本發(fā)明涉及氣相沉積設(shè)備，尤其涉及一種可調(diào)控反應(yīng)腔溫度的進(jìn)氣頂盤。

背景技術(shù)：

1、紫外led芯片制備過程中，在外延時(shí)由于材料質(zhì)量、摻雜等因素的影響，以及芯片、封裝工藝等存在的難點(diǎn)，使得高鋁氮化物技術(shù)嚴(yán)重滯后于銦鎵氮藍(lán)綠光技術(shù)的發(fā)展。最為突出的是利用商用藍(lán)綠光mocvd(metal-organicchemicalvapordeposition，金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉積)設(shè)備不能很好抑制預(yù)反應(yīng)，從而會(huì)導(dǎo)致材料質(zhì)量下降及高耗源，因此，用于制造紫外led的專用mocvd設(shè)備成為制約紫外led芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

2、在制造紫外led專用的mocvd設(shè)備時(shí)遇到的一個(gè)棘手問題是如何更好的讓aln薄膜襯底生長的足夠均勻，進(jìn)而為后續(xù)的材料生長提供基礎(chǔ)。在mocvd反應(yīng)器中，進(jìn)行著復(fù)雜的輸運(yùn)過程。mocvd生長aln的主要工藝中，源氣體tmal和iii族氣體nh3在載氣h2的攜帶下運(yùn)送到反應(yīng)器內(nèi)，首先到達(dá)反應(yīng)器邊界層內(nèi)(流速、溫度和濃度邊界層)，輸運(yùn)物質(zhì)在邊界層內(nèi)激活(高溫，碰撞)，發(fā)生氣相化學(xué)反應(yīng)(熱解反應(yīng)，加合反應(yīng)等)，生成提供薄膜生長的反應(yīng)前體和有害的納米粒子。氣相化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)中薄膜生長的反應(yīng)前體通過擴(kuò)散作用到達(dá)高溫襯底表面，通過吸附擴(kuò)散進(jìn)行表面反應(yīng)完成aln薄膜沉積生長，但是同時(shí)這些反應(yīng)前體在吸附之后也會(huì)在極端條件下(高溫，高壓)發(fā)生脫附離開襯底。反應(yīng)器內(nèi)剩余的源氣體，脫附的粒子和納米粒子最終都會(huì)在熱用力的作用下隨主氣流一起排出反應(yīng)器。質(zhì)量傳輸和氣相化學(xué)反應(yīng)密不可分，二者共同作用影響著薄膜生長。

3、在aln薄膜生長的過程中主要受流場、溫場和化學(xué)反應(yīng)三個(gè)主要因素的影響。在現(xiàn)有的mocvd設(shè)備中，腔體溫場不能進(jìn)行局部微調(diào)，進(jìn)而更好的控制溫場分布，提高薄膜生長均勻度?；瘜W(xué)反應(yīng)的路徑和程度會(huì)受到反應(yīng)腔體溫場的影響，因此，如何更好的控制反應(yīng)腔體的溫場分布是改進(jìn)aln薄膜生長均勻度的一個(gè)重要路徑。然而，現(xiàn)有的mocvd設(shè)備的反應(yīng)腔體溫場調(diào)控方式有限，具體表現(xiàn)為現(xiàn)有反應(yīng)腔的溫場調(diào)控設(shè)備結(jié)構(gòu)固定，不能根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行自由更換和組合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可調(diào)控反應(yīng)腔溫度的進(jìn)氣頂盤。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

2、一種可調(diào)控反應(yīng)腔溫度的進(jìn)氣頂盤，其包括內(nèi)盤，至少一個(gè)連接盤和外盤，內(nèi)盤套設(shè)在第一個(gè)連接盤內(nèi)并與第一個(gè)連接盤可拆卸連接，相鄰的連接盤依次套設(shè)并可拆卸連接，外盤套設(shè)在最外面的連接盤外圍并與最外面的連接盤可拆卸連接，所述內(nèi)盤、至少一個(gè)連接盤和外盤上均貫穿設(shè)有若干射流孔；

