專利名稱：一種能實(shí)現(xiàn)上、下進(jìn)氣切換的化學(xué)氣相沉積爐及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)氣體上、下進(jìn)氣切換的化學(xué)氣相沉積爐及其應(yīng)用，屬于化學(xué)氣相沉積技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，化學(xué)氣相沉積爐大多采用上進(jìn)氣下出氣或下進(jìn)氣上出氣的其中一種氣體流通方式，不管哪種方式進(jìn)氣口和出氣口的位置都是上下相對的，沉積爐的氣體物料流動(dòng)方向單一且固定不變。如專利文件CN2218916(申請?zhí)?4232049. 2)涉及用于制造熱解氮化硼制品的化學(xué)氣相沉積感應(yīng)爐，該實(shí)用新型爐體內(nèi)中下部設(shè)置有環(huán)繞感應(yīng)線圈的石墨套筒發(fā)熱體，模具基體立于旋轉(zhuǎn)底座上。對于不同的產(chǎn)品而言，受產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、形狀及所要涂覆的部位不同或爐內(nèi)物件擺放方式等因素的影響，所需的最佳進(jìn)出氣方式往往是不同的?，F(xiàn)有的單一進(jìn)出氣方式的沉積爐在生產(chǎn)不同產(chǎn)品時(shí)，往往需要重新調(diào)整或改變反應(yīng)室內(nèi)的爐具或產(chǎn)品擺放位置，或者設(shè)計(jì)制作新的夾具工件等來滿足不同的生產(chǎn)需要，從而導(dǎo)致生產(chǎn)時(shí)間的延長、生產(chǎn)成本的上升，且產(chǎn)品質(zhì)量不易控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能實(shí)現(xiàn)氣體上進(jìn)氣、下進(jìn)氣切換的化學(xué)氣相沉積爐及其應(yīng)用。該化學(xué)氣相沉積爐可根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)品的種類、形狀等參數(shù)確定適合的氣體進(jìn)氣方式。一種能實(shí)現(xiàn)上、下進(jìn)氣切換的化學(xué)氣相沉積爐，包括爐體、沉積室、進(jìn)氣管和出氣管，沉積室頂部有上通氣口、底部有下通氣口，沉積室設(shè)置于爐體內(nèi)；沉積室下通氣口的正下方設(shè)置有三通室，三通室為一個(gè)設(shè)置有上孔、下孔和側(cè)孔的密閉腔室；三通室的上孔與沉積室的下通氣口密閉連通，三通室的側(cè)孔與下出氣管口相對；沉積室上通氣口接有上三通管，所述上三通管側(cè)口與上通氣口連接，所述上三通管下口接有引管，引管管口朝向并靠近爐壁；所述上三通管上口用于上進(jìn)氣管通入；進(jìn)氣管包括上進(jìn)氣管和下進(jìn)氣管，下進(jìn)氣管通過三通室的下孔伸入所述的三通室內(nèi)與設(shè)置于三通室內(nèi)的石墨進(jìn)氣管一端通過連接部件相連，石墨進(jìn)氣管另一端通過三通室的上孔并穿過沉積室下通氣口伸入沉積室內(nèi)；上進(jìn)氣管伸入爐體上部與所述的上三通管相連通；出氣管包括上出氣管、下出氣管和出氣總管，上出氣管與爐體上部的爐壁相連并與上三通管中的靠近爐壁的管口相對，下出氣管與爐體下部的爐壁相連并與三通室靠近爐壁的側(cè)孔相對，上出氣管和下出氣管匯合成出氣總管，出氣總管與抽真空裝置相連接；所述的上進(jìn)氣管、下進(jìn)氣管上分別設(shè)置有控制閥門；所述的上出氣管、下出氣管分別設(shè)置有控制閥門。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述上三通管中靠近爐壁的管口處設(shè)置有用于封堵管口的石墨塊。石墨塊的設(shè)置可以防止部分氣體進(jìn)入爐體與沉積室之間的空腔內(nèi)，從而保護(hù)爐體。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的下進(jìn)氣管與石墨進(jìn)氣管之間的連接部件為石墨螺絲。