低压化学气相沉积镀膜设备的炉管机构的制作方法

本技术涉及一种低压化学气相沉积镀膜设备的炉管机构。

背景技术：

1、低压力化学气相沉积(lpcvd)是一种常用的薄膜制备技术，它利用化学反应在低压力下将气态前驱体转化为固态薄膜。lpcvd技术具有高纯度、高均匀性、高质量、可控性等优点，因此在微电子、光电子、材料科学等领域得到广泛应用。lpcvd技术的基本原理是将气态前驱体引入反应室中，在高温下进行化学反应,生成固态薄膜。低压力环境有利于减少气体分子之间的碰撞，从而提高反应速率和薄膜质量。此外，lpcvd技术还可以通过控制反应温度、气体流量、反应时间等参数来调节薄膜的厚度、成分和结构。

2、低压力化学气相沉积(lpcvd)为硅片镀膜过程中，低压化学气相沉积镀膜作业中使用镀膜装置(无论是载片舟、舟托架或者金属炉管)会长时间处于650°～700°的高温环境中，目前现有的镀膜装置多采用石英材质，石英材质的热膨胀系数为5.5×10-7/℃，石英在温度变化时不易发生热胀冷缩，但是石英材质的镀膜装置具有很强的脆性，其在受到冲击或压力时，容易断裂或破碎。而且石英的热膨胀系数相对较小，在快速的温度变化下，由于热膨胀和收缩的不同，可能会产生内应力，导致石英镀膜装置开裂或破损。

3、如果采用其他材质可能具有其他缺点，以不锈钢材料为例，具有以下缺点：(1)、一般的不锈钢材料的热膨胀系数为17×10-6/℃，不锈钢材料的热膨胀系数与石英材质的热膨胀系数相差较大，使用不锈钢材料制作的镀膜装置可能会对硅片造成损伤；(2)、在镀膜装置应用至低压力化学气相沉积(lpcvd)作业前，需要先在镀膜装置表面通常需要镀上一层二氧化硅膜(sio2)，但是长时间使用后，二氧化硅膜会与不锈钢材质的镀膜装置表面分离、脱落，影响镀膜的效果。

4、传统的炉管机构往往存在因磕碰造成石英材质的炉管损坏问题，进而导致镀膜过程中出现变形、开裂等现象，影响镀膜效果。因此，开发一种新型的低压化学气相沉积镀膜的炉管机构，对于提高镀膜质量和效率具有重要意义。

5、申请号为cn201921614657.1的实用新型公开了一种lpcvd双层炉管结构，涉及多晶硅制造领域，包括有双层炉管，所述双层炉管包括有石英内管、石英外管、炉门、内管法兰、外管法兰、管内支撑装置、密封圈，石英内管作为工艺管，石英外管作为真空密封管，管内支撑装置包括有支撑块，所述支撑块设置在石英内管与石英外管之间，石英外管通过外管法兰与加热炉腔固定在一起，内管法兰、外管法兰均加工有密封垫和密封圈凹槽，两个法兰衔接处通过密封圈进行密封，炉门前端为实心表面平整圆形构造，尾端采用开孔，尾端通过内管法兰、外管法兰共同固定。

6、但是上述专利的技术方案中炉管机构也没有解决现有炉管机构易损坏的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种低压化学气相沉积镀膜设备的炉管机构，以解决上述背景技术中的技术问题：

2、(1)通过改变炉管的材质，实现提高炉管的硬度和尺寸稳定性，从而提高镀膜质量和效率。

3、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

4、一种低压化学气相沉积镀膜设备的炉管机构；

5、包括真空端盖、进口法兰、出口法兰和炉管主体，炉管主体内孔为低压化学气相沉积镀膜的作业腔室，进口法兰套装在炉管主体一侧端口处，出口法兰套装在炉管主体另一侧端口处，真空端盖与出口法兰密封配合，炉管主体的材质选用因瓦合金。

6、在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

7、进一步，所述真空端盖上安装有与炉管主体内孔相通的真空抽气管道。

8、进一步，所述炉管主体外壁两侧分别对应进口法兰和出口法兰位置套装有内侧法兰，内侧法兰与低压化学气相沉积镀膜设备配合。

9、进一步，所述进口法兰与内侧法兰之间设有中间冷却套。

10、进一步，所述炉管主体内壁镀上二氧化硅膜、多晶硅薄膜中的一种或者两种。

11、本低压化学气相沉积镀膜设备的炉管主体采用因瓦合金材质，因瓦合金材质炉管主体的热膨胀系数与石英材质炉管主体的热膨胀系数相差不大，符合低压化学气相沉积镀膜的要求，还可以有效减少石英材质炉管主体在日常使用中的损坏，大大提升了炉管主体的使用寿命，因瓦合金材质炉管主体可以作为现有石英材质炉管主体的替代。

12、本低压化学气相沉积镀膜设备的炉管主体具有以下优点：

13、(1)采用因瓦合金材料制备，具有低热膨胀系数、高温稳定性好等优点，可以有效提高炉管主体的耐高温性能和尺寸稳定性；

14、(2)低压化学气相沉积镀膜设备中其他部件均采用因瓦合金材料制备，可以保证整体性能的一致性；

15、(3)适用于低压化学气相沉积镀膜工艺，可以提高镀膜质量和效率。

技术特征：

1.一种低压化学气相沉积镀膜设备的炉管机构，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的低压化学气相沉积镀膜设备的炉管机构，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的低压化学气相沉积镀膜设备的炉管机构，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的低压化学气相沉积镀膜设备的炉管机构，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的低压化学气相沉积镀膜设备的炉管机构，其特征在于：

技术总结本技术给出了一种低压化学气相沉积镀膜设备的炉管机构；包括真空端盖、进口法兰、出口法兰和炉管主体，炉管主体内孔为低压化学气相沉积镀膜的作业腔室，进口法兰套装在炉管主体一侧端口处，出口法兰套装在炉管主体另一侧端口处，真空端盖与出口法兰密封配合，炉管主体的材质选用因瓦合金。因瓦合金材质炉管主体符合低压化学气相沉积镀膜的要求，提升了炉管主体的使用寿命。技术研发人员：葛怀庆,王杨阳,房如枫,杨陆晗受保护的技术使用者：普乐新能源（蚌埠）有限公司技术研发日：20231115技术公布日：2024/6/13