一种硅粉的制备设备制造技术

本发明专利技术适用于化学合成技术领域，提供了一种硅粉的制备设备，所述设备包括反应腔室、射频电源、抽真空系统、喷淋电极及传送带衬底机构。本发明专利技术采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）设备，借助射频装置使带含硅气体局部形成等离子体，利用等离子体化学活性强的特点，使得硅原子基团分解而沉积在衬底上形成团簇进而结成粉末，产量大、得到的硅粉质量高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术适用于化学合成
，提供了一种硅粉的制备设备，所述设备包括反应腔室、射频电源、抽真空系统、喷淋电极及传送带衬底机构。本专利技术采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD)设备，借助射频装置使带含硅气体局部形成等离子体，利用等离子体化学活性强的特点，使得硅原子基团分解而沉积在衬底上形成团簇进而结成粉末，产量大、得到的桂粉质量高。【专利说明】一种硅粉的制备设备
本专利技术属于化学合成
，涉及一种硅粉的制备设备。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，应用于高新技术产业的硅粉不仅要求其具有好的流动 性、分散性、导热系数小、导热率低，而且要求其纯度、球化率等。目前，制备硅粉的方法还不 能同时满足产量大及质量高的要求。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种硅粉的制备设 备。 本专利技术实施例是这样实现的，一种硅粉的制备设备，所述设备包括反应腔室、射频 电源、抽真空系统、喷淋电极及传送带衬底机构；所述反应腔室具有反应气体接口、射频电 源接入串口及排气口；所述射频电源与反应腔室的射频电源接入串口连接；所述抽真空系 统与反应腔室的排气口连接；所述喷淋电极安装于反应腔室里面，所述的喷淋电极设有布 气管道，所述布气管道及所述喷淋电极的面向传送带衬底一侧的下盖板都设有排气孔；所 述布气管道与反应腔室上的反应气体接口连接，反应气体在布气管道流动，通过所述布气 管道及喷淋电极的下盖板的排气孔，喷向传送带衬底机构，喷淋电极的下盖板与反应腔室 的射频电源接入串口连接；当外部射频电源输入时，喷淋电极的下盖板与传送带衬底机构 之间产生射频电压，使得喷淋电极的下盖板与传送带衬底机构的气体电离成等离子体，等 离子体分解沉积于传送带衬底机构上；所述反应气体为含硅气体。 优选地，所述传送带衬底机构包括辊筒和金属带材，所述金属带材由辊筒带动着 传送；所述硅粉的制备设备还包括第一加热器，所述第一加热器加热所述金属带材。 优选地，所述硅粉的制备设备进一步包括耐高温滚刷及硅料槽，所述耐高温滚刷 的滚动方向与所述金属带材传送方向相反，使硅粉和金属带材脱离而掉落在硅料槽中。 优选地，所述硅粉的制备设备进一步包括第二加热器，所述第二加热器加热硅料 槽提纯娃粉。 优选地，所述硅粉的制备设备进一步包括真空计。 优选地，所述含硅气体为 SiH4、SiF4、SiC13H、SiF4、SiH2C12、SiC14、H2 气体中的 一种或多种。 在本专利技术的实施例中，有如下的技术效果：本专利技术采用等离子体增强化学气相沉 积（PECVD)设备，借助射频装置使含硅气体局部形成等离子体，利用等离子体化学活性强的 特点，使得硅原子基团分解而沉积在衬底上形成团簇进而结成粉末，产量大、得到的硅粉质 量高。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术硅粉的制备设备的示意图。 图2是本专利技术的喷淋电极的示意图。 图3是本专利技术的喷淋电极的仰视图。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并 不用于限定本专利技术。 参见图1至图3,为本专利技术硅粉的制备设备的示意图。本专利技术一种硅粉的制备设 备，所述设备包括反应腔室1、射频电源2、抽真空系统3、喷淋电极4、传送带基底机构5、第 一加热器6、耐高温滚刷7、硅料槽8、第二加热器9及真空计10。 所述反应腔室1具有气体接口 11、与腔壁绝缘性好的射频电源接入串口 12、用于 抽真空的排气口 13、及用于提取物料的腔室门14。反应气体从气体接口 11进入腔室。采 用含硅气体作为反应气体，含硅气体可以是SiH4、SiF4、SiC13H、SiF4、SiH2C12、SiC14、H2 等气体。 