CN106435527A - 一种碳化硅沉积设备及其进气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种碳化硅沉积设备的进气装置，包括MTS储液罐、混合罐和缓冲罐，MTS储液罐上设有氢气输入管道，氢气输入管道开口伸入到MTS液位下方，MTS储液罐的顶部还设有储液罐排气口，储液罐排气口通过第一管道与混合罐的第一进气口相连，混合罐还设有第二进气口，第二进气口用于输入氩气，混合罐设有混合罐排气口，混合罐排气口通过第二管道与缓冲罐的进气口相连，缓冲罐设有缓冲罐排气口，缓冲罐排气口通过第三管道与碳化硅沉积设备的炉体相连。本发明的进气装置，设置混合罐和缓冲罐，工艺气体经过两个罐体之后可以减小压力波动，气体的压力也更容易控制。

Description

一种碳化硅沉积设备及其进气装置
技术领域
本发明属于化学气相沉积设备领域，具体涉及一种碳化硅沉积设备的进气装置。
背景技术
气相沉积技术是利用气相中发生的物理、化学过程，在工件表面形成功能性的金属、非金属或化合物涂层。化学气相淀积是指把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。
碳化硅沉积设备用于以三氯甲基硅烷(MTS)为气源的材料表面抗氧化涂层和基体改性。为了取得好的沉积效果，必须对MTS的流量和压力进行精密控制，保证炉膛内沉积气流稳定，压力波动在指定的范围之内。现有的碳化硅沉积设备进气装置，利用氢气和氩气在MTS储液罐中进行混合，然后携带MTS气体直接进入炉体，气体波动较大，裂解气流不稳定，导致沉积速度不稳定，涂层不均匀，涂层材料的结合性不好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种能够精确控制碳化硅沉积设备进气压力的进气装置。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种碳化硅沉积设备的进气装置，包括MTS储液罐、混合罐和缓冲罐，所述MTS储液罐上设有氢气输入管道，所述氢气输入管道开口伸入到MTS液位下方，所述MTS储液罐的顶部还设有储液罐排气口，所述储液罐排气口通过第一管道与所述混合罐的第一进气口相连，所述混合罐还设有第二进气口，所述第二进气口用于输入氩气，所述混合罐设有混合罐排气口，所述混合罐排气口通过第二管道与所述缓冲罐的进气口相连，所述缓冲罐设有缓冲罐排气口，所述缓冲罐排气口通过第三管道与碳化硅沉积设备的炉体相连。
进一步的，在本发明一种优选的实施方式中，上述方案中的碳化硅沉积设备进气装置还包括控制器、压力变送器和电动调节阀，所述压力变送器设置在所述缓冲罐或所述第三管道上，所述电动调节阀设置在所述第三管道上，所述压力变送器与所述控制器相连，所述控制器与所述电动调节阀相连，所述控制器接收压力变送器信号后处理并输出控制信号给所述电动调节阀。
进一步地，上述方案中所述的压力变送器传感单元为陶瓷膜片。
进一步优选地，所述第三管道中的进气压力控制精度高于±Pa。
另一方面，在上述进气装置的基础上，本发明还提供了一种碳化硅沉积设备，包括进气装置和炉体，所述进气装置和所述炉体相连，其中，所述进气装置具体为上述方案中的任意一种进气装置。
本发明的进气装置，设置了混合罐和缓冲罐，氢气先进入MTS储液罐，然后携带MTS气体进入混合罐与氩气进行混合，再进入缓冲罐，最后进入炉体进行沉积。设置混合罐和缓冲罐，工艺气体经过两个罐体之后可以减小压力波动，气体的压力也更容易控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是为了更好地理解本发明，而不应该理解为对本发明的限制。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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明所述碳化硅沉积设备的进气装置一种优选实施方式的结构示意图
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参考图1，本实施例提供的碳化硅沉积设备的进气装置，包括MTS储液罐1、混合罐2和缓冲罐3，MTS储液罐1上设有氢气输入管道11，氢气输入管道11开口伸入到MTS液位下方，MTS储液罐1的顶部还设有储液罐排气口12，储液罐排气口12通过第一管道51与混合罐2的第一进气口21相连，混合罐2还设有第二进气口22，第二进气口22用于输入氩气，混合罐2设有混合罐2排气口，混合罐2排气口通过第二管道52与缓冲罐3的进气口31相连，缓冲罐3设有缓冲罐排气口32，缓冲罐排气口32通过第三管道53与碳化硅沉积设备的炉体4相连。
碳化硅沉积设备在工艺过程中，为了取得好的沉积效果，必须对MTS的流量和压力进行精密控制，保证炉膛内沉积气流稳定，压力波动在指定的范围之内。如果气体波动较大，裂解气流不稳定，就容易导致沉积速度不稳定，涂层不均匀，涂层材料的结合性不好。本实施例的进气装置，设置了混合罐2和缓冲罐3，氢气先进入MTS储液罐1，然后携带MTS气体进入混合罐2与氩气进行混合，再进入缓冲罐3，最后进入炉体4进行沉积。设置混合罐2和缓冲罐3，工艺气体经过两个罐体之后可以减小压力波动，气体的压力也更容易控制。
上述的碳化硅沉积设备的进气装置还可以进行如下改进：
其中，碳化硅沉积设备进气装置还包括控制器、压力变送器6和电动调节阀7，压力变送器6设置在缓冲罐3或第三管道53上，电动调节阀7设置在第三管道53上，压力变送器6与控制器相连，控制器与电动调节阀7相连，控制器接收压力变送器6信号后处理并输出控制信号给电动调节阀7。第三管道53上的压力变送器6检测进入炉体4前的气流压力信号，然后传递给控制器，控制器根据工艺条件对信号进行处理，输出控制信号控制电动调节阀7进行调节，能够实现炉体4的近期压力精准调控。
由于MTS具有强烈的腐蚀性，上述方案中压力变送器6传感单元为陶瓷膜片，能够耐酸防腐，可在MTS的酸性气氛下长期使用。
优选地，第三管道53中的进气压力控制精度高于±15Pa。
另一方面，在上述进气装置的基础上，本发明还提供了一种碳化硅沉积设备，包括进气装置和炉体4，进气装置和炉体4相连，其中，进气装置具体为上述方案中的任意一种进气装置。
以上所述仅仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下所做出的无须创造性劳动的改进都视为本申请的保护范围。

