一种微波加热的化学气相沉积设备制造技术

本发明专利技术涉及一种微波加热的化学气相沉积设备，包括：腔体，在所述腔体内设有圆盘形挂架，所述圆盘形挂架的上面设有主轴，所述主轴的上端连接动力装置，所述圆盘形挂架的下面设有转轴，所述转轴通过传动齿轮与主轴连接，所述转轴的下端连接圆柱形基体，所述腔体内壁设有保温层，在所述腔体的底部连接有进气装置，所述进气装置外壁设有水冷夹层、内部设有一个或多个均匀分布的挡板，所述腔体的侧壁连接有喇叭状的波导管。本发明专利技术采用微波发生器进行调节微波加热功率，进而调节加热速度和温度，不仅加热效率高，还保证镀膜厚度的准确，所镀的膜厚度均匀、表面光滑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学气相沉积（CVD）
，尤其涉及一种微波加热的化学气相沉积设备。
技术介绍
化学气相沉积（英文：ChemicalVaporDeposition，简称CVD）是一种用来生产高纯度、高性能固态材料的化学技术。半导体产业大多使用此技术来生产薄膜材料，传统的CVD制造流程是将基体放置在设备腔体内，然后对腔体抽真空将其加热至反应温度并保持，再对腔体内通入反应气体，使其反应沉积在基体上。反应生成的尾气和未充分反应的气体则被真空泵抽出被处理。但是，在现有的CVD设备中，大多是使用常规的石墨加热体加热腔体，然后腔体通过红外辐射使得输入的气体达到反应温度。还有的设备是使用微波直接加热反应气体，使其发生反应沉积在基体上。这些加热方式都有着能耗高、效率低的缺点。
技术实现思路
针对上述已有技术不足，本专利技术提供一种微波加热的化学气相沉积设备。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种微波加热的化学气相沉积设备，其特征在于，所述设备包括：腔体，在所述腔体内设有圆盘形挂架，所述圆盘形挂架的上面设有主轴，所述主轴的上端连接动力装置，所述圆盘形挂架的下面设有转轴，所述转轴通过传动齿轮与主轴连接，所述转轴的下端连接圆柱形基体，所述腔体内壁设有保温层，在所述腔体的底部连接有进气装置，所述进气装置外壁设有水冷夹层、内部设有一个或多个均匀分布的挡板，所述腔体的侧壁连接有喇叭状的波导管。根据上述的设备，其特征在于，所述腔体上端设有开有出气口的上盖板、下端设有开有进气口的下盖板。根据上述的设备，其特征在于，在所述圆盘形挂架外面罩有石英套管，在所述石英套管底部设有气体均布板，所述气体均布板为金属网。根据上述的设备，其特征在于，所述动力装置包括：设置在所述腔体上面的电机，以及与所述电机连接的皮带轮。根据上述的设备，其特征在于，所述喇叭状的波导管与微波发生器连接。根据上述的设备，其特征在于，在所述喇叭状的波导管内设有密封片。根据上述的设备，其特征在于，所述喇叭状波导管包括两节相互连接的波导管段，所述两节波导管段连接法兰处设有金属丝网屏蔽密封垫。根据上述的设备，其特征在于，所述喇叭状波导管的喇叭形的角度范围在45°～65°之间。根据上述的设备，其特征在于，所述保温层采用的保温材料为玻璃纤维。根据上述的设备，其特征在于，所述挡板为三个。根据上述的设备，其特征在于，所述进气装置底部设有三个进气口，分别与进气管连接。根据上述的设备，其特征在于，与所述腔体上盖板上的出气口连接有出气管，所述出气管与金属屑尾气吸收桶连接，与金属屑尾气吸收桶连接有喷淋洗涤塔。本专利技术的有益技术效果，本专利技术提供了一种微波加热的化学气相沉积设备，不仅加热效率高，还保证镀膜厚度的准确，所镀的膜厚度均匀、表面光滑。本专利技术升温速率高，镀膜效率高，表面沉积效率高，加热温度易于控制，制造成本低廉。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术波导管的结构示意图。