3、所述內(nèi)盤、至少一個(gè)連接盤和外盤具有不同的發(fā)射率和/或?qū)崧省?/p>

4、可選地，所述內(nèi)盤的形狀為凸臺(tái)圓柱，包括凸臺(tái)上圓柱和凸臺(tái)下圓柱，凸臺(tái)上圓柱和凸臺(tái)下圓柱同軸心設(shè)置，凸臺(tái)下圓柱的頂面與凸臺(tái)上圓柱的底面固定連接，凸臺(tái)上圓柱的直徑大于凸臺(tái)下圓柱的直徑，凸臺(tái)圓柱上開設(shè)有若干貫穿的第一射流孔。

5、可選地，所述連接盤的形狀為錯(cuò)位圓柱環(huán)，包括第一上圓柱環(huán)和第一下圓柱環(huán)，第一上圓柱環(huán)和第一下圓柱環(huán)同軸心設(shè)置，第一下圓柱環(huán)的頂面與第一上圓柱環(huán)的底面固定連接，第一下圓柱環(huán)的外徑位于第一上圓柱環(huán)的內(nèi)徑和外徑之間，第一上圓柱環(huán)的內(nèi)徑大于第一下圓柱環(huán)的內(nèi)徑，錯(cuò)位圓柱環(huán)上開設(shè)有若干貫穿的第二射流孔，內(nèi)盤套設(shè)在第一上圓柱環(huán)和第一下圓柱環(huán)的內(nèi)徑之間。

6、可選地，所述外盤的形狀為第一凸臺(tái)圓柱環(huán)，包括第二上圓柱環(huán)和第二下圓柱環(huán)，第二上圓柱環(huán)和第二下圓柱環(huán)同軸心設(shè)置，第二下圓柱環(huán)的頂面與第二上圓柱環(huán)的底面固定連接，第二上圓柱環(huán)的內(nèi)徑大于第二下圓柱環(huán)的內(nèi)徑，第二上圓柱環(huán)的外徑等于第二下圓柱環(huán)的外徑，第一凸臺(tái)圓柱環(huán)上開設(shè)有若干貫穿的第三射流孔，連接盤套設(shè)于第二上圓柱環(huán)和第二下圓柱環(huán)的內(nèi)徑之間。

7、可選地，凸臺(tái)上圓柱邊緣固定連接有第一限位凸塊，第一上圓柱環(huán)內(nèi)邊緣設(shè)有與第一限位凸塊相適配的第一限位卡槽，第一上圓柱環(huán)外邊緣固定連接有第二限位凸塊，第二上圓柱環(huán)內(nèi)邊緣設(shè)有與第二限位凸塊相適配的第二限位卡槽，第二下圓柱環(huán)外邊緣固定連接有第三限位凸塊。

8、可選地，所述外盤套設(shè)于反應(yīng)腔盤體內(nèi)并與反應(yīng)腔盤體可拆卸連接，所述反應(yīng)腔盤體的形狀為第二凸臺(tái)圓柱環(huán)，包括第三上圓柱環(huán)和第三下圓柱環(huán)，第三上圓柱環(huán)和第三下圓柱環(huán)同軸心設(shè)置，第三下圓柱環(huán)的頂面與第三上圓柱環(huán)的底面固定連接，第三上圓柱環(huán)的內(nèi)徑大于第三下圓柱環(huán)的內(nèi)徑，第三上圓柱環(huán)的外徑等于第三下圓柱環(huán)的外徑，外盤套設(shè)于第三上圓柱環(huán)的內(nèi)徑之間。

9、可選地，所述第三上圓柱環(huán)外邊緣設(shè)有與第三限位凸塊相適配的第三限位卡槽。

10、可選地，所述內(nèi)盤底面和連接盤底面涂覆不同厚度的鎳涂層，外盤底面涂覆碳化鉭涂層。

11、可選地，所述內(nèi)盤底面涂覆的鎳涂層的厚度小于連接盤底面涂覆的鎳涂層的厚度，外盤底面涂覆的碳化鉭涂層的厚度大于連接盤底面涂覆的鎳涂層的厚度。

12、可選地，所述內(nèi)盤底面涂覆50微米厚的鎳涂層，連接盤底面涂覆80微米厚的鎳涂層，外盤底面涂覆100微米厚的碳化鉭涂層。

13、上述所有可選技術(shù)方案均可任意組合，本發(fā)明不對(duì)一一組合后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。

