发明名称 化学气相淀积反应器
摘要
申请公布号 TWM389120 申请公布日期 2010.09.21
申请号 TW099203726 申请日期 2010.03.02
申请人 李刚 中国 发明人 李刚
分类号 C23C16/455 主分类号 C23C16/455
代理机构 代理人 潘海涛 台北市松山区复兴北路69号3楼;袁铁生 台北市松山区复兴北路69号3楼
主权项 一种化学气相淀积反应器,包括非圆柱形反应腔,所述非圆柱形反应腔包括反应腔底盘、放置在所述反应腔底盘上的衬底载盘、放置在所述衬底载盘和所述反应腔底盘之间的加热装置、以及反应腔壁;所述反应腔壁与所述衬底载盘之间形成非环形反应室,至少一股气流由位于所述反应室一侧对应的气体入口进入所述反应室,通过所述衬底载盘上方的反应室后由位于所述反应室另一侧的尾气出口排出所述反应室,其特征在于:所述反应室垂直于气体流动方向上的截面面积沿气体流动方向呈线性或非线性减小,或者所述反应室沿气体流动方向分为若干区段,所述各区段中至少包含一个区段的所述截面面积呈线性或非线性减小。如申请专利范围第1项所述的化学气相淀积反应器,其特征在于:所述反应腔包括与所述反应腔底盘共同围成腔室的反应腔顶壁、反应腔侧壁、以及在所述反应腔两侧设置的气体导入口端面和气体汇出口端面;所述反应室形成于所述反应腔顶壁和放置在所述反应腔底盘上的衬底载盘表面之间。如申请专利范围第2项所述的化学气相淀积反应器,其特征在于:所述反应室垂直于所述气体流动方向的截面宽度自所述气体入口一侧向所述尾气出口一侧呈线性或非线性减小,或者在所述反应室沿气体流动方向分为若干区段时,所述各区段中至少包含一个区段的所述截面宽度沿气体流动方向呈线性或者非线性减小,或者,所述反应室垂直于所述气体流动方向的截面高度自所述气体入口一侧向所述尾气出口一侧呈线性或非线性减小,或者在所述反应室沿气体流动方向分为若干区段时,所述各区段中至少包含一个区段的所述截面高度沿气体流动方向呈线性或非线性减小。如申请专利范围第2项所述的化学气相淀积反应器,其特征在于:所述气体入口排布在所述气体导入口端面,并在所述反应腔顶壁和所述衬底载盘表面之间;每个所述气体入口由至少一个狭缝组成或由至少一个喷嘴组成或由至少一个喷嘴和至少一个狭缝混合组成;由所述气体入口导入所述反应室的气流方向平行于所述衬底载盘表面或者与所述衬底载盘表面成小于90度的夹角。如申请专利范围第2项所述的化学气相淀积反应器,其特征在于:所述反应室与气流流动方向相垂直方向上的截面形状为矩形、方形、梯型、或多边形,或者为半圆形、半椭圆形或圆弧形、或者为圆弧形与直线组成的多边形。如专利申请范围第5项所述的化学气相淀积反应器,其特征在于:所述反应室由所述反应室气体入口一侧的一种截面形状沿气流方向连续变化到所述反应室尾气出口一侧的另一种截面形状。如申请专利范围第2项所述的化学气相淀积反应器,其特征在于:所述反应腔侧壁设有至少一个侧向气体导入装置,或者,所述反应腔顶壁设有至少一个垂直气体导入装置;每个所述侧向气体导入装置由至少一个狭缝组成或由至少一个喷嘴组成或由至少一个喷嘴和至少一个狭缝混合组成;由所述侧向气体导入装置导入所述非环形反应室的气流方向平行于所述衬底载盘表面或者与所述衬底载盘表面成小于90度的夹角,并垂直于所述非环形反应腔侧壁表面或者与所述非环形反应室的水准气流方向成小于90度的夹角;每个所述垂直气体导入装置由至少一个狭缝组成或由至少一个喷嘴组成或由至少一个喷嘴和至少一个狭缝混合组成;由所述垂直气体导入装置导入所述非环形反应室的气流方向垂直于所述衬底载盘表面或者与所述反应室的水准气流方向成小于90度的夹角。一种化学气相淀积反应器,包括圆柱形反应腔,所述圆柱形反应腔包括反应腔底盘、放置在所述反应腔底盘上的衬底载盘、放置在所述衬底载盘和所述反应腔底盘之间的加热装置、以及反应腔壁;所述反应腔壁与所述衬底载盘之间形成环形反应室;其特征在于:所述反应室的周边设有至少一个气体入口,在所述反应室的中央设有尾气出口;由所述气体入口导入所述反应室的气流方向平行于所述衬底载盘表面或者与所述衬底载盘表面成小于90度的夹角,并通过所述衬底载盘上方后由所述尾气出口排出所述反应室;所述气体入口排布在所述反应室的顶壁和所述衬底载盘表面之间。如申请专利范围第8项所述的化学气相淀积反应器,其特征在于:每个所述气体入口由至少一个狭缝组成或由至少一个喷嘴组成或由至少一个喷嘴和至少一个狭缝混合组成;所述环形反应室的顶壁设有至少一个垂直气体导入装置,所述垂直气体导入装置由至少一个狭缝组成或由至少一个喷嘴组成或由至少一个喷嘴和至少一个狭缝混合组成;由所述垂直气体导入装置导入所述反应室的气流方向垂直于所述衬底载盘表面或与所述反应室水准气流方向成小于90度的夹角。