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述石墨進(jìn)氣管的外徑小于沉積室底部的下通氣口內(nèi)徑。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述進(jìn)氣管還包括進(jìn)氣總管，進(jìn)氣總管分別與上進(jìn)氣管和下進(jìn)氣管相連，進(jìn)氣總管上設(shè)置有控制閥門。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述抽真空裝置為羅茨真空泵組。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述下進(jìn)氣管與三通室的下孔、三通室的上孔與沉積室的下通氣口密閉連接。三通室的上孔與沉積室的下通氣口，可以通過兩個(gè)孔直接密閉連；也可以通過管子或其他連接件連接，達(dá)到密閉連接的目的。上述能實(shí)現(xiàn)上、下進(jìn)氣切換的化學(xué)氣相沉積爐的應(yīng)用，包括氣體上進(jìn)下出、氣體下進(jìn)上出兩種方式。詳細(xì)說明如下氣體上進(jìn)下出的方式，步驟如下用石墨塊1將上三通管5中的靠近爐壁的管口堵上，同時(shí)將石墨進(jìn)氣管2從連接部件8處取出，封閉下進(jìn)氣管的進(jìn)氣管口，通氣抽真空時(shí)，將下進(jìn)氣管10的控制閥門I 3關(guān)閉，同時(shí)打開上進(jìn)氣管9的控制閥門II 4;然后，將上出氣管11的控制閥門III 7關(guān)閉，打開下出氣管12的控制閥門IV 6 ；氣體通過爐體13上部的上三通管5進(jìn)入沉積室14，從爐體13底部的下通氣口 18被抽走；氣體下進(jìn)上出方式，步驟如下打開下進(jìn)氣管的進(jìn)氣管口，將石墨進(jìn)氣管2安裝于連接部件8上，同時(shí)將石墨塊1 從上三通管5中的靠近爐壁的管口處取出，通氣抽真空時(shí)，關(guān)閉上進(jìn)氣管9的控制閥門114， 打開下進(jìn)氣管10的控制閥門I 3 ；然后，將下出氣管12的控制閥門IV6關(guān)閉，打開上出氣管11的控制閥門III7 ；氣體經(jīng)過下進(jìn)氣管10通過石墨進(jìn)氣管2進(jìn)入沉積室14，從沉積室 14頂部的上三通管5被抽走。有益效果本發(fā)明所述實(shí)現(xiàn)上進(jìn)氣、下進(jìn)氣切換的化學(xué)氣相沉積爐，克服了傳統(tǒng)沉積方式因單一氣流進(jìn)出方式導(dǎo)致產(chǎn)品表面沉積涂覆不均勻的缺陷；在對產(chǎn)品進(jìn)行涂覆時(shí)，可以根據(jù)產(chǎn)品形狀及涂覆位置確定選擇合適的進(jìn)出氣方式，也可根據(jù)需要先選擇一種進(jìn)氣方式進(jìn)行產(chǎn)品涂覆，然后再轉(zhuǎn)換為另外一種進(jìn)氣方式進(jìn)行產(chǎn)品涂覆；此外，本發(fā)明可通過改變沉積室內(nèi)的氣體進(jìn)出氣方式涂覆產(chǎn)品的各個(gè)表面，避免了傳統(tǒng)單一氣流進(jìn)出方式的沉積爐涂覆產(chǎn)品各個(gè)表面需要調(diào)整爐內(nèi)裝置及產(chǎn)品、重新設(shè)計(jì)夾具的麻煩，操作簡單易行，特別適用于體積大、重量沉的產(chǎn)品。


圖1是能轉(zhuǎn)換上、下進(jìn)氣方式的化學(xué)氣相沉積爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是三通室的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；其中1、石墨塊，2、石墨進(jìn)氣管，3、控制閥門1，4、控制閥門11,5.上三通管，6、控制閥門IV，7、控制閥門111，8、連接部件，9、上進(jìn)氣管，10、下進(jìn)氣管，11、上出氣管，12、下出氣管，13、爐體，14、沉積室，15、進(jìn)氣總管，16、出氣總管，17、抽真空裝置，18、下通氣口，19、
