一種雙層石英筒的製作方法

2023-05-23 20:13:46 1

專利名稱：一種雙層石英筒的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種雙層石英筒，其用於半導體器件例如發光二極體的晶片的製造。
背景技術：
半導體器件例如發光二極體的晶片的製造一般採用化學氣相沉積工藝。該工藝通常在化學氣相沉積反應器中進行。化學氣相沉積反應器設計在獲得半導體製造所需的高質量膜方面是關鍵因素。高質量膜沉積的氣流動力學優選層流，以實現高生長效率和均勻性。 目前的化學氣相沉積反應器設計包括轉盤反應器、行星式旋轉反應器以及緊耦合噴嘴。這些反應器通常在低壓和較低溫度下運轉良好，但是在高壓強和溫度的條件下使用時，大量熱對流自然地發生，對生長工藝造成不利幹擾。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種可作為發光二極體晶片反應器的雙層石英筒。為解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案
一種雙層石英筒，其包括構成石英筒外形的外筒體、設置在外筒體內且高度低於外筒體的內筒體以及水平設置在內筒體頂端的晶片承載臺，內筒體與外筒體共底面，且二者的軸心線重合，所述外筒體在其低於晶片承載臺的側壁上開設有多個沿著外筒體的周向均勻分布的通氣孔，在外筒體的內側表面與內筒體的外側表面之間形成有與通氣孔連通的氣體通道。優選地，所述通氣孔為6 10個，最優選7個。所述的雙層石英筒還包括與外筒體配套使用用於封住外筒體的頂蓋。由於採用以上技術方案的實施，本發明與現有技術相比具有如下優點
本發明雙層石英筒結構簡單，且設計巧妙，通過外筒體上的通氣孔向筒內均勻通入化學沉積要求的化學氣體，該化學氣體經過氣體通道後，進入到晶片承載臺的上方，並繼而均勻沉積在承載臺的晶片上。採取該結構的反應器，即使在高壓強和溫度的條件下使用，膜生長也始終處於層流氣流下，保證膜生長效率和均勻性。


下面結合具體的實施例，對本發明做進一步詳細的說明。圖1為根據本發明的雙層石英筒的結構示意圖(半剖)； 圖2為圖1的俯視示意圖3根據本發明的雙層石英筒的工作原理圖4為雙層石英筒製作工藝中的焊接示意圖5為雙層石英筒製作工藝中所用弧形成型石墨模具的結構示意其中1、外筒體；2、內筒體；10、通氣孔；3、晶片承載臺；4、頂蓋；6、弧形成型石墨模具；7、弧形連接段；8、氣體通道；9、三角區域；11、焊絲。
具體實施例方式實施例1
如圖1和2所示，按照本實施例的雙層石英筒包括構成石英筒外形的外筒體1、設置在外筒體1內且高度低於外筒體1的內筒體2以及水平設置在內筒體2頂端的晶片承載臺3。 內筒體2與外筒體1共底面，且二者的軸心線重合，所述外筒體1在其低於晶片承載臺3的側壁上開設有多個沿著外筒體1的周向均勻分布的通氣孔10，在外筒體1的內側表面與內筒體2的外側表面之間形成有與通氣孔10連通的氣體通道8。如圖3所示，通過外筒體1上的通氣孔10向筒內均勻通入化學沉積要求的化學氣體，該化學氣體經過氣體通道8後，進入到晶片承載臺3的上方，並繼而均勻沉積在晶體承載臺8的晶片上。採取該結構的反應器，即使在高壓強和溫度的條件下使用，膜生長也始終處於層流氣流下，保證膜生長效率和均勻性。 該雙層石英筒可通過如下步驟來製作
(1)、製作外筒體取一熔凝石英管，利用氫氧焰加熱熔凝石英管的下埠使處於熔融狀態，參見圖4和圖5，利用二次成型車床及弧形成型石墨模具6將熔凝石英管的下端內翻形成弧形連接段7，經電加熱退火處理，通過切割後在數控加工中心進行鑽孔處理以形成所述通氣孔10，並將熔凝石英管的上埠銑錐面，再將弧形連接段7的內端倒斜角；
(2)製作雙層石英筒取另一熔凝石英管，經過劃線切割，兩頭磨口到精度，用氫氟酸去金屬離子、純水清洗後進行燒結處理，具體是採用熔凝石英焊絲進行焊接，焊接時，將該熔凝石英管放置在步驟(1)所製作的外筒體內，熔凝石英管的外壁與外圈的弧形連接段的內端斜邊的上端接觸，使得在熔凝石英管的外壁與弧形連接段的內端斜邊之間構成一三角區域9，將焊絲11的一端對著該三角區域9進行焊接，確保接頭無氣泡、生料，焊接完成後，進行電加熱退火處理，打磨焊接處多餘料，使表面成流線型，再經氫氟酸去金屬離子、純水清洗，之後進行氫氧焰火焰表面拋光，再次進行電加熱退火處理，最後進行表面噴砂處理和將晶片承載臺3安裝在內筒體2的頂端即得所述雙層石英筒。 以上對本發明做了詳盡的描述，其目的在於讓熟悉此領域技術的人士能夠了解本發明的內容並加以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍，凡根據本發明的精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍內。
權利要求
1.一種雙層石英筒，其特徵在於所述雙層石英筒包括構成所述石英筒外形的外筒體 (1)、設置在所述外筒體(1)內且高度低於所述外筒體(1)的內筒體(2)以及水平設置在所述內筒體(2)頂端的晶片承載臺(3)，所述內筒體(2)與所述外筒體(1)共底面，且二者的軸心線重合，所述外筒體(1)在其低於所述晶片承載臺(3)的側壁上開設有多個沿著外筒體 (1)的周向均勻分布的通氣孔(10)，在所述外筒體(1)的內側表面與所述內筒體(2)的外側表面之間形成有與所述通氣孔(10)連通的氣體通道(8)。
2.根據權利要求1所述的雙層石英筒，其特徵在於所述通氣孔(10)為6 10個。
3.根據權利要求2所述的雙層石英筒，其特徵在於所述通氣孔(10)為7個。
4.根據權利要求1所述的雙層石英筒，其特徵在於所述雙層石英筒還包括與所述外筒體(1)配套使用用於封住所述外筒體(1)的頂蓋(4 )。
全文摘要
本發明涉及一種雙層石英筒，其包括構成石英筒外形的外筒體、設置在外筒體內且高度低於外筒體的內筒體以及水平設置在內筒體頂端的晶片承載臺，內筒體與外筒體共底面，且二者的軸心線重合，所述外筒體在其低於晶片承載臺的側壁上開設有多個沿著外筒體的周向均勻分布的通氣孔，在外筒體的內側表面與內筒體的外側表面之間形成有與通氣孔連通的氣體通道。本發明雙層石英筒結構簡單，且設計巧妙，採取該結構的反應器，即使在高壓強和溫度的條件下使用，膜生長也始終處於層流氣流下，保證膜生長效率和均勻性。
文檔編號C23C16/455GK102226271SQ20111012089
公開日2011年10月26日 申請日期2011年5月11日 優先權日2011年5月11日
發明者沈法松 申請人:蘇州凱西石英電子有限公司