一、设备概述

　　　 该设备是在低压高温的条件下，通过化学反应气相外延的方法在衬底上沉积各种功能薄膜（主要是在4寸硅衬底上沉积Si3N4及Poly硅薄膜）。该设备的主要用途是进行科学实验和成膜工艺研究。

二、设备的主要结构及性能

　　　 该设备为水平管卧式结构，由石英管反应室、隔热罩炉体柜、电气控制系统、真空系统、气路系统、温控系统、压力控制系统及气瓶柜等系统组成。
　　　 外观尺寸约 4600×800×2000（长×宽×高）。总功率15KW，三相四线。冷却水循环量2M3/H，压力0.4MPa。
　　　 反应室由高纯石英制成，耐腐蚀、抗污染、漏率小、适合于高温使用; 设备电控部分采用了先进的检测和控制系统，量值准确，性能稳定、可靠；设备布局合理，控制面板的设计考虑了美观和适用的结合，使面板操作指示明确，观察舒适、操作方便。
　　　 整个工艺过程由计算机控制自动进行，也可以手动进行。计算机采用PCI总线总线工业控制机及PLC，配有看门狗、电子启动盘、隔离型多路承兑交单、输入/输出卡、工业PLC、RS232、485通讯口，对全部工艺流程进行管理的同时对炉温、气体流量、压力、阀门动作、泵的启闭等工艺参数进行监测和控制。

三、使用环境

　　　 环境温度：20~25℃ 
　　　 相对湿度：≤75%
　　　 大气压：86~106KPa
　　　 冷却水：压力0.2~0.4MPa,温度≤23℃，颗粒＜30μm
　　　 电 源：三相四线制，电压（380±10% ）V，频率（50±2%）Hz
　　　 气 源：压缩空气，压力0.4～0.6MPa，φ6软管
　　　　　　　　 高纯N2，99.999%，压力0.1MPa
　　　　　　　　 普通N2，压力0.1MPa
　　　　　　　　 二氯二氢硅99.999%，压力0.1MPa
　　　　　　　　　 硅烷 （10%，90%氦气）压力0.1MPa
　　　　　　　　　 氨气99.9995%，压力0.1MPa
　　　　　　　　 氢气 99.999%，压力0.1MPa

四、主要技术参数

　　　 成膜类型：Si3N4及Poly硅
　　　 基片尺寸：4英寸
　　　 最高温度：1100℃
　　　 恒温区长度：300mm
　　　 恒温区精度：≤±1℃
　　　 设备极限真空度7×10－5Pa（冷态），工作背景真空度 7×10－4Pa（冷态）。
　　　 工作压强范围 13～133Pa。
　　　 沉积氮化硅膜均匀性不超过±5％。
　　　 基片每次装载数量: 10片　
　　　 充气控制回路: 2路
　　　 设备总功率: 16KW
　　　 冷却水用量: 2M3/H
　　　 压力控制：闭环充气式控制
　　　 装片方式：悬臂舟自动送样

五、设备简介及配置

　　　 该低压化学气相沉积设备由五部分组成。从左向右依次为：气源柜部分，炉体柜部分，净化柜部分，电控柜部分，气瓶柜部分。
　　　 气源柜内主要安装反应气路，其中包括气动阀，电磁阀，单向阀，气体质量流量计等部件。反应气体在这里充分配比，通入到反应管内。由于LPCVD设备中的反应气体有毒，易爆。气路中填加了清洗与保护功能的氮气路，保证每次实验都能在洁净，安全的环境中进行。
　　　 炉体柜由高纯石英管，高温炉，真空管路，真空泵机组，压力测量控制系统组成。是该设备的反应中心。反应气体在高纯石英管内吸收热量，反应沉积到石英舟上。真空系统由8L机械泵，620L分子泵，30L罗茨泵组成。分子泵与罗茨泵组成无油真空机组。三台泵分工不同，分子泵用于系统的真空度提高，机械泵与罗茨泵使用在成膜的过程中。在真空系统中还增加了慢抽功能，可以避免石英管内粉尘飞扬，污染系统，污染样片。
　　　 高温炉为工艺过程提供稳定的温度。加热炉采用三段加热。主从控制，每段内都设置采集，控制两组热电偶，对三段加热区进行控制与保护。
薄膜真空计，充气质量流量计，软件调节构成闭环压力控制系统。可根据石英管内的压力的变化，及时的调整所充入气体量的大小，从而控制反应管内的压力，维持某一个稳定的压强环境。
　　　 净化柜主要功能是为反应室送样。在这里风机将气体送入到过滤器，形成一个正压的0.5μ的洁净区，（过滤区经过一段时间使用，需要更换，更换周期视使用的时间而定）更换样片不会受外界环境影响。其主要由送样导轨机构，风机组，照明组所组成。
　　　 送样采用悬臂舟结构，大大提高了石英反应管的寿命，避免了样片预污染，加快了实验中交换样片的速度。
　　　 电控柜是整机的控制中心。包括微机控制系统，手动操作系统，温控测量显示系统，泵运动控制系统。
　　　 气瓶柜用于存放工作气体和辅助气体。工作气体有二氯二氢硅，氨气，硅烷。辅助气体有高纯氢气，高纯氮气，普通氮气。

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