專利名稱：一種表面處理的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有關(guān)表面處理的方法和設(shè)備，尤其是一種在表面上產(chǎn)生薄膜的方法和設(shè)備。
在表面上，例如在半導(dǎo)體基片的表面上制造薄膜這項(xiàng)技術(shù)，現(xiàn)在仍然是重要的，有待研究和開(kāi)發(fā)的課題。由于這項(xiàng)技術(shù)普遍使用在包括半導(dǎo)體在內(nèi)的眾多產(chǎn)品的制造上，所以是一項(xiàng)很重要的技術(shù)。薄膜的材料可以是金屬、氧化物、硫?qū)倩?、磷族化物，超?dǎo)體等各種材料中的任一種。大多數(shù)的研究和開(kāi)發(fā)都致力于尋求一種制造盡可能均勻厚度薄膜的方法和設(shè)備上。為了改善薄膜產(chǎn)品的特性，尤其需要使膜厚具有均勻性，這對(duì)于提高產(chǎn)品大規(guī)模批量生產(chǎn)的成品率也很重要。要使產(chǎn)品與生產(chǎn)批號(hào)無(wú)關(guān)也希望提供一種有效的薄膜生產(chǎn)方法和生產(chǎn)設(shè)備。
已知有很多在表面，例如基片上沉積薄膜的成熟的技術(shù)，包括化學(xué)氣相沉積，物理氣相沉積以及高溫分解濺射和噴涂等。這些技術(shù)都是在氣體或煙霧劑的形式中提供構(gòu)成薄膜組分的。已經(jīng)開(kāi)發(fā)出很多薄膜沉積設(shè)備，用以獲得事實(shí)上很均勻的膜厚。這些設(shè)備可分為兩類，它是相應(yīng)于以探索如何產(chǎn)生理想均勻薄膜的，發(fā)展該項(xiàng)技術(shù)的不同方向。一類設(shè)備是采用精心設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)以使基片在沉積室內(nèi)相對(duì)于氣流運(yùn)動(dòng)。另一類設(shè)備是使設(shè)備做得在橫跨基片的方向上能夠產(chǎn)生均勻的膜層，而該方向?qū)嶋H上是與沉積層內(nèi)氣流的方向垂直的。為了充分理解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，也將這兩類設(shè)備描述于后。
本發(fā)明提出一種在表面上產(chǎn)生薄膜的方法，它包括在所說(shuō)表面與薄膜沉積室的薄膜沉積區(qū)之間形成恒速的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使所說(shuō)的表面通過(guò)所說(shuō)的沉積區(qū)，所說(shuō)沉積室的結(jié)構(gòu)使所說(shuō)表面上的薄膜沿橫貫表面方向上的沉積是均勻的，所說(shuō)的橫貫方向垂直于相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向。
本發(fā)明還提出一種在表面上產(chǎn)生薄膜的設(shè)備，它包括一個(gè)具有薄膜沉積區(qū)的薄膜沉積室，所說(shuō)的沉積室適用于在所說(shuō)的表面上按所說(shuō)區(qū)中橫貫表面的方向均勻的沉積所說(shuō)的薄膜，還包括一個(gè)使所說(shuō)表面與所說(shuō)沉積區(qū)之間產(chǎn)生恒速相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，使所說(shuō)的表面通過(guò)所說(shuō)的沉積區(qū)，所說(shuō)的橫貫方向與所說(shuō)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向互相垂直。
所說(shuō)薄膜的組分最好以氣態(tài)或煙霧劑的形式提供，并實(shí)際上以與所說(shuō)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相同的方向通過(guò)沉積區(qū)流動(dòng)。
所說(shuō)的沉積室最好包括一高位感受器，而所說(shuō)的沉積區(qū)則在它的下方。
包含有所說(shuō)表面的基片最好是穿越所說(shuō)沉積區(qū)而移動(dòng)。
所說(shuō)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)最好是在所說(shuō)的沉積區(qū)范圍內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所說(shuō)運(yùn)動(dòng)是按所說(shuō)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的所說(shuō)方向以及相反方向的運(yùn)動(dòng)。
