一种化学气相沉积设备制造技术

一种化学气相沉积设备，包括安置在设备内部的气氛反应室及基体沉积室，气氛反应室与基体沉积室之间设有一分气组件，在气氛反应室内混合、反应完成后的沉积气氛经分气组件进行分气后均匀分散到基体沉积室，基体沉积室的上端连通有多个真空管，真空管的外端连通至真空泵，各真空管上分别设有阀门，各阀门设有控制阀门开闭的执行器，各执行器连接至控制器。本实用新型专利技术可使得基体表面均匀沉积，提高基体的表面沉积质量，降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种化学气相沉积设备


[0001]本技术涉及化学气相沉积
，更具体的说涉及一种化学气相沉积设备。

技术介绍

[0002]化学气相沉积技术(Chemical vapor deposition，简称CVD)是近几十年发展起来的制备无机材料的新技术。化学气相沉积是利用气态或蒸气态的物质在气相或气固界面上反应生成固态沉积物的技术。化学气相沉积技术是应用气态物质在固体上产生化学反应和传输反应等并产生固态沉积物的一种工艺，它大致包含三步：
[0003]（1）形成挥发性物质 ；
[0004]（2）把上述物质转移至基体沉积区域 ；
[0005]（3）在基体上产生化学反应并产生固态物质 。
[0006]最基本的化学气相沉积反应包括热分解反应、化学合成反应以及化学传输反应等。在CVD的设备中，尤其是大型的CVD设备来说，气氛的均匀性和气氛流动的方向性直接决定了工艺可行性、沉积效率以及能否进行复杂构面的基体沉积。
[0007]现有设备在调节气氛的均匀性和气氛流动的方向性方面有着以下的不足：
[0008]1、气氛通入装备后，没有专门的反应室，使得反应前气氛扩散，各处反应不均匀，甚至造成了大量的副反应、逆反应，不但浪费原材料，还极易污染设备和基体；
[0009]2、有的CVD设备具有单独反应室，但其反应室在炉外，在输送过程中需要管道连接，对于部分强腐蚀气体，需要考虑管道的温度、防腐、气密性等因素，增加了设计的复杂性及设备制造成本；
[0010]3、气体流动性过于单一，造成基体沉积不均匀，致使成本提高，效率下降。
[0011]4、部分设备为了解决气体流动性过于单一的问题，加装了旋转装置，使得设备成本升高，在有腐蚀性气氛的条件下，降低了设备的安全性、可靠性等。
[0012]如图1所示的一种现有的化学气相沉积设备，其包括反应室1
’
及沉积室4
’
，基体8
’
放置于沉积室4
’
内，沉积室4
’
配合有加热系统5
’
，沉积室4
’
外连接有真空管道6
’
及真空泵7
’
。由于反应室1
’
与沉积室4
’
分离，反应气a及反应物b在反应室1
’
内反应完成后，为了将反应气氛ab输送至沉积室4
’
，必须要有输送管道2
’
，而为了避免进入空气、气氛冷凝等因素，输送管道2
’
必须有加热系统3
’
、严格密封。若是反应气a，或沉积气氛ab具有腐蚀性，则输送管道2
’
的设计、制造难度和成本将大大提高。
[0013]另外，现有设备中，如图1所示，由于只有一个抽气管道的气氛导向系统，真空泵开启后，所有沉积气氛ab只能向沉积室开口A处聚集并排出，气氛只有一种流向，沉积气氛的气流通道单一，在沉积时，当基体8
’
有较为复杂的内、外表面时，会有许多点和面接触不到沉积气氛，如图1中基体8
’
的上表面（图1中S面），需要二次沉积或多次沉积，提高了成本，甚至会造成基体报废。再者，沉积气氛ab进入沉积室4
’
后，沉积气氛ab由中间向四周扩散的过程中，浓度下降沉积速率同时下降，会造成在基体上沉积不均匀。
[0014]有鉴于此，本设计人针对上述化学气相沉积设备的结构设计上未臻完善所导致的诸多缺失及不便，而深入构思，且积极研究改良试做而开发设计出本创作。

