[发明专利]一次性全表面气相沉积支架、气相沉积炉及其沉积方法

说明书

本发明揭示了一次性全表面气相沉积支架、气相沉积炉及其沉积方法，一次性全表面气相沉积支架包括共轴的第一支架和第二支架，所述第一支架上形成有至少一个第一支撑平面，所述第二支架上形成有与每个第一支撑平面匹配且共轴的第二支撑平面；第一状态下，每个所述第一支撑平面高于与其对应的所述第二支撑平面；第二状态下，每个所述第一支撑平面低于与其对应的所述第二支撑平面。本发明设计精巧，采用两套支架结构，并使一支架中的每个支撑平面可高于或低于另一支架中的对应支撑平面，可以自动切换与工件接触的支架，进而改变工件被遮蔽的位置，实现一次性沉积，自动化程度高，操作简单，不需要停止沉积过程，减少了时间成本，大大提高了沉积效率。

技术领域

本发明涉及气相沉积领域，尤其是一次性全表面气相沉积支架、气相沉积炉及其沉积方法。

背景技术

化学气相淀积（CVD），指把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。

CVD化学气相沉积炉是利用化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition）的原理，将参与化学反应的物质，加热到一定工艺温度，在真空泵抽气系统产生的引力作用下，引至沉积室进行反应、沉积，生成新的固态薄膜物质。

如附图1所示的化学气相沉积炉，通常包括反应室、加热体、进气口、出气口、衬底支架等几部分，进气口在反应室的底部或顶部或侧边上，出气口通常与之相对，为使气相沉积均匀，进气口常采用同心圆筒的方式，衬底支架对准进气口，但是工件放置在衬底支架上无法移动，只能对显露在真空环境中的区域进行沉积，且最终得到的膜层的均匀性相对较差。

为了改善镀膜的质量，也有一些化学气相沉积炉内具有转盘机构使每一只吊挂于吊具上或平躺于衬底支架上的待加工件进行公转和/或自转，以实现沉积的均匀性。

然而这些结构，对于需要进行全表面沉积的工件无法适用，主要是由于：在沉积过程中，衬底支架或吊具与零件或多或少存在一定的接触区域，而这些被遮挡的区域始终无法沉积成膜，如果要使这些区域沉积成膜，就必须停止沉积过程，人工调整工件在吊具或夹具上的位置使工件被遮挡的部分显露出来后，再进行沉积，无法实现一次性全表面沉积，大大增加升降温的时间成本，操作繁琐，效率低。

现有的沉积设备的支撑结构与工件的接触面积大，造成被遮挡的区域较多，对沉积均匀性的影响也因此增大。

并且，绝大多数沉积设备无法满足多个工件，尤其是圆盘类零件的同时进行一次性全表面气相沉积，而一个沉积过程往往需要20小时以上，无法多个工件同时沉积不利于沉积效率的提高。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，通过两组支撑结构来自动切换支撑结构与工件的接触点，从而提供一次性全表面气相沉积支架、气相沉积炉及其沉积方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一次性全表面气相沉积支架，包括共轴的第一支架和第二支架，所述第一支架上形成有至少一个第一支撑平面，所述第二支架上形成有与每个第一支撑平面匹配且共轴的第二支撑平面

第一状态下，每个所述第一支撑平面高于与其对应的所述第二支撑平面；

第二状态下，每个所述第一支撑平面低于与其对应的所述第二支撑平面。

优选的，所述的一次性全表面气相沉积支架，其中：所述第一支架上具有指定组第一支撑点，每组第一支撑点的顶端等高且形成多层具有高度差的第一支撑平面，所述第二支架上设置有与每组第一支撑点对应的第二支撑点，每组第二支撑点的顶端等高且形成多层具有高度差的第二支撑平面，每组第二支撑点与第一支撑点错位分布。

优选的，所述的一次性全表面气相沉积支架，其中：每组第一支撑点和第二支撑点的数量至少为3个，且它们均分圆周。