[发明专利]可局部定向沉积SiC涂层的CVD装置及沉积方法

说明书

本发明提供了一种可局部定向沉积SiC涂层的CVD装置，属于半导体薄膜材料技术领域。包括进气通道、沉积系统和排气通道；所述沉积系统由恒温腔室、及设置在所述恒温腔室内的高透明的石英腔体和激光发射装置构成。本发明提供的装置可实现产品任意局部定向沉积SiC涂层，或对已沉积的SiC涂层缺陷进行修复。

技术领域

本发明属于半导体薄膜材料技术领域，具体涉及一种可局部定向沉积SiC涂层的CVD装置及沉积方法。

背景技术

化学气相沉积(CVD)是一种制备无机材料的气相生长方法，它是把一种或几种含有构成薄膜元素的化合物、单质气体通入放置有基材的反应室，借助空间气相化学反应在基体表面上沉积固态薄膜的工艺技术。CVD已经广泛用于提纯物质、研制新晶体、淀积各种单晶、多晶或玻璃态无机薄膜材料，这些材料包括氧化物、硫化物、氮化物、碳化物，也包括III-V、II-IV、IV-VI族中的二元或多元的元素间化合物，这些沉积出的材料的物理功能可以通过气相掺杂的淀积过程精确控制，化学气相淀积已成为无机合成化学的一个新领域。CVD的机理是将气态反应物加热到一定温度并保持一定压力下发生化学反应，在沉积炉内生成固态物质沉积在固态基体表面。CVD SiC已经广泛用于碳化硅涂层和碳化硅陶瓷基复合材料的制备，被认为是碳化硅最佳的制备方法。

CVD SiC涂层过程中，产品表面能够进行360°涂覆，这是其制备工艺的一大优势，然而对于某些领域，如半导体用碳化硅涂层石墨托盘售价高，但在长时间时候后，盘面上的碳化硅涂层会出现局部开裂或脱落情况，从而导致整个盘的实效，造成较大经济损失。若将其盘面整体进行再沉积一次碳化硅涂层，必然导致其盘面内部关键尺寸出现偏差，因此需要对其局部裂纹处或涂层脱落区域进行局部定向沉积修复，同时不影响其它区域的原有涂层厚度。而目前市面上尚未发现具有局部定向沉积功能的CVD装置。

因此，本发明提出了一种可局部定向沉积SiC涂层的CVD装置，借用激光局部加热功能实现CVD SiC涂层的局部沉积。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的不足，提出了一种可局部定向沉积SiC涂层的CVD装置及沉积方法。该发明装置可实现产品任意局部定向沉积SiC涂层，或对已沉积的SiC涂层缺陷进行修复。

本发明第一个目的提供一种可局部定向沉积SiC涂层的CVD装置，包括进气通道、沉积系统和排气通道；

所述沉积系统由恒温腔室、及设置在所述恒温腔室内的高透明的石英腔体和激光发射装置构成，所述激光发射装置设置于所述石英腔体的上方；所述激光发射装置包括：

导轨，水平设置于所述恒温腔室内，且与所述恒温腔室内侧壁转动连接；

激光发射器；可移动连接于所述导轨上，所述激光发射器发射出的激光对准所述石英腔体内部空间；

所述进气通道一端接入气源，另一端伸入恒温腔室，并与石英腔体一侧连通；

所述排气通道一端与石英腔体位于与所述进气通道连通的相对另一侧连通，另一端穿出恒温腔室与外置的真空泵连通；

所述进气通道与所述排气通道上均包覆有发热带或发热毯。

优选的，所述进气通道上设置有真空截止阀和质量流量计；所述排气通道上设置有真空截止阀和过滤装置。

优选的，所述导轨两端均套设于同一环体内，所述环体的外壁与所述恒温腔室内侧壁水平转动连接。

优选的，所述激光发射器竖向设置于导轨上，且与导轨之间的夹角45～90°。

本发明第二个目的提供一种利用上述装置进行局部定向沉积SiC涂层的方法，包括以下步骤：

S1、将需要沉积的基体清洗干净后置于高透明的石英腔体中，以甲基三氯硅烷、氢气和氩气作为反应气体从进气通道通入，同时控制石英腔体内的真空度为10～1000Pa；