用于CVD反应器的壁冷却的进气元件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于CVD反应器的进气元件(1)，所述进气元件具有柱状的基体(8)，所述基体通过包围至少一个气体分配室(13)的外壁(10)形成排气面(11)，多个来源于所述气体分配室(13、14、15)的排气开口(12)通入所述排气面中。设置有冷却装置，所述冷却装置具有多个单独地相邻地在外壁(10)中延伸的冷却通道(7)，其中，排气开口(12)在冷却通道(7)之间延伸。排气开口(12)在冷却通道(7)之间延伸。排气开口(12)在冷却通道(7)之间延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于CVD反应器的壁冷却的进气元件


[0001]本专利技术涉及一种用于CVD反应器的进气元件，所述进气元件具有筒形或者说柱状的基体，所述基体通过包围至少一个气体分配室的外壁形成排气面，多个来源于气体分配室的排气开口通入所述排气面中，所述进气元件具有至少一个气体输入管路，气体能够通过所述气体输入管路馈送到气体分配室中，所述进气元件还具有对应配属于外壁的冷却装置，所述冷却装置与冷却剂输入管路和冷却剂输出管路流体连接，以便通过冷却装置输送冷却剂。
[0002]本专利技术还涉及一种进气装置，所述进气装置具有固持装置，进气元件固定在所述固持装置上。此外，本专利技术涉及一种具有这种进气元件的CVD反应器。

技术介绍

[0003]专利文献US 8,821,641 B1和EP 2560193 A1描述了具有冷却装置的进气元件，通过所述冷却装置能够冷却柱状的基体的外壁。在此描述的进气元件具有中央管，工艺气体馈送到所述中央管中。中央管通过径向地延伸的小管与基体的外壁连接。所述小管与在两个管之间延伸的冷却容积相交，冷却液能够流动通过所述冷却容积。
[0004]DE 102008055582 A1描述了一种具有由石英制造的柱状的基体的进气元件。三个气体分配室沿着轴向彼此相叠并且通过中心的输入管路被馈送工艺气体。冷却剂可以通过最内部的输入管路流入布置在进气元件底部的冷却剂室中。
[0005]专利文献DE 102018130140 A1描述了一种方法，通过所述方法能够在由石英构成的进气元件中制造直线的和非直线的通道。r/>[0006]专利文献US 2018/0163305 A1描述了一种具有扁平柱状的进气元件的CVD反应器。所述进气元件具有莲蓬头的功能。沿径向相互对置的冷却剂室位于进气元件的边缘区域中，冷却剂管路分别通入所述冷却剂室中，从而能够将冷却剂馈送到冷却剂室中。两个冷却剂室通过多个单独地彼此相邻地布置的冷却通道相互连接，从而冷却剂能够流入另一个冷却剂室并且能够通过其它冷却剂管路从所述另一个冷却剂室流出。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题在于，在有利于使用的方面改进按照本专利技术所述类型的进气元件，并且尤其是规定能够在工艺技术方面更有利地冷却排气面的措施。
[0008]所述技术问题通过在权利要求中给出的专利技术解决，其中，从属权利要求不仅是独立权利要求的有利的扩展设计，而且是所述技术问题的独立解决方案。
[0009]首先主要建议，冷却装置由多个相邻地延伸的冷却通道构成。冷却管道优选在进气元件的基体的由金属、尤其是精炼钢、陶瓷或者石英构成的外壁内延伸。孔在冷却通道之间延伸穿过外壁，所述孔构成排气开口。冷却通道因此与排气开口在同一实心体中延伸。在使用所述装置时供液态的冷却介质流过的冷却通道优选不彼此连接。所述冷却通道可以无分支地或者在形成具有不间断的壁的分支的情况下从冷却剂分配室延伸至冷却剂收集室，
