CN116555728A - 一种半导体衬底覆盖膜的气相生长装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半导体衬底覆盖膜的气相生长装置，涉及化学气相沉积技术领域，包括气相生长装置本体，所述气相生长装置本体的右侧固定安装有高温反应生长炉，所述高温反应生长炉内腔的底部固定安装有支板，所述支板的顶部固定安装有基座，所述基座的顶部嵌入式连接有晶板。本发明通过控制风机组本体和电热棒运行，可通过加热环的内壁对高温反应生长炉的内腔中输送高温热气，通过针孔板和格栅板的设计，可对热气的流出进行均匀分散，降低热气的流动速率，使其呈低速吹向高温反应生长炉的内腔，避免热气的流动对反应气体的流动造成影响的问题，解决热风流速过快会导致反应气体与晶板顶部的接触率降低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及化学气相沉积技术领域，具体涉及一种半导体衬底覆盖膜的气相生长装置。
背景技术
化学气相沉积是一种化工技术，该技术主要是利用含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质、在衬底表面上进行化学反应生成薄膜的方法，化学气相淀积法已经广泛用于提纯物质、研制新晶体、淀积各种单晶、多晶或玻璃态无机薄膜材料，化学气相淀积已成为无机合成化学的一个新领域，半导体衬底覆盖膜的气相生长装置就是利用化学气相沉积技术对半导体衬底覆盖膜进行制备的装置。针对现有技术存在以下问题：
1、现有的气相生长装置不具备低速加热的功能，均直接通过热风机进行加热，由于热风机产生的热风流速过快，会导致反应气体与晶板顶部的接触率降低，影响半导体衬底覆盖膜的质量；
2、现有的气相生长装置不具备对反应后的气体进行环保处理的功能，直接进行排放会对附近的空气环境造成严重的影响，有待改进。
发明内容
本发明提供一种半导体衬底覆盖膜的气相生长装置，其中一种目的是为了具备低速加热的功能，解决由于热风机产生的热风流速过快会导致反应气体与晶板顶部的接触率降低的问题；其中另一种目的是为了解决直接对废气进行排放会对附近的空气环境造成严重影响的问题，以达到可对反应后的气体进行环保处理的效果。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种半导体衬底覆盖膜的气相生长装置，包括气相生长装置本体，所述气相生长装置本体的右侧固定安装有高温反应生长炉，所述高温反应生长炉内腔的底部固定安装有支板，所述支板的顶部固定安装有基座，所述基座的顶部嵌入式连接有晶板，所述高温反应生长炉的右侧螺纹连接有密封盖，所述密封盖的右侧活动连接有废气排放管，所述高温反应生长炉内腔的顶部固定安装有导风板，所述高温反应生长炉的顶部设置有废气处理机构，所述高温反应生长炉的底部设置有加热机构。
所述废气处理机构包括废气中和仓，所述废气中和仓固定安装在高温反应生长炉的顶部，所述废气中和仓的右侧固定安装有降温仓，所述废气中和仓内腔的左侧固定安装有过滤罩，所述废气中和仓内腔的底部填充有中和溶液，所述废气中和仓内腔的中部转动连接有转杆。
所述加热机构包括风机组本体，所述风机组本体固定安装在高温反应生长炉的底部，所述风机组本体的顶部延伸至高温反应生长炉的内腔中固定连接有加热环，所述加热环的内壁上设置有风力缓冲机构。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述转杆的顶部和底部均固定安装有中和过滤翅，所述中和过滤翅的内壁上嵌入式连接有中和网，所述转杆的两侧均固定安装有弧形翅。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述降温仓的内腔中固定安装有降温管，所述降温管的内部设置有分流侵入管，所述降温管的左侧延伸至废气中和仓的内腔中，所述降温管的右侧延伸至降温仓的右侧与废气排放管远离密封盖的一端活动连接，所述降温仓的顶部和底部均固定连接有循环接头。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述过滤罩的右侧开设有排气孔，所述过滤罩的左侧延伸至废气中和仓的左侧，所述废气中和仓的内腔中活动连接有活性炭过滤块，所述过滤罩的内腔中嵌入式连接有聚丙烯滤板，所述过滤罩的内腔中嵌入式连接有纤维滤板。