TW581821B - Chamber for a chemical vapor-deposition - Google Patents

Description

581821 A7 B7___ 五、發明說明（/ ) 本發明係關於一種化學蒸氣沈積用之塗層室。一般之化 學蒸氣沈積用之塗層室已爲人所知。在化學蒸氣沈積（CVD) 時，在加熱之表面沈積一種由氣相中之化學反應所形成之 固體。由 Leybold Systems GmbH 之 Prospekt 在 1996 年所 發表之 “ SIRIUS A Low-Teraperature Epitaxy UHV-CVD system”中已知有一種化學蒸氣沈積用之塗層室，此種室 是以石英管構成。此種室在其一個側面上是與泵站（pump station)相連接。此種泵站用來調整此室中所需之真空。 此室在其另一個側面是與塡料站相連接。待塗層之基板利 用此塡料站而送入此室中。實際上以雙護套管來構成此石 英管是經得起考驗的。在外護套中配置一種支件，利用此 種支件可在雙護套管之外管和內管之間形成一種真空。以 此種方式可使內管有利地受到保護而不會受到污染，此種 污染物由於製程技術上之原因不可由外部沈積於石英管。 但此種方式之缺點是：此種支件會較快地斷裂而在雙護套 管中形成應力，這些應力對於此種雙護套管之中間部份之 均句性加熱而言是不利的。 本發明之目的因此是'設計一種化學蒸氣沈積用之塗層室 ，其具有較高之抗斷裂性且所需之終端可幾乎無應力地被 固定著。 本發明之上述目的是以一種化學蒸氣沈積用之塗層室來 達成，此塗層室是由內石英管所構成，內石英管是由較短 之外石英管所圍繞，其中此內石英管之每一末端是以第一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項 >»裝 I 本頁)

ϋ 1 ϋ ^-Γκ 1 I 1 ϋ ϋ I n I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 581821 A7 __ B7 五、發明說明（2·) 凸緣來圍繞，第一凸緣具有一種在此種內石英管之縱向中 圍繞之導槽，此內石英管之正面定位在此導槽中，其中在 第一凸緣和內石英管之外側之間配置一種墊圈，且在各別 之第一凸緣上在管中央之方向中配置第二凸緣，第二凸緣 具有一種環繞式邊緣以便固定該較短之外石英管之正面且 第二凸緣緊靠在該內石英管之外側且亦緊靠在較短之外石 英管之外側，其中在第二凸緣和較短之外石英管之外側之 間配置一個墊圈，且至少一個第二凸緣具有至少一個可封 閉之終端，此終端是與較短之外石英管和該內石英管之間 的空間相連接，每一個第一凸緣及每一個第二凸緣在內部 都具有一個冷却通道，此冷却通道具有至少一個冷却劑用 之入口和開口。此種室因此在二側設有第一凸緣，其除了 可固定該內石英管之外亦可用來使此室固定至相隣之組件 。上述之墊圈是環繞式墊圈。第一凸緣和此種在管中央之 方向中相隣而配置之第二凸緣之間的連接例如是以螺釘來 達成。已令人驚異地顯示：只要在較短之外石英管和該內 石英管之間不需直接連接（其在構成一種雙護套管時會發 生），則上述之抗斷裂性可有利地提高且可廣泛地防止應力 之發生。藉由一種可封閉之終端（其是與內石英管及較短之 外石英管之間的空間相連接），則內石英管和較短之外石英 管之間的空間能以較簡易之方式抽成真空。此種可封閉之 終端配置（其通常是以管支件之形式構成）是直接形成在第 二凸緣中，其中設置多個可封閉之終端是有利的。特別有 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項 h»裝 ί 本頁) 訂——^------ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 581821 A7 B7 五、發明說明（3) 利的是：垂直於內石英管之縱軸而設置多個可封閉之終端 。