[发明专利]一种气相沉积用导流防尘控气盘及气相沉积炉内洁净生产的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在气相沉积炉内用的导流防尘控气盘及气相沉积炉内洁净生产的方法，属于气相沉积生产技术领域。

背景技术

碳化硅(SiC)涂层具有优异的抗氧化性、耐高温性、良好的加工性、高致密性，因而SiC涂层是高温条件下抗氧化涂层的最佳选择。其中化学气相沉积(CVD)法是制备SiC涂层最有前景的方法：该方法特别适合向外形复杂的部件外表面沉积SiC涂层，或者向部件的内表面沉积SiC涂层；该方法能在相对较低温度下进行SiC涂层制备。此外，CVD法生产的SiC涂层具有很高的致密度和纯度，性能优异。但是利用CVD法在气相沉积室内进行生产时，难免会有杂质物质落在涂层表面，不但影响涂层的外观，对涂层的性能也有较大的影响。如沉积炉呈下进气、上出气的方式进行生产时，产品上部的控气盘和炉口上保温盖在放置及生产过程中会有大量的颗粒和杂质脱落到产品表面，导致产品有肉眼可见的密麻的颗粒杂质，触摸时有挡手、刺手感觉，对SiC涂层的纯度、结构及性能造成严重影响，降低了产品质量。因此，保持生产环境洁净是提高SiC涂层产品质量的重要条件之一。

现有提高气相沉积炉内洁净度的方法是：1、用大功率吸尘器对沉积炉内每个部位进行彻底抽吸除尘；2、用洁净布对需涂层的基体进行擦拭；3、用≥0.05兆帕的氮气对进气管道和夹具等进行吹扫，在进气管道上安装气体精细过滤器；4、对炉体所采用的保温材料进行密封包裹和防护。但是以上措施只能在一定程度上控制封炉前的洁净度，而在高温、真空反应进行中产生的杂质、颗粒无法进行有效去除。

控气盘或布气盘是CVD法生产的常用装置，通常是一种开有通气孔的圆形平板。例如CN201389450(CN200920117879.2)提供的气体分布板，该板体布满有通孔，所述的通孔为呈锥状的锥形孔。平板带孔控气盘存在原料利用率和反应速率低的缺点。

发明内容

针对以上技术不足，本发明提供了一种气相沉积用导流防尘控气盘，它能避免灰尘、杂质污染SiC涂层产品，保证产品质量。

本发明还提供一种气相沉积炉内洁净生产的方法。

本发明的技术方案如下：

一种气相沉积用导流防尘控气盘，包括顶盖和侧壁，所述的侧壁的上端与顶盖外边缘固定连接，侧壁整体成喇叭状；在所述侧壁上设有水平出气通孔，在侧壁的底端外边缘水平设置有唇边。所述侧壁的底端敞口为控气盘气体进入端，反应气体通过该控气盘气体进入端进入控气盘，并沿所述侧壁上的水平出气通孔喷出。

根据本发明优选的，所述的侧壁为多层圆环形阶梯结构；所述圆环形阶梯包括垂直连接壁，所述的水平出气通孔设在垂直连接壁上；两相邻的垂直连接壁之间是水平或倾斜环面。所述的侧壁由上往下直径逐渐增大。

根据本发明进一步优选的，所述的垂直连接壁之间的水平或倾斜环面上设置有凹槽。用于接纳沉落的颗粒杂质。优选所述凹槽为环形凹槽。

根据本发明进一步优选的，垂直连接壁之间的倾斜环面与水平方向的夹角为20-40°。根据本发明进一步优选的，所述的圆环形阶梯的层数为3～5层；特别优选为3层。优选的圆环形阶梯的垂直连接壁高度相等。

根据本发明进一步优选的，所述顶盖直径与控气盘气体进入端口的直径比为1∶(2.5～3)。特别优选的，所述顶盖直径与控气盘气体进入端的直径比为1∶2.5。

以上优选的技术特点的作用在于：沉落的颗粒杂质落在所述的环形阶梯上的水平或倾斜环面的凹槽中，防止过多的杂质颗粒聚积在唇边与炉口之间的缝隙中，有效降低了对控气盘的清洁频率；所述的圆环形阶梯呈倾斜状可避免脱落的杂质、颗粒通过水平出气通孔进入控气盘内，进一步确保产品放置空间的洁净度。

一种气相沉积炉内洁净生产的方法，包括使用本发明上述的导流防尘控气盘，将所述的导流防尘控气盘架设在气相沉积炉沉积室内待涂层产品和炉口之间，罩在待涂层产品上方，其中所述控气盘底端外缘唇边的外径与气相沉积室内壁的内径相适应，反应气体通过控气盘气体进入端进入控气盘，沿垂直连接壁上的水平出气通孔喷出，炉口散落的杂质颗粒被阻挡在导流防尘控气盘外表面，沉积于唇边与气相沉积室内壁之间的空隙中。保证了导流防尘控气盘下方的涂层产品的性能和质量。

本发明的导流防尘控气盘在气相沉积炉内洁净生产中应用时，一个优选的方案为：