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述基座的顶部设置有合金板，所述合金板的底部固定安装有半导体制冷片，所述合金板的底部与基座内腔的底部之间固定连接有加固杆，所述基座的底部开设有散热孔。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述加热环的底部固定连接有连接头，所述连接头的底部与加热环的顶部固定连接，所述加热环的内部固定安装有电热棒。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述风力缓冲机构包括契合管，所述契合管固定连接在加热环的内壁上，所述契合管的顶部固定连接有缓冲管，所述缓冲管的顶部固定安装有针孔板，所述缓冲管的内腔中固定安装有格栅板。
由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：
1、本发明提供一种半导体衬底覆盖膜的气相生长装置，采用风机组本体、电热棒、针孔板和格栅板的结合，控制风机组本体和电热棒运行，可通过加热环的内壁对高温反应生长炉的内腔中输送高温热气，通过针孔板和格栅板的设计，可对热气的流出进行均匀分散，降低热气的流动速率，使其呈低速吹向高温反应生长炉的内腔，避免热气的流动对反应气体的流动造成影响的问题，解决热风流速过快会导致反应气体与晶板顶部的接触率降低的问题，提升覆盖膜生产的合格率。
2、本发明提供一种半导体衬底覆盖膜的气相生长装置，采用降温管、中和溶液、活性炭过滤块、聚丙烯滤板和纤维滤板的结合，气相生长所产生的废气会途径废气排放管和降温管后流动至废气中和仓的内腔中，通过降温管时循环水被降温，通过废气中和仓内时由中和溶液对废气进行中和，降低废气的有害程度，最终通过活性炭过滤块、聚丙烯滤板和纤维滤板对废气进行充分地过滤，解决直接对废气进行排放会对附近的空气环境造成严重影响的问题，提升本装置的环保性。
3、本发明提供一种半导体衬底覆盖膜的气相生长装置，采用晶板、合金板和半导体制冷片的结合，气相生长结束后，控制半导体制冷片运行，可通过对晶板进行快速降温，使得晶板上的覆盖膜能够快速地冷却，避免覆盖膜自然冷却速度过慢的问题，缩短等待覆盖膜冷却的时间，提升加工的效率，增加本装置生产的连贯性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的高温反应生长炉的内部结构示意图；
图3为本发明的加热环的侧面剖视结构示意图；
图4为本发明的风力缓冲机构结构示意图；
图5为本发明的基座的部分剖视结构示意图；
图6为本发明的废气中和仓的内部结构示意图
图7为本发明的降温仓的侧面剖视结构示意图；
图8为本发明的过滤罩的剖视结构示意图。
图中：1、气相生长装置本体；2、高温反应生长炉；21、支板；22、基座；221、合金板；222、半导体制冷片；223、散热孔；224、加固杆；23、晶板；24、导风板；3、密封盖；31、废气排放管；
4、废气处理机构；41、废气中和仓；411、中和溶液；412、转杆；413、中和过滤翅；414、中和网；415、弧形翅；42、降温仓；421、降温管；422、分流侵入管；423、循环接头；43、过滤罩；431、活性炭过滤块；432、聚丙烯滤板；433、纤维滤板；
5、加热机构；51、风机组本体；52、加热环；521、连接头；522、电热棒；523、风力缓冲机构；5231、契合管；5232、缓冲管；5233、针孔板；5234、格栅板。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1
如图1-8所示，本发明提供了一种半导体衬底覆盖膜的气相生长装置，包括气相生长装置本体1，气相生长装置本体1的右侧固定安装有高温反应生长炉2，高温反应生长炉2内腔的底部固定安装有支板21，支板21的顶部固定安装有基座22，基座22的顶部嵌入式连接有晶板23，高温反应生长炉2的右侧螺纹连接有密封盖3，密封盖3的右侧活动连接有废气排放管31，高温反应生长炉2内腔的顶部固定安装有导风板24，高温反应生长炉2的顶部设置有废气处理机构4，高温反应生长炉2的底部设置有加热机构5，废气处理机构4包括废气中和仓41，废气中和仓41固定安装在高温反应生长炉2的顶部，废气中和仓41的右侧固定安装有降温仓42，废气中和仓41内腔的左侧固定安装有过滤罩43，废气中和仓41内腔的底部填充有中和溶液411，废气中和仓41内腔的中部转动连接有转杆412，加热机构5包括风机组本体51，风机组本体51固定安装在高温反应生长炉2的底部，风机组本体51的顶部延伸至高温反应生长炉2的内腔中固定连接有加热环52，加热环52的内壁上设置有风力缓冲机构523。