4三通室，20、上通氣口，21、上孔，22、側(cè)孔，23、下孔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明所保護(hù)范圍不限于此。實(shí)施例1一種能實(shí)現(xiàn)上進(jìn)氣、下進(jìn)氣切換的化學(xué)氣相沉積爐，包括爐體13、沉積室14、進(jìn)氣管和出氣管，沉積室14頂部有上通氣口 20、底部有下通氣口 18，沉積室14設(shè)置于爐體13 內(nèi)；沉積室14下通氣口 18的正下方設(shè)置有三通室19，三通室19為一個(gè)設(shè)置有上孔 21、下孔23和側(cè)孔22的密閉腔室；三通室19的上孔21與沉積室14的下通氣口 18密閉連通，三通室19的側(cè)孔22與下出氣管口相對；沉積室14上通氣口 20接有上三通管5，所述上三通管5側(cè)口與上通氣口 20連接， 所述上三通管5下口接有引管，引管管口朝向并靠近爐壁；所述上三通管5上口用于上進(jìn)氣管9通入；進(jìn)氣管包括上進(jìn)氣管9和下進(jìn)氣管10，下進(jìn)氣管10通過三通室19的下孔23伸入所述的三通室19內(nèi)與設(shè)置于三通室19內(nèi)的石墨進(jìn)氣管2—端通過連接部件8相連，石墨進(jìn)氣管2另一端通過三通室19的上孔21并穿過沉積室14底部的下通氣口 18伸入沉積室14內(nèi)；上進(jìn)氣管9伸入爐體13上部與所述的沉積室14頂部的上通氣口 20上方的上三通管5相連通；出氣管包括上出氣管11、下出氣管12和出氣總管，上出氣管11與爐體13上部的爐壁相連并與上三通管5中的靠近爐壁的管口相對，下出氣管12與爐體13下部的爐壁相連并與三通室19靠近爐壁的側(cè)孔22相對，上出氣管11和下出氣管12匯合成出氣總管，出氣總管與抽真空裝置17相連接；所述的上進(jìn)氣管9上設(shè)置有控制閥門II、下進(jìn)氣管10上設(shè)置有控制閥門I ；所述的上出氣管11設(shè)置有控制閥門III、下出氣管12設(shè)置有控制閥門IV。實(shí)施例2一種能實(shí)現(xiàn)上進(jìn)氣、下進(jìn)氣切換的化學(xué)氣相沉積爐，包括爐體13、沉積室14、進(jìn)氣管和出氣管，沉積室14頂部有上通氣口 20、底部有下通氣口 18，沉積室14設(shè)置于爐體13 內(nèi)；沉積室14下通氣口 18的正下方設(shè)置有三通室19，三通室19為一個(gè)設(shè)置有上孔 21、下孔23和側(cè)孔22的密閉腔室；三通室19的上孔21與沉積室14的下通氣口 18密閉連通，三通室19的側(cè)孔22與下出氣管口相對；沉積室14上通氣口 20接有上三通管5，所述上三通管5側(cè)口與上通氣口 20連接， 所述上三通管5下口接有引管，引管管口朝向并靠近爐壁；所述上三通管5上口用于上進(jìn)氣管9通入；進(jìn)氣管包括上進(jìn)氣管9和下進(jìn)氣管10，下進(jìn)氣管10通過三通室19的下孔23伸入所述的三通室19內(nèi)與設(shè)置于三通室19內(nèi)的石墨進(jìn)氣管2 —端通過石墨螺絲相連，石墨進(jìn)氣管2另一端通過三通室19的上孔21并穿過沉積室14底部的下通氣口 18伸入沉積室14 內(nèi)；上進(jìn)氣管9伸入爐體13上部與所述的沉積室14頂部的上通氣口 20上方的上三通管5相連通；出氣管包括上出氣管11、下出氣管12和出氣總管，上出氣管11與爐體13上部的爐壁相連并與上三通管5中的靠近爐壁的管口相對，下出氣管12與爐體13下部的爐壁相連并與三通室19靠近爐壁的側(cè)孔22相對，上出氣管11和下出氣管12匯合成出氣總管，出氣總管與抽真空裝置17相連接；所述的上進(jìn)氣管9上設(shè)置有控制閥門II、下進(jìn)氣管10上設(shè)置有控制閥門I ；所述的上出氣管11設(shè)置有控制閥門III、下出氣管12設(shè)置有控制閥門IV。所述上三通管5中靠近爐壁的管口處設(shè)置有用于封堵管口的石墨塊1。