CN108060409A - 一种适用于环形工件的沉积室和化学气相沉积*** - Google Patents

一种适用于环形工件的沉积室和化学气相沉积*** Download PDF

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Abstract

本申请公开一种适用于环形工件的沉积室，包括：保温室主体；设于保温室主体内的内保温层；保温室主体与内保温层之间形成沉积空间；用于向沉积空间内供入工艺气体的沉积喷气部；设于保温室主体与内保温层之间的加热结构；沉积空间内具有用于放置环形工件的沉积位。本申请提供的适用于环形工件的沉积室，与现有技术相比，其能够提高工艺气体的利用率，降低沉积设备能耗，本申请还提供一种化学气相沉积***，同样具有上述有益效果。

Description

一种适用于环形工件的沉积室和化学气相沉积***
技术领域
本申请涉及化学气相沉积技术领域，更具体地说，尤其涉及一种适用于环形工件的沉积室，本申请还涉及一种化学气相沉积***。
背景技术
化学气相沉积是制备功能材料、结构材料的重要方法，其原理是将参与化学反应的物质加热到一定工艺温度，在真空泵抽气***产生的引力作用下，将混合气源引入沉积室进行反应，使生成的晶体物质沉积在沉积室内的基板上。
筒状的碳-碳工件采用传统化学气相沉积设备进行沉积的过程中，由于其内部为中空结构，碳-碳环形工件内部空间比较大，导致沉积设备的能耗较大，不但浪费了大量的工艺气体，而且沉积效果也难以达到预期效果。
因此，提供一种适用于环形工件的沉积室，其能够提高工艺气体的利用率，降低设备能耗，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请提供一种适用于环形工件的沉积室，其能够提高工艺气体的利用率，降低设备能耗，本申请还提供一种化学气相沉积***，同样具有上述有益效果。
本申请提供的技术方案如下：
一种适用于环形工件的沉积室，包括：保温室主体；设于保温室主体内的内保温层；保温室主体与内保温层之间形成沉积空间；
用于向沉积空间供入工艺气体的沉积喷气部；
设于保温室主体与内保温层之间的加热结构；
沉积空间内具有用于放置环形工件的沉积位。
进一步地，在本发明一种优选的方式中，沉积位设置于内保温层与加热结构之间。
进一步地，在本发明一种优选的方式中，沉积位设置于加热结构与保温室主体之间。
进一步地，在本发明一种优选的方式中，内保温层为筒体结构，内保温层底部与保温室主体紧密贴合，内保温层顶部与保温室主体之间形成有供工艺气体流通的空间。
进一步地，在本发明一种优选的方式中，沉积喷气部设于保温室主体底部、且位于与沉积空间相对应的位置。
进一步地，在本发明一种优选的方式中，沉积喷气部包括：沉积喷嘴，与沉积喷嘴连通的喷气管路，与喷气管路连通的喷气控制源。
进一步地，在本发明一种优选的方式中，沉积喷嘴至少为两个，且设置在内保温层上。
进一步地，在本发明一种优选的方式中，沉积喷嘴，与沉积喷嘴连接的喷气管路，与喷气管路连通的喷气控制源。
进一步地，在本发明一种优选的方式中，沉积喷嘴至少为两个，且设置在保温室主体上。
一种化学气相沉积***，包括：动力气路***，工艺气路***，电控***，尾气冷凝及焦油捕集器，水冷***，真空***，炉体内设有如上所述的适用于环形工件的沉积室。
本发明提供的一种适用于环形工件的沉积室，与现有技术相比，本发明涉及的适用于环形工件的沉积室包括：保温室主体，保温室主体内设有内保温层，保温室主体与内保温层之间形成沉积空间，沉积室设有沉积喷气部，且沉积喷气部可专用于向沉积空间供入工艺气体，沉积空间内具有用于放置环形工件的沉积位，如此，由于内保温层的设置，使得环形工件所处于加热的空间体积得到了明显的缩小，可以大幅度降低设备加热的能耗，同时工艺沉积的流道更加贴近需被沉积的环形构件，工艺气体提供的碳原子附着率高，从而显著地提高了工艺气体利用率高，极大程度上降低了能源的消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的适用于环形工件的沉积室的示意图；
图2为本发明实施例二提供的适用于环形工件的沉积室的示意图；
图3为本发明实施例三提供的适用于环形工件的沉积室的示意图；
图4为本发明实施例四提供的适用于环形工件的沉积室的示意图；
