CN110004433A - 低压化学气相沉积真空管式炉的补气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明给出了一种低压化学气相沉积真空管式炉的补气装置，包括补气管，补气管端部开有补气口；还包括冷却管和堵头，冷却管设有供冷却介质通过的内孔，冷却管在补气管的出气口处节距盘绕呈多线圈状的导流弹簧段，处于导流弹簧段的相邻冷却管线圈之间具有间隙，堵头设置在冷却管的导流段远离补气管一侧端部处。冷却管通入冷却气体，进而导流弹簧段的冷却管对补气管进行冷却，将补气管温度下降，镀膜反应气体的温度控制在反应温度以下，反应物不会沉积在补气管的管壁及补气口处；处于导流弹簧段的相邻冷却管线圈之间设有间隙，镀膜反应气体通过该间隙，达到出气缝的效果，提高镀膜工件的膜层均匀度。
Description
技术领域
本发明涉及一种低压化学气相沉积真空管式炉的补气装置。
背景技术
管式低压化学气相沉积工作原理是在中温或高温下，通过气态的初始化合物之间的气相化学反应而形成固体物质沉积在基体上。温度低于一定值，不会沉积。使用管式低压化学气相沉积时，需要管口进气和尾部补气，通常尾部补气管要伸到管式低压化学气相沉积中间反应区域。
现有补气管出气有两种方式，一种是直接补气管按原始管径出气，但是此种方式会导致出气口位置膜层均匀度达不到要求，同时长时间使用，补气管内部和管口也会沉积反应物，造成堵塞；另一种是在补气管前端开均匀分布的出气缝，虽然出气缝位置膜层均匀度达到要求，但是出气缝比原始管径出气更容易堵塞。
另外，需要频繁在生产间隙检测，并且在沉积反应物堵塞后及时更换补气管，如果补气管在生产过程中发生堵塞，会造成整批次报废，造成重大损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构合理、减少沉积反应物堵塞的低压化学气相沉积真空管式炉的补气装置，该低压化学气相沉积真空管式炉的补气装置既能保证膜层均匀性又能保证补气管不被堵塞。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种低压化学气相沉积真空管式炉的补气装置，包括补气管，补气管端部开有补气口；
还包括冷却管和堵头，冷却管设有供冷却介质通过的内孔，冷却管至少在补气管的出气口处节距盘绕呈多线圈状的导流弹簧段，处于导流弹簧段的相邻冷却管线圈之间具有间隙，堵头设置在冷却管的导流段远离补气管一侧端部处。
采用这样的结构后，冷却管通入冷却气体，进而导流弹簧段的冷却管对补气管进行冷却，将补气管温度下降，镀膜反应气体的温度控制在反应温度以下，反应物不会沉积在补气管的管壁及补气口处；处于导流弹簧段的相邻冷却管线圈之间设有间隙，镀膜反应气体通过该间隙，达到出气缝的效果，提高镀膜工件的膜层均匀度。
为了更清楚的理解本发明的技术内容，以下将本低压化学气相沉积真空管式炉的补气装置简称为本补气装置。
本补气装置的补气管的补气口为斜切口，补气管处于低压化学气相沉积真空管式炉内的载片舟旁侧，补气管的斜切口对准载片舟；采用这样的结构后，补气管的斜切口优化镀膜反应气体的流向，斜切口与堵头配合使尽可能多的镀膜反应气体从间隙处排出。
本补气装置的冷却管在补气管外侧节距盘绕呈多线圈状的导流弹簧段；采用这样的结构后，冷却管的导流弹簧段延伸至补气管末端，可以对整个补气管进行降温，避免镀膜反应气体反应沉积在补气管内。
本补气装置的冷却管为铜材质；采用这样的结构后，铜材质的热传导效果好，更符合本补气装置设计要求。
附图说明
图1是本补气装置实施例一的结构示意图的剖视图。
图2是本补气装置实施例二的结构示意图的剖视图。
具体实施方式
实施例一
如图1所示
本补气装置包括补气管1、冷却管2和堵头3。
补气管1为BA管(光亮退火管)，补气管1的内径2mm～20mm，壁厚0.1mm～3mm，补气管1端部开有补气口11，补气管1的补气口11为斜切口，斜切口的斜角30～70°，补气管1处于低压化学气相沉积真空管式炉(即LPCVD)内的载片舟旁侧，补气管1的斜切口对准载片舟。
冷却管2的材质为铜，铜管内径0.1～3mm，壁厚0.01～2mm，冷却管2设有供气体冷却介质(可以为氮气等惰性冷却气体)通过的内孔，冷却管2在补气管1的出气口处等节距盘绕呈多线圈状的导流弹簧段21，处于导流弹簧段21的相邻冷却管2线圈之间具有间隙22，间隙22的宽度可以是10～50mm。
堵头3设置在冷却管2盘绕而成的导流段远离补气管1一侧端部处，堵头3可以避免从补气管1排出的镀膜反应气体向低压化学气相沉积真空管式炉内壁喷射。
冷却管2的进口23和出口24从低压化学气相沉积真空管式炉设备尾部引出。
冷却管2通入冷却气体，进而冷却补气管1，将补气管1温度下降，镀膜反应气体的温度控制在反应温度以下，反应物不会沉积在补气管1的管壁及补气口11处。
处于导流弹簧段21的相邻冷却管2线圈之间的间隙22可调，镀膜反应气体通过该间隙22时，达到出气缝的效果，提高镀膜工件的膜层均匀度。
实施例二
如图2所示
本实施例与实施例一的区别仅仅在于：冷却管2a的导流弹簧段21a延伸至补气管1a末端，可以对整个补气管1a进行降温，避免镀膜反应气体反应沉积在补气管1a内。
以上所述的仅是本发明的两种实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种低压化学气相沉积真空管式炉的补气装置，包括补气管，补气管端部开有补气口，其特征为：
还包括冷却管和堵头，冷却管设有供冷却介质通过的内孔，冷却管至少在补气管的出气口处节距盘绕呈多线圈状的导流弹簧段，处于导流弹簧段的相邻冷却管线圈之间具有间隙，堵头设置在冷却管的导流段远离补气管一侧端部处。
2.根据权利要求1所述的低压化学气相沉积真空管式炉的补气装置，其特征是：
所述补气管的补气口为斜切口，补气管处于低压化学气相沉积真空管式炉内的载片舟旁侧，补气管的斜切口对准载片舟。
3.根据权利要求1所述的低压化学气相沉积真空管式炉的补气装置，其特征是：
所述冷却管在补气管外侧节距盘绕呈多线圈状的导流弹簧段。
4.根据权利要求1所述的低压化学气相沉积真空管式炉的补气装置，其特征是：
所述冷却管为铜材质。
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