[发明专利]化学气相沉积制备全沉积碳化硅涂层的装置

说明书

本发明是关于一种化学气相沉积制备全沉积碳化硅涂层的装置，涉及碳化硅涂层制备技术领域。主要采用的技术方案为：化学气相沉积制备全沉积碳化硅涂层的装置包括：腔体、支撑环、扰流体以及支撑部件；腔体的顶部设置有进气装置，腔体的底部设置有出气装置；支撑环的外侧壁与腔体的内壁连接，将腔体分割成中部连通的上腔体和下腔体；扰流体的一端设置在支撑环上，并沿支撑环到腔体顶部的方向设置，扰流体的数量大于等于三个；支撑部件设置在腔体的底部，用于支撑待沉积涂层的样品，并使样品位于下腔体中。本发明提供的化学气相沉积制备全沉积碳化硅涂层的装置，能够在样品表面获得全沉积的碳化硅涂层。

技术领域

本发明涉及碳化硅涂层制备技术领域，特别是涉及一种化学气相沉积制备全沉积碳化硅涂层的装置。

背景技术

碳化硅(SiC)材料具有许多优异的机械和物理化学性能,如高的比强度和比模量、低密度、耐高温、抗氧化、半导体特性等,因而在高温结构及微电子领域备受青睐，尤其在半导体生产过程中，具有碳化硅涂层的石墨板是重要的耗材。

现有技术中，化学气相沉积(Chemical Vapour Deposition,CVD)是最适合制备高质量碳化硅涂层的一种工业化技术，具体的制备过程是从一个反应腔室的顶部注入气相沉积气体，使碳化硅沉积在位于腔室内的基体上，然后多余的气体从腔室的底部排出。

但是，发明人在发明创造的过程中发现，现有技术存在如下技术缺陷：现有技术中的制备碳化硅涂层的装置未充分考虑反应腔室中气体流场的分布以及控制，气相沉积气体是从腔室顶部进入腔室内，气体会直接冲击待沉积碳化硅涂层的基体表面，然后从腔室的底部排出，此过程中气相沉积气体冲击基体表面后会直接弹开，然后直接从腔室底部的排气孔排出，导致沉积层失败，或者仅有少部分碳化硅能够沉积在基体的表面，沉积率非常低；另外，对较大尺寸的基体进行碳化硅涂层制备时，上述的缺陷会更加明显，无法实现全沉积，即无法在石墨基板的上下表面均沉积涂层，而当使用没有全沉积碳化硅涂层的石墨板作为生产半导体的耗材时，石墨板消耗的特别快，尤其是在氮化钾气氛中消耗的更快，进而导致半导体生产成本上升，严重时会导致半导体生产失败。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新型结构的化学气相沉积制备全沉积碳化硅涂层的装置，使其能够通过气相沉积的方式获得全沉积碳化硅涂层。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种化学气相沉积制备全沉积碳化硅涂层的装置，其包括：

腔体，所述腔体的顶部设置有进气装置，所述腔体的底部设置有出气装置；

其中，所述进气装置包括一端伸入所述腔体的第一进气管和第二进气管，且在靠近所述第一进气管的一端端部的侧壁上设置有第一出气口，在靠近所述第二进气管的一端端部的侧壁上设置有第二出气口，所述第一进气管的另一端与所述第二进气管的另一端均用于与气源连接；

支撑环，所述支撑环的外侧壁与所述腔体的内壁连接，将所述腔体分割成中部连通的上腔体和下腔体；

扰流体，所述扰流体的一端设置在所述支撑环上，并沿所述支撑环到腔体顶部的方向设置，所述扰流体的数量大于等于三个；

支撑部件，所述支撑部件设置在所述腔体的底部，用于支撑待沉积涂层的样品，并使样品位于所述下腔体中。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的化学气相沉积制备全沉积碳化硅涂层的装置，其中所述腔体的顶部设置有用于安装所述第一进气管的第一安装孔，所述第一进气管垂直穿过所述第一安装孔伸入所述腔体中；

所述腔体的顶部设置有用于安装所述第二进气管的第二安装孔，所述第二进气管垂直穿过所述第二安装孔伸入所述腔体中；