[发明专利]生产薄膜的方法及实施该方法的装置

说明书

本发明涉及一种生产薄膜的方法和生产该薄膜的装置，例如热处理装置。

已经采用立式扩散炉来生产扩散层膜。普通的立式扩散炉作为一主部有一炉芯圆筒，一基质支承船，有多个孔并放置在炉芯圆筒中的工业废气喷射管，一净化空气供应管，和一热绝缘圆筒。在基质支承船上能安装很多基质，该基质支承船有一机构使船能与热绝缘圆筒一同绕作为转轴的热绝缘圆筒的中心轴或线转动。

在利用这种普通的立式炉来在基质上生产一种扩散层膜的过程中，工业废气由工业废气喷射管上的多个吹风孔朝向旋转轴的中心线供应，这样气流平行于每一基质的表面。

工业废气从工业废气喷射管供应到基质上，并通过垂直于普通立式扩散炉的工业废气的喷射方向传播而朝向基质的中心喷出。由于基质有支承船旋转机构旋转，少量的工业废气会被送到基质的圆周区域，而大量的气体送到基质的中心。

因此由此形成的薄膜有薄膜厚度，该厚度易于呈丘陵状分配，其中厚度从圆周区域至基质的中心逐渐增加，从而具有这样的缺陷，即在基质的中心变得很大。

因此本发明的目的就是提供一种形成薄膜的方法，其中该薄膜能在基质上有均匀的厚度。

本发明的另一个目的是提供一种实施生产上述薄膜的方法的装置。

根据本发明的一方面，提供一种在置于炉芯管内的基质上生产薄膜的方法，该方法包括伴随着第一气体朝向基质喷出，使基质围绕中心轴旋转的步骤。所述中心轴是通过置于炉芯管中的基质的主表面中心的法线。所述第一气体主要包括工业废气。在本发明的方法中，薄膜在基质上形成的同时，允许第二气体通过一中心轴沿着大致面对第一气体的喷出方向喷出。所述第二气体主要包含惰性气体或氮气。

优选第二气体沿着大致相对第一气体喷出方向的方向喷出。

更优选的是，供应第一气体和第二气体的位置大致相对中心轴对称。第一气体与第二气体同时供应。

根据本发明的另一方面，提供一种生产薄膜的装置，其包括一炉芯管，一支承大量基质放置在炉芯管中的基质支承船，和一第一气体喷射管，该喷射管具有很多第一吹气孔，以将包括工业废气的第一气体吹向基质。支承船有一旋转机构以允许船利用一通过基质的主表面中心的法线作为一旋转轴而旋转，第二气体喷射管，该第二气体喷射管有第二喷射孔以喷出第二气体，第二气体喷射管设置在相对的位置，在该位置第二气体与第一气体在基质的表面相碰撞。所述第二气体主要包括惰性气体或氮气。

优选第一气体喷射管设置在相对旋转轴的中心线与第一气体喷射管大致对称的位置。

更优选的是，在本发明中所述第一和第二气体喷射管构成一对管子作为第一对管子，所述装置还包括类似于第一对管子的作为第二对管子的另一对管子，第二对管子中的每一个管子都设置在不同于第一对管子的位置，但相对于中心线与所述第一对管子有相同的位置。

在本发明中，优选第一和第二吹气孔设置在第一和第二气体喷射管中，在该位置第一和第二气体沿彼此相对的方向吹动。更优选的是第一和第二气体同时沿着基质表面供给。

图1是示出形成薄膜的作为普通装置的立式扩散炉的示意图；

图2是沿图1中线Ⅱ-Ⅱ所取的截面图；

图3是根据本发明生产实例中的薄膜形成装置的结构示意图；

图4A是沿图3中ⅣA-ⅣA线所取的截面图；

图4B是沿图4A的线ⅣB-ⅣB所取的截面图；

图4C是沿图4B的线ⅣC-ⅣC所取的截面图；

图5是沿图1的线Ⅴ-Ⅴ所取的截面图。

为了更容易地理解本发明，下面将参照图1至2描述一种普通立式炉和利用该炉形成扩散层的方法。

参照图1，扩散炉7的主部具有一形成外芯的炉芯管9。基质支承船11设置在炉芯管9的中心轴上。工业废气喷射管13有很多孔，并设置在炉芯管9内的基质支承船11的周围。还设置一净化空气供应管15以加热芯炉内的气体同时保持炉芯管9周围的气体在一恒定的温度。一热绝缘圆筒17设置在基质支承船11的底部。在基质支承船11的给定空间内能放置很多基质19。一旋转机构(未示出)能使基质绕热绝缘圆筒17的中心轴与热绝缘圆筒17一起旋转，并设置在基质支承船11上。

工业废气喷射管13穿入炉内通过炉芯管9的底部，并且通过在喷射管13沿着炉芯管9的内壁延伸至炉的顶部后有一U形回转，而延伸至炉的底部。工业废气喷射管13有很多图中未示出的吹气孔。这些吹气孔这样设置以将工业废气平行于炉19的表面供应，同时朝向旋转轴的中心线供应工业废气。扩散层膜随从这些吹气孔供应的气体形成在基质19上。