另外，如果沉積室的結(jié)構(gòu)使得所說(shuō)表面上薄膜沉積是按橫貫方向成線性變化時(shí)，則所說(shuō)表面還相對(duì)于所說(shuō)的沉積區(qū)，繞著實(shí)際上垂直于所說(shuō)表面的對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明還提供了一種處理表面的方法，它包括使所說(shuō)表面和沉積室內(nèi)的處理區(qū)之間形成恒速相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使所說(shuō)表面通過(guò)該區(qū)，所說(shuō)沉積室的結(jié)構(gòu)使所說(shuō)表面在該區(qū)中按橫貫該表面的方向上均勻地被處理，所說(shuō)的橫貫方向垂直于所說(shuō)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向。
本發(fā)明還提供一種對(duì)表面進(jìn)行處理的設(shè)備，它包括一個(gè)適用于在所說(shuō)區(qū)中按橫貫該表面的方向上均勻地處理該表面的處理室，和使所說(shuō)表面相對(duì)于所說(shuō)區(qū)產(chǎn)生恒速相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，以使該表面通過(guò)該區(qū)，所說(shuō)的橫貫方向與所說(shuō)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向垂直。
以下參照附圖，僅以實(shí)例方式，對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例作出介紹與說(shuō)明。其中

圖1是桶式反應(yīng)器的草圖;
圖2是桶式反應(yīng)器的部分俯視圖;
圖3是水平反應(yīng)器圖;
圖4是在反應(yīng)器沉積室的上部有一感受器的水平反應(yīng)器圖;
圖5是劍橋儀器公司(Cambridge Instruments Limited)的倒置水平反應(yīng)器圖;
圖6是圖5中的水平反應(yīng)器內(nèi)生長(zhǎng)速度隨感受器位置變化的曲線圖;
圖7是本發(fā)明沉積室的最佳實(shí)施例圖;
圖8是沉積室的另一最佳實(shí)施例圖。
近年來(lái)，大多數(shù)對(duì)薄膜均勻性的改進(jìn)工作是通過(guò)對(duì)薄膜性能的測(cè)量采用經(jīng)驗(yàn)迭代修正法，或數(shù)學(xué)模型法而獲得的。采用修正方法的討論可見(jiàn)H.Tanaka，N.Tomesakai，H.Itoh，Y.Ohori，R.Makiyama，T.Okabe，M.Takikawa，K.kasai和J.Komeno等人的“Large-area MOVPE growth of A/GaAs/GaAs Heterastructures for HEMT LSIs”(HEMT LSIs的A/GaAs/GaAs異構(gòu)體的大面積MOVPE生長(zhǎng))，Jap.T.App/.phys.1990，29，L10;C.Takenaka，T.Fujii，A.Kuramata，S.Yamazaki和K.Nakajima等人的“Design of the optimum reactor chambe foruniform InP epilayer thickness profiles grown by MOVPE”(用MOVPE作均勻的InP表層厚度型材生長(zhǎng)的最佳反應(yīng)器室設(shè)計(jì))，J.Crystal Growth 1988，91，173;以及W.H.Johnson，W.A.Kesnan和A.K.Smith的“Controlling and epiaxial reactor Via thickness and resistivity measurments”(用厚度和電阻測(cè)量控制外延反應(yīng)器)Microelectronic Maunfacturing and Testing 1987，November，P.17。數(shù)學(xué)模型法應(yīng)用的討論見(jiàn)J.Ouazzani和F.Rosenberger的“Three-dimensional mcdelling of horizontal chemical vapor deposition.I.MOCVD at atmospheric pressure”(水平化學(xué)氣相沉積的三維模型。I.