裝置；

12、反應(yīng)容器設(shè)置在引導(dǎo)軌道上，推拉裝置用于推動(dòng)反應(yīng)容器沿引導(dǎo)軌道，在準(zhǔn)備室、反應(yīng)室和熱處理室之間切換位置。

13、可選地，引導(dǎo)軌道包括：

14、多根滾柱，沿引導(dǎo)軌道的長(zhǎng)度方向依次間隔鋪設(shè)；

15、固定部件，與滾柱連接，固定部件將滾柱的兩端可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定起來(lái)；

16、反應(yīng)容器在引導(dǎo)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾柱用于提供滾動(dòng)摩擦。

17、可選地，推拉裝置包括：

18、推拉驅(qū)動(dòng)器和設(shè)置在推拉驅(qū)動(dòng)器上的推拉桿，推拉桿分為推動(dòng)桿和拉動(dòng)桿，推動(dòng)桿和拉動(dòng)桿能夠分別可拆卸地連接于反應(yīng)容器的相背的兩側(cè)；

19、推動(dòng)桿和拉動(dòng)桿分別用于提供針對(duì)反應(yīng)容器的推動(dòng)力和拉動(dòng)力，以使反應(yīng)容器沿引導(dǎo)軌道運(yùn)動(dòng)。

20、可選地，反應(yīng)容器上設(shè)置有快拆裝置，用于與推拉裝置連接；

21、快拆裝置包括：

22、連接罩體，安裝在反應(yīng)容器上，并在連接罩體和反應(yīng)容器之間形成連接腔，連接罩體上設(shè)置有與連接腔連通的接孔；

23、推拉桿的頭端具有與接孔形狀匹配的卡接頭，接孔用于供推拉桿接入，推拉驅(qū)動(dòng)器能夠帶動(dòng)推拉桿沿自身周向自轉(zhuǎn)，以使卡接頭卡入連接腔內(nèi)。

24、可選地，還包括：

25、閘閥裝置，設(shè)置在主體裝置內(nèi)，并位于反應(yīng)室的兩側(cè)，用于隔斷將反應(yīng)室與準(zhǔn)備室和/或熱處理室隔開(kāi)。

26、可選地，閘閥裝置包括：

27、閘門和與之連接的升降驅(qū)動(dòng)器；

28、閘門的底部與滾柱的形狀相吻合，升降驅(qū)動(dòng)器用于帶動(dòng)閘門升降，并在閘門下降時(shí)，使閘門與滾柱相嵌合。

29、可選地，反應(yīng)容器上設(shè)置的氣體接口；氣體支持裝置設(shè)置于主體裝置旁，并包括：

30、氣體管道和與氣體管道連接的對(duì)接機(jī)構(gòu)；

31、對(duì)接機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)氣體管道靠近或遠(yuǎn)離反應(yīng)容器，以使氣體管道的頭端與反應(yīng)容器的氣體接口連接或斷開(kāi)。

32、可選地，所述氣體接口的最外側(cè)的部位的內(nèi)徑自外向內(nèi)逐漸減小，以對(duì)所述氣體管道形成引導(dǎo)。

33、可選地，主體裝置上對(duì)應(yīng)于準(zhǔn)備室、反應(yīng)室和熱處理室分別具有第一通孔、第二通孔和第三通孔；

34、反應(yīng)容器位于準(zhǔn)備室時(shí)，氣體接口正對(duì)第一通孔；

35、反應(yīng)容器位于反應(yīng)室時(shí)，氣體接口正對(duì)第二通孔；

36、反應(yīng)容器位于熱處理室時(shí)，氣體接口正對(duì)第三通孔。

37、可選地，連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備用于沉積碳化硅及其衍生物。

38、本公開(kāi)還提供了一種連續(xù)式化學(xué)氣相沉積方法，應(yīng)用于前述的連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備，包括如下步驟：