如申请专利范围第8项所述的化学气相淀积反应器,其特征在于:所述环形反应室的高度沿径向由外向内方向保持恒定;或者沿径向由外向内方向呈线性或非线性减小或增加;或者所述环形反应室沿径向由外向内方向被分成若干环形区段时,所述各环形区段中至少包含一个环形区段的反应室高度沿径向由外向内方向呈连续减小或增加;所述反应室的高度在0.5毫米至1000毫米之间。如申请专利范围第8项所述的化学气相淀积反应器,其特征在于:所述反应腔壁包括与所述反应腔底盘共同围成腔室的反应腔顶壁、反应腔侧壁、以及在所述反应腔两侧设置的气体导入口端面和气体汇出口端面;所述环形反应室中央设有圆柱形反应室顶壁支撑;所述顶壁支撑放置在所述反应腔底盘中央,所述顶壁支撑所提供的顶端支撑到所述反应腔顶壁内侧的中央部位或所述顶壁支撑放置在所述反应室顶壁中央,所述顶壁支撑所提供的底端支撑到所述反应腔底盘内侧的中央部位;所述顶壁支撑周边与所述衬底载盘的内侧之间形成尾气排出通道;或者所述顶壁支撑为中空顶壁支撑,并且在所述中空顶壁支撑界于所述衬底载盘表面和所述反应室顶壁内侧之间的侧壁上部开设有尾气出口,尾气通过所述尾气出口进入中空顶壁支撑内排出;或者,所述顶壁支撑为中空顶壁支撑,并且在所述中空顶壁支撑的下部外侧开设有尾气出口,所述顶壁支撑上部周边与所述衬底载盘的内侧之间形成环形尾气排出通道,尾气通过所述环形尾气排出通道再经由所述尾气出口进入中空顶壁支撑内排出。一种化学气相淀积反应器,包括圆柱形反应腔,所述反应腔包括反应腔底盘、放置在所述反应腔底盘上的衬底载盘、放置在所述衬底载盘和所述反应腔底盘之间的加热装置、以及反应腔壁,所述反应腔壁与所述衬底载盘之间形成环形反应室;其特征在于:所述反应室的中央设有至少一个气体入口,所述反应室的周边设有尾气出口;所述气体入口沿径向水准方向或者与径向水准向外方向成小于90度的夹角由内向外方向导入若干气流到所述环形反应室,所述气流通过所述衬底载盘上方的反应室后经所述尾气出口排出所述环形反应室;所述环形反应室的高度沿径向由内向外方向保持恒定,或者呈线性或非线性减小;或者所述环形反应室沿径向由内向外方向分成若干环形区段,所述各环形区段中至少包含一个环形区段的反应室高度沿径向由内向外方向呈线性或非线性减小。如专利申请范围第12项所述的化学气相淀积反应器,其特征在于:所述反应腔壁包括与所述反应腔底盘共同围成腔室的反应腔顶壁、反应腔侧壁、以及在所述反应腔两侧设置的气体导入口端面和气体汇出口端面;所述气体入口排布在所述反应室顶壁和所述衬底载盘表面之间;每个所述气体入口由至少一个狭缝组成或由至少一个喷嘴组成或由至少一个喷嘴和至少一个狭缝混合组成;由所述气体入口导入所述反应室的气流方向平行于所述衬底载盘表面或者与所述衬底载盘表面成小于90度的夹角。如申请专利范围第12项所述的化学气相淀积反应器,其特征在于:所述环形反应室的顶壁设有至少一个垂直气体导入装置,每个所述垂直气体导入装置由至少一个狭缝组成或由至少一个喷嘴组成或由至少一个喷嘴和至少一个狭缝混合组成;由所述垂直气体导入装置导入所述反应室的气流方向垂直于所述衬底载盘表面或者与所述反应室水准气流方向成小于90度的夹角。一种化学气相淀积反应器,包括圆柱形反应腔,所述反应腔包括反应腔底盘、放置在所述反应腔底盘上的衬底载盘、放置在所述衬底载盘和所述反应腔底盘之间的加热装置、以及反应腔壁;所述反应腔壁与衬底载盘之间形成圆柱形反应室;其特征在于:所述反应腔壁的顶壁设有至少一个气体入口,所述反应室的周边或者中央设有尾气出口;若干气流分别由所述气体入口导入所述反应室,所述气流通过所述衬底载盘上方的反应室后由所述尾气出口排出所述圆柱形反应室;所述气体入口由至少一个狭缝组成或由至少一个喷嘴组成或由至少一个喷嘴和至少一个狭缝混合组成;由所述气体入口导入所述反应室的气流方向垂直于所述衬底载盘表面或者与所述反应室水准气流方向成小于90度的夹角;所述圆柱形反应室的高度沿径向由内向外方向呈线性或非线性减小,或者所述圆柱形反应室沿径向由内向外方向被分成若干环形区段时,所述各环形区段中至少包含一个环形区段的反应室高度沿径向由内向外方向呈线性或非线性减小。
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