專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于氣相沉積的均勻氣流進(jìn)氣口裝置及均勻進(jìn)氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于氣相沉積的均勻氣流進(jìn)氣口裝置及均勻進(jìn)氣的方法，屬于利用氣相沉積法生產(chǎn)熱解氮化硼坩堝制品的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，熱解氮化硼由于其優(yōu)異的性能如高熱導(dǎo)率、電絕緣和強(qiáng)化學(xué)惰性等，而非常適于用作坩堝、高溫夾具、電子元器件基板以及介電等用材料?；瘜W(xué)氣相沉積法(CVD) 是生產(chǎn)熱解氮化硼最常用的方法，且利用這種方法制得的熱解氮化硼坩堝制品具有良好的可加工性，能很好地滿足應(yīng)用要求。目前，常用氣相沉積爐包括爐體、加熱體、進(jìn)氣口、出氣口和模具，進(jìn)氣口在爐體的底部或頂部，出氣口的位置與進(jìn)氣口相對(duì)，所述模具懸掛于旋轉(zhuǎn)上，與外部的電機(jī)連接旋轉(zhuǎn)，出氣口的形狀一般為喇叭口型，或者是有兩個(gè)平行平面的立體喇叭口型，這類(lèi)形狀的進(jìn)氣口在生產(chǎn)板材或小尺寸坩堝制品時(shí)，對(duì)產(chǎn)品的均勻性影響不大； 但在生產(chǎn)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的熱解氮化硼坩堝制品時(shí)，氣體容易在模具靠近進(jìn)氣口的地方聚集，造成坩堝不同部位的厚薄不均。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上的技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種用于氣相沉積的均勻氣流進(jìn)氣口裝置。本發(fā)明還提供一種在氣相沉積反應(yīng)中利用上述進(jìn)氣口裝置均勻進(jìn)氣的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種用于氣相沉積的均勻氣流進(jìn)氣口裝置，包括設(shè)有進(jìn)氣孔的原料氣體混合腔、 與混合腔相連通的出氣通道，所述出氣通道為兩個(gè)，該兩個(gè)出氣通道的出氣方向相同且長(zhǎng)度不同，該兩個(gè)出氣通道的長(zhǎng)度比例為1 0.3 0.6。在混合腔內(nèi)，且在兩個(gè)出氣通道與混合腔相連的位置設(shè)置有導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板分別與兩個(gè)出氣通道相連。所述的導(dǎo)流板的截面形狀為直角扇形，所述直角扇形導(dǎo)流板的直角邊與長(zhǎng)度較短的出氣通道相連，所述直角扇形導(dǎo)流板的圓弧邊與長(zhǎng)度較長(zhǎng)的出氣通道相連。所述的均勻氣流進(jìn)氣口裝置外形整體呈“L”形。所述進(jìn)氣孔的進(jìn)氣方向與所述兩個(gè)出氣通道的出氣方向相同，所述進(jìn)氣孔與所述直角扇形導(dǎo)流板相對(duì)設(shè)置；所述的進(jìn)氣孔為圓孔。所述兩個(gè)出氣通道分別為長(zhǎng)方體形。所述兩個(gè)出氣通道的長(zhǎng)度比例優(yōu)選為1 0.4 0.5。更為優(yōu)選的，其中較長(zhǎng)出氣通道的長(zhǎng)度為氣相沉積爐內(nèi)的模具長(zhǎng)度的一半。對(duì)于不同長(zhǎng)度的坩堝，兩個(gè)出氣通道的長(zhǎng)度比例可根據(jù)具體情況做些微調(diào)整，保持合適的比例能夠保證氣體沉積的均勻性，得到厚度一致的產(chǎn)品。