大氣壓時(shí)的MOCVD)J.Crystal Growth 1990，100，545;D.I.Fotiadis，M.Boekholt，K.F.Jensen和W.Richter的“Flow and heat transfer in CVD reactorsComparison of Raman temperature measurements and finite element model predictions”(CVD反應(yīng)器的氣流和熱傳遞拉曼溫度測(cè)量法與有限元模型預(yù)測(cè)法的比較)J.Crystal Growth 1990，100，577;W.L.Holstein，J.L.Fitzjohn，E.J.Fahy，P.W.Gilmour和E.R.Schmelzer的“Mathematical modelling of cold-wall channel CVD reactors”(冷壁通道CVD反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型)J.Crystal Growth 1989，94，131;Yu.N.Makanrov和A.I.Zhmakim的“On the flow regimes in VPE reactors”(VPE反應(yīng)器中的氣流狀況)J.Crystal Growth 1989，94，537;和W.L.Holstein與J.L.Fitziohn的“Effect of buoyancyforces and reactor crientati on of fluid flow and growth rate uniformity in cold-wall channel CVD reatos”(反應(yīng)器取向和浮力對(duì)冷壁通道CVD反應(yīng)器中液流和生長(zhǎng)速率的均勻性的影響)J.Crystal Growth 1989，94，145。正如上述前兩篇模型法的文章和K.F.Jensen，D.I.Fotiadis，D.R.Mckenna和H.K.Moffat的“Growth of compound semiconductors and superlattices by organometallic chemical vapor deposition.Transport phenomena”(用有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng)化合物半導(dǎo)體和超晶格。遷移現(xiàn)象)ACS論文集353卷19章，353-75頁(yè)所指出的，兩維和三維的模型法是非常復(fù)雜的，目前受到資金和計(jì)算機(jī)速度所限制。
用于實(shí)現(xiàn)薄膜沉積的反應(yīng)室通常包括垂直的(或稱桶式)或水平的兩種基本氣室。對(duì)此兩種形式的反應(yīng)室而言，反應(yīng)氣體是在大氣壓或降低了壓力的情況下通過(guò)氣室的。
在H.Tanaka，N.Tomesakai，H.Itoh，T.Ohori，T.Okabe，M.Takikawa，K.Kasai和J.Komeno等在最近的論文“Large-area MOVPE growth of A/GaAs/GaAs Heterostructures for HEMT LSIs”(用于HEMT LSIs的A/GaAs/GaAs異構(gòu)體的大面積MCVPE生長(zhǎng))Jap.J.Appl.Phys.1990，29，L10”和英國(guó)專利申請(qǐng)2，168，080中描述了兩種形式的垂直氣室的沉積室，而且這兩篇文獻(xiàn)都指出為了在薄膜沉積中獲得良好的均勻性所需復(fù)雜設(shè)計(jì)的程度。兩種氣室的形狀都與圖1和圖2所示的氣室2相似。氣室2包括一個(gè)沉積室4，其中在沉積室4上部裝設(shè)有一源氣進(jìn)口6，而沉積室4的底部有廢氣排出口8。若干半導(dǎo)體晶片10垂直地裝在沉積室4內(nèi)感受器12的側(cè)面上。感受器12被高頻線圈(未示出)所加熱，從而將晶片10加熱到預(yù)定溫度。由進(jìn)氣口6進(jìn)入的氣體和加熱了的晶片10反應(yīng)而在晶片上沉積出理想的薄膜。為了在晶片10上獲得非常均勻的薄膜厚度，側(cè)面12分別使各個(gè)晶片10繞與晶片平面垂直的晶片的對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)。而且，感受器14還繞著作為感受器14的一條對(duì)稱軸的垂直軸旋轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)雖然能得到均勻的膜厚，但是其根本缺點(diǎn)是即使沉積室具有彎曲的鐘罩形，仍不能在晶片10的表面上提供源氣的均勻氣流。如圖2所示，晶片10邊緣18處與沉積室4的壁之間的距離總是小于晶片10中心處20與沉積室4的壁之間的距離，而且沿從中心20到邊緣18，這個(gè)距離愈來(lái)愈小。