14、借由上述方案，本發(fā)明的有益效果如下：

15、通過設(shè)置內(nèi)盤、至少一個(gè)連接盤和外盤，并設(shè)置它們之間相互套設(shè)并可拆卸連接，以及設(shè)置內(nèi)盤、至少一個(gè)連接盤和外盤具有不同的發(fā)射率和/或?qū)崧?，使不同的盤片具有不同的發(fā)射率及導(dǎo)熱率，從而能夠根據(jù)需要自由組合或更換，進(jìn)而能夠有效調(diào)節(jié)反應(yīng)腔內(nèi)溫度條件，提高溫場的均勻性，進(jìn)而提高aln薄膜生長厚度的均勻性。通過設(shè)置不同盤片之間可拆卸連接，便于進(jìn)氣頂盤的組裝和清理。

16、上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

技術(shù)特征：

1.一種可調(diào)控反應(yīng)腔溫度的進(jìn)氣頂盤，其特征在于，包括內(nèi)盤(1)，至少一個(gè)連接盤(2)和外盤(3)，內(nèi)盤(1)套設(shè)在第一個(gè)連接盤(2)內(nèi)并與第一個(gè)連接盤(2)可拆卸連接，相鄰的連接盤(2)依次套設(shè)并可拆卸連接，外盤(3)套設(shè)在最外面的連接盤(2)外圍并與最外面的連接盤(2)可拆卸連接，所述內(nèi)盤(1)、至少一個(gè)連接盤(2)和外盤(3)上均貫穿設(shè)有若干射流孔；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)控反應(yīng)腔溫度的進(jìn)氣頂盤，其特征在于，所述內(nèi)盤(1)的形狀為凸臺(tái)圓柱，包括凸臺(tái)上圓柱(11)和凸臺(tái)下圓柱(12)，凸臺(tái)上圓柱(11)和凸臺(tái)下圓柱(12)同軸心設(shè)置，凸臺(tái)下圓柱(12)的頂面與凸臺(tái)上圓柱(11)的底面固定連接，凸臺(tái)上圓柱(11)的直徑大于凸臺(tái)下圓柱(12)的直徑，凸臺(tái)圓柱上開設(shè)有若干貫穿的第一射流孔(13)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可調(diào)控反應(yīng)腔溫度的進(jìn)氣頂盤，其特征在于，所述連接盤(2)的形狀為錯(cuò)位圓柱環(huán)，包括第一上圓柱環(huán)(21)和第一下圓柱環(huán)(22)，第一上圓柱環(huán)(21)和第一下圓柱環(huán)(22)同軸心設(shè)置，第一下圓柱環(huán)(22)的頂面與第一上圓柱環(huán)(21)的底面固定連接，第一下圓柱環(huán)(22)的外徑位于第一上圓柱環(huán)(21)的內(nèi)徑和外徑之間，第一上圓柱環(huán)(21)的內(nèi)徑大于第一下圓柱環(huán)(22)的內(nèi)徑，錯(cuò)位圓柱環(huán)上開設(shè)有若干貫穿的第二射流孔(23)，內(nèi)盤(1)套設(shè)在第一上圓柱環(huán)(21)和第一下圓柱環(huán)(22)的內(nèi)徑之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可調(diào)控反應(yīng)腔溫度的進(jìn)氣頂盤，其特征在于，所述外盤(3)的形狀為第一凸臺(tái)圓柱環(huán)，包括第二上圓柱環(huán)(31)和第二下圓柱環(huán)(32)，第二上圓柱環(huán)(31)和第二下圓柱環(huán)(32)同軸心設(shè)置，第二下圓柱環(huán)(32)的頂面與第二上圓柱環(huán)(31)的底面固定連接，第二上圓柱環(huán)(31)的內(nèi)徑大于第二下圓柱環(huán)(32)的內(nèi)徑，第二上圓柱環(huán)(31)的外徑等于第二下圓柱環(huán)(32)的外徑，第一凸臺(tái)圓柱環(huán)上開設(shè)有若干貫穿的第三射流孔(33)，連接盤(2)套設(shè)于第二上圓柱環(huán)(31)和第二下圓柱環(huán)(32)的內(nèi)徑之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可調(diào)控反應(yīng)腔溫度的進(jìn)氣頂盤，其特征在于，凸臺(tái)上圓柱(11)邊緣固定連