一种用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置的制作方法

本实用新型涉及新材料技术领域，具体是一种用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置。

背景技术：

随着科技的不断发展，市场上对于半导体材料的需求也在不断增加，其中，碳化硅外延片以其大禁带宽度、高临界场强和高热导率等优良特性，在PFC电源、太阳能光伏、马达控制、混合和纯电动汽车、铁路运输、智能电网、航天航空以及节能家电等诸多领域得到了广泛应用。

目前的碳化硅外延材料主要采用化学气相沉积的方法制备，但是，传统的化学气相沉积装置的通气管道比较单一，降低了操作的灵活性。因此，设计一种用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置，成为目前亟需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置，包括安装底座、真空泵以及设置在安装底座上方的壳体，壳体正面铰接有密封门，壳体内部上下两端分别设有一加热板，加热板包括加热感应线圈和套设在其外部的石墨层，壳体内部下端的加热板上设有用于生产碳化硅外延片的碳化硅衬底，壳体外部左右两侧从上至下依次分别对称设有真空管、第二气体管和第一气体管，且真空管、第二气体管和第一气体管上均设有阀门，真空管、第二气体管和第一气体管靠近壳体的一端分别与一设置在壳体内的连通管连通，连通管的开口处设有筛网，安装底座上设有用于对壳体进行抽真空的真空泵；通过加热板对壳体内部的腔体进行加热，通过阀门可以灵活控制真空管、第二气体管和第一气体管的开闭状态，进而可以根据实际的化学气相沉积条件进行实时调整，提高了适用性，由于设置了第一气体管与第二气体管，可以进行同时通入不同的反应气体，也可以根据碳化硅外延片的生长高度来从第一气体管换为第二气体管进行通入反应气体，提高了操作的灵活性。

作为本实用新型进一步的方案：所述石墨层的材料为高纯石墨。

作为本实用新型进一步的方案：所述真空管、第二气体管和第一气体管的开口处均设有内螺纹；通过内螺纹可以与外部的反应气体输送管道连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述连通管上设有隔热板；通过隔热板可以有效进行隔热，减少壳体内部温度对外界操作环境的影响。

作为本实用新型进一步的方案：所述碳化硅衬底右侧设有石墨阻挡环；通过石墨阻挡环可以提高通入的反应气体的稳定性，防止发生湍流而影响碳化硅外延片的生长。

作为本实用新型进一步的方案：所述真空泵的输出端通过连接管与真空管连通。

作为本实用新型进一步的方案：所述壳体下端设有用于隔热的隔热底座，隔热底座下端通过多个支架与安装底座上端连接；通过隔热底座与支架的配合，可以有效减少壳体内部温度对外界操作环境的影响，有利于提高操作环境的舒适度。

作为本实用新型进一步的方案：所述安装底座下端均匀设有多个脚轮；通过脚轮可以有效提高装置的移动灵活性。

所述的用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置在制备碳化硅外延片产品中的应用。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本发明设置了真空管、第二气体管和第一气体管，通过阀门可以灵活控制真空管、第二气体管和第一气体管的开闭状态，进而可以根据实际的化学气相沉积条件进行实时调整，提高了操作的灵活性，解决了传统的用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置由于通气管道比较单一而降低了操作灵活性的问题，还通过真空泵的抽真空和筛网的防尘来有效提高化学气相沉积的反应环境，有利于提高制备的碳化硅外延片产品的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。

图1为用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置的结构示意图。

图2为用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置中第一气体管与第二气体管的结构示意图。

图3为用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置中加热板的结构示意图。

图4为用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置中第一气体管的剖面结构示意图。

图5为用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置中连通管的立体结构示意图。

图中：1-安装底座，2-真空泵，3-第一气体管，4-连接管，5-第二气体管，6-真空管，7-隔热板，8-连通管，9-壳体，10-加热板，11-阀门，12-内螺纹，13-石墨阻挡环，14-碳化硅衬底，15-隔热底座，16-支架，17-脚轮，18-加热感应线圈，19-石墨层，20-筛网。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

