一種化學(xué)氣相沉積爐用石墨沉積裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及化學(xué)氣相沉積技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種化學(xué)氣相沉積爐用石墨沉積裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)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?fù)饺肽撤N雜質(zhì)形成的摻雜材料?；瘜W(xué)氣相沉積是近幾十年發(fā)展起來的制備無機材料的新技術(shù)?；瘜W(xué)氣相沉積法已經(jīng)廣泛用于提純物質(zhì)、研制新晶體、淀積各種單晶、多晶或玻璃態(tài)無機薄膜材料。
[0003]化學(xué)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(gòu)成薄膜元素的化合物、單質(zhì)氣體通入放置有基材的反應(yīng)室，借助空間氣相化學(xué)反應(yīng)在基體表面上沉積固態(tài)薄膜的工藝技術(shù)。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(xué)氣相沉積已成為無機合成化學(xué)的一個新領(lǐng)域。
[0004]化學(xué)沉積具有諸多優(yōu)點，能夠在中溫或高溫下，通過氣態(tài)的初始化合物之間的氣相化學(xué)反應(yīng)而形成固體物質(zhì)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(shù)可以顯著地促進化學(xué)反應(yīng)，使沉積可在較低的溫度下進行;并且涂層的化學(xué)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(fù)雜形狀的基體上以及顆粒材料上鍍膜，適合涂覆各種復(fù)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(shù)對化學(xué)反應(yīng)進行氣相擾動，以改善其結(jié)構(gòu)等等。
[0005]對于通常的化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)來說，石墨材料被廣泛應(yīng)用到氣相沉積系統(tǒng)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(dǎo)熱性能比較好。一般的化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)，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(tǒng)只設(shè)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(yīng)用起來比較方便，但是對于應(yīng)用于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)上的爐體，在化學(xué)氣相沉積的過程中，通常會出現(xiàn)整個沉積室內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)品厚度不均的缺陷，進而降低了產(chǎn)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(chǎn)成本比較高，且操作起來不方便，造成生產(chǎn)效率低下。
[0006]因此，如何得到一種化學(xué)氣相沉積爐用石墨沉積裝置，能夠克服大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)中，沉積室內(nèi)的產(chǎn)品厚度不均的缺陷，一直是業(yè)內(nèi)生產(chǎn)廠商和使用者所共同關(guān)注的焦點之一Ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種化學(xué)氣相沉積爐用石墨沉積裝置，本發(fā)明提供的石墨沉積裝置不僅提高了產(chǎn)品厚度的均勻性，同時還提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
[0008]本發(fā)明提供了一種化學(xué)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(shè)置有氣流孔；
[0011 ]具有至少兩個以上縱向設(shè)置的沉積室的沉積機構(gòu);所述沉積機構(gòu)設(shè)置于所述蓋板頂部，所述蓋板作為沉積機構(gòu)的底板；
[0012]所述沉積室之間設(shè)置有隔板，所述隔板上設(shè)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(yōu)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(yōu)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(shè)置。
[0016]優(yōu)選的，所述任意兩個相鄰隔板上的氣流孔交錯設(shè)置。
[0017]優(yōu)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(yōu)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(yōu)選的，所述收塵室上方還設(shè)置有導(dǎo)塵通道。
[0020]優(yōu)選的，所述沉積室所生產(chǎn)的毛坯產(chǎn)品的厚度差值為0.1?1_。
[0021]本發(fā)明提供了一種化學(xué)氣相沉積爐，包括上述技術(shù)方案任意一項所述的石墨沉積
目.ο
[0022]本發(fā)明還提供了一種化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)，包括上述技術(shù)方案所述的化學(xué)氣相沉積爐、多級收塵系統(tǒng)和尾氣處理裝置。
[0023]本發(fā)明提供了一種化學(xué)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(shè)置有氣流孔;具有至少兩個以上縱向設(shè)置的沉積室的沉積機構(gòu);所述沉積機構(gòu)設(shè)置于所述蓋板頂部，所述蓋板作為沉積機構(gòu)的底板;所述沉積室之間設(shè)置有隔板，所述隔板上設(shè)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(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)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(chǎn)品的厚度更加均勻，呈現(xiàn)梯度性，提高了產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換率，大大的提高了后續(xù)的加工效率，降低加工難度，提高產(chǎn)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(zhuǎn)化率。實驗結(jié)果表明，采用本發(fā)明提供的石墨沉積裝置，通過化學(xué)氣相沉積爐生產(chǎn)砸化鋅，不同腔室的毛坯產(chǎn)品厚度呈現(xiàn)均勻的梯度性，單個腔室毛坯產(chǎn)品的厚度差值為0.1?1_，砸化鋅的轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到75%以上。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明實施例提供的化學(xué)氣相沉積爐用石墨沉積裝置和化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)流程示意簡圖；