具体实施方式如图1所示，一种微波加热的化学气相沉积设备，包括：腔体1，在腔体内设有圆盘形挂架2，圆盘形挂架的上面设有主轴，主轴的上端连接动力装置，连接处采用真空用机械密封件保证密封，圆盘形挂架的下面设有转轴，转轴通过传动齿轮与主轴连接，转轴的下端连接各个不同尺寸的圆柱形基体3，其中，动力装置包括：设置在腔体上面的电机4，以及与电机连接的皮带轮5，动力装置能够实现圆盘形挂架以及圆柱形基体进行旋转，使进入的反应气体均匀地沉积在基体上，旋转转速可调，在1~200r/min范围；腔体内壁设有保温层6用于保温，保温层采用的保温材料为玻璃纤维；在腔体的底部连接有进气装置，进气装置外壁设有水冷夹层7、内部设有一个或多个均匀分布的不锈钢挡板8，挡板优选三个，进气装置底部设有进气口19与进气管连接，优选进气口为三个；水冷夹层以防止腔体内热辐射导致进气口接口因过热泄露，挡板对输入气体起到了混合的作用，同时也对腔体内部分可能泄露出来的微波进行反射，进一步防止微波泄露；腔体侧壁连接有喇叭状的波导管9，其位置在于基体悬挂的高度范围，喇叭状的波导管扩大微波辐射的面积，优选，喇叭形的角度范围在45°～65°之间，在喇叭状的波导管内设有密封片10，该密封片由介电损耗小、透波性能良好、最高可耐温度260℃的聚四氟乙烯做成，在保证腔体可以抽至一定的真空度的同时，将微波尽量少的损耗送入腔体内，喇叭状的波导管与微波发生器11连接；腔体上端设有开有出气口的上盖板12、下端设有开有进气口的下盖板13，腔体及其上、下盖板均由不锈钢等可反射微波材料制作，与腔体上盖板上的出气口连接有出气管14，出气管与金属屑尾气吸收桶连接，与金属屑尾气吸收桶连接有喷淋洗涤塔，用以处理尾气，吸收桶用于装疏松的金属屑（主要是铁屑），喷淋洗涤塔分为两级吸收，吸收液为浓度0.1~5M的NaOH溶液；在圆盘形挂架外面罩有石英套管15，用于作为气体反应沉积的反应腔，在石英套管底部设有气体均布板16，优选，气体均布板为金属网，用以将输入气体均布的同时防止腔体内微波泄露；优选，喇叭形波导管包括两节相互连接的波导管段17、17’，两节波导管段连接法兰处设有金属丝网屏蔽密封垫18，以防止微波泄漏。使用时，启动微波发生器对腔体内的基体进行微波加热，通过进气装置向腔体内通入反应气体，进行沉积反应，沉积反应结束，生成薄膜材料，尾气通过金属屑尾气吸收桶以及喷淋洗涤塔进行处理。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波加热的化学气相沉积设备，其特征在于，所述设备包括：腔体，在所述腔体内设有圆盘形挂架，所述圆盘形挂架的上面设有主轴，所述主轴的上端连接动力装置，所述圆盘形挂架的下面设有转轴，所述转轴通过传动齿轮与主轴连接，所述转轴的下端连接圆柱形基体，所述腔体内壁设有保温层，在所述腔体的底部连接有进气装置，所述进气装置外壁设有水冷夹层、内部设有一个或多个均匀分布的挡板，所述腔体的侧壁连接有喇叭状的波导管。

【技术特征摘要】
1.一种微波加热的化学气相沉积设备，其特征在于，所述设备包括：腔体，在所述腔体内设有圆盘形挂架，所述圆盘形挂架的上面设有主轴，所述主轴的上端连接动力装置，所述圆盘形挂架的下面设有转轴，所述转轴通过传动齿轮与主轴连接，所述转轴的下端连接圆柱形基体，所述腔体内壁设有保温层，在所述腔体的底部连接有进气装置，所述进气装置外壁设有水冷夹层、内部设有一个或多个均匀分布的挡板，所述腔体的侧壁连接有喇叭状的波导管。
2.根据权利要求1所述的一种微波加热的化学气相沉积设备，其特征在于，所述腔体上端设有开有出气口的上盖板、下端设有开有进气口的下盖板。
3.根据权利要求1所述的一种微波加热的化学气相沉积设备，其特征在于，在所述圆盘形挂架外面罩有石英套管，在所述石英套管底部设有气体均布板，所述气体均布板为金属网。
4.根据权利要求1所述的一种微波加热的化学气相沉积设备，其特征在于，所述动力装置包括：设置在所述腔体上面的电机，以及与所述电机连接的皮带轮。
5.根据权利要求1所述的一种微波加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙树臣，卢帅丹，黄小晓，朱小平，李宽贺，涂赣峰，彭杨威，张路杰，袁天明，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21