请参阅图1～5，本实用新型实施例中，一种用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置，包括安装底座1、真空泵2以及设置在安装底座1上方的壳体9，所述壳体9正面铰接有密封门；

为了解决传统的用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置由于通气管道比较单一而降低了操作灵活性的问题，所述壳体9内部上下两端分别设有一加热板10，所述加热板10包括加热感应线圈18和套设在其外部的石墨层19，所述石墨层19的材料为高纯石墨，通过加热感应线圈18对壳体9内部的腔体进行加热，同时通过石墨层19起到防护效果，有效防止加热感应线圈18与壳体9内部的腔体进行接触，提高了化学气相沉积的反应环境，所述壳体9内部下端的加热板10上设有用于生产碳化硅外延片的碳化硅衬底14，所述壳体9外部左右两侧从上至下依次分别对称设有真空管6、第二气体管5和第一气体管3，所述真空管6、第二气体管5和第一气体管3上均设有阀门11，通过阀门11可以灵活控制真空管6、第二气体管5和第一气体管3的开闭状态，进而可以根据实际的化学气相沉积条件进行实时调整，提高了适用性，进而提高了操作的灵活性；

进一步的，所述真空管6、第二气体管5和第一气体管3靠近壳体9的一端分别与一设置在壳体9内的连通管8连通，所述连通管8的开口处设有筛网20，所述筛网20的材料为耐高温材料，通过筛网20可以有效防止外部灰尘在抽真空和通气过程中进入壳体9内影响碳化硅外延片的生成；

进一步的，所述真空管6、第二气体管5和第一气体管3的开口处均设有内螺纹12，通过内螺纹12可以与外部的反应气体输送管道连接，通过壳体9左侧的第一气体管3与第二气体管5进行通入反应气体，通过壳体9右侧的第一气体管3与第二气体管5进行排出反应气体，有利于提高反应气体的稳定性，同时，由于设置了第一气体管3与第二气体管5，可以进行同时通入不同的反应气体，也可以根据碳化硅外延片的生长高度来从第一气体管3换为第二气体管5进行通入反应气体，提高了操作的灵活性；

进一步的，所述连通管8上设有隔热板7，通过隔热板7可以有效进行隔热，减少壳体9内部温度对外界操作环境的影响，所述碳化硅衬底14右侧设有石墨阻挡环13，通过石墨阻挡环13可以提高通入的反应气体的稳定性，防止发生湍流而影响碳化硅外延片的生长，所述石墨阻挡环13表面镀有碳化硅，可以阻止石墨阻挡环13中的杂质向壳体9内的腔体里扩散，有利于提高化学气相沉积的反应环境；

进一步的，所述安装底座1上设有用于对壳体9进行抽真空的真空泵2，具体的，所述真空泵2为德国莱诺的HP系列真空泵，通过真空泵2可以对壳体9进行抽真空，有利于提高化学气相沉积过程的反应环境；

具体的，所述真空泵2的输出端通过连接管4与真空管6连通，通过真空泵2可以对壳体9内进行抽真空，进而有效提高化学气相沉积的反应环境，有利于提高制备的碳化硅外延片产品的质量；

进一步的，所述壳体9下端设有用于隔热的隔热底座15，所述隔热底座15下端通过多个支架16与安装底座1上端连接，通过隔热底座15与支架16的配合，可以有效减少壳体9内部温度对外界操作环境的影响，有利于提高操作环境的舒适度；

进一步的，所述安装底座1下端均匀设有多个脚轮17，通过脚轮17可以有效提高装置的移动灵活性；

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

本实施例中，所述的用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置在制备碳化硅外延片产品中的应用。

实施例2

请参阅图1～5，本实用新型实施例中，一种用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置，包括安装底座1、真空泵2以及设置在安装底座1上方的壳体9，所述壳体9正面铰接有密封门；

