CN117488281A - 一种化学气相淀积薄膜制备装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种化学气相淀积薄膜制备装置,其特征在于,包括设有第一通孔的加热组件、两端开口的石英管、进气组件和抽气组件;所述石英管穿设在所述第一通孔内;所述进气组件和抽气组件分别和所述石英管的两端相连接。本发明所公开的化学气相淀积薄膜制备装置,体积小,结构简单且制造成本低,便于小规模的生产,同时也能降低企业的成本。
Description
技术领域
本发明属于化学气相淀积技术领域,具体为一种化学气相淀积薄膜制备装置。
背景技术
CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相淀积),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。
现有的CVD制备设备一般体积较大,且结构复杂,适用于大规模的生产,其使用成本高,不符合小规模制备的需求。
发明内容
本发明目的是提供一种化学气相淀积薄膜制备装置。
本发明提供的化学气相淀积薄膜制备装置,包括设有第一通孔的加热组件、两端开口的石英管、进气组件和抽气组件;所述石英管穿设在所述第一通孔内;所述进气组件和抽气组件分别和所述石英管的两端相连接。
优选的,所述加热组件包括第一板体和第二板体;所述第二板体设置在所述第一板体的顶部;所述第一板体的顶部表面开设有贯穿其长度方向的第一凹槽;所述第二板体底部表面开设有贯穿其长度方向的第二凹槽;所述第一凹槽和第二凹槽结构相同;所述第一凹槽和第二凹槽的横截面均为半圆形;所述第一凹槽和第二凹槽围合成所述第一通孔。
优选的,所述加热组件还包括加热线圈;所述第一板体的顶部还开设有第三凹槽;所述第二板体的底部还开设有第四凹槽;所述加热线圈套接在所述石英管上;所述加热线圈设置在所述第三凹槽和第四凹槽围合的空腔内;所述第四凹槽的底部还设有第二通孔;所述加热线圈的末端穿出所述第二通孔。
优选的,所述加热组件还包括保温仓;所述保温仓包括上仓体和下仓体;所述下仓体装配在所述第三凹槽内;所述上仓体装配在所述第四凹槽内;所述上仓体和下仓体的两侧壁均开设有同轴设置的第五凹槽;所述石英管贯穿所述保温仓;所述加热线圈设置在所述保温仓内。
优选的,所述加热组件还包括设有测温端的测温件;所述第二板体的一侧设有第六凹槽;所述第六凹槽与所述第二通孔相贯通;所述测温件的测温端依次插入所述第六凹槽和第二通孔后和所述上仓体的顶部表面相抵。
优选的,所述进气组件(3)包括第一固定板、第一进气管和第一螺母;所述第一板体沿其长度方向的两侧还设有第七凹槽;所述第二板体沿其长度方向的两侧还设有第八凹槽;所述第一固定板固定在所述第一板体一端的第七凹槽和第八凹槽围合成的槽体内;所述第一固定板上还有第三通孔;所述第一进气管穿设所述第三通孔和所述第一固定板相固定;所述第一进气管的一端和所述第一螺母相固定,另一端插入所述石英管内。
优选的,所述抽气组件包括第二固定板和第一抽气管;所述第二固定板上设有第四通孔;所述第一抽气管固定在所述第二固定板的一侧,且与所述第四通孔同轴设置;所述第二固定板固定在所述第一板体另一端的第七凹槽和第八凹槽围合成的槽体内;所述第一抽气管远离所述第二固定板的一端还固定第一法兰。
优选的,所述加热组件还包括托板;靠近所述托板顶部的一侧设有第九凹槽;所述第九凹槽的底部设有第五通孔;所述托板设置在所述石英管内;所述托板的底部与所述第一板体相固定;所述上仓体的顶部还设有第六通孔;所述第一板体的底部还设有第七通孔;所述第六通孔和第七通孔同轴设置;所述石英管与所述第七通孔相对应的外壁还开设第十凹槽。
优选的,所述第一板体还设有贯穿其长度方向的第八通孔和第九通孔;所述第二板体还设有贯穿其长度方向的第十通孔和第十一通孔;所述第十通孔的一端与进水管相连接;远离所述第十通孔的一端与所述第九通孔的一端通过U形管相连接;所述第九通孔的另一端与所述第八通孔的一端通过U形管相连接;所述第八通孔的另一端与所述第十一通孔的一端通过U形管相连接;所述第十一通孔的另一端与出水管相连接。