一種在氣相沉積反應(yīng)中利用上述進(jìn)氣口裝置均勻進(jìn)氣的方法，包括將上述的進(jìn)氣口裝置置于氣相沉積爐進(jìn)氣口位置，并使氣相沉積爐內(nèi)模具距離所述進(jìn)氣口裝置中長(zhǎng)度較短的出氣通道口 2厘米 3厘米，長(zhǎng)度較長(zhǎng)的出氣通道則位于模具的一側(cè)。長(zhǎng)度較短出氣通道在模具的下方；模具懸掛在旋轉(zhuǎn)盤(pán)的周邊上，而長(zhǎng)出氣通道則位于模具的中部的一側(cè)。一種在氣相沉積反應(yīng)中利用上述進(jìn)氣口裝置均勻進(jìn)氣的方法，在氣相沉積爐底部設(shè)置三個(gè)進(jìn)氣口，在中間的進(jìn)氣口為本發(fā)明所述的均勻氣流進(jìn)氣口裝置，兩邊分別為現(xiàn)有的喇叭形進(jìn)氣口，將模具置于氣相沉積爐中，距離進(jìn)氣口裝置中較短的出氣通道口 2厘米 3厘米。該方法用于氣相沉積生產(chǎn)長(zhǎng)度8厘米 M厘米的制品。所述制品包括坩堝。本發(fā)明特別適合化學(xué)氣相沉積法(CVD生產(chǎn)熱解氮化硼產(chǎn)品，所述原料氣體是氨和氣態(tài)鹵化硼的蒸氣，溫度1600 2000°C，氣相沉積爐爐壓在100 800Pa)氣體反應(yīng)后沉積在模具上得到氮化硼坩堝產(chǎn)品。本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)良效果本發(fā)明特別設(shè)計(jì)兩個(gè)長(zhǎng)度不等的出氣通道，氣相沉積所用的反應(yīng)氣體通過(guò)進(jìn)氣孔進(jìn)入混合腔，沿所述兩個(gè)出氣通道向沉積爐內(nèi)的模具出氣，由于所述兩個(gè)出氣通道的長(zhǎng)度不同，較長(zhǎng)的出氣通道引導(dǎo)氣體流向模具的中部，氣體出來(lái)后可以均勻分散沉積到模具的各個(gè)部位上，避免了坩堝較長(zhǎng)時(shí)，氣體聚集在坩堝底部，難以到達(dá)上部沉積的缺陷，大大提高生產(chǎn)坩堝制品的成品率。此外，在兩個(gè)出氣通道之間設(shè)置扇形導(dǎo)流板，使混合腔內(nèi)的氣體可以在導(dǎo)流板的作用下平緩均勻分配至兩個(gè)出氣通道之中。本發(fā)明解決了反應(yīng)氣體在模具表面沉積不均的問(wèn)題，使生產(chǎn)出的坩堝制品各部位的壁厚更加均勻本發(fā)明通過(guò)分散進(jìn)氣流，使氣相沉積爐內(nèi)氣體分布更加均勻，明顯改善了長(zhǎng)度較長(zhǎng)坩堝制品在生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)的壁厚不均勻現(xiàn)象，操作簡(jiǎn)單易行。


圖1為本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的剖視圖；圖3為實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1-3中，1、進(jìn)氣孔；2、混合腔；3、出氣通道(長(zhǎng))；4、出氣通道(短)；5、直角扇形導(dǎo)流板；6、進(jìn)氣方向；7、出氣方向；8、傳統(tǒng)的喇叭形進(jìn)氣口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說(shuō)明，但不限于此。實(shí)施例1、參見(jiàn)圖1-2，一種用于氣相沉積的均勻氣流進(jìn)氣口裝置，其外形整體呈“L”形，該進(jìn)氣口裝置包括設(shè)有圓孔形進(jìn)氣孔1的原料氣體混合腔2、與混合腔2相連通的長(zhǎng)方體形出氣通道3、4，該兩個(gè)出氣通道的出氣方向相同且長(zhǎng)度不同，該兩個(gè)出氣通道的長(zhǎng)度比例為 1 0.4。