为了解决传统的用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置由于通气管道比较单一而降低了操作灵活性的问题，所述壳体9内部上下两端分别设有一加热板10，所述加热板10包括加热感应线圈18和套设在其外部的石墨层19，所述壳体9内部下端的加热板10上设有用于生产碳化硅外延片的碳化硅衬底14，所述壳体9外部左右两侧从上至下依次分别对称设有真空管6、第二气体管5和第一气体管3，所述真空管6、第二气体管5和第一气体管3上均设有阀门11，通过阀门11可以灵活控制真空管6、第二气体管5和第一气体管3的开闭状态，进而可以根据实际的化学气相沉积条件进行实时调整，提高了适用性，进而提高了操作的灵活性；

进一步的，所述真空管6、第二气体管5和第一气体管3靠近壳体9的一端分别与一设置在壳体9内的连通管8连通，所述连通管8的开口处设有筛网20，所述筛网20的材料为耐高温材料，通过筛网20可以有效防止外部灰尘在抽真空和通气过程中进入壳体9内影响碳化硅外延片的生成；

进一步的，所述真空管6、第二气体管5和第一气体管3的开口处均设有内螺纹12，通过内螺纹12可以与外部的反应气体输送管道连接，通过壳体9左侧的第一气体管3与第二气体管5进行通入反应气体，通过壳体9右侧的第一气体管3与第二气体管5进行排出反应气体，有利于提高反应气体的稳定性，同时，由于设置了第一气体管3与第二气体管5，可以进行同时通入不同的反应气体，也可以根据碳化硅外延片的生长高度来从第一气体管3换为第二气体管5进行通入反应气体，提高了操作的灵活性；

进一步的，所述连通管8上设有隔热板7，通过隔热板7可以有效进行隔热，减少壳体9内部温度对外界操作环境的影响，所述安装底座1上设有用于对壳体9进行抽真空的真空泵2；

具体的，所述真空泵2为德国莱诺的HP系列真空泵，通过真空泵2可以对壳体9进行抽真空，有利于提高化学气相沉积过程的反应环境，所述真空泵2的输出端通过连接管4与真空管6连通，通过真空泵2可以对壳体9内进行抽真空，进而有效提高化学气相沉积的反应环境，有利于提高制备的碳化硅外延片产品的质量；

进一步的，所述壳体9下端设有用于隔热的隔热底座15，所述隔热底座15下端通过多个支架16与安装底座1上端连接，通过隔热底座15与支架16的配合，可以有效减少壳体9内部温度对外界操作环境的影响，有利于提高操作环境的舒适度，所述安装底座1下端均匀设有多个脚轮17，通过脚轮17可以有效提高装置的移动灵活性，该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

本实施例中，所述的用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置在制备碳化硅外延片产品中的应用。

实施例3

请一并参阅图1、图2、图3和图5所示，本实用新型实施例中，一种用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置，包括安装底座1、真空泵2以及设置在安装底座1上方的壳体9，所述壳体9正面铰接有密封门；

为了解决传统的用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置由于通气管道比较单一而降低了操作灵活性的问题，所述壳体9内部上下两端分别设有一加热板10，所述加热板10包括加热感应线圈18和套设在其外部的石墨层19，所述石墨层19的材料为高纯石墨，通过加热感应线圈18对壳体9内部的腔体进行加热，同时通过石墨层19起到防护效果，有效防止加热感应线圈18与壳体9内部的腔体进行接触，提高了化学气相沉积的反应环境，所述壳体9内部下端的加热板10上设有用于生产碳化硅外延片的碳化硅衬底14，所述壳体9外部左右两侧从上至下依次分别对称设有真空管6、第二气体管5和第一气体管3，所述真空管6、第二气体管5和第一气体管3上均设有阀门11，通过阀门11可以灵活控制真空管6、第二气体管5和第一气体管3的开闭状态，进而可以根据实际的化学气相沉积条件进行实时调整，提高了适用性，进而提高了操作的灵活性；