优选的,所述第一板体和第二板体的四个顶角均设有同轴设置的螺纹孔;所述第一板体和第二板体通过螺栓将二者相锁固。
本发明所提供的化学气相淀积薄膜制备装置,体积小,结构简单且制造成本低,便于小规模的生产,同时也能降低企业的成本。
附图说明
图1为本发明所提供的化学气相淀积薄膜制备装置的第一视角结构示意图;
图2为本发明所提供的化学气相淀积薄膜制备装置的第二视角结构示意图;
图3为本发明所提供的化学气相淀积薄膜制备装置的未装配第一板体和第二板体的结构示意图;
图4为本发明实施例所提供的石英管和加热线圈相装配的结构示意图;
图5为本发明实施例所提供的托盘和第一固定板相装配的局部结构示意图;
图6为本发明实施例所提供的保温箱和第一板体相装配的结构示意图;
图7为本发明实施例所提供的第一板体的结构示意图;
图8为本发明实施例所提供的第二板体的结构示意图;
图9为本发明实施例所提供的第二板体的第一剖面结构示意图;
图10为本发明实施例所提供的第二板体的第二剖面结构示意图;
图11为本发明实施例所提供的进气组件的结构示意图;
图12为本发明实施例所提供的石英管的结构示意图;
图13为本发明实施例所提供的下仓体的结构示意图;
图14为本发明实施例所提供的上仓体的结构示意图;
图15为本发明实施例所提供的保温仓的结构示意图;
图16为本发明实施例所提供的抽气组件的结构示意图;
图17为本发明实施例所提供的托盘的结构示意图;
图18为图17中标记的附图标记A的放大结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
如图1-图18所示,本实施例提供的化学气相淀积薄膜制备装置,包括设有第一通孔的加热组件、两端开口的石英管10、进气组件3和抽气组件6;所述石英管10穿设在所述第一通孔内;所述进气组件3和抽气组件6分别和所述石英管10的两端相连接。本领域技术人员可以理解,进气组件3将反应气体送入石英管10内,加热组件对石英管10进行加热,使石英管10内的反应气体进行化合反应生成新的材料,然后通过抽气组件6将生成的新的材料抽出,本实施例所提供的化学气相淀积薄膜制备装置,体积小,结构简单且制造成本低,便于小规模的生产,同时也能降低企业的成本。
进一步,所述加热组件包括第一板体5和第二板体1;所述第二板体1设置在所述第一板体5的顶部;所述第一板体5的顶部表面开设有贯穿其长度方向的第一凹槽503;所述第二板体1底部表面开设有贯穿其长度方向的第二凹槽104;所述第一凹槽503和第二凹槽104结构相同;所述第一凹槽503和第二凹槽104的横截面均为半圆形;所述第一凹槽503和第二凹槽104围合成所述第一通孔。
进一步,所述加热组件还包括加热线圈11;所述第一板体5的顶部还开设有第三凹槽502;所述第二板体1的底部还开设有第四凹槽103;所述加热线圈11套接在所述石英管10上;所述加热线圈11设置在所述第三凹槽502和第四凹槽103围合的空腔内;所述第四凹槽103的底部还设有第二通孔101;所述加热线圈11的末端穿出所述第二通孔101。本领域技术人员可以理解,加热线圈11通过外部设备对加热线圈11进行加热;加热线圈11给石英管10进行加热,以达到所需的反应温度。
进一步,所述加热组件还包括保温仓;所述保温仓包括上仓体904和下仓体902;所述下仓体902装配在所述第三凹槽502内;所述上仓体904装配在所述第四凹槽103内;所述上仓体904和下仓体902的两侧壁均开设有同轴设置的第五凹槽901;所述石英管10贯穿所述保温仓;所述加热线圈11设置在所述保温仓内。本领域技术人员可以理解,当第一板体5和第二板体1盖合后,上仓体904和下仓体902盖合成保温仓;石英管10贯穿在所述保温仓内,防止温度流失。
进一步,所述加热组件还包括设有测温端的测温件8;所述第二板体1的一侧设有第六凹槽106;所述第六凹槽106与所述第二通孔101相贯通;所述测温件8的测温端依次插入所述第六凹槽106和第二通孔101后和所述上仓体904的顶部表面相抵。本领域技术人员可以理解,通过测温件8测量保温仓的温度。
