CN109234704A - 一种气相沉积设备 - Google Patents

一种气相沉积设备 Download PDF

Info

Publication number
CN109234704A
CN109234704A CN201811427006.1A CN201811427006A CN109234704A CN 109234704 A CN109234704 A CN 109234704A CN 201811427006 A CN201811427006 A CN 201811427006A CN 109234704 A CN109234704 A CN 109234704A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
guide tube
vapor deposition
deposition apparatus
turntable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811427006.1A
Other languages
English (en)
Inventor
胡祥龙
周岳兵
胡高健
戴煜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advanced Corp for Materials and Equipments Co Ltd
Original Assignee
Advanced Corp for Materials and Equipments Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advanced Corp for Materials and Equipments Co Ltd filed Critical Advanced Corp for Materials and Equipments Co Ltd
Priority to CN201811427006.1A priority Critical patent/CN109234704A/zh
Publication of CN109234704A publication Critical patent/CN109234704A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34—Nitrides
    • C23C16/342—Boron nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45512—Premixing before introduction in the reaction chamber

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明公开了一种气相沉积设备，包括壳体，所述壳体外部设置有驱动电机与真空泵，所述真空泵与所述壳体内腔相导通，所述壳体内腔设置有用于工件承载的转盘且所述转盘上设置有过气孔，所述转盘下方连接有转轴，所述转轴与所述驱动电机传动连接，所述壳体侧壁上设置有相互独立的第一导气管与第二导气管，所述第一导气管与所述第二导气管分别用于工件化学沉积所需反应气体的传输。本发明提供的该气相沉积设备通过其结构设计，能够有效提高工件表面氮化硼沉积厚度的均匀性，提高工件的处理质量。

