本發明涉及氣相沉積設備,尤其涉及一種可調控反應腔溫度的進氣頂盤。
背景技術:
1、紫外led芯片制備過程中,在外延時由于材料質量、摻雜等因素的影響,以及芯片、封裝工藝等存在的難點,使得高鋁氮化物技術嚴重滯后于銦鎵氮藍綠光技術的發展。最為突出的是利用商用藍綠光mocvd(metal-organicchemicalvapordeposition,金屬有機化合物化學氣相沉積)設備不能很好抑制預反應,從而會導致材料質量下降及高耗源,因此,用于制造紫外led的專用mocvd設備成為制約紫外led芯片產業發展的重要環節。
2、在制造紫外led專用的mocvd設備時遇到的一個棘手問題是如何更好的讓aln薄膜襯底生長的足夠均勻,進而為后續的材料生長提供基礎。在mocvd反應器中,進行著復雜的輸運過程。mocvd生長aln的主要工藝中,源氣體tmal和iii族氣體nh3在載氣h2的攜帶下運送到反應器內,首先到達反應器邊界層內(流速、溫度和濃度邊界層),輸運物質在邊界層內激活(高溫,碰撞),發生氣相化學反應(熱解反應,加合反應等),生成提供薄膜生長的反應前體和有害的納米粒子。氣相化學反應產生的物質中薄膜生長的反應前體通過擴散作用到達高溫襯底表面,通過吸附擴散進行表面反應完成aln薄膜沉積生長,但是同時這些反應前體在吸附之后也會在極端條件下(高溫,高壓)發生脫附離開襯底。反應器內剩余的源氣體,脫附的粒子和納米粒子最終都會在熱用力的作用下隨主氣流一起排出反應器。質量傳輸和氣相化學反應密不可分,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、溫場和化學反應三個主要因素的影響。在現有的mocvd設備中,腔體溫場不能進行局部微調,進而更好的控制溫場分布,提高薄膜生長均勻度。化學反應的路徑和程度會受到反應腔體溫場的影響,因此,如何更好的控制反應腔體的溫場分布是改進aln薄膜生長均勻度的一個重要路徑。然而,現有的mocvd設備的反應腔體溫場調控方式有限,具體表現為現有反應腔的溫場調控設備結構固定,不能根據實際需求進行自由更換和組合。
技術實現思路
1、為解決上述技術問題,本發明提供一種可調控反應腔溫度的進氣頂盤。本發明的技術方案如下:
2、一種可調控反應腔溫度的進氣頂盤,其包括內盤,至少一個連接盤和外盤,內盤套設在第一個連接盤內并與第一個連接盤可拆卸連接,相鄰的連接盤依次套設并可拆卸連接,外盤套設在最外面的連接盤外圍并與最外面的連接盤可拆卸連接,所述內盤、至少一個連接盤和外盤上均貫穿設有若干射流孔;
3、所述內盤、至少一個連接盤和外盤具有不同的發射率和/或導熱率。
4、可選地,所述內盤的形狀為凸臺圓柱,包括凸臺上圓柱和凸臺下圓柱,凸臺上圓柱和凸臺下圓柱同軸心設置,凸臺下圓柱的頂面與凸臺上圓柱的底面固定連接,凸臺上圓柱的直徑大于凸臺下圓柱的直徑,凸臺圓柱上開設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位圓柱環,包括第一上圓柱環和第一下圓柱環,第一上圓柱環和第一下圓柱環同軸心設置,第一下圓柱環的頂面與第一上圓柱環的底面固定連接,第一下圓柱環的外徑位于第一上圓柱環的內徑和外徑之間,第一上圓柱環的內徑大于第一下圓柱環的內徑,錯位圓柱環上開設有若干貫穿的第二射流孔,內盤套設在第一上圓柱環和第一下圓柱環的內徑之間。
6、可選地,所述外盤的形狀為第一凸臺圓柱環,包括第二上圓柱環和第二下圓柱環,第二上圓柱環和第二下圓柱環同軸心設置,第二下圓柱環的頂面與第二上圓柱環的底面固定連接,第二上圓柱環的內徑大于第二下圓柱環的內徑,第二上圓柱環的外徑等于第二下圓柱環的外徑,第一凸臺圓柱環上開設有若干貫穿的第三射流孔,連接盤套設于第二上圓柱環和第二下圓柱環的內徑之間。
7、可選地,凸臺上圓柱邊緣固定連接有第一限位凸塊,第一上圓柱環內邊緣設有與第一限位凸塊相適配的第一限位卡槽,第一上圓柱環外邊緣固定連接有第二限位凸塊,第二上圓柱環內邊緣設有與第二限位凸塊相適配的第二限位卡槽,第二下圓柱環外邊緣固定連接有第三限位凸塊。
8、可選地,所述外盤套設于反應腔盤體內并與反應腔盤體可拆卸連接,所述反應腔盤體的形狀為第二凸臺圓柱環,包括第三上圓柱環和第三下圓柱環,第三上圓柱環和第三下圓柱環同軸心設置,第三下圓柱環的頂面與第三上圓柱環的底面固定連接,第三上圓柱環的內徑大于第三下圓柱環的內徑,第三上圓柱環的外徑等于第三下圓柱環的外徑,外盤套設于第三上圓柱環的內徑之間。
9、可選地,所述第三上圓柱環外邊緣設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、上述所有可選技術方案均可任意組合,本發明不對一一組合后的結構進行詳細說明。
