用于将材料沉积到承载体上的制备装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种垫圈，所述垫圈用于将材料沉积到承载体上的制备装置中。所述制备装置的壳体和基板限定了反应室。所述垫圈设置在所述壳体与所述基板之间以防止沉积组合物逸出所述反应室，所述沉积组合物包含待沉积的所述材料或其前体。所述垫圈包含柔性石墨材料，用于防止所述垫圈污染所述反应室内的所述材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术公开了一种垫圈，所述垫圈用于将材料沉积到承载体上的制备装置中。所述制备装置的壳体和基板限定了反应室。所述垫圈设置在所述壳体与所述基板之间以防止沉积组合物逸出所述反应室，所述沉积组合物包含待沉积的所述材料或其前体。所述垫圈包含柔性石墨材料，用于防止所述垫圈污染所述反应室内的所述材料。【专利说明】用于将材料沉积到承载体上的制备装置
本专利技术整体涉及用于将材料沉积到承载体上的制备装置。更具体地讲，本专利技术涉及用于制备装置的垫圈。
技术介绍
用于将材料沉积到承载体上的制备装置是本领域已知的。例如，可以将硅沉积到承载体上制备多晶硅。希望沉积具有高纯度的材料，使得杂质对材料的污染是有限的。沉积材料(尤其是具有高纯度的硅)涉及对沉积工艺周围的环境条件的仔细控制。例如，与材料直接物理或大气连通的任何物质都可潜在地对材料贡献杂质，从而污染材料。在某些条件下，与材料直接物理或大气连通的物质可对材料贡献甚至更多量的杂质。例如，当物质受热时，其中存在的许多杂质趋向于从物质中释放出来。然后，由这些物质所释放的杂质可被引入反应室中。一旦所释放的杂质进入反应室，所释放的杂质可被材料吸收，从而污染材料。因此，在材料存在的情况下受热的任何物质对于材料的污染可具有显著效果。在常规的制备装置中，用于密封反应室的垫圈是材料污染的潜在位点。一般来讲，在常规制备装置的操作过程中，在存在含材料的沉积气体的情况下对承载体加热以将材料沉积到承载体上。承载体受热导致反应室受热，因此垫圈也受热。通常,垫圈包含Teflon?浸溃的材料,所述材料含有的物质若被发现在所沉积材料中则被认为是杂质。垫圈受热和垫圈暴露于沉积气体将导致杂质从垫圈释放到反应室中。释放到反应室中的杂质会污染承载体上的材料，这是不期望的。另外，垫圈受热时，垫圈将失去柔性并发生大幅的蠕变松弛，从而阻止垫圈对反应室的适当密封。如果反应室未适当密封，反应室外的杂质 将可能进入反应室并污染材料。常规的制备装置可配备有冷却装置，例如水冷却套管，以在常规制备装置操作过程中对垫圈进行冷却。冷却装置将限制垫圈的受热，从而防止从垫圈释放杂质并防止垫圈硬化和蠕变松弛。然而，业内逐渐不再使用冷却装置，因为会增加与冷却装置使用相关的成本和维护。因此，这有待需要为用于将材料沉积到承载体上的制备装置提供一种改进的垫圈。
技术实现思路
垫圈用于将材料沉积到承载体上的制备装置中。该垫圈在制备装置的壳体与基板之间密封。反应室由壳体和基板限定。垫圈防止沉积组合物逸出反应室，该沉积组合物包含待沉积的材料或其前体。垫圈包含柔性石墨材料。柔性石墨材料防止垫圈污染反应室内的材料。因此，该垫圈可用于制备高纯度的材料的制备装置中。另外，该垫圈可用于不具有冷却装置的制备装置中，同时仍可最大限度减小杂质对材料的贡献，使得制备装置可制备高纯度的材料。