[发明专利]一种碳掺杂化学气相沉积钨涂层的装置

说明书

本发明涉及化学气相沉积技术领域，特别涉及一种碳掺杂化学气相沉积钨涂层的装置，包括相连通的活化回收炉和沉积炉，活化回收炉内设有活化区及活化区周侧的尾气回收区；活化区的一端连接有第一进气管，活化区的另一端通过活化管路与沉积炉的进气端相连接；尾气回收区的一端分别与回收管路和第四进气管相连接，尾气回收区的另一端与尾气处理机构相连接，回收管路与沉积炉的排气端相连接；沉积炉内设有气体混合装置及沉积平台，气体混合装置分别与活化管路、第二进气管和第三进气管相连接；活化回收炉和沉积炉内均设有加热装置，在加热装置的作用下，所述活化回收炉内进行气体活化或尾气回收，所述沉积炉内进行沉积涂层，降低了反应成本和损耗。

技术领域

本发明涉及化学气相沉积技术领域，特别涉及一种碳掺杂化学气相沉积钨涂层的装置。

背景技术

化学气相沉积是一种制备材料的气相生长方法，它是把一种或几种含有构成薄膜元素的化合物、单质气体通入放置有基体的反应室，借助空间气相化学反应在基体表面上沉积固态薄膜的工艺技术。

而在化学气相沉积涂层装置中，通常具有原料气预热区、涂层沉积区和尾气余热回收区等构造，如中国专利申请(公开号为CN202214415U)公开的化学气相沉积法涂层装置，包括反应炉，反应炉内设有支撑筒，支撑筒上端设有排气帽，反应炉和支撑筒之间为尾气通道，支撑筒内从上到下依次为沉积区、气体分配区和预热区；支撑筒在预热区部位的下端设有尾气入口，预热区的下端设有尾气出口；使得涂层均匀度高，具有较高的附着力，提高了产品的耐磨损性和耐缺损性。

但现有的化学气相沉积涂层装置中，通常适用于常规的热化学气相沉积过程，在针对特定的化学气相沉积过程并不完全适用，例如，对于采用WF₆、H₂以及碳源气体作为原料制备碳掺杂化学气相沉积钨材料的工艺过程，其要求碳源气体需要单独预热活化，而采用现有的化学气相沉积涂层装置只能实现混合气体的共同预热，可能导致在非沉积反应区发生反应生成涂层，带来原材料的损耗，同时还需要定期清理反应装置中的涂层，不仅维护困难且增加维护成本。

发明内容

为解决上述现有技术中化学气相沉积涂层装置只能实现混合气体的共同预热的不足，本发明提供的一种碳掺杂化学气相沉积钨涂层的装置，可以实现碳源气体的提前单独预热活化，避免在非沉积反应区发生反应，降低维护成本。

本发明提供一种碳掺杂化学气相沉积钨涂层的装置，包括相连通的活化回收炉和沉积炉，所述活化回收炉内设有活化区及所述活化区周侧的尾气回收区；

所述活化区的一端连接有第一进气管，所述活化区的另一端通过活化管路与所述沉积炉的进气端相连接；

所述尾气回收区的一端分别与回收管路和第四进气管相连接，所述尾气回收区的另一端与尾气处理机构相连接，所述回收管路与所述沉积炉的排气端相连接；

所述沉积炉内设有气体混合装置及沉积平台，所述气体混合装置分别与所述活化管路、第二进气管和第三进气管相连接；所述活化回收炉和所述沉积炉内均设有加热装置，在加热装置的作用下，所述活化回收炉内分别进行气体活化或尾气回收，所述沉积炉内进行沉积涂层。

在一实施例中，碳源气体通过所述第一进气管进入所述活化区，所述活化区内填充有陶瓷填料。

在一实施例中，所述尾气回收区填充有钨或碳化钨填料。

在一实施例中，所述活化区和所述尾气回收区分别设有热电偶，所述活化区的活化温度高于所述沉积炉内的温度。

在一实施例中，所述活化回收炉和所述沉积炉内均设有压力传感器。

在一实施例中，含钨气体通过所述第二进气管进入所述气体混合装置，氢气通过所述第三进气管进入所述气体混合装置，氢气通过所述第四进气管进入所述尾气回收区。