一種化學氣相沉積爐用石墨沉積裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及化學氣相沉積技術領域,尤其涉及一種化學氣相沉積爐用石墨沉積裝置。
【背景技術】
[0002]現代科學和技術需要使用大量功能各異的無機新材料,這些功能材料必須是高純的,或者是在高純材料中有意地摻入某種雜質形成的摻雜材料。化學氣相沉積是近幾十年發展起來的制備無機材料的新技術。化學氣相沉積法已經廣泛用于提純物質、研制新晶體、淀積各種單晶、多晶或玻璃態無機薄膜材料。
[0003]化學氣相沉積法是一種制備材料的氣相生長方法,它是把一種或幾種含有構成薄膜元素的化合物、單質氣體通入放置有基材的反應室,借助空間氣相化學反應在基體表面上沉積固態薄膜的工藝技術。這些材料可以是氧化物、硫化物、氮化物、碳化物或砸化物,也可以是II1-V、I1-1V、IV-VI族中的二元或多元的元素間化合物,而且它們的物理功能可以通過氣相摻雜的沉積過程精確控制。目前,化學氣相沉積已成為無機合成化學的一個新領域。
[0004]化學沉積具有諸多優點,能夠在中溫或高溫下,通過氣態的初始化合物之間的氣相化學反應而形成固體物質沉積在基體上;能夠在常壓或者真空條件下;采用等離子和激光輔助技術可以顯著地促進化學反應,使沉積可在較低的溫度下進行;并且涂層的化學成分可以隨氣相組成的改變而變化,從而獲得梯度沉積物或者得到混合鍍層,還能控制涂層的密度和涂層純度;特別是可在復雜形狀的基體上以及顆粒材料上鍍膜,適合涂覆各種復雜形狀的工件,由于它的繞鍍性能好,所以可涂覆帶有槽、溝、孔,甚至是盲孔的工件,還能通過各種技術對化學反應進行氣相擾動,以改善其結構等等。
[0005]對于通常的化學氣相沉積系統來說,石墨材料被廣泛應用到氣相沉積系統上作為襯體或者沉積部分的組件,這是因為石墨沉積組件比較容易加工,導熱性能比較好。一般的化學氣相沉積系統,其采用的石墨沉積裝置基本上都為單一腔室,即整個沉積系統只設置一個沉積室,這種單一腔室的石墨沉積組件對于小的爐體來說應用起來比較方便,但是對于應用于大規模的工業化生產上的爐體,在化學氣相沉積的過程中,通常會出現整個沉積室內生產產品厚度不均的缺陷,進而降低了產品的利用率增加了后端的加工難度。而且采用單一腔室的石墨沉積裝置不僅生產成本比較高,且操作起來不方便,造成生產效率低下。
[0006]因此,如何得到一種化學氣相沉積爐用石墨沉積裝置,能夠克服大規模的工業化生產中,沉積室內的產品厚度不均的缺陷,一直是業內生產廠商和使用者所共同關注的焦點之一Ο
【發明內容】
[0007]有鑒于此,本發明要解決的技術問題在于提供一種化學氣相沉積爐用石墨沉積裝置,本發明提供的石墨沉積裝置不僅提高了產品厚度的均勻性,同時還提高了生產效率,降低了生產成本。
[0008]本發明提供了一種化學氣相沉積爐用石墨沉積裝置,包括,
[0009]固體原料盛放裝置;
[0010]置于所述固體原料盛放裝置頂部的蓋板;所述蓋板上設置有氣流孔;
[0011 ]具有至少兩個以上縱向設置的沉積室的沉積機構;所述沉積機構設置于所述蓋板頂部,所述蓋板作為沉積機構的底板;
[0012]所述沉積室之間設置有隔板,所述隔板上設置有氣流孔;
[0013]位于沉積室上方的收塵室;所述收塵室底部通過收塵通道與最上方的沉積室相連通。