39、將反應(yīng)容器設(shè)置于主體裝置的準(zhǔn)備室內(nèi)；

40、通過(guò)氣體支持裝置構(gòu)建準(zhǔn)備室與反應(yīng)容器和主體裝置的反應(yīng)室內(nèi)的氣氛；

41、將反應(yīng)容器通過(guò)傳輸裝置，移動(dòng)至反應(yīng)室內(nèi)；

42、通過(guò)氣體支持裝置，為反應(yīng)容器供應(yīng)反應(yīng)氣體，進(jìn)行化學(xué)氣相沉積反應(yīng)；

43、通過(guò)氣體支持裝置，構(gòu)建主體裝置的熱處理室內(nèi)的氣氛；

44、待反應(yīng)完成后，通過(guò)傳輸裝置，將反應(yīng)容器移動(dòng)至熱處理室，進(jìn)行熱處理或降溫處理。

45、在將反應(yīng)容器通過(guò)傳輸裝置，移動(dòng)至反應(yīng)室內(nèi)的步驟之后，還包括如下步驟：

46、將另一反應(yīng)容器設(shè)置于準(zhǔn)備室內(nèi)；

47、在將反應(yīng)容器移動(dòng)至熱處理室的步驟之后，還包括：

48、將另一反應(yīng)容器通過(guò)傳輸裝置，移動(dòng)至反應(yīng)室內(nèi)；

49、通過(guò)氣體支持裝置，為另一反應(yīng)容器供應(yīng)反應(yīng)氣體，進(jìn)行化學(xué)氣相沉積反應(yīng)。

50、相比于現(xiàn)有技術(shù)而言，本公開(kāi)的連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備通過(guò)構(gòu)建獨(dú)立的準(zhǔn)備室和熱處理室，可以將預(yù)處理、沉積反應(yīng)和熱處理這三個(gè)生產(chǎn)過(guò)程分配到不同的工位，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化的生產(chǎn)和加工。由于設(shè)置了傳輸裝置，因此可以在準(zhǔn)備室、反應(yīng)室、熱處理室三個(gè)腔室之間移動(dòng)反應(yīng)容器。這顯著地提高了便利性。通過(guò)以上的設(shè)計(jì)，本公開(kāi)所提供的連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備和方法，相比于現(xiàn)有技術(shù)的間歇式的設(shè)備和方法而言，能夠顯著地提高半導(dǎo)體材料在化學(xué)氣相沉積領(lǐng)域的生產(chǎn)效率。

技術(shù)特征：

1.一種連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)容器(4)至少為兩個(gè)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，所述傳輸裝置(2)包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，所述引導(dǎo)軌道(21)包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，所述推拉裝置包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)容器(4)上設(shè)置有快拆裝置(41)，用于與所述推拉裝置連接；

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，所述閘閥裝置(5)包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，所述反應(yīng)容器(4)上設(shè)置有氣體接口(42)；所述氣體支持裝置(3)設(shè)置于所述主體裝置(1)旁，并包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，所述主體裝置(1)上對(duì)應(yīng)于所述準(zhǔn)備室(11)、所述反應(yīng)室(12)和所述熱處理室(13)分別具有第一通孔(111)、第二通孔(121)和第三通孔(131)；

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，所述連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備用于沉積碳化硅及其衍生物。

12.一種連續(xù)式化學(xué)氣相沉積方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1至11中任意一項(xiàng)所述的連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，包括如下步驟：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的連續(xù)式化學(xué)氣相沉積方法，其特征在于，在所述將所述反應(yīng)容器(4)通過(guò)所述傳輸裝置(2)，移動(dòng)至所述反應(yīng)室(12)內(nèi)的步驟之后，還包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本公開(kāi)涉及化學(xué)氣相沉積技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及一種連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備和沉積方法。設(shè)備包括：主體裝置和設(shè)置在所述主體裝置內(nèi)的傳輸裝置，所述主體裝置具有通過(guò)所述傳輸裝置依次連接的準(zhǔn)備室、反應(yīng)室和熱處理室；氣體支持裝置，與所述主體裝置連接，用于為所述主體裝置提供氣體環(huán)境；反應(yīng)容器，能夠被設(shè)置在主體裝置內(nèi)，并在所述傳輸裝置的帶動(dòng)下，在所述準(zhǔn)備室、所述反應(yīng)室和所述熱處理室之間切換位置，所述氣體支持裝置能夠與位于所述準(zhǔn)備室、所述反應(yīng)室和所述熱處理室中的任意一者中的所述反應(yīng)容器構(gòu)建連接，并為所述反應(yīng)容器提供對(duì)應(yīng)的氣體環(huán)境。本公開(kāi)的連續(xù)式化學(xué)氣相沉積設(shè)備和沉積方法能夠提供沉積產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

技術(shù)研發(fā)人員：樸鐘熏,崔海珍,金錫津
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州精材半導(dǎo)體科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9