Claims (5)

1.一种碳化硅沉积设备的进气装置，其特征在于：包括MTS储液罐(1)、混合罐(2)和缓冲罐(3)，所述MTS储液罐(1)上设有氢气输入管道(11)，所述氢气输入管道(11)开口伸入到MTS液位下方，所述MTS储液罐(1)的顶部还设有储液罐排气口(12)，所述储液罐排气口(12)通过第一管道(51)与所述混合罐(2)的第一进气口(21)相连，所述混合罐(2)还设有第二进气口(22)，所述第二进气口(22)用于输入氩气，所述混合罐(2)设有混合罐(2)排气口，所述混合罐(2)排气口通过第二管道(52)与所述缓冲罐(3)的进气口(31)相连，所述缓冲罐(3)设有缓冲罐排气口(32)，所述缓冲罐排气口(32)通过第三管道(53)与碳化硅沉积设备的炉体(4)相连。
2.根据权利要求1所述的碳化硅沉积设备的进气装置，其特征在于：还包括控制器、压力变送器(6)和电动调节阀(7)，所述压力变送器(6)设置在所述缓冲罐(3)或所述第三管道(53)上，所述电动调节阀(7)设置在所述第三管道(53)上，所述压力变送器(6)与所述控制器相连，所述控制器与所述电动调节阀(7)相连，所述控制器接收压力变送器(6)信号后处理并输出控制信号给所述电动调节阀(7)。
3.根据权利要求2所述的碳化硅沉积设备的进气装置，其特征在于：所述的压力变送器(6)传感单元为陶瓷膜片。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的碳化硅沉积设备的进气装置，其特征在于：所述第三管道(53)中的进气压力控制精度高于±15Pa。
5.一种碳化硅沉积设备，包括进气装置和炉体(4)，所述进气装置和所述炉体(4)相连，其特征在于：所述进气装置具体为权利要求1-4任意一项所述的进气装置。
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