[发明专利]一种可拆卸式化学气相沉积喷淋装置

说明书

本发明公开了一种可拆卸式化学气相沉积喷淋装置，主要由气体混合腔、喷淋板、喷淋管和可拆顶板组成，其特征在于在现有喷淋装置基础上加一层可拆卸顶板，该顶板具有单独水冷腔用于提供稳定的温度边界。本发明的优点是可拆顶板可以简化现有喷淋制造工艺，降低对原喷淋面的加工要求，并可以单独卸下清洗，对提高工艺质量具有积极影响。

技术领域

本发明涉及化学气相沉积设备，尤其是涉及化学气相沉积设备的喷淋装置。

背景技术

化学气相沉积（CVD）技术集精密机械、半导体材料、真空电子、流体力学、光学、化学、计算机多学科为一体，是一种自动化程度高、价格昂贵、技术集成度高的高端半导体材料、光电子器件制造专用设备。化学气相沉积设备作为化合物半导体材料外延生长的理想方法，具有质量高、稳定性好、重复性好、工艺灵活、能规模化量产等特点，已经成为业界生产半导体光电器件和微波器件的关键核心设备，具有广阔的应用前景和产业化价值。

化学气相沉积喷淋装置的反应环境非常苛刻，通常面临高温、腐蚀性气体，预沉积反应等，导致现有气相沉积设备喷淋装置均为整体设计，喷淋需要经常维护和更换，包括喷淋表面沉积污染需要经常清洁，或者由于喷淋孔堵塞，甚至喷淋报废，导致生产成本非常昂贵。经常性的维护、清洁也极大浪费了生产时间，降低生产效率。

本发明的目的是提供一种化学气相沉积设备的喷淋装置，减少喷淋维护保养间隔时间，降低生产成本。

本专利采用的技术方案是，一种可拆卸式化学气相沉积喷淋装置，主要包括喷淋（2）、喷淋进气口（1）、气体混合腔（5）、喷淋管（6）、冷却水进口（3）、冷却水出口（4）、喷淋水冷腔（7）等，其特征在于喷淋（2）底面设置有可拆顶板（8），可拆顶板（8）通过可拆卸的连接方式与喷淋（2）底面贴合连接，所述可拆顶板（8）内部设有顶板水冷腔（9），顶板冷却水进口（10）通过冷却水腔（9）与顶板冷却水出口（11）连通，可拆顶板（8）上分布设置有贯穿孔（12），使凸出的喷淋管（6）可以伸入到相应的贯穿孔（12）中。

优选地，上述可拆卸式化学气相沉积喷淋装置的可拆顶板（8）与喷淋（2）底面贴合连接方式为螺栓连接固定，螺栓连接简单可靠，便于拆卸和更换。

优选地，上述可拆卸式化学气相沉积喷淋装置的可拆顶板（8）与喷淋（2）底面贴合连接方式为使用气缸自动控制将顶板（8）与喷淋（2）压紧或松开，便于实现自动化和智能化控制，减少人力操作。

优选地，上述可拆卸式化学气相沉积喷淋装置的可拆顶板（8）厚度设置在5-10mm为宜，可拆顶板（8）厚度过厚对反应气体气流有较大影响，成本也过高，过薄则易于变形。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、可拆顶板的设计，使原喷淋表面处理、喷淋管凸出的加工处理得到简化，降低了对原喷淋面的加工要求，降低了喷淋生产成本。

2、可拆顶板可以单独卸下清洗，这样可以避免喷淋的更换和维护，降低了生产成本，提高了生产效率。

3、可拆顶板顶部设置的顶板冷却水腔可以保证可拆顶板的温度边界稳定和抑制可拆顶板的变形，使可拆顶板使用简单可靠。

4、可拆顶板可以根据需要设计不同的表面状况，如通过不同粗糙度、材料改性等改变表面发射率可以优化喷淋反应腔内温度场分布，增加了工艺窗口，对提高工艺质量具有积极影响。

附图说明

图1为本发明可拆卸式化学气相沉积设备喷淋装置的示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-喷淋进气口，2-喷淋，3-冷却水进口，4-冷却水出口，5-气体混合腔，6-喷淋管，7-喷淋水冷腔，8-可拆顶板，9-顶板水冷腔，10-顶板冷却水进口，11-顶板冷却水出口，12-贯穿孔，13-衬底，14-载片台。