一种碳掺杂化学气相沉积钨涂层的装置制造方法及图纸

技术编号:32968007 阅读:14 留言:0更新日期:2022-04-09 11:28
本发明专利技术涉及化学气相沉积技术领域,特别涉及一种碳掺杂化学气相沉积钨涂层的装置,包括相连通的活化回收炉和沉积炉,活化回收炉内设有活化区及活化区周侧的尾气回收区;活化区的一端连接有第一进气管,活化区的另一端通过活化管路与沉积炉的进气端相连接;尾气回收区的一端分别与回收管路和第四进气管相连接,尾气回收区的另一端与尾气处理机构相连接,回收管路与沉积炉的排气端相连接;沉积炉内设有气体混合装置及沉积平台,气体混合装置分别与活化管路、第二进气管和第三进气管相连接;活化回收炉和沉积炉内均设有加热装置,在加热装置的作用下,所述活化回收炉内进行气体活化或尾气回收,所述沉积炉内进行沉积涂层,降低了反应成本和损耗。成本和损耗。成本和损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种碳掺杂化学气相沉积钨涂层的装置


[0001]本专利技术涉及化学气相沉积
,特别涉及一种碳掺杂化学气相沉积钨涂层的装置。

技术介绍

[0002]化学气相沉积是一种制备材料的气相生长方法,它是把一种或几种含有构成薄膜元素的化合物、单质气体通入放置有基体的反应室,借助空间气相化学反应在基体表面上沉积固态薄膜的工艺技术。
[0003]而在化学气相沉积涂层装置中,通常具有原料气预热区、涂层沉积区和尾气余热回收区等构造,如中国专利申请(公开号为CN202214415U)公开的化学气相沉积法涂层装置,包括反应炉,反应炉内设有支撑筒,支撑筒上端设有排气帽,反应炉和支撑筒之间为尾气通道,支撑筒内从上到下依次为沉积区、气体分配区和预热区;支撑筒在预热区部位的下端设有尾气入口,预热区的下端设有尾气出口;使得涂层均匀度高,具有较高的附着力,提高了产品的耐磨损性和耐缺损性。
[0004]但现有的化学气相沉积涂层装置中,通常适用于常规的热化学气相沉积过程,在针对特定的化学气相沉积过程并不完全适用,例如,对于采用WF6、H2以及碳源气体作为原料制备碳掺杂化学气相沉积钨材料的工艺过程,其要求碳源气体需要单独预热活化,而采用现有的化学气相沉积涂层装置只能实现混合气体的共同预热,可能导致在非沉积反应区发生反应生成涂层,带来原材料的损耗,同时还需要定期清理反应装置中的涂层,不仅维护困难且增加维护成本。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有技术中化学气相沉积涂层装置只能实现混合气体的共同预热的不足,本专利技术提供的一种碳掺杂化学气相沉积钨涂层的装置,可以实现碳源气体的提前单独预热活化,避免在非沉积反应区发生反应,降低维护成本。
[0006]本专利技术提供一种碳掺杂化学气相沉积钨涂层的装置,包括相连通的活化回收炉和沉积炉,所述活化回收炉内设有活化区及所述活化区周侧的尾气回收区;
[0007]所述活化区的一端连接有第一进气管,所述活化区的另一端通过活化管路与所述沉积炉的进气端相连接;
[0008]所述尾气回收区的一端分别与回收管路和第四进气管相连接,所述尾气回收区的另一端与尾气处理机构相连接,所述回收管路与所述沉积炉的排气端相连接;
[0009]所述沉积炉内设有气体混合装置及沉积平台,所述气体混合装置分别与所述活化管路、第二进气管和第三进气管相连接;所述活化回收炉和所述沉积炉内均设有加热装置,在加热装置的作用下,所述活化回收炉内分别进行气体活化或尾气回收,所述沉积炉内进行沉积涂层。
[0010]在一实施例中,碳源气体通过所述第一进气管进入所述活化区,所述活化区内填
充有陶瓷填料。
[0011]在一实施例中,所述尾气回收区填充有钨或碳化钨填料。
[0012]在一实施例中,所述活化区和所述尾气回收区分别设有热电偶,所述活化区的活化温度高于所述沉积炉内的温度。
[0013]在一实施例中,所述活化回收炉和所述沉积炉内均设有压力传感器。
[0014]在一实施例中,含钨气体通过所述第二进气管进入所述气体混合装置,氢气通过所述第三进气管进入所述气体混合装置,氢气通过所述第四进气管进入所述尾气回收区。
[0015]在一实施例中,所述气体混合装置为多层隔板混合器,每个所述隔板上均匀设置有布气孔,相邻两所述隔板之间的布气孔交错分布。
[0016]在一实施例中,设于所述沉积炉的所述加热装置为感应加热线圈,所述感应加热线圈环绕设于所述沉积平台的四周且位于所述气体混合装置的下方;
[0017]所述感应加热线圈为中空铜管,所述感应加热线圈中空部设有循环冷却液。
[0018]在一实施例中,所述沉积平台为可拆卸式沉积平台,所述沉积平台与旋转机构相连接;
[0019]当被沉积工件的基体材质为非金属时,所述沉积平台选择金属材质的沉积平台;
[0020]当被沉积工件的基体材质为可感应加热的金属时,所述沉积平台选择陶瓷材质的沉积平台。
[0021]在一实施例中,所述沉积炉内还设有冷却夹套,所述冷却夹套设于所述沉积炉内壁两侧,所述冷却夹套内设有循环冷却液。