[0025]圖2為本發(fā)明實施例2提供的化學(xué)氣相沉積爐用石墨沉積裝置和化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)流程示意簡圖；
[0026]圖3為本發(fā)明實施例3提供的化學(xué)氣相沉積爐用石墨沉積裝置的結(jié)構(gòu)示意簡圖。
【具體實施方式】
[0027]為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為了進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0028]本發(fā)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(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)方法制備的即可。
[0029]本發(fā)明所有設(shè)備或部件，對其型號沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的型號即可。
[0030]本發(fā)明提供了一種化學(xué)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(shè)置有氣流孔；
[0033]具有至少兩個以上縱向設(shè)置的沉積室的沉積機構(gòu);所述沉積機構(gòu)設(shè)置于所述蓋板頂部，所述蓋板作為沉積機構(gòu)的底板；
[0034]所述沉積室之間設(shè)置有隔板，所述隔板上設(shè)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(fā)明對所述化學(xué)氣相沉積爐沒有特別限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的化學(xué)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(yōu)選為石墨坩禍，其作用在于穩(wěn)定的放置固體原料并且加熱后固體原料變?yōu)橐后w繼而蒸發(fā)的過程中，保持穩(wěn)定不參與反應(yīng);在其他實施例中，所述固體原料盛放裝置也可以為其他設(shè)備或其他材質(zhì)，以能夠穩(wěn)定放置固體原料并且不參與反應(yīng)為優(yōu)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(fā)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(wěn)定和控制固體原料的蒸發(fā)氣流為優(yōu)選方案。
[0039]在本實施例中，所述蓋板優(yōu)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?yōu)橐后w繼而蒸發(fā)的過程中，保持穩(wěn)定不參與反應(yīng);在其他實施例中，所述蓋板也可以為其他設(shè)備或其他材質(zhì)，以能夠穩(wěn)定支撐沉積室并且不參與反應(yīng)為優(yōu)選方案。
[0040]在本實施例中，所述蓋板上設(shè)置有氣流孔，其作用在于控制和導(dǎo)出固體原料的蒸發(fā)氣流;在其他實施例中，所述蓋板上也可以設(shè)置有其他裝置，以控制和導(dǎo)出固體原料的蒸發(fā)氣流為優(yōu)選方案。
[0041]在本實施例中，所述蓋板上的氣流孔優(yōu)選為一個或多個，更優(yōu)選為多個，其作用在于控制和導(dǎo)出固體原料的蒸發(fā)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(dǎo)出固體原料的蒸發(fā)氣流為優(yōu)選方案。
[0042]在本實施例中，具有至少兩個以上縱向設(shè)置的沉積室的沉積機構(gòu)，更優(yōu)選為2?5個，最優(yōu)選為2?3個，其作用在于產(chǎn)品均勻的沉積;在其他實施例中，所述縱向設(shè)置的沉積室可以為任意個，以提高產(chǎn)品厚度的均勻性為優(yōu)選方案。
[0043]在本實施例中，所述沉積機構(gòu)設(shè)置于所述蓋板頂部，其作用在于導(dǎo)出的固體原料的蒸發(fā)氣流直接進入沉積機構(gòu);在其他實施例中，所述沉積機構(gòu)也可以設(shè)置于其他位置，以方便導(dǎo)出固體原料的蒸發(fā)氣流和有利于氣相沉積為優(yōu)選方案。
[0044]在本實施例中，所述沉積機構(gòu)設(shè)置于所述蓋板頂部，其作用在于導(dǎo)出的固體原料的蒸發(fā)氣流直接進入沉積機構(gòu);在其他實施例中，所述沉積機構(gòu)也可以設(shè)置于其他位置，以方便導(dǎo)出固體原料的蒸發(fā)氣流和有利于氣相沉積為優(yōu)選方案。
[0045]在本實施例中，所述蓋板作為沉積機構(gòu)的底板，其作用在于有利于導(dǎo)出的固體原料的蒸發(fā)氣流直接進入沉積機構(gòu);在其他實施例中，所述沉積機構(gòu)的底板也可以為其他設(shè)備，以方便導(dǎo)出固體原料的蒸發(fā)氣流和有利于氣相沉積為優(yōu)選方案。
[0046]在本實施例中，所述沉積室之間設(shè)置有隔板，所述隔板上設(shè)置有氣流孔，即氣體分流板，其作用在于提高沉積室內(nèi)產(chǎn)品厚度的均勻性，同時提高了砸化鋅的轉(zhuǎn)化率;在其他實施例中，所述沉積室之間也可以為設(shè)置其他設(shè)備，以提高沉積室內(nèi)產(chǎn)品厚度的均勻性和有利于氣相沉積為優(yōu)選方案。
[0047]在本實施例中，所述隔板上的氣流孔優(yōu)選為一個或多個，更優(yōu)選為多個，其作用在于有利于導(dǎo)入和導(dǎo)出固體原料的蒸發(fā)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(dǎo)入和導(dǎo)出固體原料的蒸發(fā)氣流為，有利于氣相沉積為優(yōu)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(shè)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(shè)置，其作用在于更有利于導(dǎo)入固體原料的蒸發(fā)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(shè)置，以有利于導(dǎo)入固體原