进一步的，所述真空管6、第二气体管5和第一气体管3靠近壳体9的一端分别与一设置在壳体9内的连通管8连通，所述连通管8的开口处设有筛网20，所述筛网20的材料为耐高温材料，通过筛网20可以有效防止外部灰尘在抽真空和通气过程中进入壳体9内影响碳化硅外延片的生成，通过壳体9左侧的第一气体管3与第二气体管5进行通入反应气体，通过壳体9右侧的第一气体管3与第二气体管5进行排出反应气体，有利于提高反应气体的稳定性，同时，由于设置了第一气体管3与第二气体管5，可以进行同时通入不同的反应气体，也可以根据碳化硅外延片的生长高度来从第一气体管3换为第二气体管5进行通入反应气体，提高了操作的灵活性；

进一步的，所述连通管8上设有隔热板7，通过隔热板7可以有效进行隔热，减少壳体9内部温度对外界操作环境的影响，所述碳化硅衬底14右侧设有石墨阻挡环13，通过石墨阻挡环13可以提高通入的反应气体的稳定性，防止发生湍流而影响碳化硅外延片的生长，所述石墨阻挡环13表面镀有碳化硅，可以阻止石墨阻挡环13中的杂质向壳体9内的腔体里扩散，有利于提高化学气相沉积的反应环境；

进一步的，所述安装底座1上设有用于对壳体9进行抽真空的真空泵2，具体的，所述真空泵2为德国莱诺的HP系列真空泵，通过真空泵2可以对壳体9进行抽真空，有利于提高化学气相沉积过程的反应环境；

具体的，所述真空泵2的输出端通过连接管4与真空管6连通，通过真空泵2可以对壳体9内进行抽真空，进而有效提高化学气相沉积的反应环境，有利于提高制备的碳化硅外延片产品的质量；

进一步的，所述壳体9下端设有用于隔热的隔热底座15，所述隔热底座15下端通过多个支架16与安装底座1上端连接，通过隔热底座15与支架16的配合，可以有效减少壳体9内部温度对外界操作环境的影响，有利于提高操作环境的舒适度；

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

本实施例中，所述的用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置在制备碳化硅外延片产品中的应用。

本实用新型实施例的工作原理是：所述用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置，通过加热感应线圈18对壳体9内部的腔体进行加热，同时通过石墨层19起到防护效果，有效防止加热感应线圈18与壳体9内部的腔体进行接触，提高了化学气相沉积的反应环境；同时，通过阀门11可以灵活控制真空管6、第二气体管5和第一气体管3的开闭状态，进而可以根据实际的化学气相沉积条件进行实时调整，提高了适用性；生产过程中，通过壳体9左侧的第一气体管3与第二气体管5进行通入反应气体，通过壳体9右侧的第一气体管3与第二气体管5进行排出反应气体，有利于提高反应气体的稳定性，同时，由于设置了第一气体管3与第二气体管5，可以进行同时通入不同的反应气体，也可以根据碳化硅外延片的生长高度来从第一气体管3换为第二气体管5进行通入反应气体，提高了操作的灵活性；还通过真空泵2可以对壳体9内进行抽真空，进而有效提高化学气相沉积的反应环境，有利于提高制备的碳化硅外延片产品的质量；通过筛网20可以有效防止外部灰尘在抽真空和通气过程中进入壳体9内影响碳化硅外延片的生成。

本实用新型的有益效果是：本装置设置了真空管、第二气体管和第一气体管，通过阀门可以灵活控制真空管、第二气体管和第一气体管的开闭状态，进而可以根据实际的化学气相沉积条件进行实时调整，提高了操作的灵活性，解决了传统的用于生产碳化硅外延片的化学气相沉积装置由于通气管道比较单一而降低了操作灵活性的问题，还通过真空泵的抽真空和筛网的防尘来有效提高化学气相沉积的反应环境，有利于提高制备的碳化硅外延片产品的质量，具有广阔的市场前景。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。（结构中无用电部件或已注明所用供电装置的则删掉）

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。