在本实施例中，通过设有晶板23，可将晶板23从基座22拆卸下，将原料添加至晶板23的顶部，然后再对晶板23进行安装，便于使用者的操作，通过设有废气排放管31，可将加工产生的废气导入废气中和仓41内进行后续的处理，通过设有风机组本体51，控制风机组本体51即可向加热环52的内部输送气体，基座22的底部相对于水平面倾斜七度，通过此设计，提升反应气体和晶板23顶部的接触效率，中和溶液411设计为可与废气中的有害物质进行中和的溶液，通过中和溶液411的设计可降低废气的有害程度。
实施例2
如图1-8所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，转杆412的顶部和底部均固定安装有中和过滤翅413，中和过滤翅413的内壁上嵌入式连接有中和网414，转杆412的两侧均固定安装有弧形翅415，降温仓42的内腔中固定安装有降温管421，降温管421的内部设置有分流侵入管422，降温管421的左侧延伸至废气中和仓41的内腔中，降温管421的右侧延伸至降温仓42的右侧与废气排放管31远离密封盖3的一端活动连接，降温仓42的顶部和底部均固定连接有循环接头423。
在本实施例中，通过设有弧形翅415，废气中和仓41内空气的流动会通过弧形翅415带动转杆412进行旋转，从而带动中和过滤翅413进行旋转，实现对中和网414的外壁上进行补充中和溶液411的功能，通过设有循环接头423，在使用本装置前，先将两个循环接头423远离降温仓42的一端分别与外接水循环装置的输入端和输出端相连接，即可循环水的流动对途径降温管421内腔中的气体进行降温，通过设有分流侵入管422，可增加循环水和降温管421内腔中的气体的冷热交换效率，提升降温的效果。
实施例3
如图1-8所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，过滤罩43的右侧开设有排气孔，过滤罩43的左侧延伸至废气中和仓41的左侧，废气中和仓41的内腔中活动连接有活性炭过滤块431，过滤罩43的内腔中嵌入式连接有聚丙烯滤板432，过滤罩43的内腔中嵌入式连接有纤维滤板433，基座22的顶部设置有合金板221，合金板221的底部固定安装有半导体制冷片222，合金板221的底部与基座22内腔的底部之间固定连接有加固杆224，基座22的底部开设有散热孔223。
在本实施例中，中和之后的气体会通过排气孔进入过滤罩43的内腔中，通过活性炭过滤块431、聚丙烯滤板432和纤维滤板433可对其进行充分地过滤，降低气体的污染程度，使其满足排放标准，避免对附近空气环境造成影响的问题，通过设有半导体制冷片222，覆盖膜生长加工完成后，控制半导体制冷片222运行，实现对覆盖膜进行快速冷却的功能。
实施例4
如图1-8所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，加热环52的底部固定连接有连接头521，连接头521的底部与加热环52的顶部固定连接，加热环52的内部固定安装有电热棒522，风力缓冲机构523包括契合管5231，契合管5231固定连接在加热环52的内壁上，契合管5231的顶部固定连接有缓冲管5232，缓冲管5232的顶部固定安装有针孔板5233，缓冲管5232的内腔中固定安装有格栅板5234。
在本实施例中，通过设有连接头521，便于将风机组本体51产生的气体输送至加热环52的内腔中，通过电热棒522的设计，可对风机组本体51产生的气体进行加热，通过设有针孔板5233和格栅板5234的配合，可对热气的流出进行均匀分散，降低热气的流动速率，使其呈低速吹向高温反应生长炉2的内腔，便于本装置的使用。
下面具体说一下该半导体衬底覆盖膜的气相生长装置的工作原理。
如图1-8所示，在使用前，先将两个循环接头423远离降温仓42的一端分别与外接水循环装置的输入端和输出端相连接，在使用时，将废气排放管31从高温反应生长炉2的右侧拆卸下，将覆盖膜的原料放置在晶板23的顶部，随之关闭废气排放管31，控制气相生长装置本体1运行，向高温反应生长炉2的内腔中输送反应气体，同时开启风机组本体51和电热棒522对高温反应生长炉2的内腔中进行加热，生长结束后，控制半导体制冷片222运行，实现对覆盖膜进行快速冷却的功能。
