CN105525274A - 一种用于微波等离子体化学气相沉积装置的石英钟罩 - Google Patents

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李成明
赵云
安康
刘金龙
黑立富
魏俊俊
陈良贤
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating

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Abstract

本发明公开了一种用于微波等离子体化学气相沉积装置的石英钟罩，所述石英钟罩，为下端圆柱形筒，上端为带有多个石英圆环的半球形封口；所述石英圆环呈水平阵列分布于半球形封口的中下部，且石英圆环的外径与圆柱形筒的外径相同，在外加风冷的条件下，该石英圆环起到增加散热的作用。应用本发明在微波等离子体化学气相沉积的过程中，能有效提高石英钟罩的散热能力，降低石英钟罩的温度，减缓活性基团在半球形封口内表面上的沉积，降低沉积物对等离子体放电的影响及对试样污染的倾向，有时降低石英钟罩温度，也会减轻等离子体对石英钟罩的刻蚀，采用本发明可适当提高输入的微波功率，提高试样的沉积速率和质量。

Description

一种用于微波等离子体化学气相沉积装置的石英钟罩
技术领域
本发明涉及微波等离子体化学气相沉积技术领域，尤其涉及一种用于微波等离子体化学气相沉积装置的石英钟罩。
技术背景
目前，在中等功率运行下的石英钟罩式微波等离子体化学气相沉积装置，还在广泛的应用，此类装置的优点在于，石英钟罩腔室清理方便，并且石英钟罩容易更换。但是为了提高沉积速率和品质，需适当提高微波输入的功率，有时为了获得较厚的试样，需要延长单次处理时间，这样会导致石英钟罩温度升高，尤其是石英钟罩上端的半球形封口，腔室内的活性基团易于在半球形石英封口内表面沉积，会干扰微波穿透石英钟罩，影响等离子体放电，并且处理过程中沉积物的脱落会污染试样，并且如果石英钟罩的散热能力差，也会对试样的温度产生影响，有时降低石英钟罩温度，也会减轻等离子体对石英钟罩的刻蚀，减轻对试样造成的硅污染。
例如，当进行微波等离子体化学气相沉积金刚石膜或金刚石单晶时，易于在石英钟罩内部结炭，当石英钟罩结炭后，即使进行有效地清理，还可能会在下次生长时原位结炭；如果造成石英钟罩刻蚀，对石英钟罩的破坏将不可恢复。
对于石英钟罩，大多采用风冷法对其进行冷却，因此，增加半球形石英封口与气流的接触面积，能有效降低其温度。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于微波等离子体化学气相沉积装置的石英钟罩，应用该石英钟罩在微波等离子体化学气相沉积的过程中，能有效提高石英钟罩的散热能力，降低石英钟罩的温度，减缓活性基团在半球形封口内表面上的沉积，降低沉积物对等离子体放电的影响及对试样污染的倾向，有时降低石英钟罩温度，也会减轻等离子体对石英钟罩的刻蚀，减轻对试样造成的硅污染，采用本发明可适当提高输入的微波功率，提高沉积速率和质量。
本发明采用的技术方案是：
一种用于微波等离子体化学气相沉积装置的石英钟罩，石英钟罩下端为圆柱形筒，上端为带有多个石英圆环的半球形封口。
进一步的，所述石英圆环数量为1～3个，呈水平阵列分布于半球形封口的中下部，石英圆环的外径与圆柱形筒的外径相同，且石英圆环的厚度不大于圆柱形筒的壁厚。
进一步的，所述石英钟罩包括下端圆柱形筒和上端带有三个石英圆环的半球形封口，且三个石英圆环的外径与圆柱形筒的外径相同，厚度为圆柱形筒壁厚的一半。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，应用该石英钟罩在微波等离子体化学气相沉积的过程中，能有效提高石英钟罩的散热能力，降低石英钟罩的温度，减缓活性基团在半球形封口内表面上的沉积，降低沉积物对等离子体放电的影响及对试样污染的倾向，有时降低石英钟罩温度，也会减轻等离子体对石英钟罩的刻蚀，减轻对试样造成的硅污染，采用本发明可适当提高输入的微波功率，提高沉积速率和质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中使用的附图做简要介绍，很显然，下面的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域的普通工作人员，还可以根据这个附图获得其他附图。
图1为本发明实施所述用于微波等离子体化学气相沉积装置的石英钟罩结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1所示，为本发明实施所述用于微波等离子体化学气相沉积装置的石英钟罩结构示意图，所述石英钟罩包括下端圆柱形筒1和上端带有三个石英圆环3的半球形封口2，
所述石英圆环3呈水平阵列分布于半球形封口2的中下部，且三个石英圆环3的外径与圆柱形筒2的外径相同；
所述石英圆环3的数量为3个，厚度为圆柱形筒2壁厚的一半。
综上所述，本发明在石英钟罩上端的半球形封口上水平阵列分布有石英环，以此来加大石英钟罩中上端与气流的接触面积，增大钟罩中上端的散热能力，降低该处的温度，减缓腔室半球形封口内表面活性基团的沉积，降低沉积物对等离子体放电的影响及对试样污染的倾向，有时降低石英钟罩的温度，也会减轻等离子体对石英钟罩的刻蚀，减轻对试样造成的硅污染，提高沉积质量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种用于微波等离子体化学气相沉积装置的石英钟罩，其特征在于：所述石英钟罩下端为圆柱形筒，上端为带有多个石英圆环的半球形封口。
2.如权利要求1所述用于微波等离子体化学气相沉积装置的石英钟罩，其特征在于：所述石英圆环数量为1～3个，呈水平阵列分布于半球形封口的中下部，石英圆环的外径与圆柱形筒的外径相同，且石英圆环的厚度不大于圆柱形筒的壁厚。
3.如权利要求1所述用于微波等离子体化学气相沉积装置的石英钟罩，其特征在于：所述石英钟罩包括下端圆柱形筒(1)和上端带有三个石英圆环(3)的半球形封口(2)，且三个石英圆环(3)的外径与圆柱形筒(2)的外径相同，厚度为圆柱形筒(2)壁厚的一半。
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