這就使晶片10靠近邊緣18處的薄膜沉積量有所增加。這種局限性在P-H.Shih，K.Chan和Y.Liu的“Finite element analysis of circuferential flow and temperature characteristics in a barrel-type CVD reactor”(桶式CVD反應(yīng)器中周邊流和溫度的有限元分析)，AICHE Symposium series 1988，84(2)，96和H.A.Lord的“Convective transport in Silicon epilaxial deposition in a barrel reactor”(桶式反應(yīng)器中的硅外延沉積中的對(duì)流傳遞)J.Electrochem.Soc.1987，134，1227中均有所討論。M.Dekeijser，Cvan Opdorp和C.Weber的論文“Peculiar asymmetric flow pattern in a vertical axisymmelric VPE reactor”(垂直非對(duì)稱VPE反應(yīng)器中特有的非對(duì)稱流模型)J.Crystal Crowth 1988，92，33，指出，可以根據(jù)氣流的分析和模擬來(lái)闡明垂直反應(yīng)器氣室內(nèi)的氣流分布可能不像直觀預(yù)測(cè)到那樣是對(duì)稱，而是非對(duì)稱的。
如圖3所示，標(biāo)準(zhǔn)水平氣室22包括一個(gè)具有感受器26的沉積室24，感受器26上裝有待處理的晶片28。該水平氣室22還包括一個(gè)進(jìn)氣口30和一個(gè)出氣口32，分別設(shè)置在相對(duì)的兩端，所以，反應(yīng)氣體的流向?qū)嶋H上平行于晶片28的平面。感受器26由高頻線圈34加熱。然而，已經(jīng)表明，在水平氣室22中氣流實(shí)際上是不均勻的，它受到重力及感受器26上熱上升的影響，而且一定程度上受氣室?guī)缀涡螤畹挠绊?。這些因素對(duì)薄膜剖面產(chǎn)生影響而使之不均勻。
但是，水平氣室的優(yōu)點(diǎn)在于它們可以使待處理的晶片28水平的穿過(guò)沉積室移動(dòng)而構(gòu)成連續(xù)處理晶片28的結(jié)構(gòu)。但是，這種結(jié)構(gòu)沒(méi)有注意到上述的固有的均勻性問(wèn)題，而僅僅是用來(lái)生產(chǎn)實(shí)際上并不需要均勻的薄膜。例如，這種結(jié)構(gòu)適用于用來(lái)生產(chǎn)具有梯度組分剖面的薄膜。
為了改進(jìn)水平氣室反應(yīng)器的沉積均勻性，注意力集中在發(fā)展獲得橫向均勻性上，即與流向垂直方向的均勻性上。這就產(chǎn)生了如N.Puetz，G.Hillier，和A.J.Spring Thorpe在“The inverted horizontal reactorgrowth of uniform InP and GaInAs by LPMOCVD”(倒置的水平反應(yīng)器用LPMOCVD生長(zhǎng)均勻的Inp和GaInAs)J.Electronic Mater，1988，17，381中所討論的“倒置的”水平反應(yīng)器。這種倒置的水平反應(yīng)器屬于上述的第二類反應(yīng)器。如圖4所示，它包括一個(gè)氣室40，其中，在氣室內(nèi)的沉積室44的項(xiàng)部有感受器42，待處理晶片46放在感受器42的底部。氣室40的頂部就成了其中最熱部分，這種結(jié)構(gòu)就消除了前述的因感受器42的熱上升和重力作用等問(wèn)題對(duì)薄膜沉積的影響。雖然，在氣室40中必須采用較復(fù)雜的安裝晶片46的機(jī)構(gòu)，但它比標(biāo)準(zhǔn)的水平氣室22具有一系列優(yōu)點(diǎn)。氣室40可在很寬的流速范圍內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的層流，而且在氣流進(jìn)口處后面的穩(wěn)定區(qū)中等溫線就基本上平行于氣體的方向48。如在D.I.Fotiadis，M.Boekholt，K.F.Jenson和W.Richter的“Flow and head transfer in CVD reactorsComparison of Raman temperature measurements and finite element model predictions”(CVD)反應(yīng)器中的氣流和熱傳遞拉曼溫度測(cè)量法和有限元模型預(yù)測(cè)法的比較)J.Crystal Growth 1990，100，577一文中所論述的，氣室40中有很好的均勻性，而且由模擬法表明，擴(kuò)大垂直于氣流方向48的氣室尺寸可以獲得較大的沉積區(qū)。但是，氣室40仍然有缺點(diǎn)，在橫貫晶片46的方向48上的沉積仍然是不均勻的。