上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种半导体衬底覆盖膜的气相生长装置，包括气相生长装置本体（1），所述气相生长装置本体（1）的右侧固定安装有高温反应生长炉（2），所述高温反应生长炉（2）内腔的底部固定安装有支板（21），所述支板（21）的顶部固定安装有基座（22），所述基座（22）的顶部嵌入式连接有晶板（23），其特征在于：所述高温反应生长炉（2）的右侧螺纹连接有密封盖（3），所述密封盖（3）的右侧活动连接有废气排放管（31），所述高温反应生长炉（2）内腔的顶部固定安装有导风板（24），所述高温反应生长炉（2）的顶部设置有废气处理机构（4），所述高温反应生长炉（2）的底部设置有加热机构（5）；
所述废气处理机构（4）包括废气中和仓（41），所述废气中和仓（41）固定安装在高温反应生长炉（2）的顶部，所述废气中和仓（41）的右侧固定安装有降温仓（42），所述废气中和仓（41）内腔的左侧固定安装有过滤罩（43），所述废气中和仓（41）内腔的底部填充有中和溶液（411），所述废气中和仓（41）内腔的中部转动连接有转杆（412）；
所述加热机构（5）包括风机组本体（51），所述风机组本体（51）固定安装在高温反应生长炉（2）的底部，所述风机组本体（51）的顶部延伸至高温反应生长炉（2）的内腔中固定连接有加热环（52），所述加热环（52）的内壁上设置有风力缓冲机构（523）。
2.根据权利要求1所述的一种半导体衬底覆盖膜的气相生长装置，其特征在于：所述转杆（412）的顶部和底部均固定安装有中和过滤翅（413），所述中和过滤翅（413）的内壁上嵌入式连接有中和网（414），所述转杆（412）的两侧均固定安装有弧形翅（415）。
3.根据权利要求1所述的一种半导体衬底覆盖膜的气相生长装置，其特征在于：所述降温仓（42）的内腔中固定安装有降温管（421），所述降温管（421）的内部设置有分流侵入管（422），所述降温管（421）的左侧延伸至废气中和仓（41）的内腔中，所述降温管（421）的右侧延伸至降温仓（42）的右侧与废气排放管（31）远离密封盖（3）的一端活动连接，所述降温仓（42）的顶部和底部均固定连接有循环接头（423）。
4.根据权利要求1所述的一种半导体衬底覆盖膜的气相生长装置，其特征在于：所述过滤罩（43）的右侧开设有排气孔，所述过滤罩（43）的左侧延伸至废气中和仓（41）的左侧，所述废气中和仓（41）的内腔中活动连接有活性炭过滤块（431），所述过滤罩（43）的内腔中嵌入式连接有聚丙烯滤板（432），所述过滤罩（43）的内腔中嵌入式连接有纤维滤板（433）。
5.根据权利要求1所述的一种半导体衬底覆盖膜的气相生长装置，其特征在于：所述基座（22）的顶部设置有合金板（221），所述合金板（221）的底部固定安装有半导体制冷片（222），所述合金板（221）的底部与基座（22）内腔的底部之间固定连接有加固杆（224），所述基座（22）的底部开设有散热孔（223）。
6.根据权利要求1所述的一种半导体衬底覆盖膜的气相生长装置，其特征在于：所述加热环（52）的底部固定连接有连接头（521），所述连接头（521）的底部与加热环（52）的顶部固定连接，所述加热环（52）的内部固定安装有电热棒（522）。
7.根据权利要求1所述的一种半导体衬底覆盖膜的气相生长装置，其特征在于：所述风力缓冲机构（523）包括契合管（5231），所述契合管（5231）固定连接在加热环（52）的内壁上，所述契合管（5231）的顶部固定连接有缓冲管（5232），所述缓冲管（5232）的顶部固定安装有针孔板（5233），所述缓冲管（5232）的内腔中固定安装有格栅板（5234）。
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2022
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| CN117070924B (zh) * | 2023-08-30 | 2024-04-26 | 江苏艾匹克半导体设备有限公司 | 一种化学气相沉积气流调节装置 |
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