每一個第一凸緣及每一個第二凸緣都具有一個冷却通道 ’其中可流過一種冷却劑（例如，冷却流體，水等等即是） 。此種冷却劑用來冷却所配置之墊圈。 本發明之較佳構成方式是：至少一個第一凸緣具有至少 一個可封閉之終端，此種終端延伸至內石英管之內側。藉 由此種措施，則在內石英管之外側上可直接在此內石英管 之末端對一種真空作調整，這在此室之內部中施加一種超 高真空時是特別有利的。抽真空於是可直接藉由該可封閉 之終端來達成，此終端同樣可以有利之方式垂直於內石英 管之縱軸而被定位。 依據本發明之另一較佳之構成方式，在第二凸緣和較短 之外石英管之外側之間至少在一個位置上配置一種由聚四 氟乙烯所構成之層。以此種方式可使內石英管和較短之外 石英管在其末端組合時可不受千擾地分別配置在第一凸緣 及第二凸緣中。配置二層由聚四氟乙烯所構成之層通常是 有利的。這些層用作軸承而可使此室穩定。 依據本發明之其它較佳之構成方式，此種介於此內石英 管之正面和此較短之外石英管之在此室之同側延伸之正面 之間的距離a在此室之二側是同樣大的。這樣可使第一凸 緣和第二凸緣在此室之二側幾乎以相同之形式構成，這是 因爲管末端之大小是相同的。這些凸緣在構造上只須配合 直接相隣之設備組件，泵站或塡料站，這樣可使製作更容 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 訂——^------ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 581821 A7 B7 五、發明說明（4 ) 易。此外，由於 之配置，則在中 勻之溫度分佈。 同時可製成該較短之外石英管之中央部份 央之加熱區內部中即確保可調整出一種均 本發明另一較佳之構成方式是：介於第二凸緣和此種在 而配置之加熱區之間的距離C是在60rarn至 。距離C之大小在60raro至130mra之間對大 而言是特別有利的，這是因爲在其遵循簡 中間之圍繞此室 1 3 Omni之範圍中 部份之使用情況 易之路徑時可在 依據本發明之 個位置中具有一 ，此螺栓具有一 加熱區之長度中達成一種定値之溫度。 另一較佳之構成方式，第一凸緣在至少一 種可平行於內石英管之縱向而移動之螺栓 個由外部緊靠在第一凸緣上之壓力彈簧， 此螺栓是與相隣之終端凸緣相連接。此相隣之終端凸緣因 此可以是泵站之一部份或塡料站之一部份。至少一個螺栓 及一個由外部緊靠在第一凸緣上之壓力彈簧所形成之配置 第一凸緣在內石英管之正面上之擠壓力，這樣可提 請 先 閱 讀 背 之 注 意 項

頁 I I 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 可提高 商上述 依據 置在管 却通道形成一種唯一之共同之冷却通道。因此在第一凸緣 和第二 氣沈積 造是有利的。 本發明另一種有利之構成方式是：在環繞式之導槽中配 之密封性。 本發明之另一較佳之構成方式，第一凸緣和此種配 中央之方向中之第二凸緣是以各別組件製成，各冷 凸緣之間不 用之塗層室 需連接是有利的。特別是當此種化學蒸 須特別快速地製成時，則此種簡化之構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） 581821 A7 _______ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（i:) 釐另一環繞式之墊圈。以此種方式可特別有利地提高此室 之密封性且可使此種配置在第一凸緣和內石英管之外側之 間的墊圈減輕負載。 本發明以下將依據圖式（第1至第3圖）來詳述。圖式簡 單說明如下： 第1圖 化學蒸氣沈積用之塗層室之一部份的橫切面， 其栗站具有一個終端。 