技术实现思路

[0015]本技术的目的在于提供一种化学气相沉积设备及沉积方法，其可使得基体表面均匀沉积，提高基体的表面沉积质量，降低生产成本。
[0016]为了达成上述目的，本技术的解决方案是：
[0017]一种化学气相沉积设备，包括安置在设备内部的气氛反应室及基体沉积室，气氛反应室与基体沉积室之间设有一分气组件，在气氛反应室内混合、反应完成后的沉积气氛经分气组件进行分气后均匀分散到基体沉积室，基体沉积室的上端连通有多个真空管，真空管的外端连通至真空泵，各真空管上分别设有阀门，各阀门设有控制阀门开闭的执行器，各执行器连接至控制器。
[0018]进一步，设备包括炉体，气氛反应室及基体沉积室位于炉体内，炉体的上、下端设有法兰，各真空管穿过法兰后通向至设备外。
[0019]进一步，分气组件为一分气盘，分气盘中部穿透设有多个分气管道，分气管道的两端分别连通气氛反应室和基体沉积室。
[0020]进一步，气氛反应室外端连接有至少一可通入气体的进气管。
[0021]进一步，气氛反应室和基体沉积室外侧分别设有加热装置，加热装置位于设备外侧。
[0022]进一步，基体沉积室内放置有基体。
[0023]进一步，气氛反应室为中空的方形体或圆柱体，基体沉积室为中空的方形体或圆柱体，分气盘位于基体沉积室底部且覆盖在气氛反应室上端。
[0024]进一步，基体沉积室、气氛反应室均采用高温石英、Al2O3、等静压石墨、或C/C复合材料中的至少一种材料制成。
[0025]进一步，基体沉积室顶面的中心开有一个位于中部的通气口，该位于中部的通气口的外侧环向开设有多个通气口，各通气口上设有真空管通向设备外。
[0026]进一步，位于中部的通气口的外侧环向开设有6
‑
8个通气口，各通气口连通有真空管。
[0027]采用上述结构后，本技术可有效并充分的使沉积气氛反应，将反应后气氛均匀的分配到基体的表面，提高沉积效率，提高产品一致性。而且能够精确控制反应后气体的流向和流速，能够更加快速均匀的进行沉积，提高沉积效率。本技术还降低了装置设计难度及制造成本。
附图说明
[0028]图1为现有的一种化学气相沉积设备的结构示意图；
[0029]图2为本技术的结构示意图；
[0030]图3为本技术中真空管道与真空泵之间的结构示意图；
[0031]图4为本技术的结构简图（显示剖面）；
[0032]图5为本技术中沉积室及反应室的立体结构示意图；
[0033]图6为图5的纵切面的示意图；
[0034]图7为本技术工作时的气氛流向示意图（仅开启位于中部真空管）；
[0035]图8为本技术工作时的气氛流向示意图（开启位于环侧的真空管）。
具体实施方式
[0036]为了进一步解释本技术的技术方案，下面通过具体实施例来对本技术进行详细阐述。
[0037]结合图1至图6所示，本技术揭示了一种化学气相沉积设备，其包括安置在设备1内部的气氛反应室2及基体沉积室3，气氛反应室与基体沉积室之间设有一分气组件4，令在气氛反应室内混合、反应完成后的沉积气氛经分气组件4进行分气后均匀分散到基体沉积室。其中，设备1可包括可耐高温的炉体11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化学气相沉积设备，其特征在于：包括安置在设备内部的气氛反应室及基体沉积室，气氛反应室与基体沉积室之间设有一分气组件，在气氛反应室内混合、反应完成后的沉积气氛经分气组件进行分气后均匀分散到基体沉积室，基体沉积室的上端连通有多个真空管，真空管的外端连通至真空泵，各真空管上分别设有阀门，各阀门设有控制阀门开闭的执行器，各执行器连接至控制器。2.如权利要求1所述的一种化学气相沉积设备，其特征在于：设备包括炉体，气氛反应室及基体沉积室位于炉体内，炉体的上、下端设有法兰，各真空管穿过法兰后通向至设备外。3.如权利要求1所述的一种化学气相沉积设备，其特征在于：分气组件为一分气盘，分气盘中部穿透设有多个分气管道，分气管道的两端分别连通气氛反应室和基体沉积室。4.如权利要求1所述的一种化学气相沉积设备，其特征在于：气氛反应室外端连接有至少一可通入气体的进气管。5.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：林巍，罗雪，丁洁，
申请(专利权)人：厦门中材航特科技有限公司，
类型：新型
国别省市：