一种化学气相沉积炉及碳化物涂层的制备系统的制作方法

本申请涉及化学气相沉积结构，尤其涉及一种化学气相沉积炉及碳化物涂层的制备系统。

背景技术：

1、化学气相沉积(cvd)是一种在气相或气固界面上发生反应生成固态沉积物的过程，化学气相沉积方法也应用于碳化物涂层的制备。

2、化学气相沉积的过程通常发生在沉积炉的坩埚内，沉积过程中沉积炉内需要保持一定的温度和气压。对于高温沉积来说，需要在坩埚外部设置保温层和加热装置，但是由于坩埚内需要不断通入反应气体，因此坩埚内气压会高于外部气压，因此存在反应气体外逸的问题，进而导致保温层与外逸气体反应，会降低保温层的使用寿命。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例致力于提供一种化学气相沉积炉，包括：

2、壳体；

3、石墨坩埚，设置于所述壳体内，所述石墨坩埚的内部设有第一容腔；

4、保温层，包覆于所述石墨坩埚的外表面处；

5、石英管，设置于所述保温层的外圆周表面的外部；

6、上炉盖和下炉盖，分别设置于所述保温层的顶部和底部，所述上炉盖、所述下炉盖、所述石英管和所述石墨坩埚共同形成第二容腔，所述第二容腔的气压大于所述第一容腔的气压。

7、可选地，所述保温层包括：

8、石墨硬毡，设置于所述石墨坩埚的底面处；

9、石墨软毡，包裹于所述石墨坩埚的顶面和圆周表面处。

10、可选地，所述第一容腔的底部和顶部分别设有进气管和出气管；

11、所述第一容腔的顶部设有挡流板，所述挡流板位于所述出气管的下方。

12、可选地，所述第一容腔的底部设有以预设转速转动的旋转基台，用于放置基体。

13、可选地，所述进气管与所述旋转基台的中心对齐，且所述进气管的出气口位于所述旋转基台的上方。

14、可选地，所述石英管的外部还设置有感应线圈，用于加热所述石墨坩埚内的气体。

15、特别地，本实用新型还提供了一种碳化物涂层的制备系统，包括上述任一项所述的化学气相沉积炉。

16、可选地，碳化物涂层的制备系统还包括真空系统和尾气处理系统；

17、所述真空系统包括依次连接的收粉器、阀组和真空泵组，所述收粉器与所述出气管相连，所述真空泵组包括全程工作的低真空泵和工作于沉积开始前和结束后的高真空泵。

18、可选地，所述低真空泵和所述高真空泵的内表面镀有防腐蚀涂层。

19、可选地，所述尾气处理系统包括风机、以及沿气流方向依次布置的喷淋塔和活性炭箱，所述风机用于将气流从所述活性炭箱中导出。

20、根据本实用新型的第一方面，设置的石英管、上炉盖和下炉盖能够在石墨坩埚的外部形成封闭的第二容腔，通过控制第二容腔内的气压大于第一容腔内的气压，防止第一容腔内的气体逸出污染石墨坩埚外部的部件，例如会与气体反应的保温层，而造成保温效果变差，降低保温层寿命，无法保证气体的反应温度等问题。

21、根据本实用新型的第二方面，通过在石墨坩埚的顶面和圆周表面处设置石墨软毡，在石墨坩埚的底面设置石墨硬毡，分配合理，能够更好地保证保温效果。

22、根据本实用新型的第三方面，通过在石墨坩埚的第一容腔的顶部设置挡流板，该挡流板位于出气管下方，一方面能够阻挡从第一容腔底部的进气管集中流入的混合气体，分散气体并降速，有利于形成厚度更加均匀的涂层，另一方面也能阻挡部分的混合气体从出气管流出，从而减少涂层原料的损耗。

23、根据本实用新型的第四方面，采用低真空泵和高真空泵的组合，在沉积时压力比较大，只需要使用低真空泵，沉积完成后高真空泵能把沉积室的气体抽干净，提高涂层的纯度，采用高低泵的组合更适配沉积工况，并能够提升泵体使用寿命。

技术特征：

1.一种化学气相沉积炉，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的化学气相沉积炉，其特征在于，所述保温层包括：

3.根据权利要求1所述的化学气相沉积炉，其特征在于，所述第一容腔的底部和顶部分别设有进气管和出气管；

4.根据权利要求3所述的化学气相沉积炉，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的化学气相沉积炉，其特征在于，

6.根据权利要求1-5中任一项所述的化学气相沉积炉，其特征在于，所述石英管的外部还设置有感应线圈，用于加热所述石墨坩埚内的气体。

7.一种碳化物涂层的制备系统，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的化学气相沉积炉。

8.根据权利要求7所述的碳化物涂层的制备系统，其特征在于，还包括真空系统和尾气处理系统；

9.根据权利要求8所述的碳化物涂层的制备系统，其特征在于，所述低真空泵和所述高真空泵的内表面镀有防腐蚀涂层。

10.根据权利要求8所述的碳化物涂层的制备系统，其特征在于，所述尾气处理系统包括风机、以及沿气流方向依次布置的喷淋塔和活性炭箱，所述风机用于将气流从所述活性炭箱中导出。

技术总结本技术提供了一种化学气相沉积炉及碳化物涂层的制备系统，属于化学气相沉积结构技术领域。化学气相沉积炉包括：壳体；石墨坩埚，设置于所述壳体内，所述石墨坩埚的内部设有第一容腔；保温层，包覆于所述石墨坩埚的外表面处；石英管，设置于所述保温层的外圆周表面的外部；上炉盖和下炉盖，分别设置于所述保温层的顶部和底部，所述上炉盖、所述下炉盖、所述石英管和所述石墨坩埚共同形成第二容腔，所述第二容腔的气压大于所述第一容腔的气压。本技术的化学气相沉积炉能够有效防止反应气体外逸。技术研发人员：石林,杨倩倩受保护的技术使用者：苏州清研半导体科技有限公司技术研发日：20231108技术公布日：2024/6/13