劍橋儀器公司的英國(guó)專利申請(qǐng)2196019的說(shuō)明書中描述了另一種可作為參考的倒置的水平氣室60。如圖5所示，它包括一個(gè)高位感受器62和一個(gè)低位感受器66，待處理晶片64安置在低位感受器66上。氣室60中因?qū)⒏呶桓惺芷?2加熱而使沉積室68的項(xiàng)部保持最高溫度，所以就可維持使高位感受器62的溫度比受加熱的低位感受器66的溫度高得多。在氣相中的沉積材料因熱梯度和濃度梯度而向氣室60較低處冷凝部分轉(zhuǎn)移而落到晶片64上。經(jīng)驗(yàn)表明，在氣室60的底部與氣流方向69垂直的橫過(guò)方向上的生長(zhǎng)速率是很均勻的，但沿氣流方向69橫過(guò)晶片64的生長(zhǎng)速率仍然是不均勻的。
圖6表示，圖52的曲線50說(shuō)明生長(zhǎng)速率(μm/hr)隨感受器66上沿方向69位置的變化關(guān)系。圖52中Y軸54代表生長(zhǎng)速率，而X軸56代表感受器上的位置，以離開(kāi)最靠近氣室60的進(jìn)氣口73的邊緣71處的距離來(lái)表示。如像從圖52中可見(jiàn)到的，這種變化是非線性的。
如圖7所說(shuō)明，裝置100采用了一種沉積方法，它同時(shí)注意到了上述的水平反應(yīng)器和桶式反應(yīng)器中存在的薄膜均勻性問(wèn)題。裝置100包括具有高位感受器104和低位感受器106的沉積室102，就如同圖5中的氣室60一樣。感受器104和106如同劍橋儀器公司的氣室60中的感受器62和66一樣的方式被加熱。氣室100包括一個(gè)進(jìn)氣口108和設(shè)在氣室102另一端的出氣口110，而在感受器104和106之間有一股氣流，流向基本上是沿112。氣室100中還包括一條傳送帶或平臺(tái)114，上面放著待處理晶片116。傳送帶114使晶片116沿與氣流方向112相同的方向118移動(dòng)通過(guò)沉積室102。當(dāng)晶片通過(guò)沉積室102輸送過(guò)程中，鄰近低位感受器106上表面處的晶片116就被沉積。
如果晶片116在感受器104和106之間的沉積區(qū)105中保持靜止不動(dòng)，如圖7所示那樣，則氣室100的結(jié)構(gòu)將沿氣流方向112產(chǎn)生與劍橋儀器公司的氣室60相同的橫向均勻性和生長(zhǎng)速率變化關(guān)系50。但是，因裝置100是使晶片116恒速的沿方向118移動(dòng)，因此晶片上每一點(diǎn)都沿方向118通過(guò)曲線50而在方向118和與方向118垂直的橫斷方向上都經(jīng)受了同樣的生長(zhǎng)速率?；?16上每一點(diǎn)所沉積材料的總和應(yīng)是曲線50對(duì)時(shí)間的積分值。因此，只要沉積室102的結(jié)構(gòu)保證基片上的薄膜在與基片運(yùn)動(dòng)方向垂直的橫方向上是均勻的，則基片116以恒速通過(guò)沉積室102就能確?；铣练e的薄膜在縱向和橫向上都是均勻的。
雖然，圖7所說(shuō)明的實(shí)施例采用傳送帶114使晶片116相對(duì)于靜止不動(dòng)的沉積室102移動(dòng)，但重要的是要使晶片116以恒定速度相對(duì)于處理區(qū)105的相對(duì)移動(dòng)。例如晶片116可能是靜止不動(dòng)的，而沉積室102或橫向均勻的沉積區(qū)105以恒速相對(duì)于晶片116運(yùn)動(dòng)。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，晶片116在取出沉積室102之前，晶片在沉積區(qū)105中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)包括使晶片116通過(guò)整個(gè)沉積區(qū)105按方向118作恒速運(yùn)動(dòng)，而后再使晶片116按相反方向返回通過(guò)整個(gè)沉積區(qū)105恒速運(yùn)動(dòng)，連續(xù)不斷往復(fù)進(jìn)行，直到沉積過(guò)程完成為止。
上述方法還可以擴(kuò)展到另一種情況，在這種情況下沉積室并不具備橫向均勻性，但卻能提供通過(guò)基片橫向線性變化的均勻性，則在這種情況下只要基片如上所述以恒速通過(guò)沉積區(qū)105的同時(shí)，還能繞基片的垂直對(duì)稱軸不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，同樣能取得整個(gè)基片表面上的均勻性。
