一种中频感应加热化学气相沉积装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种中频感应加热化学气相沉积装置，包括石英管、感应石墨和衬底，石英管外壁上套设有线圈，感应石墨设置于石英管内，感应石墨下方设有底座，感应石墨与底座之间设有多根支撑管，通过支撑管支撑连接，感应石墨与底座之间设有移动支座，移动支座下端与底座上端支撑连接，衬底设置于移动支座上端，移动支座通过上下移动调节衬底与感应石墨的距离，石英管顶部设有进气装置，原料气体源通过进气管与进气装置连接，原料气体经进气装置进入石英管内腔，石英管下部设有泵。以中频感应加热器来提供热源，形成化学气相沉积，升温速率快，发热源寿命长，有利于寻找最佳的沉积温度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学气相沉积
，具体涉及一种中频感应加热化学气相沉积装置。
技术介绍
中频感应加热是利用交变的电流产生交变的磁场，这个交变的磁场使其中的金属导体或非金属导体(例如石墨)内部产生涡流(EddyCurrent)，将需要热处理的物体放置在电感线圈内，交变磁场就会贯通整个被加热的物体，在感应加热物体的内部产生与线圈内电流流向相反的感应涡流，由于感应加热的物体存在电阻，在强电流的情况下就产生大量的焦耳热，使感应加热物体温度迅速上升，从而达到热处理的目的，整个加热的过程极快，甚至可以在1秒之内完成。化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition，简称CVD)是制备各种薄膜材料的重要和普遍使用的技术。CVD技术通常采用焦耳传热来为基板与原料供热，例如常见的热丝化学气相沉积法(HFCVD)是通过电加热高熔点的灯丝(例如钼、钽、钨丝)向气体和基板传热，加热过程较长。中频感应加热化学气相沉积法的原理与HFCVD技术类似，不同的是中频感应加热化学气相沉积装置利用中频感应加热器对感应线圈中间的石墨管进行加热，产生的高温对通入的前驱体进行热激发，受激发的各种基团在下方的基板上进行沉积，感应加热过程十分迅速，大幅缩短预热时间。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种中频感应加热化学气相沉积装置，以中频感应加热器来提供热源，形成化学气相沉积，升温速率快，发热源寿命长，有利于寻找最佳的沉积温度。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种中频感应加热化学气相沉积装置，包括石英管、感应石墨和衬底，石英管外壁上套设有线圈，感应石墨设置于石英管内，感应石墨下方设有底座，感应石墨与底座之间设有多根支撑管，通过支撑管支撑连接，感应石墨与底座之间设有移动支座，移动支座下端与底座上端支撑连接，衬底设置于移动支座上端，移动支座通过上下移动调节衬底与感应石墨的距离，石英管顶部设有进气装置，原料气体源通过进气管与进气装置连接，原料气体经进气装置进入石英管内腔，石英管下部设有泵。接上述技术方案，感应石墨为管状中空结构。接上述技术方案，移动支座包括支座和中空陶瓷管，支座底部通过中空陶瓷管与底座上端连接，中空陶瓷管分为上中空陶瓷管和下中空陶瓷管，上中空陶瓷管下端套接于下中空陶瓷管的上端，上中空陶瓷管和下中空陶瓷管通过螺栓固定。接上述技术方案，中空陶瓷管内设有第二热电偶。接上述技术方案，感应石墨设置于线圈中心。接上述技术方案，支撑管材料为陶瓷。接上述技术方案，多个支撑管中任意一个内设有第一热电偶。接上述技术方案，所述支撑管个数为3～5个。接上述技术方案，所述进气管包括至少2根进气管，每根进气管上依次设有流量计和阀门。接上述技术方案，所述进气管的个数为3个，其中一个进气管上设有原料罐，原料罐设置于流量计和阀门之间。本专利技术具有以下有益效果：1、通过线圈、石英管和感应石墨形成中频感应加热器，以感应石墨为热源，以中频感应加热器来提供热源，形成化学气相沉积，具有升温速率快，控温准确的特点，感应石墨作为加热体的使用寿命较长，通过调节移动支座的高度能够控制衬底所处的温区，从而使衬底可以获得连续的温度变化，有利于寻找最佳的沉积温度。2、感应石墨为管状中空结构，原料气体可以从感应石墨的中空管进入，使沉积衬底不仅可以是平板形状，也可以是管状或其他形状。附图说明图1是本专利技术实施例中中频感应加热化学气相沉积装置的结构示意图；图中，11-线圈，12-石英管，13-进气装置，2-衬底，31-感应石墨，32-支座，41-第一热电偶，42-第二热电偶，43-中空陶瓷管，44-支撑管，51-第一螺栓，52-第二螺栓，6-底座，71-第一载流管，72-原料管，73-第三载流管，81-第一气体流量计，82-第二气体流量计，83-第三气体流量计，91-第一阀门，92-第二阀门，93-第三阀门，10-原料罐，101-泵。