一种化学气相沉积炉以及一种化学气相沉积系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化学气相沉积技术领域，具体涉及一种化学气相沉积炉以及一种化学气相沉积系统。
【背景技术】
[0002]化学气相沉积(Chemical vapor deposit1n，简称CVD)是近几十年发展起来的制备无机材料的新技术。化学气相沉积是反应物质在真空条件下，两种或者两种以上的气体物质在基体上发生化学反应，生成固态物质沉积在基体表面，进而制得固体材料的工艺技术。化学气相淀积法已经广泛用于提纯物质、研制新晶体、淀积各种单晶、多晶或玻璃态无机薄膜材料、红外材料等。
[0003]化学气相沉积系统包括化学气相沉积炉、向所述化学气相沉积炉提供气体的气体输送系统，与化学气相沉积炉相连通的真空系统，与化学气相沉积炉相连接的粉尘收集系统以及与真空系统相连的尾气处理系统。
[0004]一般化学相沉积系统采用的化学气相沉积炉基本上为单一沉积室，单一腔室的化学气相沉积炉对于小的炉体来说应用起来比较方便，但是对于大量的工业化生产上，采用单一腔室的化学气相沉积炉生产成本比较高，且操作起来不方便。另外化学气相沉积过程中会产生粉尘，若粉尘不能很好的有效的处理，将会对产品的性能有着极大的影响，严重时可能会导致整个化学气相沉积过程的终止。
[0005]清远先导材料有限公司针对上述问题申请的《一种多腔室石墨沉积装置及化学气相沉积炉》专利，提出了解决此问题的方案，该专利中提到了利用多个沉积室，同时在化学气相沉积炉中的沉积装置上方增加了收尘机构，所述收尘机构设有用于收集所述沉积室逸出的粉尘的收尘容器以及用于供所述沉积室逸出的粉尘通过并流向所述收尘容器的收尘通道，上述化学气相沉积炉在实际的应用过程，增加的收尘机构使化学气相沉积过程中产生的粉尘能够在经过收尘通道时或经过后在收尘容器中沉淀下来被收集，但是上述改进增加了沉积系统化学气相沉积炉的复杂性，同时未沉积到沉积室装置里面的产品进入到了沉积系统装置的顶部，增加了系统堵塞的几率，同时降低了沉积后产品的厚度，影响产品的性能，降低了产品的转化率。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种化学气相沉积炉以及一种化学气相沉积系统，采用本发明提供的化学气相沉积炉降低了系统堵塞的几率，并且制备的产品厚度增加，大大提高了产品的转化率，扩大了产品的应用范围。
[0007]本发明提供了一种化学气相沉积炉，包括:
[0008]用于盛放固体原料并向所述沉积室供送气态原料的原料供给装置(I);
[0009]设置于所述原料供给装置上方的两个及以上的沉积装置(2);
[0010]设置于所述沉积装置上方的收料装置，所述收料装置包括一个收料盒(3)、设置于所述收料盒⑶顶部的收料盒盖(12)以及开设于所述收料盒盖(12)处的出气筒(5)，所述收料盒(3)为一个内部贯通的腔室，所述出气筒(5)的下端与所述收料盒(3)的腔室连通。
[0011]优选的，所述原料供给装置与所述沉积装置之间设置有第一盖板￠)，所述第一盖板(6)将所述原料供给装置(I)的腔体与所述沉积装置(2)的腔体隔开，所述第一盖板(6)上设置有第一原料气体出口(7)、以及将所述原料供给装置(I)的腔体与所述沉积装置(2)的腔体相连通的第二原料气体出口(8)。
[0012]优选的，所述第一原料气体出口(7)设置有第一气体分布器(901)，所述第二原料气体出口(8)设置有第二气体分布器(902)，分布器不仅可以起到分流气体的作用，还起到过滤气体的作用。
[0013]优选的，所述沉积装置与所述收料装置之间设置有第二盖板(10)，所述第二盖板将所述沉积装置的腔体与所述收料装置的腔体隔开，所述第二盖板上设置有将所述沉积装置的腔体与所述收料装置的腔体相连通的出气口(11)。
[0014]优选的，还包括工艺气体进气管路(4)，所述工艺气体进气管路(4)通过所述收料盒(3)顶部贯穿于所述收料盒并直接进入所述沉积装置(2)。
[0015]优选的，还包括与所述出气筒(5)的上端相连的粉尘收集系统(b2)。
[0016]优选的，各沉积装置(2)围绕一中心轴线间隔均匀的呈圆周分布或者各沉积装置呈阵列分布。
[0017]优选的，所述原料供给装置(I)与所述沉积装置(2)数量相同，且位置一一对应。
