一種復合式化學氣相沉積碳化硅裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種復合式化學氣相沉積碳化硅裝置，該裝置由用于進行化學氣相沉積的主反應爐11以及用于消除多余三氯甲基硅烷的輔反應爐12，主反應爐11可為一臺，兩臺或三臺，每臺主反應爐11均與輔反應爐12之間由管道13單獨連通，輔反應爐12與真空系統(tǒng)16直接連通，輔反應爐內填充多孔碳氈15，沉積時主反應爐11與輔反應爐12氣壓均在100Pa以下。該裝置能使得爐體與管道中殘余的三氯甲基硅烷含量很低；真空泵油中粉塵顆粒含量減少，延長了真空泵油使用時間，節(jié)約成本；同時，制備的碳化硅涂層質量好。
【專利說明】一種復合式化學氣相沉積碳化硅裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種化學氣相沉積碳化硅裝置，特別是涉及一種復合式化學氣相沉積碳化硅裝置，屬于高溫熱處理設備。
【背景技術】 [0002]化學氣相沉積爐是利用化學氣相沉積(Chemical vapor deposition, CVD)的原理，將氣態(tài)反應物質加熱到一定的工藝溫度下發(fā)生化學反應，從而在沉積爐內生成固態(tài)物質沉積在固態(tài)基體表面。碳化硅材料具有許多優(yōu)異的機械和物理化學性能，如高的比強度和比模量、低密度、耐高溫、抗氧化、半導體特性等，因而在高溫結構及微電子領域備受關注。CVD是適合制備高質量碳化硅薄膜的一種工業(yè)化技術。甲基三氯硅烷(MTS)具有較高的蒸氣壓，能在較低的溫度下進行沉積，并且由于分子中Si和C的原子比為1: 1，容易制備出化學計量的SiC涂層。因此在進行CVD方法制備SiC涂層時，常常以MTS為先驅體，氫氣(H2)為載氣進行制備。在進行CVD SiC涂層工藝時，要求沉積爐內必須非常潔凈，如果沉積爐有顆粒粉塵存在會影響SiC涂層質量。
[0003]目前，市場上大多數(shù)CVD爐是在真空爐基礎上改造而成，沉積爐與真空泵直接連通。在進行一次SiC涂層沉積后，常常有部分MTS殘留于爐體與管道之中，MTS是一種易燃，有燃燒爆炸危險的有毒物質。因此沉積一定次數(shù)后，管道內需要經(jīng)常清理，避免爆炸危險發(fā)生。同時，沉積會造成部分粉塵進入真空泵內，污染真空泵油，真空泵也需要經(jīng)常清理。因此，在生產(chǎn)過程中，工人勞動強度提高，成本也相應增加。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的問題是提供一種復合式化學氣相沉積碳化硅裝置。
[0005]一種復合式化學氣相沉積碳化硅裝置，其特征在于包括用于進行化學氣相沉積的主反應爐11以及用于消除多余三氯甲基硅烷的輔反應爐12，主反應爐11與輔反應爐12由管道13連通，輔反應爐12與真空系統(tǒng)16直接連通，沉積時主反應爐11與輔反應爐12氣壓均在IOOPa以下。
[0006]主反應爐11可為一臺，兩臺或三臺，每臺主反應爐11均與輔反應爐12之間單獨連通。
[0007]主反應爐11采用電阻17加熱，沉積時的溫度范圍為900°C~1600°C。
[0008]輔反應爐12采用感應線圈18加熱，工作時溫度范圍為1800°C~2500°C。
[0009]輔反應爐內填充多孔碳氈15，作為感應線圈18的作用物質。
[0010]連通管道13為分離式組合結構，由法蘭14連接。
[0011]真空系統(tǒng)16由兩臺并聯(lián)工作的真空泵組成，兩臺真空泵之間有電磁閥連接，一個工作，一個備用。