所述射频电源2与反应腔室I的射频电源接入串口 12连接，为等离子的产生提供 射频电。所述的射频电源可以不带有自动匹配功能、也可以带有自动匹配功能、或外接有射 频匹配器；所述的射频电源的频率可以是300KHz?30GHz的任何频率。 所述抽真空系统3与反应腔室1的排气口 13连接，用于反应沉积前的抽背底真空 及反应沉积过程中满足工艺气压要求。在本专利技术中，可以采用任意方式抽真空，如干泵、机 械泵、分子泵、扩散泵等一种或多种方式组合。 所述喷淋电极4设于反应腔室1里面；所述的喷淋电极4设有布气管道41，布气管 道41及喷淋电极的面向传送带衬底5 -侧的下盖板42都相应的排气孔；所述的喷淋电极 4的布气管道41与反应腔室1上的反应气体接口 11连接，反应气体在布气管道41流动，通 过布气管道41及下盖板42的排气孔，将反应气体以均匀的压力喷向传送带衬底机构5。 所述喷淋电极4的下盖板42与喷淋电极4的其他部件是绝缘的；下盖板42与反 应腔室1的射频电源接入串口 12连接；当外部射频电源输入时，喷淋电极4的下盖板42与 传送带衬底5之间产生射频电压，使得喷淋电极4的下盖板42与传送带衬底5的气体电离 成等离子，化学反应极强的等离子体分解沉积于传送带衬底上5。 所述传送带衬底机构5包括辊筒51和金属带材52 ;辊筒51是接地、可转动的；金 属带材52与辊筒51直接接触、有一定的摩擦力，金属带材52由辊筒51带动着传送；金属 带材52包括不同厚度的不锈钢带材、Al带材、铜带材等。 所述第一加热器6用于加热金属带材，可以是电阻丝加热、红外加热或油加热等。 所述耐高温滚刷7具有耐高温的特性，其滚动方向与金属带材52传送方向相反， 用于使硅粉和金属带材52脱离而掉落在硅料槽8中；所述的耐高温滚刷7的毛刷材料可 以是不锈钢丝、石棉或其他的耐高温材料。采用滚动基板及毛刷清理，便于所制备硅粉的收 集。 所述硅料槽8具有耐高温特性；其材料可以是石英玻璃、石墨、钥等耐高温材料。 所述第二加热器9用于加热硅料槽用于提纯硅粉，可以是电阻丝加热、红外加热 等。采用加热硅料槽的方法进一步提纯硅粉。 所述的真空计10用于检测反应腔室内的气体压力。 本设备工作原理如下：采用含硅气体作为反应气体，含硅气体为SiH4、SiF4、 SiC13H、SiF4、SiH2C12、SiC14、H2 气体中的一种或多种； 首先用抽真空系统3将反应腔室1抽至本底真空，其中本底真空压力可以是 l〇-6Torr ?l〇-2Torr ; 将加热器6打开，加热至金属带材52的工艺温度，此温度可以是60°C?500°C ; 打开传送带衬底机构的转动装置，设定所需的转动速度，可以是0. lmm/S?0. 5m/ S ； 通入反应气体A，反应气体A经由布气管道41从喷淋电极4向金属带材52方向喷 出；将调整反应气体流量及抽真空系统3的抽速，使得反应腔室1的气体压力到工艺压力； 工艺压力可以是〇· ITorr?IOTorr ; 打开射频电源2,调整射频电源的功率输出，使得喷淋电极4的下盖板42的功率密 度在lmW/m2?lW/m ;此时，喷淋电极4与金属带材42之间将产生射频电压，喷淋电极4与 金属带材42之间的反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅粉的制备设备，其特征在于，所述设备包括反应腔室、射频电源、抽真空系统、喷淋电极及传送带衬底机构；所述反应腔室具有反应气体接口、射频电源接入串口及排气口；所述射频电源与反应腔室的射频电源接入串口连接；所述抽真空系统与反应腔室的排气口连接；所述喷淋电极安装于反应腔室里面，所述的喷淋电极设有布气管道，所述布气管道及所述喷淋电极的面向传送带衬底一侧的下盖板都设有排气孔；所述布气管道与反应腔室上的反应气体接口连接，反应气体在布气管道流动，通过所述布气管道及喷淋电极的下盖板的排气孔，喷向传送带衬底机构，喷淋电极的下盖板与反应腔室的射频电源接入串口连接；当外部射频电源输入时，喷淋电极的下盖板与传送带衬底机构之间产生射频电压，使得喷淋电极的下盖板与传送带衬底机构的气体电离成等离子体，等离子体分解沉积于传送带衬底机构上；所述反应气体为含硅气体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林朝晖，庄辉虎，
申请(专利权)人：福建省辉锐材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35