进一步,所述进气组件3包括第一固定板303、第一进气管302和第一螺母301;所述第一板体5沿其长度方向的两侧还设有第七凹槽504;所述第二板体1沿其长度方向的两侧还设有第八凹槽102;所述第一固定板303固定在所述第一板体5一端的第七凹槽504和第八凹槽102围合成的槽体内;所述第一固定板303上还有第三通孔304;所述第一进气管302穿设所述第三通孔304和所述第一固定板303相固定;所述第一进气管302的一端和所述第一螺母301相固定,另一端插入所述石英管10内。本领域技术人员可以理解,进气管通过第一螺母301和外部进气设备进行连通,将反应气体送入石英管10内。
进一步,所述抽气组件6包括第二固定板603和第一抽气管602;所述第二固定板603上设有第四通孔604;所述第一抽气管602固定在所述第二固定板603的一侧,且与所述第四通孔604同轴设置;所述第二固定板603固定在所述第一板体5另一端的第七凹槽504和第八凹槽102围合成的槽体内;所述第一抽气管602远离所述第二固定板603的一端还固定第一法兰601。本领域技术人员可以理解,通过第一法兰601可将第一抽气管602和外部抽气设备进行连接,将反应完全后的产物抽出。
进一步, 所述加热组件还包括托板12;靠近所述托板12顶部的一侧设有第九凹槽1202;所述第九凹槽1202的底部设有第五通孔1201;所述托板12设置在所述石英管10内;所述托板12的底部与所述第一板体5相固定;所述上仓体904的顶部还设有第六通孔903;所述第一板体5的底部还设有第七通孔501;所述第六通孔903和第七通孔501同轴设置;所述石英管10与所述第七通孔501相对应的外壁还开设第十凹槽1001。本领域技术人员可以理解,所述托板12为石墨材质制作;石英管10为透明透明材质制作,通过第十凹槽便于观察托板12上的反应物的生长状态。
进一步,所述第一板体5还设有贯穿其长度方向的第八通孔505和第九通孔507;所述第二板体1还设有贯穿其长度方向的第十通孔105和第十一通孔107;所述第十通孔105的一端与进水管2相连接;远离所述第十通孔105的一端与所述第九通孔507的一端通过U形管7相连接;所述第九通孔507的另一端与所述第八通孔505的一端通过U形管7相连接;所述第八通孔505的另一端与所述第十一通孔107的一端通过U形管7相连接;所述第十一通孔107的另一端与出水管4相连接。本领域技术人员可以理解,所述第十通孔105、第九通孔507、第八通孔505和第十一通孔107依次连通后,通过外部冷却液的循环,可降低第一板体5和第二板体1的温度,从而避免第一板体5和第二板体1温度过高,对操作人员造成伤害。
进一步,所述第一板体5和第二板体1的四个顶角均设有同轴设置的螺纹孔;所述第一板体5和第二板体1通过螺栓将二者相锁固。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种化学气相淀积薄膜制备装置,其特征在于,包括设有第一通孔的加热组件、两端开口的石英管(10)、进气组件(3)和抽气组件(6);所述石英管(10)穿设在所述第一通孔内;所述进气组件(3)和抽气组件(6)分别和所述石英管(10)的两端相连接;
所述加热组件包括第一板体(5)和第二板体(1);所述第二板体(1)设置在所述第一板体(5)的顶部;所述第一板体(5)的顶部表面开设有贯穿其长度方向的第一凹槽(503);所述第二板体(1)底部表面开设有贯穿其长度方向的第二凹槽(104);所述第一凹槽(503)和第二凹槽(104)结构相同;所述第一凹槽(503)和第二凹槽(104)的横截面均为半圆形;所述第一凹槽(503)和第二凹槽(104)围合成所述第一通孔。
2.如权利要求1所述的化学气相淀积薄膜制备装置,其特征在于,所述加热组件还包括加热线圈(11);所述第一板体(5)的顶部还开设有第三凹槽(502);所述第二板体(1)的底部还开设有第四凹槽(103);所述加热线圈(11)套接在所述石英管(10)上;所述加热线圈(11)设置在所述第三凹槽(502)和第四凹槽(103)围合的空腔内;所述第四凹槽(103)的底部还设有第二通孔(101);所述加热线圈(11)的末端穿出所述第二通孔(101)。