其中，冷却剂分配室将冷却剂分配给优选至少十个冷却通道并且冷却剂收集室收集流过冷却通道的冷却剂。优选至少区域性地在其整个长度上具有相同横截面的冷却通道可以这样分支，使得一个或者多个排气开口位于两个分支之间，其中，可以规定，分支的冷却通道围绕一个或者多个排气开口延伸。基体优选具有柱状的造型并且构成沿着柱的周向面延伸的外壁。冷却通道基本上沿着该柱的轴向延伸，其中，冷却通道可以相对于轴线平行地延伸。然而冷却通道也可以倾斜于轴线延伸或者在弯曲的、尤其是蛇形的线上延伸。冷却通道的两个彼此远离地指向的通入部优选位于柱的端面中。冷却通道的通入部与两个彼此分开的冷却剂室流通。冷却剂在其中一个冷却剂室中馈入并且被分配给优选彼此相同地设计的冷却剂通道。该冷却剂室构成冷却剂分配室。另一个冷却剂室构成冷却剂收集室，所述冷却剂收集室与冷却剂输出管路流通。进气元件的约2至10mm厚的外壁优选由精炼钢、陶瓷或者石英构成。冷却通道以笔直地延伸的、弯曲地延伸的并且尤其是是蛇形地延伸的隧道的形式在该外壁中延伸。在除此之外实心的外壁中，优选笔直地延伸的排气开口横向于冷却通道的延伸方向延伸。冷却通道优选具有不间断的壁。冷却通道可以在其整个长度上具有恒定的横截面。冷却通道可以具有相同的横截面。横截面可以是圆面、椭圆，然而也可以是多边形面。冷却通道优选不具有分支或者类似结构或者这样分支，使得隧道状的通道围绕各个单独的排气开口延伸。基体可以在其两个端侧上分别至少区域性地具有平坦地延伸的端面。彼此远离地指向的端面可以彼此平行地延伸。冷却通道的通入部可以布置在这些端面中。然而端面也可以分别是冷却室的内壁的区段。冷却室就此而言优选分别对应配属于端面。第一冷却室可以构成环形的容积。用于冷却液或者下述气体的输入管路延伸通过所述环形的容积的环形开口，所述气体通过进气元件被引入CVD反应器的处理室中。布置在进气元件的底部上的冷却剂腔室可以在整个底部面上延伸。第一冷却剂腔室可以通过环形板与至少一个气体分配室分开。第二冷却剂室可以通过分隔板与至少一个气体分配室分开。冷却剂管路、例如输入管路或者输出管路可以是相对于柱状的主体的轴线同轴地延伸的管。冷却剂能够通过该管被馈送到冷却剂室中，冷却剂优选是冷却液。该冷却剂室是冷却剂分配室并且将冷却剂分配给在外壁中延伸的多个冷却通道，以便由此冷却所述外壁。环形的冷却剂室可以是与冷却剂输出管路连接的冷却剂收集室。然而冷却剂流也可以沿着相反方向流过冷却剂室和冷却通道。布置在进气元件的自由端部上的冷却剂室可以由罩盖状的、由金属、尤其是精炼钢、陶瓷或者石英构成的封闭元件封闭。所述封闭元件构成中心的区段，该区段平行于分隔板延伸，冷却剂室通过所述分隔板与相邻的气体分配室分开。在一种优选的设计方案中，进气元件可以具有两个或者更多个、尤其是三个气体分配室，所述气体分配室如原则上由专利文献DE 102008055582 A1已知的那样沿着基体的轴向前后相继地布置。彼此不同的气体分配室分别借助分隔板相互分开。气体输入管路可以通入每个气体分配室中。气体输入管路延伸通过固持装置、尤其是由精炼钢构成的固持装置，并且尤其由在外部的管的内壁和内部的管的外壁之间延伸的空间构成。最内部的管可以构成冷却剂输入管路或者冷却剂输出管路。气体输入管路由此具有在横截面中呈环形的容积。分隔板分别可以具有中心的开口，管能够穿过所述中心的开口。在本专利技术的一种扩展设计中，进气元件由多个组装的部件构成，其中，其中一个部件是基体，所述基体构成具有冷却通道和排气开口的外壁。此外，基体构成一个或者多个环形板条，所述环形板条从基本上呈管状的基体的内壁径向地向内突伸。该环形板条用于固定分隔板。环形板条定义了环形开口，其中，不