接有第一限位凸塊(14)，第一上圓柱環(huán)(21)內(nèi)邊緣設(shè)有與第一限位凸塊(14)相適配的第一限位卡槽(24)，第一上圓柱環(huán)(21)外邊緣固定連接有第二限位凸塊(25)，第二上圓柱環(huán)(31)內(nèi)邊緣設(shè)有與第二限位凸塊(25)相適配的第二限位卡槽(34)，第二下圓柱環(huán)(32)外邊緣固定連接有第三限位凸塊(35)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的可調(diào)控反應(yīng)腔溫度的進(jìn)氣頂盤，其特征在于，所述外盤(3)套設(shè)于反應(yīng)腔盤體(4)內(nèi)并與反應(yīng)腔盤體(4)可拆卸連接，所述反應(yīng)腔盤體(4)的形狀為第二凸臺(tái)圓柱環(huán)，包括第三上圓柱環(huán)(41)和第三下圓柱環(huán)(42)，第三上圓柱環(huán)(41)和第三下圓柱環(huán)(42)同軸心設(shè)置，第三下圓柱環(huán)(42)的頂面與第三上圓柱環(huán)(41)的底面固定連接，第三上圓柱環(huán)(41)的內(nèi)徑大于第三下圓柱環(huán)(42)的內(nèi)徑，第三上圓柱環(huán)(41)的外徑等于第三下圓柱環(huán)(42)的外徑，外盤(3)套設(shè)于第三上圓柱環(huán)(41)的內(nèi)徑之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可調(diào)控反應(yīng)腔溫度的進(jìn)氣頂盤，其特征在于，所述第三上圓柱環(huán)(41)外邊緣設(shè)有與第三限位凸塊(35)相適配的第三限位卡槽(43)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)控反應(yīng)腔溫度的進(jìn)氣頂盤，其特征在于，所述內(nèi)盤(1)底面和連接盤(2)底面涂覆不同厚度的鎳涂層，外盤(3)底面涂覆碳化鉭涂層。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可調(diào)控反應(yīng)腔溫度的進(jìn)氣頂盤，其特征在于，所述內(nèi)盤(1)底面涂覆的鎳涂層的厚度小于連接盤(2)底面涂覆的鎳涂層的厚度，外盤(3)底面涂覆的碳化鉭涂層的厚度大于連接盤(2)底面涂覆的鎳涂層的厚度。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的可調(diào)控反應(yīng)腔溫度的進(jìn)氣頂盤，其特征在于，所述內(nèi)盤(1)底面涂覆50微米厚的鎳涂層，連接盤(2)底面涂覆80微米厚的鎳涂層，外盤(3)底面涂覆100微米厚的碳化鉭涂層。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種可調(diào)控反應(yīng)腔溫度的進(jìn)氣頂盤，屬于氣相沉積設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。包括內(nèi)盤，至少一個(gè)連接盤和外盤，內(nèi)盤套設(shè)在第一個(gè)連接盤內(nèi)并與第一個(gè)連接盤可拆卸連接，相鄰的連接盤依次套設(shè)并可拆卸連接，外盤套設(shè)在最外面的連接盤外圍并與最外面的連接盤可拆卸連接，所述內(nèi)盤、至少一個(gè)連接盤和外盤上均貫穿設(shè)有若干射流孔；所述內(nèi)盤、至少一個(gè)連接盤和外盤具有不同的發(fā)射率和/或?qū)崧?。本發(fā)明使不同的盤片具有不同的發(fā)射率及導(dǎo)熱率，能夠有效調(diào)節(jié)反應(yīng)腔內(nèi)溫度條件，提高溫場的均勻性，進(jìn)而提高AlN薄膜生長厚度的均勻性。通過設(shè)置不同盤片之間可拆卸連接，便于進(jìn)氣頂盤的組裝和清理。

技術(shù)研發(fā)人員：李輝,張凡,李超,周國軍,王子都,張童,李晉閩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山西中科潞安紫外光電科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/22