Description

一种气相沉积设备
技术领域
本发明涉及化工设备领域，更具体地说，特别涉及一种气相沉积设备。
背景技术
化学气相沉积技术是应用气态物质在固体表面发生化学反应并产生固态沉积物的一种工艺，它大致包含三步：(1)形成挥发性物质；(2)把上述物质转移至沉积区域；(3)在固体上产生化学反应并产生固态物质。
氮化硼具有较好的抗氧化性、抗热震性和化学稳定性，并且具有与石墨相似的六方片层结构，以其为涂层材料，能极大改善复合材料的热稳定性和力学性能，因此被广泛地应用在电子设备、微波器件、透波材料、摩擦材料和航空航天领域。化学气相沉积法是目前国内外制备氮化硼涂层最常用的方法，但实际操作过程中，由于现有气相沉积设备设计的局限性，导致工件表面氮化硼的沉积厚度极不均匀，如此，极大影响了工件的处理质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题为提供一种气相沉积设备，该气相沉积设备通过其结构设计，能够有效提高工件表面氮化硼沉积厚度的均匀性，提高工件的处理质量。
一种气相沉积设备，包括壳体，所述壳体外部设置有驱动电机与真空泵，所述真空泵与所述壳体内腔相导通，所述壳体内腔设置有用于工件承载的转盘且所述转盘上设置有过气孔，所述转盘下方连接有转轴，所述转轴与所述驱动电机传动连接，所述壳体侧壁上设置有相互独立的第一导气管与第二导气管，所述第一导气管与所述第二导气管分别用于工件化学沉积所需反应气体的传输。
优选地，所述驱动电机为变频电机，所述变频电机的旋转速度为1r/min至2r/min。
优选地，所述第一导气管上设置有混合罐，所述混合罐上连接有用于辅助气体输送的第三导气管与用于惰性气体输送的第四导气管。
优选地，所述第一导气管、所述第二导气管、所述第三导气管、所述第四导气管上均连接有流量控制器。
优选地，所述壳体内壁设置有保温层。
优选地，所述壳体内腔设置有发热体。
优选地，所述真空泵与所述壳体之间设置有调压阀。
优选地，所述壳体上连接有压力传感器。
优选地，所述真空泵后方连接有酸性气体处理机构。
本发明的有益效果是：本发明提供的气相沉积设备具体实施时，工件进行氮化硼沉积所需的反应气体BCL3和NH3分别通过第一导气管与第二导气管传输至壳体内腔，工件放置在可以旋转的带过气孔的转盘上，由于BCL3和NH3会在进入壳体内腔且包裹在工件外周反应，同时工件被转盘带动一边沉积一边旋转，从而可以使工件的沉积厚度更加均匀。
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本发明的实施例，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为本发明实施例所提供的气相沉积设备的整体结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的转盘的俯视图。
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。
基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“下方”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参见图1和图2，图1和图2提供了本发明的一种具体实施例，其中，图1为本发明实施例所提供的气相沉积设备的整体结构示意图；图2为本发明实施例所提供的转盘的俯视图。图中箭头方向为气体的流动方向。
如图1和图2所示，本发明提供的该气相沉积设备可以有效解决传统气相沉积炉存在的氮化硼沉积厚度不均匀的问题。本发明提供的该气相沉积设备包括壳体1，驱动电机2，真空泵3，转盘4，过气孔5，转轴6，第一导气管7，第二导气管8，调压阀9，混合罐10，第三导气管11，第四导气管12，流量控制器13，保温层14，发热体15，压力传感器16，酸性气体处理机构17。
本方案中，壳体1为气相沉积设备的主体支撑机构。其中，壳体1的具体形状和尺寸可以根据实际需要进行选择设计。
本方案中，壳体1外部设置有驱动电机2与真空泵3，所述真空泵3与所述壳体1内腔相导通，所述真空泵3与所述壳体1之间设置有调压阀9。
具体地，驱动电机2用于给转盘4的转动提供动力。使用时，驱动电机2驱动转轴6旋转，转轴6进一步可以驱动转盘4旋转。本方案中，驱动电机2优选为变频电机，变频电机2的旋转速度优选为1r/min至2r/min。
具体地，真空泵3用于壳体1内腔气压的调节。实际操作中，本发明提供的该气相沉积设备的生产工艺一般要求在一定的负压下进行，本设备通过配置真空泵3维持负压，同时在真空泵3前设置调压阀9，如此，可以根据设备内的实际压力值调节调压阀9的阀门开度，使设备内的压力处于恒定状态，使工件的气相沉积生产工艺过程更加稳定可靠。
本方案中，壳体1内腔设置有用于工件承载的转盘4且所述转盘4上设置有过气孔5，过气孔5贯穿转盘4的上下表面且均匀密布，所述转盘4下方连接有转轴6，所述转轴6与所述驱动电机2传动连接，所述壳体1侧壁上设置有相互独立的第一导气管7与第二导气管8，所述第一导气管7与所述第二导气管8分别用于工件化学沉积所需反应气体的传输。所述第一导气管上设置有混合罐10，所述混合罐上连接有用于辅助气体输送的第三导气管11与用于惰性气体输送的第四导气管12。