第2圖 化學蒸氣沈積用之塗層室之一部份的橫切面， 其具有一種塡料設備用之終端。 第3圖 化學蒸氣沈積用之塗層室之橫切面，一個泵站 連接至此室之一端且此室之另一端連接一個塡料設備。 第1圖顯示化學蒸氣沈積用之塗層室之一部份的橫切面 ’塗層室連接至一個泵站。塗層室具有一個內石英管1 ， 其是由較短之外石英管2所圍繞。內石英管1之末端是由 第一凸緣3所圍繞，第一凸緣3具有一個在內石英管1之縱 向中圍繞之導槽3’，此內石英管1之正面定位在導槽3’中 。在第一凸緣3和內石英管1之外側之間配置一個墊圈5 ’ 。在各第一凸緣3上在管中央之方向中配置第二凸緣4， 其具有一個環繞式之邊緣4’以便固定該較短之外石英管2 之正面且此第二凸緣4緊靠在該內石英管1之外側及該較 短之外石英管2之外側。在第二凸緣4和該較短之外石英 管2之外側之間同樣配置一個墊圈。第一凸緣3和第二凸 緣4在內部分別具有一個冷却通道8，8 ’，這些通道分別具 (請先閱讀背面之注意事項^填寫本頁) 裝 爭項句填寫士 -i^i 1·-』、 11 1 i^i ϋ 1· ·1 I 古6

J 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 581821 A7 B7 五、發明說明（έ) 有至少一個冷却劑（未顯示）用之入口和出口。第一凸緣3 具有一個可封閉之終端7，其相對於該內石英管1之內側 而延伸。可封閉之終端7可在其末端對該內石英管1之外 側上之真空進行調整，這在此室之內部1 3中調整一種超高 真空時是特別有利的。在第二凸緣4和較短之外石英管2 之外側，內石英管1之外側之間在二個位置配置一種由聚 四氟乙烯所構成之層12。這些層12(其固定在導槽中成爲 環繞式之帶，導槽則配置在第二凸緣4中）用作內石英管1 和較短之外石英管2之軸承且因此可使此塗層室穩定。在 該內石英管1之正面和較短之外石英管2之正面之間存在 一種間距a，其在此室之二側較佳是同樣大。這樣可使構 造上之製作較容易，這是因爲在此室之二側可使用一些構 造幾乎相同之凸緣。平行於內石英管1之縱軸有一個螺栓9 在第一凸緣3中是可移動的，此螺栓9具有一個由外部緊 靠在第一凸緣3上之壓力彈簧，此螺栓9是與相隣之泵站 之終端凸緣10相連接。此螺栓9(其具有一個由外部緊靠在 第一凸緣3上之壓力彈簧）可強化此種施加在該內石英管1 之正面上之擠壓力，這在另一環繞式墊圈5”配置在該環 繞式導槽3 ’中時是特別有利的。第一凸緣3經由蛇腹1 1而 與終端凸緣1 0相連接。蛇腹11可補償一種與加熱有關之 長度膨脹，這就像可移動之螺栓9上之彈簧一樣。第一凸 緣3和第二凸緣4經由螺釘連接件6而互相連接。 第2圖是一種化學蒸氣沈積用之塗層室之切面圖，其末 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 訂---------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 581821 A7 ___ B7 五、發明說明（7) 端是與一個塡料裝置相連接。第二凸緣4具有一個可封閉 之終端14，其是與內石英管1，較短之外石英管2之間的 空間相連接。利用此種可封閉之終端1 4可使內石英管1和 較短之外石英管2之間的空間簡易地被抽成真空。第一凸 緣3直接與活門15相連接，活門15屬於該塡料裝置且藉由 此活門可使此室中塡入一些基板。使第一凸緣3和第二凸 緣4以各別組件之方式製成通常是有利的，因此可省略上 述之螺釘連接件6。適當之方式是使冷却通道8, V構成一 種相同之唯一之共同通道（未顯示）。 第3圖是一種化學蒸氣沈積用之塗層室之切面圖，塗層 室之一端經由終端凸緣10而與泵站相連接且另一端是與 一種具有活門1 5之塡料裝置相隣接。