专利名称：一种高频感应加热化学反应腔装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种腔式化学反应装置，尤其是采用高频感应加热的高温、冷壁化学反应腔装置。
现有用于半导体工艺的化学气相淀积反应室，按加热方式可分为热壁反应室和冷壁反应室。热壁反应室的反应壁温度与反应衬底温度相同；冷壁反应室则反应衬底区处于进行淀积所需要的高温，而反应壁处于相对低的温度。冷壁式反应室可以减少气相中原料气之间的预反应，减少不希望的反应室壁淀积物，因而可改善衬底上生长层的厚度及成份的均匀性。典型的冷壁式反应室是采用高频感应加热的方式，加热石英管内设置反应衬底的加热载体，这种加热载体的材料通常是石墨。这种反应室被广泛用于金属有机化合物气相淀积中(参阅K.Hirosawa，K.Hiramatsu，N.Sawaki and I.Akasaki，“Japanese Journal of Applied physics”Vol.32(1993)L1039-L1042)。然而当生长温度高(如高于1000℃)时，热辐射造成的能量损失加剧，消耗的功率增加。换言之，当高频感应发生器的功率一定，最高工作温度受到限制。为了节能和提高工作温度，有人将反应室中的加热载体周围全部用保温材料保温，但是这样做导致反应室成为热壁反应室，不具备冷壁反应室的优点。
本实用新型的目的是为了克服现有技术缺陷，提供一种采用高频感应加热的化学反应腔装置，使之既能够通过功率较小的高频感应发生器获得较高的工作温度，又具有冷壁反应室的特点。
本实用新型的目的是这样实现的。采用内外套设的外层套管和内反应管构成腔式结构，在外层套管和内反应管之间的空腔内局部设置隔热板，隔热板位于加热载体下方位置处，这样，减少了加热载体向管外的热辐射，提高了加热载体的工作温度。而在未设置隔热板的一侧，内反应管的管壁温度则低于加热载体的温度，从而具备冷壁反应的特点。
由于采用上述方案，可以达到节约能源、提高工作温度、又实现冷壁反应的效果。在该实用新型设计入所使用的设备中，采用4.5kw高频感应发生器，原来的最高工作温度为850℃，采用上述方案之后，最高工作温度提高到1150℃，满足了既要求冷壁反应又要求较高温度的反应的需要。
以下结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。
图1是反应腔装置的纵剖面构造示意图。
图2是
图1的I-I剖视图。
图中，1.外层套管，2.内反应管，3.隔热板，4.加热载体，5.高频感应线圈。
组装时，内反应管2置于外层套管1之中组成腔式结构。加热载体4设置于内反应管2内中段位置，隔热板3设置于外层套管1内壁和内反应管2外壁之间位于加热载体3下方位置处，在高频感应线圈5的作用下可以将加热4加热，由于隔热板3的存在，减少了加热载体4向管外的热隔射，从而使加热载体4能够处于较高的温度。而在加热载体4上方一侧，由于热量散发以及没有隔热板的缘故，内反应管2管壁的这一部分的温度要低于加热载体4的温度，保证了该装置具有冷壁反应的特点。
隔热板3的材料可以是三氧化二铝的陶瓷材料。隔热板3的长度与宽度可以分别大于加热载体的长度与宽度。
权利要求1.一种高频感应加热反应腔装置，具有内外套设的外层套管与内反应管，并有一加热载体设置于内反应管的管内中段，其特征在于，在外层套管和内反应管之间的空腔内局部设置一块隔热板。
2.如权利要求1所述的高频感应加热反应腔装置，其特征在于，所述的隔热板为三氧化二铝的陶瓷隔热板。
3.如权利要求1所述的高频感应加热反应腔装置，其特征在于，所述的隔热板的长度与宽度分别大于所述的加热载体的长度与宽度。
专利摘要一种高频感应加热的化学反应腔装置，具有由内外套设的外层套管和内反应管，一加热载体设置于内反应管的管内中段。在内反应管外壁和外层套管内壁之间的空腔内位于加热载体下方位置处局部设置隔热板，以减少加热载体向管外的热辐射，从而提高加热载体的工作温度。而在加热载体上方位置的内反应管管壁温度要低于加热载体的温度，使得该装置具有冷壁反应装置的特点。
文档编号C23C16/46GK2249757SQ9522911
公开日1997年3月19日 申请日期1995年12月20日 优先权日1995年12月20日
发明者段树坤 申请人:中国科学院半导体研究所