圖8所示的裝置100就是為了使基片116有效轉(zhuǎn)動(dòng)所作改進(jìn)而成的。傳遞帶114包括一個(gè)具有附著在傳送帶114上的下部122和上面裝有待處理晶片116的上部124的可轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)120。平臺(tái)120的上部124繞一中心軸126相對(duì)于下部122轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，平臺(tái)120使晶片因傳送帶114而沿方向118通過(guò)沉積區(qū)105移動(dòng)時(shí)，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。為了在基片116上獲得均勻的沉積，將基片116裝在平臺(tái)120上，使其對(duì)稱軸垂直于基片116的平面并與中心軸126重合。
用裝置100所進(jìn)行的沉積方法特別適宜于沉積要求每一層薄膜沿寬度和深度都均勻的多層薄膜?？梢曰蚴侨缟纤鍪够ㄟ^(guò)一系列沉積區(qū)105，每個(gè)區(qū)沉積一獨(dú)特的層，或是通過(guò)改變?cè)趩我粎^(qū)105中源氣的成份而形成多層的薄膜。為了取得沿深度均勻的薄膜，在完成源氣組分改變之后必須保持整個(gè)沉積區(qū)中有均勻的氣體組分?；蛘唠S時(shí)間均勻地改變氣體組分，或是通過(guò)改變溫度和抽氣來(lái)使在某些特定點(diǎn)上的氣體組分沿氣流方向發(fā)生變化，都可以取得隨深度變化的梯度組分。
本方法還特別適用于產(chǎn)生由多層固態(tài)相互擴(kuò)散衍生的超晶格和薄膜產(chǎn)品，如像國(guó)際申請(qǐng)PCT/GB85/00504(WO-6/0259)的說(shuō)明書和英國(guó)專利申請(qǐng)2，146，663所描述的那樣。為了產(chǎn)生這種超晶格和薄膜，還必須在沉積區(qū)105之內(nèi)建立起溫度的橫向均勻性，尤其是橫向方向的生長(zhǎng)率均勻性，以保證有完全的相互擴(kuò)散。在D.I.Fotiadis，M.Boekholt，K.F.Jensen和W.Richter的論文“Flow and heat transfer in CVD reactorComparison of Raman temperature measurements and finite element model predictions”(CVD反應(yīng)器中氣流和熱傳遞拉曼溫度測(cè)量與有限元模型予測(cè)的比較)J.Crystal Growth 1990，100，577中所提供的計(jì)算指出，前述的兩種倒置水平反應(yīng)器都滿足橫向的均勻溫度條件。在上述方法中，基片116上每一點(diǎn)經(jīng)受相同的熱過(guò)程，因此以恒定速率移動(dòng)基片的技術(shù)即使不進(jìn)行沉積而對(duì)于退火熱處理也是適用的。
對(duì)熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，參照附圖還可以有許多不違背上述本發(fā)明范圍的變化方案。
權(quán)利要求
1.一種在表面上產(chǎn)生薄膜的方法，其特征在于使所說(shuō)表面和一薄膜沉積室的薄膜沉積區(qū)形成恒速的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；使所說(shuō)表面通過(guò)所說(shuō)沉積區(qū)，所說(shuō)沉積室的結(jié)構(gòu)使得在所說(shuō)區(qū)中薄膜在所說(shuō)表面上的沉積沿橫過(guò)所說(shuō)表面的橫貫方向是均勻的，所說(shuō)的橫貫方向垂直于所說(shuō)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向。
2.按權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所說(shuō)薄膜的組分是以氣態(tài)或氣霧狀形式提供，并以實(shí)際上與所說(shuō)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相同的方向通過(guò)沉積區(qū)流動(dòng)。
3.按權(quán)利要求1或2所述方法，其特征在于所說(shuō)沉積室包括一高位感受器，而所說(shuō)沉積區(qū)就設(shè)在其下方。
4.按權(quán)利要求3所述方法，其特征在于包含所說(shuō)表面的基片通過(guò)所說(shuō)沉積區(qū)運(yùn)動(dòng)。