图5为本发明实施例提供的化学气相沉积***的示意图；
图6为本发明实施例提供的化学气相沉积***的另一种示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
目前，相对于现有的化学气相沉积技术而言，碳-碳环形构件沉积工艺中，由于其内部是中空的，采用传统化学气相沉积设备进行沉积，由于环形构件内部具有大量的空间，不但使得沉积设备的能耗较大，而且工艺气体提供的碳原子附着率低，工艺气体利用率低。
为克服上述技术问题，本发明实施例提供的一种适用于环形工件的沉积室，与现有技术相比，包括：保温室主体1，保温室主体1内设有内保温层2，保温室主体1与内保温层2之间形成沉积空间3，沉积室设有沉积喷气部4，且沉积喷气部4可专用于向沉积空间3供入工艺气体，沉积空间3内具有用于放置环形工件6的沉积位31，如此，由于内保温层2的设置，使得环形工件6所处于加热的空间体积得到了明显的缩小，可以大幅降低设备加热的能耗，同时工艺沉积的流道更加贴近需被沉积的环形构件，工艺气体提供的碳原子附着率高，显著地提高了工艺气体利用率高，极大程度上降低了能源的消耗。
实施例一；
如图1所示，本发明实施例一提供的适用于环形工件的沉积室，具体为“内环加热沉积结构形式”，包括：保温室主体1；设于保温室主体1内的内保温层2；保温室主体1与内保温层2之间形成沉积空间3；用于向沉积空间3供入工艺气体的沉积喷气部4；设于保温室主体1与内保温层2之间的加热结构5；沉积空间3内具有用于放置环形工件6的沉积位31。
具体地，沉积位31设置于内保温层2与加热结构5之间。
具体地，内保温层2为筒体结构，内保温层2底部与保温室主体1紧密贴合，内保温层2顶部与保温室主体1之间形成有供工艺气体流通的空间。
更加具体地，沉积喷气部4设于保温室主体1底部、且位于与沉积空间3相对应的位置。
实施例二
如图2所示，本发明实施例二提供的适用于环形工件的沉积室，具体为“外环加热沉积结构形式”，包括：保温室主体1；设于保温室主体1内的内保温层2；保温室主体1与内保温层2之间形成沉积空间3；用于向沉积空间3供入工艺气体的沉积喷气部4；设于保温室主体1与内保温层2之间的加热结构5；沉积空间3内具有用于放置环形工件6的沉积位31。
具体地，沉积位31设置于保温室主体1与加热结构5之间。
具体地，内保温层2为筒体结构，内保温层2底部与保温室主体1紧密贴合，内保温层2顶部与保温室主体1之间形成有供工艺气体流通的空间。
更加具体地，沉积喷气部4设于保温室主体1底部、且位于与沉积空间3相对应的位置。
实施例三：
如图3所示，本发明实施例三提供一种适用于环形工件的沉积室，具体为“内环加热沉积结构形式”，包括：保温室主体1；设于保温室主体1内的内保温层2；保温室主体1与内保温层2之间形成沉积空间3；用于向沉积空间3供入工艺气体的沉积喷气部4；设于保温室主体1与内保温层2之间的加热结构5；沉积空间3内具有用于放置环形工件6的沉积位31。
具体地，沉积位31设置于内保温层2与加热结构5之间。
具体地，内保温层2为筒体结构，内保温层2底部与保温室主体1紧密贴合，内保温层2顶部与保温室主体1之间形成有供工艺气体流通的空间。
具体地，沉积喷气部4包括：沉积喷嘴41，与沉积喷嘴连通的喷气管路42，与喷气管路连通的喷气控制源。
更加具体地，沉积喷嘴41至少为两个，且设置在内保温层2上。
需要说明的是，在本实施例中，沉积喷嘴41可根据实际需要设置于内保温层2上任意适当的位置，沉积喷嘴41可在内保温层2上处于不同的水平面高度，以维持沉积室内不同高度部位工艺气体的新鲜度，克服了在大高度尺寸环形工件沉积工艺中，因上部工艺气体新鲜度差而影响工艺质量的问题。
在本实施例三中，需要说明的是，在传统的化学气相沉积设备中，沉积喷嘴一般设置在沉积设备的底部，适于高度尺寸不高的炭-炭构件，如果沉积大高度尺寸的炭-炭构件，沉积设备上部的区域工艺气体的新鲜度较差，新鲜碳原子的浓度偏低，沉积捕集碳原子的效率会明显降低，此外，还会有大量的炭黑附着，严重地影响了工艺质量。
本实施例三提供的适用于环形工件的沉积室，尤其适用于大高度尺寸的炭-炭构件，在本实施例提供的沉积室中，其内部设置了多层高度的沉积喷嘴41，能够保持沉积室内不同高度部位的工艺气体的新鲜度，同时可以减少甚至避免炭黑的附着，极大程度上提高了工艺气体提供的碳原子附着率，且显著地降低了设备的能源消耗。