所述進(jìn)氣管還包括進(jìn)氣總管，進(jìn)氣總管分別與上進(jìn)氣管9和下進(jìn)氣管10相連，進(jìn)氣總管上設(shè)置有控制閥門。所述石墨進(jìn)氣管2的外徑小于沉積室14底部的下通氣口 18內(nèi)徑。所述下進(jìn)氣管10與三通室19的下孔23、三通室19的上孔21與沉積室14的下通氣口 18密閉連接。實(shí)施例3實(shí)施例2所述能實(shí)現(xiàn)上進(jìn)氣、下進(jìn)氣切換的化學(xué)氣相沉積爐的應(yīng)用，包括氣體上進(jìn)下出、氣體下進(jìn)上出兩種方式。氣體上進(jìn)下出的方式步驟如下用石墨塊1將上三通管5中的靠近爐壁的管口堵上，同時(shí)將石墨進(jìn)氣管2從連接部件8處卸下，并通過三通室19的側(cè)孔22取出，封閉下進(jìn)氣管10位于連接部件內(nèi)的管口， 通氣抽真空時(shí)，將下進(jìn)氣管10的控制閥門I 3關(guān)閉，同時(shí)打開上進(jìn)氣管9的控制閥門II 4； 然后，將上出氣管11的控制閥門III 7關(guān)閉，打開下出氣管12的控制閥門IV6 ；氣體通過爐體13上部的上三通管5進(jìn)入沉積室14，從爐體13底部的下通氣口 18被抽走；氣體下進(jìn)上出方式步驟如下打開下進(jìn)氣管10的進(jìn)氣管口，將石墨進(jìn)氣管2安裝于連接部件8上，同時(shí)將石墨塊1從上三通管5中的靠近爐壁的管口處取出，通氣抽真空時(shí)，關(guān)閉上進(jìn)氣管9的控制閥門 114，打開下進(jìn)氣管10的控制閥門13 ；然后，將下出氣管12的控制閥門IV6關(guān)閉，打開上出氣管11的控制閥門III7 ；氣體經(jīng)過下進(jìn)氣管10通過石墨進(jìn)氣管2進(jìn)入沉積室14，從沉積室14頂部的上三通管5被抽走。本實(shí)施例可適用于需要進(jìn)行雙面涂覆的產(chǎn)品，先按實(shí)施例3中的上進(jìn)氣方式進(jìn)行氣相沉積涂覆產(chǎn)品的上表面，然后再按照實(shí)施例3中的下進(jìn)氣方式進(jìn)行氣相沉積涂覆產(chǎn)品的下表面。因此，當(dāng)產(chǎn)品上、下表面均需要涂覆，要求產(chǎn)品上下表面涂層厚度均勻，且產(chǎn)品體積大、重量沉?xí)r，本發(fā)明具有非常顯著的優(yōu)點(diǎn)，不僅可以大大節(jié)省翻轉(zhuǎn)產(chǎn)品的時(shí)間和人力， 提高生產(chǎn)速度；而且，由于進(jìn)氣方式的切換只需打開爐體操作，無需打開沉積室，減少了灰塵及其他物質(zhì)進(jìn)入沉積室的幾率，便于提高涂覆產(chǎn)品的品質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種能實(shí)現(xiàn)上、下進(jìn)氣切換的化學(xué)氣相沉積爐，包括爐體、沉積室、進(jìn)氣管和出氣管， 沉積室頂部有上通氣口、底部有下通氣口，沉積室設(shè)置于爐體內(nèi)；其特征在于，沉積室下通氣口的正下方設(shè)置有三通室，三通室為一個(gè)設(shè)置有上孔、下孔和側(cè)孔的密閉腔室；三通室的上孔與沉積室的下通氣口密閉連通，三通室的側(cè)孔與下出氣管口相對；沉積室上通氣口接有上三通管，所述上三通管側(cè)口與上通氣口連接，所述上三通管下口接有引管，引管管口朝向并靠近爐壁；所述上三通管上口用于上進(jìn)氣管通入；進(jìn)氣管包括上進(jìn)氣管和下進(jìn)氣管，下進(jìn)氣管通過三通室的下孔伸入所述的三通室內(nèi)與設(shè)置于三通室內(nèi)的石墨進(jìn)氣管一端通過連接部件相連，石墨進(jìn)氣管另一端通過三通室的上孔并穿過沉積室下通氣口伸入沉積室內(nèi)；上進(jìn)氣管伸入爐體上部與所述的上三通管相連通；出氣管包括上出氣管、下出氣管和出氣總管，上出氣管與爐體上部的爐壁相連并與上三通管中的靠近爐壁的管口相對，下出氣管與爐體下部的爐壁相連并與三通室靠近爐壁的側(cè)孔相對，上出氣管和下出氣管匯合成出氣總管，出氣總管與抽真空裝置相連接； 所述的上進(jìn)氣管、下進(jìn)氣管上分別設(shè)置有控制閥門； 所述的上出氣管、下出氣管分別設(shè)置有控制閥門。