[0018]本发明还提供了一种化学气相沉积系统，包括:
[0019]权利要求1?8任意一项权利要求所述的化学气相沉积炉(b)；
[0020]工艺气体出气口与所述化学气相沉积炉的工艺气体进气管路(4)相连、第一原料气体出口与所述化学气相沉积炉的第一原料气体入口相连的供气系统(a);
[0021]进气口与所述化学气相沉积炉(b)的出气筒(5)相连通的真空系统(C);
[0022]进气口与所述真空系统(d)的出气口相连的尾气处理系统(d)。
[0023]优选的，还包括设置于所述出气筒(5)以及真空系统(C)的进气口之间的粉尘收集系统(b2)，所述粉尘收集系统(b2)的进气口与所述出气筒(5)的上端相连，所述粉尘收集系统(b2)的进气口与所述真空系统(C)的进气口相连。
[0024]与现有技术相比，本发明提供了一种化学气相沉积炉，包括:用于盛放固体原料并向所述沉积室供送气态原料的原料供给装置(I);设置于所述原料供给装置上方的两个及以上的沉积装置(2);设置于所述沉积装置上方的收料装置，所述收料装置包括一个收料盒(3)、设置于所述收料盒(3)顶部的收料盒盖(12)以及开设于所述收料盒盖(12)处的出气筒(5)，所述收料盒(3)为一个内部贯通的腔室，所述出气筒(5)的下端与所述收料盒
(3)的腔室连通。在化学气相沉积反应过程中，未反应完的气体以及未来的及沉积的化合物颗粒直接进入到收料盒里面，尽可能的进入到与化学气相沉积炉相连的粉尘收集系统，降低了整个化学气相沉积炉的承重，同时减少了反应生成的粉尘停留到沉积装置的量，降低了系统堵塞的几率，相应的增加了产品的厚度，提高了产品的转化率。
[0025]结果表明，本发明提供的化学气相沉积系统制备得到的产品的厚度多35mm，产品的转化率达到65%以上。
【附图说明】
[0026]图1为本发明提供的化学气相沉积炉的结构示意图；
[0027]图2为本发明提供的化学气相沉积系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]本发明提供了一种化学气相沉积炉，包括:
[0029]用于盛放固体原料并向所述沉积室供送气态原料的原料供给装置(I);
[0030]设置于所述原料供给装置上方的两个及以上的沉积装置(2);
[0031]设置于所述沉积装置上方的收料装置，所述收料装置包括一个收料盒(3)、设置于所述收料盒⑶顶部的收料盒盖(12)以及开设于所述收料盒盖(12)处的出气筒(5)，所述收料盒(3)为一个内部贯通的腔室，所述出气筒(5)的下端与所述收料盒(3)的腔室连通。
[0032]在本发明的一些【具体实施方式】中，所述化学气相沉积炉的具体结构见图1，图1为本发明提供的化学气相沉积炉的结构示意图。图1中，I为原料供给装置，2为沉积装置，3为收料盒，4为工艺气体进气管路，5为出气筒，6为第一盖板，7为第一原料气体出口，8为第二原料气体出口，901为第一气体分布器，902为第二气体分布器，气体分布器起到分流气体和过滤气体的作用，10为第二盖板，11为出气口，12为收料盒盖。
[0033]具体的，本发明提供的化学气相沉积炉包括用于盛放固体原料并向所述沉积室供送气态原料的原料供给装置(I)，其中，所述原料供给装置(I)包括盛放反应原料的坩祸(101)和设置在坩祸(101)下方的坩祸底座(102)。在本发明中，所述坩祸(101)的数量多2个，优选为2个。所述坩祸的材质优选为石墨。所述设置在坩祸下方的坩祸底座(102)的作用是承当整个化学气相沉积炉，同时与所述化学气相沉积炉的炉体(未在图1中画出)进行组装，所述坩祸底座(102)起到至关重要的作用，不仅要考虑该部件的承重还需要考虑所述坩祸底座(102)与炉体材质之间不同热膨胀系数的影响，在本发明中，所述化学气相沉积炉的炉体为化学气相沉积炉的外壳体，所述炉体材料优选为不锈钢，相应的，所述坩祸底座的材料优选为等静压石墨。
[0034]在本发明中，所述化学气相沉积炉还包括第一原料气体进气管道(13)，所述第一原料气体进气管道(13)贯穿炉体底部以及坩祸底座(102)，并直接进入所述沉积装置(2)，向所述沉积装置提供第一原料气体。
[0035]所述第一原料气体进气管道(13)与所述坩祸(101)的数量相同，且一一对应。在本发明的一些【具体实施方式】中，所述第一原料气体进气管道