[0012]本發(fā)明中主要優(yōu)點是:⑴爐體與管道中殘余的三氯甲基硅烷含量很低；⑵真空泵油中粉塵顆粒含量減少，延長了真空泵油使用時間，節(jié)約成本；(3)制備的碳化硅涂層質量好；(4)不僅用于制備碳化硅涂層，也可用于化學氣相滲透制備纖維增強碳化硅陶瓷基復合材料；(5)主輔反應爐中都可制取碳化硅涂層；(6)主反應爐中制取纖維增強碳化硅陶瓷基復合材料；(7)輔反應爐制取的碳氈增強碳化硅陶瓷基復合材料經(jīng)過粉碎后，可作為其他碳基材料的填料。
【專利附圖】

【附圖說明】 [0013]圖1為本發(fā)明的化學氣相沉積裝置結構示意圖。
[0014]11為主反應爐，12為輔反應爐，13為連通管道,14為法蘭，15為多孔碳租,16為真空系統(tǒng)，17為加熱電阻，18為感應線圈。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領域技術人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定。
[0016]參見圖1，圖1是本發(fā)明的化學氣相沉積碳化硅裝置結構示意圖。所述的化學氣相沉積裝置主要包括用于進行化學氣相沉積的主反應爐11、用于消除多余三氯甲基硅烷的輔反應爐12、與所述的輔反應爐12連通的真空系統(tǒng)16。所述的主反應爐11采用電阻17加熱，沉積時的溫度范圍為1050°C。所述的輔反應爐12采用感應線圈18加熱，工作時溫度范圍為2000°C，內部填充多孔碳氈15。所述的主反應爐11與輔反應爐12由連通管道13連通，連通管道13為分離式組合結構，通過法蘭14連接。所述的真空系統(tǒng)16由兩臺并聯(lián)工作的真空泵組成。沉積時主反應爐11與輔反應爐12氣壓均在IOOPa以下。
[0017]上述僅為本發(fā)明的單個【具體實施方式】，但本發(fā)明的設計構思并不局限于此，凡利用此構思對本發(fā)明進行非實質性的改動，均應屬于侵犯本發(fā)明保護的范圍的行為。但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何形式的簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。
【權利要求】
1.一種復合式化學氣相沉積碳化硅裝置，其特征在于包括用于進行化學氣相沉積的主反應爐以及用于消除多余三氯甲基硅烷的輔反應爐，主反應爐與輔反應爐有連通管道，輔反應爐直接與真空系統(tǒng)相連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的化學氣相沉積碳化硅裝置，其特征在于所述的主反應爐采用電阻加熱方式，沉積時的溫度范圍為900°C~1600°C。
3.根據(jù)權利要求1所述的化學氣相沉積碳化硅裝置，其特征在于所述的輔反應爐采用感應加熱方式，工作時溫度范圍為1800°C~2500°C。
4.根據(jù)權利要求1所述的化學氣相沉積碳化硅裝置，其特征在于所述的輔反應爐內裝有填充物，填充物為多孔碳纖維氈。
5.根據(jù)權利要求1所述的化學氣相沉積碳化硅裝置，其特征在于所述的連通管道為分離式組合結構，通過法蘭連接，管道中有保溫碳氈，管道外包覆有保溫絕熱氣凝膠氈或玻璃棉租。
6.根據(jù)權利要求1所述的化學氣相沉積碳化硅裝置，其特征在于所述的真空系統(tǒng)由兩臺并聯(lián)工作的真空泵組成。
7.根據(jù)權利要求1所述的化學氣相沉積碳化硅裝置，其特征在于所述的主反應爐可為一臺，兩臺或三臺，每臺主反應爐均與輔反應爐之間單獨連通。
【文檔編號】C01B31/36GK103723731SQ201310142519
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年4月22日 優(yōu)先權日:2013年4月22日
【發(fā)明者】陳照峰, 劉勇 申請人:太倉派歐技術咨詢服務有限公司