3.如权利要求2所述的化学气相淀积薄膜制备装置,其特征在于,所述加热组件还包括保温仓;所述保温仓包括上仓体(904)和下仓体(902);所述下仓体(902)装配在所述第三凹槽(502)内;所述上仓体(904)装配在所述第四凹槽(103)内;所述上仓体(904)和下仓体(902)的两侧壁均开设有同轴设置的第五凹槽(901);所述石英管(10)贯穿所述保温仓;所述加热线圈(11)设置在所述保温仓内。
4.如权利要求3所述的化学气相淀积薄膜制备装置,其特征在于,所述加热组件还包括一设有测温端的测温件(8);所述第二板体(1)的一侧设有第六凹槽(106);所述第六凹槽(106)与所述第二通孔(101)相贯通;所述测温件(8)的测温端依次插入所述第六凹槽(106)和第二通孔(101)后和所述上仓体(904)的顶部表面相抵。
5.如权利要求4所述的化学气相淀积薄膜制备装置,其特征在于,所述进气组件(3)包括第一固定板(303)、第一进气管(302)和第一螺母(301);所述第一板体(5)沿其长度方向的两侧还设有第七凹槽(504);所述第二板体(1)沿其长度方向的两侧还设有第八凹槽(102);所述第一固定板(303)固定在所述第一板体(5)一端的第七凹槽(504)和第八凹槽(102)围合成的槽体内;所述第一固定板(303)上还有第三通孔(304);所述第一进气管(302)穿设所述第三通孔(304)和所述第一固定板(303)相固定;所述第一进气管(302)的一端和所述第一螺母(301)相固定,另一端插入所述石英管(10)内。
6.如权利要求5所述的化学气相淀积薄膜制备装置,其特征在于,所述抽气组件(6)包括第二固定板(603)和第一抽气管(602);所述第二固定板(603)上设有第四通孔(604);所述第一抽气管(602)固定在所述第二固定板(603)的一侧,且与所述第四通孔(604)同轴设置;所述第二固定板(603)固定在所述第一板体(5)另一端的第七凹槽(504)和第八凹槽(102)围合成的槽体内;所述第一抽气管(602)远离所述第二固定板(603)的一端还固定第一法兰(601)。
7.如权利要求6所述的化学气相淀积薄膜制备装置,其特征在于, 所述加热组件还包括一托板(12);靠近所述托板(12)顶部的一侧设有第九凹槽(1202);所述第九凹槽(1202)的底部设有第五通孔(1201);所述托板(12)设置在所述石英管(10)内;所述托板(12)的底部与所述第一板体(5)相固定;所述上仓体(904)的顶部还设有第六通孔(903);所述第一板体(5)的底部还设有第七通孔(501);所述第六通孔(903)和第七通孔(501)同轴设置;所述石英管(10)与所述第七通孔(501)相对应的外壁还开设第十凹槽(1001)。
8.如权利要求7所述的化学气相淀积薄膜制备装置,其特征在于,所述第一板体(5)还设有贯穿其长度方向的第八通孔(505)和第九通孔(507);所述第二板体(1)还设有贯穿其长度方向的第十通孔(105)和第十一通孔(107);所述第十通孔(105)的一端与进水管(2)相连接;远离所述第十通孔(105)的一端与所述第九通孔(507)的一端通过U形管(7)相连接;所述第九通孔(507)的另一端与所述第八通孔(505)的一端通过U形管(7)相连接;所述第八通孔(505)的另一端与所述第十一通孔(107)的一端通过U形管(7)相连接;所述第十一通孔(107)的另一端与出水管(4)相连接。
9.如权利要求8所述的化学气相淀积薄膜制备装置,其特征在于,所述第一板体(5)和第二板体(1)的四个顶角均设有同轴设置的螺纹孔;所述第一板体(5)和第二板体(1)通过螺栓将二者相锁固。
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- 2023-12-29 CN CN202311839320.1A patent/CN117488281B/zh active Active
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