具体地，本实施例中共设计有两根导气管，分别用于通BCL3和NH3，且第二导气管8快进入壳体1内腔的区域段套设在第一导气管7外。实际操作中，若工件气相沉积所需的反应气体不止上述两种，那么我们还可以根据实际情况多设置几根导气管。因此，本发明不仅仅局限于设置两根导气管。
实际操作中，当工件表面需要进行氮化硼沉积时，第一导气管7将氮化硼沉积所需的反应气体BCL3先传输至混合罐10，第三导气管11将氮化硼沉积所需的辅助气体H2先传输至混合罐10，第四导气管12将氮化硼沉积所需的惰性气体Ar先传输至混合罐10，BCL3，H2，Ar先统一在低温的混合罐10内部进行混合，然后混合后气体再通过第一导气管7传输至壳体1内腔，同时，第二导气管8将氮化硼沉积所需的另一种反应气体NH3传输至壳体1内腔，最后BCL3和NH3会在高温的壳体1内腔反应形成氮化硼而沉积在工件表面。
该过程中，由于BCL3和NH3会进入壳体1内腔后再反应且反应时包裹在工件外周，同时工件放置在可以旋转的带过气孔的转盘4上，因此工件可以被转盘4带动边旋转边完成沉积过程，从而可以使工件的沉积厚度更加均匀。
此外，本发明考虑到用于制备氮化硼涂层的工艺气体BCL3和NH3在低温下接触就会发生反应，因此，本设备通过第一导气管7与第二导气管8将BCL3和NH3分开通入设备内腔的高温区，在高温区进行反应后再在工件表面进行沉积，既提高了气体有效利用率，也可防止气体提前反应堵塞管道。
本实施例中，为进一步方便气流传输时的流量控制，优选地，所述第一导气管7、所述第二导气管8、所述第三导气管11、所述第四导气管12上均连接有流量控制器13。如此，气相沉积所需的所有的工艺进气都通过流量控制器13对流量进行精密控制，从而使工艺气体的进气参数更加稳定可控。
本实施例中，为进一步方便壳体1内腔的保温，优选地，所述壳体1内壁设置有保温层14。
本实施例中，为进一步方便壳体1内腔的加热，优选地，所述壳体1内腔设置有发热体15。
本实施例中，为进一步方便壳体1内腔的压力监测，所述壳体1上连接有压力传感器16。
本实施例中，为进一步方便气相沉积中所产生酸性气体的处理，所述真空泵3后方连接有酸性气体处理机构17。具体地，在氮化硼的沉积过程中BCL3和NH3反应会生产HCl酸性气体，本设备在真空泵3后设置有酸性气体处理机构17，酸性气体处理机构17内预存的碱液通过离心泵从上往下喷淋，与上行的酸性气体进行充分的酸碱中和反应，能将酸性有害气体进行充分处理。
以上对本发明所提供的一种气相沉积设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种气相沉积设备，其特征在于，包括壳体，所述壳体外部设置有驱动电机与真空泵，所述真空泵与所述壳体内腔相导通，所述壳体内腔设置有用于工件承载的转盘且所述转盘上设置有过气孔，所述转盘下方连接有转轴，所述转轴与所述驱动电机传动连接，所述壳体侧壁上设置有相互独立的第一导气管与第二导气管，所述第一导气管与所述第二导气管分别用于工件化学沉积所需反应气体的传输。
2.根据权利要求1所述的气相沉积设备，其特征在于，所述驱动电机为变频电机，所述变频电机的旋转速度为1r/min至2r/min。
3.根据权利要求1所述的气相沉积设备，其特征在于，所述第一导气管上设置有混合罐，所述混合罐上连接有用于辅助气体输送的第三导气管与用于惰性气体输送的第四导气管。
4.根据权利要求3所述的气相沉积设备，其特征在于，所述第一导气管、所述第二导气管、所述第三导气管、所述第四导气管上均连接有流量控制器。
5.根据权利要求1所述的气相沉积设备，其特征在于，所述壳体内壁设置有保温层。
6.根据权利要求1所述的气相沉积设备，其特征在于，所述壳体内腔设置有发热体。
7.根据权利要求1所述的气相沉积设备，其特征在于，所述真空泵与所述壳体之间设置有调压阀。
8.根据权利要求1所述的气相沉积设备，其特征在于，所述壳体上连接有压力传感器。
9.根据权利要求1所述的气相沉积设备，其特征在于，所述真空泵后方连接有酸性气体处理机构。
CN201811427006.1A 2018-11-27 2018-11-27 一种气相沉积设备 Pending CN109234704A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811427006.1A CN109234704A (zh) 2018-11-27 2018-11-27 一种气相沉积设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811427006.1A CN109234704A (zh) 2018-11-27 2018-11-27 一种气相沉积设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109234704A true CN109234704A (zh) 2019-01-18