5.按權(quán)利要求1至4的任一條所述方法，其特征在于所說(shuō)相對(duì)運(yùn)動(dòng)是對(duì)所說(shuō)沉積區(qū)范圍往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所說(shuō)運(yùn)動(dòng)是在所說(shuō)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向和相反方向的移動(dòng)。
6.一種產(chǎn)生表面薄膜的方法，其特征在于使所說(shuō)表面和一薄膜沉積室的薄膜沉積區(qū)之間產(chǎn)生恒速的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以使所說(shuō)表面通過(guò)所說(shuō)的沉積區(qū)，所說(shuō)沉積室的結(jié)構(gòu)使在所說(shuō)沉積區(qū)中的所說(shuō)表面上薄膜的沉積沿橫貫所說(shuō)表面線性的變化，所說(shuō)的橫貫方向與所說(shuō)相對(duì)線性運(yùn)動(dòng)方向垂直，而且當(dāng)所說(shuō)的表面通過(guò)所說(shuō)沉積區(qū)時(shí)所說(shuō)表面繞其對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，該對(duì)稱軸實(shí)質(zhì)上與所說(shuō)表面垂直。
7.按權(quán)利要求6所述方法，其特征在于所說(shuō)薄膜組分以氣態(tài)或氣霧態(tài)形式提供，并以實(shí)際上與所說(shuō)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相同的方向通過(guò)沉積區(qū)流動(dòng)。
8.按權(quán)利要求6或7所述方法，其特征在于所說(shuō)沉積室包含一高位感受器，所說(shuō)沉積區(qū)就處于其下方。
9.按權(quán)利要求8所述方法，其特征在于包含所說(shuō)表面的基片通過(guò)所說(shuō)的沉積區(qū)運(yùn)動(dòng)。
10.按權(quán)利要求6至9之任一條所述方法，其特征在于所說(shuō)相對(duì)線性運(yùn)動(dòng)是在所說(shuō)沉積區(qū)范圍內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所說(shuō)相對(duì)線性運(yùn)動(dòng)是沿所說(shuō)相對(duì)線性運(yùn)動(dòng)的所說(shuō)方向和相反方向的運(yùn)動(dòng)。
11.一種在一表面上產(chǎn)生薄膜的裝置，其特征在于包括一個(gè)具有薄膜沉積區(qū)的薄膜沉積室，所說(shuō)的沉積室適于使所說(shuō)薄膜在所說(shuō)沉積區(qū)中沿橫貫所說(shuō)表面方向均勻地沉積在所說(shuō)表面上，還包括使所說(shuō)表面和所說(shuō)沉積區(qū)之間產(chǎn)生相對(duì)恒速運(yùn)動(dòng)，以使所說(shuō)表面通過(guò)所說(shuō)沉積區(qū)的機(jī)構(gòu)，所說(shuō)橫貫方向是與所說(shuō)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向垂直的。
12.一種按權(quán)利要求11所述裝置，其特征在于所說(shuō)沉積室包括一個(gè)組分輸入口和輸出口，通過(guò)它們使所說(shuō)薄膜組分以氣態(tài)或氣霧狀形式提供而使組分沿實(shí)際上與所說(shuō)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的所說(shuō)方向相同方向流動(dòng)通過(guò)沉積區(qū)。
13.一種按權(quán)利要求11或12所述裝置，其特征在于所說(shuō)沉積室中包括一高位感受器，所說(shuō)沉積區(qū)就配置在它的下方。
14.一種按權(quán)利要求13所述裝置，其特征在于所說(shuō)移動(dòng)機(jī)構(gòu)使包含所說(shuō)表面的基片移動(dòng)通過(guò)所說(shuō)沉積區(qū)。
15.一種按權(quán)利要求11至14中任一條所述的裝置，其特征在于所說(shuō)相對(duì)運(yùn)動(dòng)是對(duì)所說(shuō)沉積區(qū)范圍內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所說(shuō)運(yùn)動(dòng)是在所說(shuō)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的所說(shuō)方向以及相反方向的運(yùn)動(dòng)。