[0014]優選的,所述蓋板上的氣流孔為一個或多個;所述隔板上的氣流孔為一個或多個。
[0015]優選的,所述蓋板上的氣流孔與所述相鄰的隔板上的氣流孔交錯設置。
[0016]優選的,所述任意兩個相鄰隔板上的氣流孔交錯設置。
[0017]優選的,所述收塵通道的橫截面積小于收塵室底部的面積。
[0018]優選的,所述固體原料盛放裝置為石墨坩禍,所述蓋板為坩禍蓋。
[0019]優選的,所述收塵室上方還設置有導塵通道。
[0020]優選的,所述沉積室所生產的毛坯產品的厚度差值為0.1?1_。
[0021]本發明提供了一種化學氣相沉積爐,包括上述技術方案任意一項所述的石墨沉積
目.ο
[0022]本發明還提供了一種化學氣相沉積系統,包括上述技術方案所述的化學氣相沉積爐、多級收塵系統和尾氣處理裝置。
[0023]本發明提供了一種化學氣相沉積爐用石墨沉積裝置,包括,固體原料盛放裝置;置于所述固體原料盛放裝置頂部的蓋板;所述蓋板上設置有氣流孔;具有至少兩個以上縱向設置的沉積室的沉積機構;所述沉積機構設置于所述蓋板頂部,所述蓋板作為沉積機構的底板;所述沉積室之間設置有隔板,所述隔板上設置有氣流孔;位于沉積室上方的收塵室;所述收塵室底部通過收塵通道與最上方的沉積室相連通。與現有技術相比,本發明在沉積室增加隔板,即氣體分流板,將整個腔室進行分割,使不同腔室里面沉積的產品的厚度更加均勻,呈現梯度性,提高了產品的轉換率,大大的提高了后續的加工效率,降低加工難度,提高產品的整體利用率,有效的解決了大尺寸沉積腔室沉積過程中存在厚度不均勻的問題。同時,在整個的沉積過程中,極大的提高了砸化鋅的轉化率。實驗結果表明,采用本發明提供的石墨沉積裝置,通過化學氣相沉積爐生產砸化鋅,不同腔室的毛坯產品厚度呈現均勻的梯度性,單個腔室毛坯產品的厚度差值為0.1?1_,砸化鋅的轉化率可以達到75%以上。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明實施例提供的化學氣相沉積爐用石墨沉積裝置和化學氣相沉積系統的結構流程示意簡圖;
[0025]圖2為本發明實施例2提供的化學氣相沉積爐用石墨沉積裝置和化學氣相沉積系統的結構流程示意簡圖;
[0026]圖3為本發明實施例3提供的化學氣相沉積爐用石墨沉積裝置的結構示意簡圖。
【具體實施方式】
[0027]為了進一步理解本發明,下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述,但是應當理解,這些描述只是為了進一步說明本發明的特征和優點,而不是對發明權利要求的限制。
[0028]本發明所有原料,對其來源沒有特別限制,在市場上購買的或按照本領域技術人員熟知的常規方法制備的即可。
[0029]本發明所有設備或部件,對其型號沒有特別限制,以本領域技術人員熟知的型號即可。
[0030]本發明提供了一種化學氣相沉積爐用石墨沉積裝置,包括,
[0031]固體原料盛放裝置;
[0032]置于所述固體原料盛放裝置頂部的蓋板;所述蓋板上設置有氣流孔;
[0033]具有至少兩個以上縱向設置的沉積室的沉積機構;所述沉積機構設置于所述蓋板頂部,所述蓋板作為沉積機構的底板;
[0034]所述沉積室之間設置有隔板,所述隔板上設置有氣流孔;
[0035]位于沉積室上方的收塵室;所述收塵室底部通過收塵通道與最上方的沉積室相連通。