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。参照图1所示，本专利技术提供的一个实施例中的中频感应加热化学气相沉积装置，包括石英管12、感应石墨31和衬底2，石英管12外壁上套设有线圈11，感应石墨31设置于石英管12内，感应石墨31下方设有底座6，感应石墨31与底座6之间设有多根支撑管44，通过支撑管44支撑连接，感应石墨31与底座6之间设有移动支座，移动支座下端与底座6上端支撑连接，衬底2设置于移动支座上端，移动支座通过上下移动调节衬底2与感应石墨31的距离，石英管12顶部设有进气装置13，原料气体源通过进气管与进气装置13连接，原料气体经进气装置13进入石英管12内腔，石英管12下部设有泵101；线圈11通电后激发感应石墨31发热，原料气体在石英管12腔内的下降过程中流经感应石墨31时受热被激活，激活后原料气体的基团发生反应，在石英管12内腔发生沉积，在感应石墨31下方的衬底2上生长薄膜；通过线圈11、石英管12和感应石墨31形成中频感应加热器，以感应石墨31为热源，以中频感应加热器来提供热源，形成化学气相沉积，具有升温速率快，控温准确的特点，作为感应载体的石墨寿命优于传统热丝CVD的热丝材料，感应石墨31作为加热体的使用寿命较长，通过调节移动支座的高度能够控制衬底2所处的温区，从而使衬底2可以获得连续的温度变化，有利于寻找最佳的沉积温度。进一步地，感应石墨31为管状中空结构，原料气体可以从感应石墨31的中空管进入，使沉积衬底2不仅可以是平板形状，也可以是管状或其他形状。进一步地，感应石墨31为中空圆柱形。进一步地，移动支座包括支座32和中空陶瓷管43，支座32底部通过中空陶瓷管43与底座6上端连接，中空陶瓷管43分为上中空陶瓷管和下中空陶瓷管，上中空陶瓷管下端套接于下中空陶瓷管的上端，上中空陶瓷管和下中空陶瓷管通过第二螺栓52固定；通过调节上中空陶瓷管与下中空陶瓷管之间套接距离，调节支座32的高度。进一步地，支座32的材料为石墨，中空陶瓷管43中设有第二热电偶42。进一步地，第二热电偶42通过第一螺栓51与上中空陶瓷管连接固定。进一步地，感应石墨31设置于线圈11中心。进一步地，支撑管44材料为陶瓷。进一步地，多个支撑管44中任意一个内设有第一热电偶41。进一步地，所述支撑管44个数为4个。进一步地，所述进气管包括至少2根进气管，每根进气管上依次设有流量计和阀门；便于准确控制原料气体进气量。进一步地，所述进气管的个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中频感应加热化学气相沉积装置，其特征在于，包括石英管、感应石墨和衬底，石英管外壁上套设有线圈，感应石墨设置于石英管内，感应石墨下方设有底座，感应石墨与底座之间设有多根支撑管，通过支撑管支撑连接，感应石墨与底座之间设有移动支座，移动支座下端与底座上端支撑连接，衬底设置于移动支座上端，移动支座通过上下移动调节衬底与感应石墨的距离，石英管顶部设有进气装置，原料气体源通过进气管与进气装置连接，原料气体经进气装置进入石英管内腔，石英管下部设有泵。

【技术特征摘要】
1.一种中频感应加热化学气相沉积装置，其特征在于，包括石英管、感应石墨和衬底，
石英管外壁上套设有线圈，感应石墨设置于石英管内，感应石墨下方设有底座，感应石墨与
底座之间设有多根支撑管，通过支撑管支撑连接，感应石墨与底座之间设有移动支座，移动
支座下端与底座上端支撑连接，衬底设置于移动支座上端，移动支座通过上下移动调节衬底
与感应石墨的距离，石英管顶部设有进气装置，原料气体源通过进气管与进气装置连接，原
料气体经进气装置进入石英管内腔，石英管下部设有泵。
2.根据权利要求1所述的中频感应加热化学气相沉积装置，其特征在于，感应石墨为管
状中空结构。
3.根据权利要求1所述的中频感应加热化学气相沉积装置，其特征在于，移动支座包括
支座和中空陶瓷管，支座底部通过中空陶瓷管与底座上端连接，中空陶瓷管分为上中空陶瓷
管和下中空陶瓷管，上中空陶瓷管下端套接于下中空陶瓷管的上端，上中空陶瓷管和下中空
陶瓷管通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：章嵩，李登峰，徐伟清，涂溶，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42