[0022]基于上述,与现有技术相比,本专利技术提供的本专利技术提供的碳掺杂化学气相沉积钨涂层的装置,通过设置活化回收炉和沉积炉,活化回收炉对碳源气体单独预热活化后进入沉积炉,降低了碳源气体的无效损耗,降低反应过程能耗和成本,实现涂层沉积的精准度,避免了预热区发生沉积生成涂层,同时,不仅充分利用了沉积炉的尾气余热,还能够实现对尾气中六氟化钨的回收,有效减少了回收后金属的处理流程,降低回收成本,提高了回收效率。
[0023]本专利技术的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图;在下面描述中附图所述的位置关系,若无特别指明,皆是图示中组件绘示的方向为基准。
[0025]图1为本专利技术提供的活化回收炉的结构示意图;
[0026]图2为本专利技术提供的沉积炉的结构示意图。
[0027]附图标记:
[0028]10活化回收炉
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11活化区
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12尾气回收区
[0029]13第一进气管
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14活化管路
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15回收管路
[0030]16控温热电偶
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17测温热电偶
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18电热线圈
[0031]19第四进气管
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20沉积炉
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21气体混合装置
[0032]22沉积平台
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23第二进气管
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24第三进气管
[0033]25混合气体
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26旋转机构
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27感应加热线圈
[0034]28循环冷却液
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29冷却夹套
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30反应废气
[0035]P压力传感器
具体实施方式
[0036]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳掺杂化学气相沉积钨涂层的装置,其特征在于:包括相连通的活化回收炉和沉积炉,所述活化回收炉内设有活化区及所述活化区周侧的尾气回收区;所述活化区的一端连接有第一进气管,所述活化区的另一端通过活化管路与所述沉积炉的进气端相连接;所述尾气回收区的一端分别与回收管路和第四进气管相连接,所述尾气回收区的另一端与尾气处理机构相连接,所述回收管路与所述沉积炉的排气端相连接;所述沉积炉内设有气体混合装置及沉积平台,所述气体混合装置分别与所述活化管路、第二进气管和第三进气管相连接;所述活化回收炉和所述沉积炉内均设有加热装置,在加热装置的作用下,所述活化回收炉内分别进行气体活化或尾气回收,所述沉积炉内进行沉积涂层。2.根据权利要求1所述的碳掺杂化学气相沉积钨涂层的装置,其特征在于:碳源气体通过所述第一进气管进入所述活化区,所述活化区内填充有陶瓷填料。3.根据权利要求1所述的碳掺杂化学气相沉积钨涂层的装置,其特征在于:所述尾气回收区填充有钨或碳化钨填料。4.根据权利要求1所述的碳掺杂化学气相沉积钨涂层的装置,其特征在于:所述活化区和所述尾气回收区分别设有热电偶,所述活化区的活化温度高于所述沉积炉内的温度。5.根据权利要求1所述的碳掺杂化学气相沉积钨涂层的装置,其特征在于:所述活化回收炉和所述沉积炉...

【专利技术属性】
技术研发人员:颜彬游宋明星黄泽熙
申请(专利权)人:厦门钨业股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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