[實(shí)用新型]一種利用熱CVD法的碳化硅沉積處理設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820348953.0
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN208167093U
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林培英;黃洪福;周玉燕;朱佰喜
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市志橙半導(dǎo)體材料有限公司
• 主分類號: C23C16/32
• 分類號: C23C16/32;C23C16/44;C23C16/458;C23C16/52;C23C16/455
• 代理公司: 廣州市天河廬陽專利事務(wù)所(普通合伙) 44244
• 代理人: 胡濟(jì)元

本實(shí)用新型公開一種利用熱CVD法的碳化硅沉積處理設(shè)備，包括爐體、氣液輸送裝置、爐腔加熱裝置、工件放置裝置、真空抽氣裝置以及電氣控制系統(tǒng)，其中：所述氣液輸送裝置包括氣液混合預(yù)熱裝置以及進(jìn)氣管網(wǎng)，所述進(jìn)氣管網(wǎng)一端與氣液混合預(yù)熱裝置連接，另一端設(shè)有連接在爐體上；所述爐體的底部設(shè)有爐門，所述爐門與驅(qū)動該爐門做升降運(yùn)動的爐門升降機(jī)構(gòu)連接；所述工件放置裝置包括工件托盤以及驅(qū)動工件托盤轉(zhuǎn)動的托盤驅(qū)動機(jī)構(gòu)，該工件放置裝置設(shè)置于爐門上；所述電氣控制系統(tǒng)包括控制器，該控制器分別與氣液輸送裝置、爐腔加熱裝置、爐門升降機(jī)構(gòu)以及托盤驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行電連接。該碳化硅沉積處理設(shè)備能實(shí)現(xiàn)碳化硅薄膜的自動化大批量生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種碳化硅沉積設(shè)備，具體涉及一種利用熱CVD法的碳化硅沉積處理設(shè)備。

背景技術(shù)

碳化硅涂層是一種常見的碳化硅制備方法，通過在目標(biāo)基體的表面涂上薄層，利用碳化硅的耐磨性、耐腐蝕性以及抗氧化性，為各種缺少相應(yīng)優(yōu)異特性的目標(biāo)基體提供有效的防護(hù)。其中，制備碳化硅涂層常用的方法為化學(xué)氣相沉積法(CVD)和先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法(PIP)等離子熱噴涂法等。目前，CVD法在國內(nèi)常見于實(shí)驗(yàn)室制備SiC樣品，將需制備SiC涂層的試樣放入反應(yīng)管中，以碳硅烷作為單一先驅(qū)體原料，在950-1300℃負(fù)壓條件下沉積SiC涂層在試樣表面，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的大批量生產(chǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)中雖然有一些工業(yè)化CVD法批量制備涂層，但是這些設(shè)備自動化程度不高，生產(chǎn)能力低，無法進(jìn)行大批量自動化生產(chǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動化大批量生產(chǎn)的利用熱CVD法的碳化硅沉積處理設(shè)備。

本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種利用熱CVD法的碳化硅沉積處理設(shè)備，包括爐體、用于向爐體輸送氣液介質(zhì)的氣液輸送裝置、用于對爐體的爐腔進(jìn)行加熱的爐腔加熱裝置、用于放置待處理工件的工件放置裝置、用于對爐腔進(jìn)行抽真空的真空抽氣裝置以及電氣控制系統(tǒng)，其中：

所述氣液輸送裝置包括氣液混合預(yù)熱裝置以及進(jìn)氣管網(wǎng)，所述進(jìn)氣管網(wǎng)一端與氣液混合預(yù)熱裝置連接，另一端設(shè)有若干個分布在爐體上的充氣口；

所述爐體的底部設(shè)有爐門，所述爐門與驅(qū)動該爐門做豎直方向運(yùn)動以實(shí)現(xiàn)爐門開啟或關(guān)閉的爐門升降機(jī)構(gòu)連接；

所述工件放置裝置包括工件托盤以及驅(qū)動工件托盤轉(zhuǎn)動的托盤驅(qū)動機(jī)構(gòu)，該工件放置裝置設(shè)置于爐門上；

所述電氣控制系統(tǒng)包括控制器，該控制器分別與氣液輸送裝置、爐腔加熱裝置、爐門升降機(jī)構(gòu)以及托盤驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行電連接。

上述利用熱CVD法的碳化硅沉積處理設(shè)備的工作原理是：

在電氣控制系統(tǒng)的控制下，爐門升降機(jī)構(gòu)帶動爐門打開，將待處理的石墨工件放置到工件托盤上，并由托盤驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動托盤轉(zhuǎn)動；真空抽氣裝置對爐腔進(jìn)行抽真空，然后由氣液輸送裝置向爐內(nèi)通入氬氣，然后進(jìn)行抽真空，再通入氬氣，反復(fù)多次，用氬氣置換爐內(nèi)的空氣；接著啟動爐腔加熱裝置對爐腔進(jìn)行加熱，同時繼續(xù)對沉積爐內(nèi)進(jìn)行抽真空，直至沉積爐內(nèi)的溫度達(dá)到所需的沉積溫度，接著保溫一定時間，待溫區(qū)平穩(wěn)后，再充入氬氣，使沉積爐內(nèi)達(dá)到一定壓力，然后再對沉積爐進(jìn)行抽真空；接著讓氫氣、氬氣以及烷烴同時通入到氣液混合預(yù)熱裝置中，形成混合氣體，并且向氣液混合預(yù)熱裝置通入液態(tài)氯硅烷，由氣液混合預(yù)熱裝置對混合氣體和液態(tài)氯硅烷進(jìn)行預(yù)熱，使液態(tài)氯硅烷充分氣化，并與混合氣體充分混合，進(jìn)而通過進(jìn)氣管網(wǎng)將帶有氯硅烷的混合氣體通入到沉積爐內(nèi)；經(jīng)過一定的沉積時間后，停止向氣液混合預(yù)熱裝置中輸送氫氣、氯硅烷以及烷烴，保持氬氣的輸送，對沉積爐進(jìn)行沖洗和降溫；然后對沉積爐內(nèi)進(jìn)行充氣，待壓力達(dá)到一定值后，打開爐體，取出帶有碳化硅涂層的石墨工件。