16.一種在表面上產(chǎn)生薄膜的裝置，其特征在于包括一個(gè)具有薄膜沉積區(qū)的薄膜沉積室，所說(shuō)沉積室適用于將所說(shuō)薄膜在所說(shuō)沉積區(qū)中按橫貫所說(shuō)表面方向線性地沉積在所說(shuō)表面上，還包括使所說(shuō)表面和所說(shuō)沉積區(qū)之間產(chǎn)生以恒定速率相對(duì)線性運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，以便使所說(shuō)表面通過(guò)所說(shuō)沉積區(qū)，并且當(dāng)所說(shuō)表面通過(guò)沉積區(qū)時(shí)使所說(shuō)表面相對(duì)所說(shuō)沉積區(qū)，繞一實(shí)際上與所說(shuō)表面垂直的所說(shuō)表面的對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所說(shuō)橫貫方向是與所說(shuō)相對(duì)線性運(yùn)動(dòng)方向相垂直的。
17.一種按權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于沉積室包含一成份輸入口和輸出口，通過(guò)它們使所說(shuō)薄膜的組分以氣態(tài)或煙霧狀形式提供，使得所說(shuō)組分實(shí)質(zhì)上以與所說(shuō)相對(duì)線性運(yùn)動(dòng)方向相同的方向流動(dòng)通過(guò)沉積區(qū)。
18.一種按權(quán)利要求16或17所述的裝置，其特征在于所說(shuō)沉積室包括一高位感受器，所說(shuō)的沉積區(qū)處于其下方。
19.一種按權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于所說(shuō)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)適于使包括所說(shuō)表面的基片運(yùn)動(dòng)通過(guò)所說(shuō)沉積區(qū)。
20.一種按權(quán)利要求16至19之一所述的裝置，其特征在于所說(shuō)相對(duì)線性運(yùn)動(dòng)對(duì)于所說(shuō)沉積區(qū)的范圍是往復(fù)的，所說(shuō)相對(duì)線性運(yùn)動(dòng)是在所說(shuō)相對(duì)線性運(yùn)動(dòng)的所說(shuō)方向以及相反方向運(yùn)動(dòng)。
21.一種處理表面的方法，其特征在于使所說(shuō)表面和處理室中的處理區(qū)以恒定速率相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以使所說(shuō)表面通過(guò)所說(shuō)處理區(qū)，所說(shuō)處理室的構(gòu)造使所說(shuō)表面在所說(shuō)處理區(qū)中沿橫貫所說(shuō)表面方向受到均勻的處理，所說(shuō)橫貫方向垂直于所說(shuō)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向。
22.一種處理表面的裝置，其特征在于包括一個(gè)適于在所說(shuō)區(qū)域中沿橫貫所說(shuō)表面對(duì)所說(shuō)表面進(jìn)行均勻處理的處理室，并且包括使所說(shuō)表面與所說(shuō)處理區(qū)形成按一恒定速率相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，以便使所說(shuō)表面通過(guò)所說(shuō)處理區(qū)，所說(shuō)橫貫方向是垂直于所說(shuō)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向的。
全文摘要
一種在一表面上產(chǎn)生均勻薄膜的方法和裝置，包括使該表面與一薄膜沉積室的薄膜沉積在以恒定速率相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以便使該表面通過(guò)該沉積區(qū)。沉積室的結(jié)構(gòu)使得沉積區(qū)中表面上薄膜有沉積沿橫貫該表面方向是均勻的。該橫貫方向是與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向垂直的。
文檔編號(hào)C23C16/448GK1059763SQ9110509
公開(kāi)日1992年3月25日 申請(qǐng)日期1991年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月29日
發(fā)明者杰弗里·諾曼·佩恩 申請(qǐng)人:杰弗里·諾曼·佩恩