[实用新型]一种真空化学气相沉积设备中的新型反应控制喷淋装置

说明书

本实用新型公开了一种真空化学气相沉积设备中的新型反应控制喷淋装置，蒸发室裂解室、镀膜腔室、真空系统依次通过管道连通，新型CVD反应控制喷淋装置至少覆盖镀膜腔室进气口一侧的有效镀膜区域截面，新型CVD反应控制喷淋装置主进气口连通主进气管路，主进气管路输出口连通二路分进气管路，分进气管路后级再依次设置N级分进气管路，N级分进气管路的前一级分进气管路输出口连通两路后一级分进气管路。本实用新型通过计算将气体流道控制在大于平均分子自由程的尺寸，然后在通过流道截面积的变化控制气体的流速，使每个出气孔的气体流量完全一致，精确控制腔体内每个点的成膜气体流速及反应速度，达到膜层均匀性及定量控制气体沉积反应速率。

技术领域

本实用新型涉及派瑞林镀膜设备技术领域，尤其涉及一种真空化学气相沉积设备中的新型反应控制喷淋装置。

背景技术

现有的派瑞林镀膜设备大体分为两种：筒式镀膜机和箱式镀膜机，分别为图1、图2所示。两者的工作原理大体相同，主要差别是真空镀膜腔室的形状：前者为圆柱体，后者为立方体。

派瑞林在蒸发室01加热气化后，在真空压差的作用下向裂解室移动，并在裂解室02发生裂解反应，裂解后气体经过管道06进入镀膜腔室03并发生聚合反应形成防水膜层。裂解后的气体进入镀膜腔室03的方式大部分都是通过管道06直接进入真空腔体。

此种设计的设备有以下几种显著缺点：

1.无法控制气体从裂解室到真空沉积腔室的流速及反应条件，容易造成工艺不良(如膜层发白、结晶率不高等问题)。

2.裂解室出来的高温气体进入镀膜腔室后由于温度急剧降低，凝结速度非常快，易造成膜层的组织缺陷。

3.气体极速降温后的凝结造成原材料的利用率的降低。

4.在靠近进气口部位膜层很容易聚集，而其他地方的膜层沉积速度相对较慢，这样镀膜均匀性很难保证。

为了解决以上问题，现在部分设备在设计上做了相应改善，在镀膜腔体进气口处增加一块挡板05，这样气体进入腔室后挡板会对气体起到一定的分流作用，但并未从根本上起到改善作用。由于挡板温度较低，裂解后气体遇到挡板后会急速反应并沉积于挡板，造成材料的浪费，且设备维护保养非常困难。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种真空化学气相沉积设备中的新型反应控制喷淋装置，是流体力学和机械设计的完美结合，通过计算将气体流道控制在大于平均分子自由程的尺寸，然后在通过流道截面积的变化控制气体的流速，使每个出气孔的气体流速完全一致，这样就可以精确的控制腔体内每个点的成膜气体流速及反应速度，从而达到非常好的膜层均匀性及定量控制气体沉积反应速率。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种真空化学气相沉积设备中的新型反应控制喷淋装置，包括蒸发室、裂解室、镀膜腔室、真空系统，所述蒸发室裂解室、镀膜腔室、真空系统依次通过管道连通，其特征在于：所述镀膜腔室进气口处设置新型CVD反应控制喷淋装置，所述新型CVD反应控制喷淋装置至少覆盖镀膜腔室进气口一侧的有效镀膜区域截面，所述新型CVD反应控制喷淋装置主进气口连通主进气管路，所述主进气管路输出口连通二路分进气管路，所述分进气管路后级再依次设置N级分进气管路，其中N级分进气管路的前一级分进气管路输出口连通两路后一级分进气管路，其中N≥2。

上述的一种真空化学气相沉积设备中的新型反应控制喷淋装置，所述N级分进气管路的第N级设置出气孔。

上述的一种真空化学气相沉积设备中的新型反应控制喷淋装置，所述N级分进气管路的前一级分进气管路截面积为后一级分进气管路截面积的两倍。

上述的一种真空化学气相沉积设备中的新型反应控制喷淋装置，所述N级分进气管路截面形状为矩形、圆形或椭圆形。