一種適用於大型化學氣相沉積爐的沉積氣路系統的製作方法

2023-05-03 03:17:36 2

專利名稱：一種適用於大型化學氣相沉積爐的沉積氣路系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種沉積爐的沉積氣路系統，特別是涉及一種適用於大型化學氣 相沉積爐的沉積氣路系統。
背景技術：
化學氣相沉積是一種被廣泛應用於生產新型材料(如C/C、C/SiC、SiC/SiC等複合 材料)的工藝方法。隨著社會的發展、技術的進步，航天、航空、交通等諸多領域對化學氣相 沉積材料有了更高的要求，材料或製品的尺寸在向大型化發展。沉積均勻性是化學氣相沉 積的一個十分重要的質量指標，但是由於目前沒有適用於大型真空化學氣相沉積爐的沉積 氣路系統，要保證大型(特別是高度尺寸很大)材料或製品化學氣相沉積均勻性卻十分困 難，這就阻礙了大型化學氣相沉積爐的開發，制約了大型(特別是高度尺寸很大)材料或制 品的化學氣相沉積。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能保證大型特別是高度尺寸很大的 材料或製品化學氣相沉積均勻性的適用於大型化學氣相沉積爐的沉積氣路系統。為了解決上述問題，本實用新型提供的一種適用於大型化學氣相沉積爐的沉積氣 路系統，包括混合氣體供氣管路、排氣管路和沉積室，所述的沉積室的頂部均勻排布設有多 個與所述的混合氣體供氣管路連接的喇叭形頂部進氣管，在所述的沉積室的底部均勻排布 設有多個與所述的排氣管路連接的喇叭形排氣管。多個所述的喇叭形頂部進氣管採用緊密相靠均勻排布設置在所述的沉積室的頂 部，多個所述的喇叭形排氣管採用緊密相靠均勻排布設置在所述的沉積室的底部。所述的喇叭形頂部進氣管設有傾斜微螺旋槽。所述的沉積室的側壁設有至少一個與所述的供氣管路連接的喇叭形側壁進氣管。所述的喇叭形側壁部進氣管內設有傾斜微螺旋槽。所述的喇叭形頂部進氣管和所述的喇叭形排氣管均分別設有可獨立調節和控制 的調節閥。每個所述的喇叭形側壁部進氣管均設有可獨立調節和控制的調節閥。與所述的喇叭形排氣管連接的每個所述的排氣管路上設有絕對壓力變送器和電 動調節閥。採用上述技術方案的適用於大型化學氣相沉積爐的沉積氣路系統，與目前通用及 普通的化學氣相沉積爐的沉積氣路系統比較，本實用新型具有以下優點1、採用特殊結構形式的喇叭形頂部進氣管和喇叭形排氣管，喇叭形頂部進氣管設 有傾斜微螺旋槽，布氣面積大，氣體呈旋流狀態進入沉積室，沉積室內的氣流場均勻穩定。2、喇叭形頂部進氣管布置在沉積室的頂部，有利於氣體從上至下流動，保證沉積 質量。[0015]3、在沉積室的側壁上增加布置了喇叭形側壁進氣管(根據工件尺寸的大小，在沉 積室的四個側壁上均可布置)，有效滿足了高度尺寸很大的材料或製品化學氣相沉積均勻 性問題。4、喇叭形排氣管布置在沉積室的底部，有利於氣體的排出。5、排氣管路上增加設有絕對壓力變送器和電動調節閥，進行自動調節，保證沉積 室內壓力恆定，實現恆定壓力下的氣相沉積。6、模塊式結構，根據沉積爐的大小，可採用多個相同形式的沉積氣路組成整臺沉 積爐的沉積氣路系統。綜上所述，本實用新型是一種能保證大型特別是高度尺寸很大的材料或製品化學 氣相沉積均勻性的適用於大型化學氣相沉積爐的沉積氣路系統。