在混合腔2內(nèi)，且在兩個(gè)出氣通道3、4與混合腔2相連的位置設(shè)置有導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板分別與兩個(gè)出氣通道相連；所述的導(dǎo)流板的截面形狀為直角扇形，所述直角扇形導(dǎo)流板5的直角邊與長(zhǎng)度較短的出氣通道4相連，所述直角扇形導(dǎo)流板5的圓弧邊與長(zhǎng)度較長(zhǎng)的出氣通道3相連。所述進(jìn)氣孔1的進(jìn)氣方向與所述兩個(gè)出氣通道3、4的出氣方向相同，所述進(jìn)氣孔 1與所述直角扇形導(dǎo)流板5相對(duì)設(shè)置。所述較長(zhǎng)出氣通道3的長(zhǎng)度為氣相沉積爐內(nèi)的模具長(zhǎng)度的一半。實(shí)施例2、如實(shí)施例1所述的進(jìn)氣口裝置，所不同之處在于所述兩個(gè)出氣通道3、4的長(zhǎng)度比例為1 0. 5。實(shí)施例3、一種在氣相沉積反應(yīng)中利用上述進(jìn)氣口裝置均勻進(jìn)氣的方法，包括將上述的進(jìn)氣口裝置置于氣相沉積爐進(jìn)氣口位置，并使氣相沉積爐內(nèi)模具距離所述進(jìn)氣口裝置中長(zhǎng)度較短的出氣通道口 2厘米，長(zhǎng)度較長(zhǎng)的出氣通道3則位于模具的一側(cè)。實(shí)施例4、如實(shí)施例3所述的進(jìn)氣口裝置，所不同之處在于所述氣相沉積爐內(nèi)模具距離所述進(jìn)氣口裝置中長(zhǎng)度較短的出氣通道口 3厘米，長(zhǎng)度較長(zhǎng)的出氣通道3則位于模具的一側(cè)。實(shí)施例5、—種在氣相沉積反應(yīng)中利用上述進(jìn)氣口裝置均勻進(jìn)氣的方法，參見(jiàn)圖3。在氣相沉積爐底部設(shè)置三個(gè)進(jìn)氣口，中間的進(jìn)氣口為實(shí)施例1所述的均勻氣流進(jìn)氣口裝置，兩側(cè)的進(jìn)氣口分別為現(xiàn)有的喇叭形進(jìn)氣口 8，所述喇叭形進(jìn)氣口 8的高度與所述進(jìn)氣口裝置中長(zhǎng)度較短的出氣通道4的高度相同，將模具置于氣相沉積爐中，距離進(jìn)氣口裝置中較短的出氣通道口 2厘米。該方法用于氣相沉積生產(chǎn)長(zhǎng)度為8厘米 M厘米的較長(zhǎng)制品。所述制品包括坩堝。對(duì)比例在氣相沉積爐底部設(shè)置三個(gè)喇叭形進(jìn)氣口 8 模具的型號(hào)、數(shù)量及爐內(nèi)其它器件的放置，工藝參數(shù)等條件與實(shí)施例5相同。對(duì)比結(jié)果利用實(shí)施例1所述進(jìn)氣口裝置生產(chǎn)氮化硼坩堝產(chǎn)品，得到的氮化硼坩堝產(chǎn)品各個(gè)部位的壁厚均勻，均勻性好，產(chǎn)品的性能提高；而利用對(duì)比例所得到的氮化硼坩堝產(chǎn)品的底部及下部的壁厚明顯較上部大，差值大約在0. 3-0. 5mm，產(chǎn)品的均勻性差。
權(quán)利要求
1.一種用于氣相沉積的均勻氣流進(jìn)氣口裝置，其特征在于，該進(jìn)氣口裝置包括設(shè)有進(jìn)氣孔的原料氣體混合腔、與混合腔相連通的出氣通道，所述出氣通道為兩個(gè)，該兩個(gè)出氣通道的出氣方向相同且長(zhǎng)度不同，該兩個(gè)出氣通道的長(zhǎng)度比例為1 0.3 0.6。