同的环形板条的开口具有不同的直径。定义了最大的开口的第一环形板条位于基体的自由端部上。与所述第一环形板条相间隔的环形板条分别定义了直径逐步减小的开口。分隔板由此可以依次与环形板条连接，其中，具有最小直径的分隔板首先穿过具有最大直径的开口，以便与最内部的环形板条连接。这在分隔板由金属构成或者基体由金属构成的情况下可以通过焊接实现。然而这也可以通过适宜的粘合剂实现。然而也可以设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于CVD反应器的进气元件(1)，所述进气元件具有柱状的基体(8)，所述基体通过包围至少一个气体分配室(13、14、15)的外壁(10)形成排气面(11)，多个来源于所述气体分配室(13、14、15)的排气开口(12)通入所述排气面中，所述进气元件具有至少一个气体输入管路(31、32、33)，气体能够通过所述气体输入管路馈送到气体分配室(13、14、15)中，并且所述进气元件具有冷却装置，所述冷却装置与两个冷却剂管路(3、4)和布置在所述基体(8)的底部上的冷却剂室(6)流体连接，以便通过冷却装置输送冷却剂，其特征在于，所述冷却装置具有多个冷却通道(7)，所述冷却通道单独地相邻地在所述外壁(10)中在布置于所述基体(8)的底部上的冷却剂室(6)和参照柱形的基体(8)轴向地与所述冷却剂室相间隔的环形的冷却剂室(5)之间延伸。2.根据权利要求1所述的进气元件(1)，其特征在于，所述外壁(10)由金属、尤其是精炼钢、陶瓷或者石英构成，所述外壁构成冷却剂分配室和冷却剂收集室，所述冷却剂分配室和冷却剂收集室通过至少十个平行地连接的冷却通道(7)相互流体连接。3.根据前述权利要求之一所述的进气元件，其特征在于，所述冷却通道(7)是无分支的，具有不间断的壁并且彼此不相互连接和/或所述冷却通道(7)在构成分支的情况下围绕一个或者多个排气开口(12)导引和/或所述冷却通道分别在其整个长度上具有恒定的横截面和/或所述冷却通道(7)具有圆形的、椭圆形的或者多边形的、至少整面的横截面。4.根据前述权利要求之一所述的进气元件，其特征在于，所述冷却剂室(5、6)对应配属于所述基体(8)的彼此远离地指向的端侧。5.根据前述权利要求之一所述的进气元件，其特征在于，所述冷却通道(7)直线地、弯曲地或者在蛇形线中在排气开口(12)之间延伸，所述排气开口由所述外壁(10)中的径向孔构成，其中，所述冷却通道(7)的通入部(7
′
、7")在所述基体(8)的平行的端面(8
′
、8")中延伸。6.根据前述权利要求之一所述的进气元件，其特征在于，第一冷却剂室(5)对应配属于第一端面(8
′
)并且构成环形的容积，并且第二冷却剂室(6)对应配属于第二端面(8")，所述第二冷却剂室(6)通过分隔板(22)与至少一个气体分配室(15)分开。7.根据前述权利要求之一所述的进气元件，其特征在于，所述第一冷却剂管路(3)通入第一冷却剂室(5)中和/或所述第一冷却剂管路(3)由管(30)构成，所述管相对于柱状的主体(8)的轴线同轴地延伸和/或所述第二冷却剂室(6)由封闭元件(23)封闭，所述封闭元件构成平行于所述分隔板(22)延伸的壁。8.根据前述权利要求之一所述的进气元件，其特征在于，所述环形的冷却剂室(5)通过环形板(16)与所述至少一个气体分配室(13)分开。9.根据前述权利要求之一所述的进气元件，其特征在于，两个或者更多气体分配室(13、14、15)沿着所述基体(8)的轴向前后相继地布置并且借助分隔板(20、21)彼此分开，其中，气体输入管路(31、32、33)通入所述多个气体分配室(13、14、15)中的每个气体分配室中。10.根据前述权利要求之一所述的进气元件，其特征在于，通入所述气体分配室(13、14、15)中的气体输入管路(31、32、33)由在横截面中呈环形的容积构成，所述容积在同轴的管(27、28、29、30)的相互朝向的表面之间延伸和/或彼此同轴地布置的多个管(27、28、29、30)的最内部的管构成冷却剂输入管路(3)和/或所述分隔板(20、21、22)具有中心的开口，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M科尔伯格，BD赖特，M穆基诺维奇，B奥尼尔，M普鲁默，
申请(专利权)人：艾克斯特朗欧洲公司，
类型：发明
国别省市：