【专利附图】【附图说明】本专利技术的其他优点将被易于认识到，因为结合附图考虑时，通过参考以下【具体实施方式】可更好地理解相同内容，其中:图1为用于将材料沉积到承载体上的制备装置的局部剖视图，其中制备装置具有连接到基板的壳体以便限定反应室；图2为制备装置的一部分的剖视图，其中垫圈布置在从壳体凸缘延伸出的指状物与基板之间的由基板所限定的凹槽内；图3为制备装置的一部分的剖视图，其中垫圈布置在壳体凸缘与基板之间，也在反应室与基板的凹槽之间；图4为制备装置的一部分的剖视图，其中垫圈布置在壳体凸缘与基板之间，也在基板的凹槽与将壳体连接到基板的螺栓之间；图5为制备装置的一部分的剖视图，其中第一垫圈布置在指状物与基板之间的基板凹槽内，并且第二垫圈布置在壳体的凸缘与基板之间，也在基板的凹槽与将壳体连接到基板的螺栓之间；图6A为垫圈的一个区段的俯视图；图6B为多个图6A的区段的俯视图，其中各个区段交叠形成垫圈；图7A为替代的垫圈区段的俯视图，其具有限定凹陷部的第一末端和含从中延伸出的腿部的第二末端；图7B为多个图7A的区段的俯视图，其中各个区段互锁形成垫圈；图8A为另一替代的垫圈区段的俯视图，其具有各自限定凹口的第一末端和第二末立而；并且 图SB为多个图8A的区段的俯视图，其中各个区段互锁形成垫圈。【具体实施方式】参见附图，制备装置一般以10示出，附图中在几个视图中类似的数字都表示类似或对应的部分。在制备装置10的操作过程中，材料被沉积到承载体12上。例如，制备装置10可以为化学气相沉积反应器，如西门子(Siemens)型化学气相沉积反应器，用于将硅沉积到承载体12上以制备高纯度多晶硅。承载体12可具有基本上U形的构型。然而，应当理解承载体12可具有除U形构型之外的构型。另外，当待沉积的材料为硅时，承载体12通常为包含高纯度硅的硅细长棒，其中硅沉积到硅细长棒上以制备高纯度多晶硅。 参见图1，制备装置10包括基板14和壳体16，所述壳体用于与基板14相连接以限定反应室18。壳体16具有至少一个壁20，其中壁20通常呈现壳体16的圆柱形构型。然而，应当理解壳体16可具有除圆柱形之外的构型，例如立方构型。壳体16具有末端22，该末端是开放的以允许进入壳体16的内部。基板14连接到壳体16的开放的末端22以盖住末端22,从而限定反应室18。一般来讲，当基板14连接到壳体16时,基板14横向于壳体16的壁20。另外，基板14通常延伸超过壳体16的壁20到达基板末端24。参见图1-5，壳体16具有凸缘26，其从壳体16的壁20延伸出来。更具体地讲，凸缘26从壳体16的壁20横向延伸至凸缘末端28。当基板14连接到壳体16时，基板末端24和凸缘末端28通常彼此对齐，使凸缘26平行于基板14。通常，当基板14连接到壳体16时，凸缘26平行于基板14。凸缘26使基板14连接到壳体16。通常，凸缘26与基板14限定了用于接纳紧固件32 (例如螺栓)的孔30，以将壳体16固定到基板14。换言之，紧固件32防止壳体16和基板14相对于彼此移动。应当理解基板14和凸缘26中的孔30可具有螺纹以接纳紧固件32的螺纹。如在图2-5中所很好显示的，基板14可以限定凹槽34。凹槽34被限定在环绕基板14的周边(之内)。另外，壳体16的凸缘26可具有从凸缘26延伸出的指状物36以接合基板14的凹槽34。凸缘26的指状物36与基板14的凹槽34的接合确保了在将壳体16连接到基板14时基板14与壳体16适当对齐。制备装置10包括至少部分设置在反应室18内的电极38。电极38通常穿过基板14设置。承载体12连接到反应室18内的电极38。通常，电极38包含导电材料，该导电材料在室温下的最小电导率为至少14X106西门子/米或S/m。例如，电极38可包含铜、银、镍、铬镍铁合金和金中的至少一种，这些材料中的每一种均可满足上述的电导率参数。另外，电极38可包含满足上述的电导率参数的合金。更通常，电极38的导电性材料在室温下的最小电导率为约58X 106S/m。电极38通常包含铜，铜以基于电极38的重量计约100重量％的量存在。铜可以为无氧电解铜级UNS10100。通过使电流流过电极38，在反应室18内对电极38进行加热。由于电极38受热，承载体12通过称为焦耳加热的过程被加热到沉积温度。通常，反应室18内的承载体12的沉积温度为约80本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·L·安德森，斯蒂芬·特朗布利，
申请(专利权)人：赫姆洛克半导体公司，
类型：
国别省市：