Family

ID=65073648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811427006.1A Pending CN109234704A (zh) 2018-11-27 2018-11-27 一种气相沉积设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109234704A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112760616A (zh) * 2020-12-22 2021-05-07 湖南顶立科技有限公司 一种气相沉积装置
CN114134485A (zh) * 2021-12-07 2022-03-04 航天特种材料及工艺技术研究所 一种气相沉积设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008058329A1 (de) * 2008-11-23 2010-05-27 Dieffenbacher Gmbh + Co. Kg Verfahren zur Temperierung einer Heiß Isostatischen Presse und eine Heiß Isostatische Presse
CN102021533A (zh) * 2010-11-22 2011-04-20 赵凤鸣 制备热解氮化硼制品用的化学气相沉积工艺及气相沉积炉
US20110223552A1 (en) * 2010-03-10 2011-09-15 Tokyo Electron Limited Vertical heat treatment apparatus and method for cooling the apparatus
CN202323016U (zh) * 2012-03-20 2012-07-11 烟台鲁航炭材料科技有限公司 一种大型环形气相沉积炉
CN103122457A (zh) * 2013-01-04 2013-05-29 西北工业大学 一种化学气相沉积固态前驱体连续供给系统
CN106116122A (zh) * 2016-08-31 2016-11-16 中国建筑材料科学研究总院 制备石英玻璃的烧结装置及系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008058329A1 (de) * 2008-11-23 2010-05-27 Dieffenbacher Gmbh + Co. Kg Verfahren zur Temperierung einer Heiß Isostatischen Presse und eine Heiß Isostatische Presse
US20110223552A1 (en) * 2010-03-10 2011-09-15 Tokyo Electron Limited Vertical heat treatment apparatus and method for cooling the apparatus
CN102021533A (zh) * 2010-11-22 2011-04-20 赵凤鸣 制备热解氮化硼制品用的化学气相沉积工艺及气相沉积炉
CN202323016U (zh) * 2012-03-20 2012-07-11 烟台鲁航炭材料科技有限公司 一种大型环形气相沉积炉
CN103122457A (zh) * 2013-01-04 2013-05-29 西北工业大学 一种化学气相沉积固态前驱体连续供给系统
CN106116122A (zh) * 2016-08-31 2016-11-16 中国建筑材料科学研究总院 制备石英玻璃的烧结装置及系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112760616A (zh) * 2020-12-22 2021-05-07 湖南顶立科技有限公司 一种气相沉积装置
CN114134485A (zh) * 2021-12-07 2022-03-04 航天特种材料及工艺技术研究所 一种气相沉积设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201128756Y (zh) 用于真空镀膜气相沉积过程基片装夹的基片架
CN109234704A (zh) 一种气相沉积设备
CN108715998B (zh) 一种用于大批量微纳米颗粒包裹的原子层沉积装置
KR101637980B1 (ko) 열 화학기상증착 장치 및 열 화학기상증착 방법
EP1501964B1 (en) Method and apparatus for preparing vaporized reactants for chemical vapor deposition
EP3181722A1 (en) Planetary rotation fluidized apparatus for nanoparticle atomic layer deposition
CN105369221A (zh) 一种包覆纳米颗粒的原子层沉积装置及其方法
CN206783318U (zh) 一种可连续化生产石墨烯导热薄膜的设备
CN103668112A (zh) 粉末旋转化学气相沉积装置
CN209522919U (zh) 化学气相沉积炉及化学气相沉积设备
CN213925008U (zh) 一种氮化硼气相沉积设备
CN207042473U (zh) 反应釜
CN212800533U (zh) 一种原子层沉积装置
CN218059193U (zh) 一种喷气面积增大的气相沉积炉
CN114134485A (zh) 一种气相沉积设备
CN110359030A (zh) 反应腔及化学气相沉积装置
CN108088247A (zh) 炉管装置
CN109763116B (zh) 用于cvd设备的双轴正交旋转系统及方法
KR20150025866A (ko) 교반 장치
CN208815114U (zh) 一种化学气相沉积镀膜装置
CN105088194B (zh) 一种微波加热的化学气相沉积设备
CN206721353U (zh) 氧化铝真空镀膜机
CN219637335U (zh) 一种新型粉末化学气相镀膜装置
CN104878368B (zh) 连续生产的粉体微波化学气相包覆设备
CN212882429U (zh) 一种从线路板工业污泥制备重金属吸附剂的装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190118