在中間橫跨此距離b 而配置一個加熱區（未顯示）。介於第二凸緣4和此種在中 央圍繞此室而配置之加熱區之間的距離C有利之方式是在 6 0關和13 Oram之間。此種距離對大部份之使用目的而言都 是足夠的。 (請先閱讀背面之注意事項再〗填寫本頁) 讀 訂---L------ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 主要元件對照表 1 內石英管 2 外石英管 3， 4 凸緣 3, 導槽 4, 邊緣 5， 5 ’，5 ” 墊圈 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公釐） 581821 A7 _B7五、發明說明（夕） 6 螺旋連接件 7,14 可封閉之終端 8，8， 冷却通道 9 螺栓 10 終端凸緣 11 蛇腹 12 層 13 內部 15 活門 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. I ·?、· ϋ i!,._v $_I_ ； J|、释馬 f:六、申請專利範圍 _島 第89 107 7 49號「化學蒸氣沈積用之塗層室」專利案申覆書 (9 3年1月修正） 六、申請專利範圍： 1. 一種化學蒸氣沈積用之塗層室，其由一個內石英管 (1 )所構成，內石英管U )是由較短之外石英管（2 )所 圍繞，內石英管（1)之每一末端是由第一凸緣（3)所 圍繞，第一凸緣（3)具有一種在該內石英管（1)之縱 向中環繞之導槽（3')，此內石英管（1)之正面是定位 在導槽（3')中，其特徵爲：在第一凸緣（3)和內石英 管（1 )之外側之間配置一種墊圈（5 ')，在各別之第一 凸緣（3)上在管中央之方向中配犀第二凸緣（4)，第 二凸緣（4 )具有一種環繞式邊緣（4 ')以便固定該較短 之外石英管（2)之正面且第二凸緣（4)不但緊靠在該 內石英管（1 )之外側且亦緊靠在該較短之外石英管（2 ) 之外側；在第二凸緣（4 )和較短之外石英管（2 )之外 側之間配置一個墊圈（5 )，且至少一個第二凸緣（4 ) 具有至少一個可封閉之終端（丨4 )，此終端（1 4 )是與 內石英管（1 )，較短之外石英管（2 )之間的空間相連 接’每一第一凸緣（3 )和每一第二凸緣（4 )之內部分 別具有一個冷却通道（8，8 ')，這些冷却通道分別具 有至少一個用於冷却劑之入口和出口。 2 ·如申請專利範圍第1項之塗層室，其中至少一個第 一凸緣（3 )具有至少一個可封閉之終端（7 )，此終端 581821

   六、申請專利範圍 (7 )相對於內石英管（1 )之內側而延伸。 3 ·如申請專利範圍第1或第2項之塗層室，其中在第二 凸緣（4 )和較短之外石英管（2 )之外側之間至少在一個 位置上配置一種由聚四氟乙烯所構成之層（12)。 4 .如申請專利範圍第1項之塗層室，其中此種介於內 石英管（1)之正面和該較短之外石英管（2)之在此室 同側延伸之正面之間的距離a在此室之二側分別是 同樣大的。 5 .如申請專利範圍第1項之塗層室，其中此種介於各 別之第二凸緣（4 )和該位於中央之環繞此室而配置之 加熱區之間的距離C是在60mm至1 30mm之範圍中。 6 .如申請專利範圍第1項之塗層室，其中第一凸緣（3 ) 在至少一個位置上具有一種可平行於內石英管（1)之 縱向而移動之螺栓（9 )，此螺栓（9 )在外部具有一個 緊靠第一凸緣（3 )之壓力彈簧，此螺栓（9 )是與相隣 之終端凸緣（1 0 )相連接。 7·如申請專利範圍第1,5或6項之塗層室，其中第一 凸緣（3)和該配置在管中央之方向中之第二凸緣（4) 是以各別之組件製成且各冷却通道（8，8 ')形成一種 唯一之共同之冷却通道。 8 .如申請專利範圍第1項之塗層室，其中在環繞式之 導槽（3 ')中配置另一環繞式之墊圈（5 ")。