[0036]本發明對所述化學氣相沉積爐沒有特別限制,以本領域技術人員熟知的化學氣相沉積爐即可。
[0037]在本實施例中,所述固體原料盛放裝置優選為石墨坩禍,其作用在于穩定的放置固體原料并且加熱后固體原料變為液體繼而蒸發的過程中,保持穩定不參與反應;在其他實施例中,所述固體原料盛放裝置也可以為其他設備或其他材質,以能夠穩定放置固體原料并且不參與反應為優選方案。
[0038]在本實施例中,置于所述固體原料盛放裝置頂部的蓋板,其作用在于支撐上面的沉積室以及控制固體原料的蒸發氣流;在其他實施例中,置于所述固體原料盛放裝置頂部也可以為其他裝置,以支撐、穩定和控制固體原料的蒸發氣流為優選方案。
[0039]在本實施例中,所述蓋板優選為坩禍蓋,其作用在于支撐上面的沉積室以及加熱后固體原料變為液體繼而蒸發的過程中,保持穩定不參與反應;在其他實施例中,所述蓋板也可以為其他設備或其他材質,以能夠穩定支撐沉積室并且不參與反應為優選方案。
[0040]在本實施例中,所述蓋板上設置有氣流孔,其作用在于控制和導出固體原料的蒸發氣流;在其他實施例中,所述蓋板上也可以設置有其他裝置,以控制和導出固體原料的蒸發氣流為優選方案。
[0041]在本實施例中,所述蓋板上的氣流孔優選為一個或多個,更優選為多個,其作用在于控制和導出固體原料的蒸發氣流;在其他實施例中,所述氣流孔可以為任意個,以控制和導出固體原料的蒸發氣流為優選方案。
[0042]在本實施例中,具有至少兩個以上縱向設置的沉積室的沉積機構,更優選為2?5個,最優選為2?3個,其作用在于產品均勻的沉積;在其他實施例中,所述縱向設置的沉積室可以為任意個,以提高產品厚度的均勻性為優選方案。
[0043]在本實施例中,所述沉積機構設置于所述蓋板頂部,其作用在于導出的固體原料的蒸發氣流直接進入沉積機構;在其他實施例中,所述沉積機構也可以設置于其他位置,以方便導出固體原料的蒸發氣流和有利于氣相沉積為優選方案。
[0044]在本實施例中,所述沉積機構設置于所述蓋板頂部,其作用在于導出的固體原料的蒸發氣流直接進入沉積機構;在其他實施例中,所述沉積機構也可以設置于其他位置,以方便導出固體原料的蒸發氣流和有利于氣相沉積為優選方案。
[0045]在本實施例中,所述蓋板作為沉積機構的底板,其作用在于有利于導出的固體原料的蒸發氣流直接進入沉積機構;在其他實施例中,所述沉積機構的底板也可以為其他設備,以方便導出固體原料的蒸發氣流和有利于氣相沉積為優選方案。
[0046]在本實施例中,所述沉積室之間設置有隔板,所述隔板上設置有氣流孔,即氣體分流板,其作用在于提高沉積室內產品厚度的均勻性,同時提高了砸化鋅的轉化率;在其他實施例中,所述沉積室之間也可以為設置其他設備,以提高沉積室內產品厚度的均勻性和有利于氣相沉積為優選方案。
[0047]在本實施例中,所述隔板上的氣流孔優選為一個或多個,更優選為多個,其作用在于有利于導入和導出固體原料的蒸發氣流和氣相沉積;在其他實施例中,所述氣流孔可以為任意個,以有利于導入和導出固體原料的蒸發氣流為,有利于氣相沉積為優選方案。
[0048]在本實施例中,所述蓋板上的氣流孔與所述相鄰的隔板上的氣流孔交錯設置,蓋板為最底層沉積室的底部,垂直向上方向第一個隔板為與之相鄰的隔板,兩者的氣流孔交錯設置,其作用在于更有利于導入固體原料的蒸發氣流和氣相沉積;在其他實施例中,所述兩者之間的氣流孔可以為任意設置,以有利于導入固體原