实施例四：
如图4所示，本发明实施例四提供的适用于环形工件的沉积室，具体为“外环加热沉积结构形式”包括：保温室主体1；设于保温室主体1内的内保温层2；保温室主体1与内保温层2之间形成沉积空间3；用于向沉积空间3供入工艺气体的沉积喷气部4；设于保温室主体1与内保温层2之间的加热结构5；沉积空间3内具有用于放置环形工件6的沉积位31。
具体地，沉积位31设置于保温室主体1与加热结构5之间。
具体地，内保温层2为筒体结构，内保温层2底部与保温室主体1紧密贴合，内保温层2顶部与保温室主体1之间形成有供工艺气体流通的空间。
具体地，沉积喷气部4包括：沉积喷嘴41，与沉积喷嘴41连通的喷气管路，与喷气管路连通的喷气控制源。
更加具体地，沉积喷嘴41至少为两个，且设置在保温室主体1上。
需要说明的是，在本实施例中，沉积喷嘴41可根据实际需要设置于内保温层2上任意适当的位置，沉积喷嘴41可在内保温层2上处于不同的水平面高度，以维持沉积室内不同高度部位工艺气体的新鲜度，克服了在大高度尺寸环形工件沉积工艺中，因上部工艺气体新鲜度差而影响工艺质量的问题。
在本实施例四中，需要说明的是，在传统的化学气相沉积设备中，沉积喷嘴一般设置在沉积设备的底部，适于高度尺寸不高的炭-炭构件，如果沉积大高度尺寸的炭-炭构件，沉积设备上部的区域工艺气体的新鲜度较差，新鲜碳原子的浓度偏低，沉积捕集碳原子的效率会明显降低，此外，还会有大量的炭黑附着，严重地影响了工艺质量。
本实施例四提供的适用于环形工件的沉积室，尤其适用于大高度尺寸的炭-炭构件，在本实施例提供的沉积室中，其内部设置了多层高度的沉积喷嘴41，能够保持沉积室内不同高度部位的工艺气体的新鲜度，同时可以减少甚至避免炭黑的附着，极大程度上提高了工艺气体提供的碳原子附着率，且显著地降低了设备的能源消耗。
本申请实施例还提供一种化学气相沉积***，具体如图5至图6所示，包括：动力气路***12，工艺气路***7，电控***8，尾气冷凝及焦油捕集器9，水冷***10，真空***11，炉体内设有如上所述的适用于环形工件的沉积室。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种适用于环形工件的沉积室，其特征在于，包括：
保温室主体；
设于所述保温室主体内的内保温层；
所述保温室主体与所述内保温层之间形成沉积空间；
用于向所述沉积空间供入工艺气体的沉积喷气部；
设于所述保温室主体与所述内保温层之间的加热结构；
所述沉积空间内具有用于放置环形工件的沉积位。
2.根据权利要求1所述的适用于环形工件的沉积室，其特征在于，所述沉积位设置于所述内保温层与所述加热结构之间。
3.根据权利要求1所述的适用于环形工件的沉积室，其特征在于，所述沉积位设置于所述加热结构与所述保温室主体之间。
4.根据权利要求2或3所述的适用于环形工件的沉积室，其特征在于，所述内保温层为筒体结构，所述内保温层底部与所述保温室主体紧密贴合，所述内保温层顶部与所述保温室主体之间形成有供工艺气体流通的空间。
5.根据权利要求2或3所述的适用于环形工件的沉积室，其特征在于，所述沉积喷气部设于所述保温室主体底部、且位于与所述沉积空间相对应的位置。
6.根据权利要求2所述的适用于环形工件的沉积室，其特征在于，所述沉积喷气部包括：沉积喷嘴，与所述沉积喷嘴连通的喷气管路，与所述喷气管路连通的喷气控制源。
7.根据权利要求6所述的适用于环形工件的沉积室，其特征在于，所述沉积喷嘴至少为两个，且设置于所述内保温层上。
8.根据权利要求3所述的适用于环形工件的沉积室，其特征在于，所述沉积喷气部包括：沉积喷嘴，与所述沉积喷嘴连通的喷气管路，与所述喷气管路连通的喷气控制源。
9.根据权利要求8所述的适用于环形工件的沉积室，其特征在于，所述沉积喷嘴至少为两个，且设置于所述保温室主体上。
10.一种化学气相沉积***，包括：炉体，动力气路***，工艺气路***，电控***，尾气冷凝及焦油捕集器，水冷***，真空***，其特征在于，所述炉体内设有如权利要求1至9任意一项所述的适用于环形工件的沉积室。
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Patentee before: ADVANCED CORPORATION FOR MATERIALS & EQUIPMENTS Co.,Ltd.