2.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積爐，其特征在于，所述上三通管中靠近爐壁的管口處設(shè)置有用于封堵管口的石墨塊。
3.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積爐，其特征在于，所述的下進(jìn)氣管與石墨進(jìn)氣管之間的連接部件為石墨螺絲。
4.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積爐，其特征在于，所述進(jìn)氣管還包括進(jìn)氣總管，進(jìn)氣總管分別與上進(jìn)氣管和下進(jìn)氣管相連，進(jìn)氣總管上設(shè)置有控制閥門。
5.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積爐，其特征在于，所述石墨進(jìn)氣管的外徑小于沉積室底部的下通氣口內(nèi)徑。
6.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積爐，其特征在于，所述抽真空裝置為羅茨真空泵組。
7.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積爐，其特征在于，所述下進(jìn)氣管與三通室的下孔、 三通室的上孔與沉積室的下通氣口密閉連接。
8.權(quán)利要求1所述的化學(xué)氣相沉積爐的應(yīng)用，其特征在于，包括氣體上進(jìn)下出、氣體下進(jìn)上出兩種方式。
9.如權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，氣體上進(jìn)下出的方式，步驟如下 用石墨塊將上三通管中的靠近爐壁的管口堵上，同時(shí)將石墨進(jìn)氣管從連接部件處取出，封閉下進(jìn)氣管的進(jìn)氣管口，通氣抽真空時(shí)，將下進(jìn)氣管的控制閥門I關(guān)閉，同時(shí)打開上進(jìn)氣管的控制閥門II ；然后，將上出氣管的控制閥門III關(guān)閉，打開下出氣管的控制閥門 IV ；氣體通過爐體上部的上三通管進(jìn)入沉積室，從爐體底部的下通氣口被抽走；
10.如權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，氣體下進(jìn)上出方式，步驟如下打開下進(jìn)氣管的進(jìn)氣管口，將石墨進(jìn)氣管安裝于連接部件上，同時(shí)將石墨塊從上三通管中的靠近爐壁的管口處取出，通氣抽真空時(shí)，關(guān)閉上進(jìn)氣管的控制閥門II，打開下進(jìn)氣管的控制閥門I ；然后，將下出氣管的控制閥門IV關(guān)閉，打開上出氣管的控制閥門III ；氣體經(jīng)過下進(jìn)氣管通過石墨進(jìn)氣管進(jìn)入沉積室，從沉積室頂部的上三通管被抽走。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)氣體上、下進(jìn)氣切換的化學(xué)氣相沉積爐及其應(yīng)用，它包括爐體、沉積室、進(jìn)氣管和出氣管，沉積室設(shè)置于爐體內(nèi)；進(jìn)氣管包括上進(jìn)氣管和下進(jìn)氣管，出氣管包括上出氣管、下出氣管和出氣總管；所述的上進(jìn)氣管、下進(jìn)氣管上分別設(shè)置有控制閥門；所述的上出氣管、下出氣管分別設(shè)置有控制閥門。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)沉積方式因單一氣流進(jìn)出方式導(dǎo)致產(chǎn)品表面沉積涂覆不均勻的缺陷。
文檔編號(hào)C23C16/455GK102534558SQ20111045759
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者劉汝強(qiáng) 申請人:劉汝強(qiáng)