圖1是本實用新型在沉積爐橫截面上的結構示意圖。圖2是本實用新型在沉積爐縱截面上的結構示意圖。圖3是本實用新型的頂部進氣管布置示意圖。圖4是本實用新型的排氣管布置示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。參見圖1、圖2、圖3和圖4，沉積爐爐體17內設有沉積室18，沉積室18的頂部緊 密相靠均勻排布設有9個分別與混合氣體供氣管路11連接的喇叭形頂部進氣管2，喇叭形 頂部進氣管2內設有傾斜微螺旋槽19，在沉積室18的底部採用緊密相靠均勻排布設置有9 個與排氣管路8連接的喇叭形排氣管4。沉積室18的側壁設有一個與混合氣體供氣管路 11連接的喇叭形側壁進氣管3，喇叭形側壁進氣管3內設有傾斜微螺旋槽19。玻璃轉子流 量計14和手動調節閥15通過第一供氣管路13與氣體混合罐16連接，玻璃轉子流量計14 的入口端通過第一供氣管路13與氣源(圖中未示出)相連，質量流量計12的入口端通過 混合氣體供氣管路11與氣體混合罐16連接，質量流量計12的出口端通過混合氣體供氣管 路11與電磁閥10的入口端連接，電磁閥10的出口端通過混合氣體供氣管路11分別與設 在沉積爐爐體17上的頂部進氣接口 1和側部進氣接口 9連接，電動調節閥6的入口端通過 排氣管路8與設在沉積爐爐體17上的排氣接口 5連接，電動調節閥6的出口端通過排氣管 路8與沉積爐的焦油捕集和處理裝置(圖中未示出)相連，排氣管路8上設有絕對壓力變 送器7，設在沉積室18頂部上的喇叭形頂部進氣管2的入口端與設在沉積爐爐體17上的頂 部進氣接口 1連接，設在沉積室18上的喇叭形側壁進氣管3的入口端與設在沉積爐爐體17 上的側部進氣接口 9連接，設在沉積室18上的喇叭形排氣管4的出口端與設在沉積爐爐體 17上的排氣接口 5連接。喇叭形頂部進氣管2、喇叭形側壁進氣管3和喇叭形排氣管4均採用石墨材料製造。氣體混合罐16採用不鏽鋼製造。沉積氣路的各個進氣和排氣迴路均是可獨立調節和控制的。[0029] 參見圖1和圖2，將沉積爐爐體17的內腔抽至真空狀態後將沉積室18加熱至規定 的工藝溫度。調節各沉積氣體氣路的手動調節閥15，使氣體的混合比例達到工藝要求，按工 藝要求設定好各沉積氣體氣路的質量流量計12的流量設定值，開啟各沉積氣體氣路的電 磁閥10，通過沉積爐的電氣控制系統對質量流量計12的控制，向沉積室18充入流量穩定 的混合氣體。沉積後的尾氣由喇叭形排氣管4收集，通過電動調節閥6和排氣管路8排出 爐外，設在排氣管路8上的絕對壓力變送器7檢測排氣壓力，並將檢測信號饋送到沉積爐的 電氣控制系統的沉積室壓力調節器，調節器對電動調節閥6進行PID調節，實現恆壓氣相沉 積。
權利要求1.一種適用於大型化學氣相沉積爐的沉積氣路系統，包括混合氣體供氣管路(11)、排 氣管路(8)和沉積室(18)，其特徵是所述的沉積室(18)的頂部均勻排布設有多個與所述 的混合氣體供氣管路(11)連接的喇叭形頂部進氣管O)，在所述的沉積室(18)的底部均勻 排布設有多個與所述的排氣管路(8)連接的喇叭形排氣管G)。
2.根據權利要求1所述的適用於大型化學氣相沉積爐的沉積氣路系統，其特徵是多 個所述的喇叭形頂部進氣管( 採用緊密相靠均勻排布設置在所述的沉積室(18)的頂部， 多個所述的喇叭形排氣管(4)採用緊密相靠均勻排布設置在所述的沉積室(18)的底部。
3.根據權利要求1或2所述的適用於大型化學氣相沉積爐的沉積氣路系統，其特徵是 所述的喇叭形頂部進氣管( 設有傾斜微螺旋槽(19)。
4.根據權利要求1或2所述的適用於大型化學氣相沉積爐的沉積氣路系統，其特徵是 所述的沉積室(18)的側壁設有至少一個與所述的供氣管路連接的喇叭形側壁進氣管(3)。
5.根據權利要求4所述的適用於大型化學氣相沉積爐的沉積氣路系統，其特徵是所 述的喇叭形側壁進氣管(3)內設有傾斜微螺旋槽(19)。
6.根據權利要求1或2所述的適用於大型化學氣相沉積爐的沉積氣路系統，其特徵是 每個所述的喇叭形頂部進氣管( 均連接有可獨立調節和控制的調節閥。
7.根據權利要求4所述的適用於大型化學氣相沉積爐的沉積氣路系統，其特徵是每 個所述的喇叭形側壁進氣管( 均連接有可獨立調節和控制的調節閥。
8.根據權利要求1或2所述的適用於大型化學氣相沉積爐的沉積氣路系統，其特徵是 與所述的喇叭形排氣管(4)連接的每個所述的排氣管路(8)上設有絕對壓力變送器(7)和 電動調節閥(6)。
專利摘要本實用新型公開了一種適用於大型化學氣相沉積爐的沉積氣路系統，包括多種混合氣體供氣管路(11)、排氣管路和沉積室(18)，所述的沉積室(18)的頂部均勻排布設有多個與所述的供氣管路連接的喇叭形頂部進氣管(2)，在所述的沉積室(18)的底部均勻排布設有多個與所述的排氣管路連接的喇叭形排氣管(4)。本實用新型是一種能保證大型特別是高度尺寸很大的材料或製品化學氣相沉積均勻性的適用於大型化學氣相沉積爐的沉積氣路系統。
文檔編號C23C16/455GK201933152SQ201020688018
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者戴煜, 羊建高, 譚興龍 申請人:戴煜, 羊建高, 譚興龍