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常压化学气相沉积(APCVD)设备

      常压化学气相沉积(APCVD)设备是指在压力接近大气压力的环境下,将气态反应源匀速喷射至加热的固体衬底表面,使反应源在衬底表面发生化学反应,反应产物在衬底表面沉积形成薄膜的设备。APCVD设备是蕞早出现的CVD设备,至今仍被广泛应用于工业生产和科学研究中。APCVD设备可用于制备单晶硅、多晶硅、二氧化硅、氧化锌、二氧化钛、磷硅玻璃、硼磷硅玻璃等薄膜。

CVD设备

      APCVD设备通常由气体控制部分、加热及其电气控制部分、传动部分、反应腔室部分和尾气处理部分组成。气体控制部分用于控制、混合、均匀输送所需气体进入设备所需位置,包括气路和气体喷射装置;每个气路上根据需求设计了不同类型和数量的阀门(手阀、气动阀等)及流量计,通过这些装置控制气路的通/断和气体的流量。气体喷射装置位于气路尽头进人反应腔室的地方,其作用是保证气体均匀地流人反应腔室,是影响薄膜质量的关键部件。加热部分提供化学反应所需要的热源,有电磁感应线圈加热和红外灯加热等方式。


      常见的APCVD设备可以根据每炉的载片数量划分为多片设备和单片设备,其中多片设备主要有立式反应炉、水平式反应炉和桶式反应炉3种类型。APCVD设备工作时,需要先将衬底加热至一定的温度, 再将控制、调节好的反应气体匀速通过衬底表面,通过气体间的化学反应,使反应物在衬底表面沉积,废气则经由特定的管路进人尾气处理部分。APCVD设备的反应环境与大气环境近似,反应气体的分子平均自由程较小,分子之间发生碰撞的频率很高,容易发生同质成核的化学反应,从而导致生产的薄膜内部及其表面可能含有颗粒,因此对腔室设计与维护提出了较高的要求。由于APCVD设备不需要真空环境,因此它具有结构简单、成本较低、沉积速率高、生产效率高、工艺重复性好等优点,易于实现大面积连续镀膜,适合大批量工业生产。


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