14、借由上述方案,本發明的有益效果如下:
15、通過設置內盤、至少一個連接盤和外盤,并設置它們之間相互套設并可拆卸連接,以及設置內盤、至少一個連接盤和外盤具有不同的發射率和/或導熱率,使不同的盤片具有不同的發射率及導熱率,從而能夠根據需要自由組合或更換,進而能夠有效調節反應腔內溫度條件,提高溫場的均勻性,進而提高aln薄膜生長厚度的均勻性。通過設置不同盤片之間可拆卸連接,便于進氣頂盤的組裝和清理。
16、上述說明僅是本發明技術方案的概述,為了能夠更清楚了解本發明的技術手段,并可依照說明書的內容予以實施,以下以本發明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
1.一種可調控反應腔溫度的進氣頂盤,其特征在于,包括內盤(1),至少一個連接盤(2)和外盤(3),內盤(1)套設在第一個連接盤(2)內并與第一個連接盤(2)可拆卸連接,相鄰的連接盤(2)依次套設并可拆卸連接,外盤(3)套設在最外面的連接盤(2)外圍并與最外面的連接盤(2)可拆卸連接,所述內盤(1)、至少一個連接盤(2)和外盤(3)上均貫穿設有若干射流孔;
2.根據權利要求1所述的可調控反應腔溫度的進氣頂盤,其特征在于,所述內盤(1)的形狀為凸臺圓柱,包括凸臺上圓柱(11)和凸臺下圓柱(12),凸臺上圓柱(11)和凸臺下圓柱(12)同軸心設置,凸臺下圓柱(12)的頂面與凸臺上圓柱(11)的底面固定連接,凸臺上圓柱(11)的直徑大于凸臺下圓柱(12)的直徑,凸臺圓柱上開設有若干貫穿的第一射流孔(13)。
3.根據權利要求1或2所述的可調控反應腔溫度的進氣頂盤,其特征在于,所述連接盤(2)的形狀為錯位圓柱環,包括第一上圓柱環(21)和第一下圓柱環(22),第一上圓柱環(21)和第一下圓柱環(22)同軸心設置,第一下圓柱環(22)的頂面與第一上圓柱環(21)的底面固定連接,第一下圓柱環(22)的外徑位于第一上圓柱環(21)的內徑和外徑之間,第一上圓柱環(21)的內徑大于第一下圓柱環(22)的內徑,錯位圓柱環上開設有若干貫穿的第二射流孔(23),內盤(1)套設在第一上圓柱環(21)和第一下圓柱環(22)的內徑之間。
4.根據權利要求3所述的可調控反應腔溫度的進氣頂盤,其特征在于,所述外盤(3)的形狀為第一凸臺圓柱環,包括第二上圓柱環(31)和第二下圓柱環(32),第二上圓柱環(31)和第二下圓柱環(32)同軸心設置,第二下圓柱環(32)的頂面與第二上圓柱環(31)的底面固定連接,第二上圓柱環(31)的內徑大于第二下圓柱環(32)的內徑,第二上圓柱環(31)的外徑等于第二下圓柱環(32)的外徑,第一凸臺圓柱環上開設有若干貫穿的第三射流孔(33),連接盤(2)套設于第二上圓柱環(31)和第二下圓柱環(32)的內徑之間。
5.根據權利要求4所述的可調控反應腔溫度的進氣頂盤,其特征在于,凸臺上圓柱(11)邊緣固定連接有第一限位凸塊(14),第一上圓柱環(21)內邊緣設有與第一限位凸塊(14)相適配的第一限位卡槽(24),第一上圓柱環(21)外邊緣固定連接有第二限位凸塊(25),第二上圓柱環(31)內邊緣設有與第二限位凸塊(25)相適配的第二限位卡槽(34),第二下圓柱環(32)外邊緣固定連接有第三限位凸塊(35)。
6.根據權利要求4或5所述的可調控反應腔溫度的進氣頂盤,其特征在于,所述外盤(3)套設于反應腔盤體(4)內并與反應腔盤體(4)可拆卸連接,所述反應腔盤體(4)的形狀為第二凸臺圓柱環,包括第三上圓柱環(41)和第三下圓柱環(42),第三上圓柱環(41)和第三下圓柱環(42)同軸心設置,第三下圓柱環(42)的頂面與第三上圓柱環(41)的底面固定連接,第三上圓柱環(41)的內徑大于第三下圓柱環(42)的內徑,第三上圓柱環(41)的外徑等于第三下圓柱環(42)的外徑,外盤(3)套設于第三上圓柱環(41)的內徑之間。
7.根據權利要求6所述的可調控反應腔溫度的進氣頂盤,其特征在于,所述第三上圓柱環(41)外邊緣設有與第三限位凸塊(35)相適配的第三限位卡槽(43)。
8.根據權利要求1所述的可調控反應腔溫度的進氣頂盤,其特征在于,所述內盤(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.根據權利要求8所述的可調控反應腔溫度的進氣頂盤,其特征在于,所述內盤(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.根據權利要求8或9所述的可調控反應腔溫度的進氣頂盤,其特征在于,所述內盤(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。