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣口裝置，其特征在于，在混合腔內(nèi)，且在兩個(gè)出氣通道與混合腔相連的位置設(shè)置有導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板分別與兩個(gè)出氣通道相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的進(jìn)氣口裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)流板的截面形狀為直角扇形，所述直角扇形導(dǎo)流板的直角邊與長(zhǎng)度較短的出氣通道相連，所述直角扇形導(dǎo)流板的圓弧邊與長(zhǎng)度較長(zhǎng)的出氣通道相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣口裝置，其特征在于，所述的均勻氣流進(jìn)氣口裝置外形整體呈“L”形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣口裝置，其特征在于，所述進(jìn)氣孔的進(jìn)氣方向與所述兩個(gè)出氣通道的出氣方向相同，所述進(jìn)氣孔與所述直角扇形導(dǎo)流板相對(duì)設(shè)置；所述的進(jìn)氣孔為圓孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣口裝置，其特征在于，所述兩個(gè)出氣通道分別為長(zhǎng)方體形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣口裝置，其特征在于，所述兩個(gè)出氣通道的長(zhǎng)度比例為 1 0. 4 0. 5。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)氣口裝置，其特征在于，其中較長(zhǎng)出氣通道的長(zhǎng)度為氣相沉積爐內(nèi)的模具長(zhǎng)度的一半。
9.一種在氣相沉積反應(yīng)中利用權(quán)利要求1所述進(jìn)氣口裝置均勻進(jìn)氣的方法，包括將上述的進(jìn)氣口裝置置于氣相沉積爐進(jìn)氣口位置，并使氣相沉積爐內(nèi)模具距離所述進(jìn)氣口裝置中長(zhǎng)度較短的出氣通道口 2厘米 3厘米，長(zhǎng)度較長(zhǎng)的出氣通道則位于模具的一側(cè)。
10.一種在氣相沉積反應(yīng)中利用權(quán)利要求1所述進(jìn)氣口裝置均勻進(jìn)氣的方法，在氣相沉積爐底部設(shè)置三個(gè)進(jìn)氣口，在中間的進(jìn)氣口為所述進(jìn)氣口裝置，兩邊分別為現(xiàn)有的喇叭形進(jìn)氣口，喇叭形進(jìn)氣口的高度與所述進(jìn)氣口裝置中長(zhǎng)度較短出氣通道的高度相同，將模具置于氣相沉積爐中，距離進(jìn)氣口裝置中較短的出氣通道口 2厘米 3厘米。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種用于氣相沉積的均勻氣流進(jìn)氣口裝置，包括設(shè)有進(jìn)氣孔的原料氣體混合腔、與混合腔相連通的出氣通道，所述出氣通道為兩個(gè)，該兩個(gè)出氣通道的出氣方向相同且長(zhǎng)度不同，該兩個(gè)出氣通道的長(zhǎng)度比例為1∶0.3～0.6。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于，所述反應(yīng)氣體通過(guò)進(jìn)氣孔進(jìn)入混合腔，沿所述兩個(gè)出氣通道向沉積爐內(nèi)的模具出氣，由于所述兩個(gè)出氣通道的長(zhǎng)度不同，較長(zhǎng)的出氣通道引導(dǎo)氣體流向模具的中部，氣體出來(lái)后可以均勻分散沉積到模具的各個(gè)部位上，避免了坩堝較長(zhǎng)時(shí)，氣體聚集在坩堝底部，難以到達(dá)上部沉積的缺陷，大大提高生產(chǎn)坩堝制品的成品率。
文檔編號(hào)C23C16/455GK102433548SQ20111040165
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者劉汝強(qiáng), 劉汝萃 申請(qǐng)人:山東國(guó)晶新材料有限公司