一种三氯甲基硅烷的加注装置

技术领域

本发明涉及碳化硅沉积技术领域，具体涉及一种三氯甲基硅烷的加注装置。

背景技术

在使用MTS(三氯甲基硅烷)作为碳化硅沉积过程中原料时，MTS加注精度的控制做为关键的工艺因素，直接影响工艺效果和产品的成败，而MTS作为强腐蚀性及强挥发性的液体，使用传统的各类质量流量计将致其直接损坏或者寿命极短(国内市场暂无直接测量该类液体流量的质量流量计)，而且流量计作为贵重器件不适合经常更换，所以一种长期稳定，使用成本较低的MTS流量控制装置对碳化硅沉积设备就至关重要了。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种三氯甲基硅烷的加注装置，解决现有技术中如何通过低成本的装置实现MTS加注精度的控制的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种三氯甲基硅烷的加注装置，包括储罐、活塞推板、螺杆、螺帽和驱动部件；所述活塞推板设于所述储罐内，所述活塞推板的周边与所述储罐的内壁贴合；

所述活塞推板的顶部与所述螺杆的一端连接，所述储罐的顶部开设有通孔，所述螺帽设于所述通孔内，所述螺杆的另一端穿过所述螺帽与所述驱动部件连接，所述螺杆与所述螺帽螺纹连接；

所述储罐设有出液口，所述出液口位于所述活塞推板的下方。

在一些实施例中，还包括密封圈，所述密封圈设于所述活塞推板的周边，所述密封圈与所述储罐的内壁贴合，用于实现所述活塞推板与所述储罐内壁的紧密贴合。

在一些实施例中，还包括混气罐、蒸发管和连接管，所述蒸发管分别与所述储罐的出液口和所述混气罐通过所述连接管连接，所述混气罐设有出气口。

在一些实施例中，还包括氢气进气管和惰性气体进气管，所述混气罐分别与所述氢气进气管和所述惰性气体进气管连接。

在一些实施例中，所述蒸发管与所述混气罐的底部连接。

在一些实施例中，还包括加热器，所述加热器分别与所述蒸发管和所述混气罐连接，所述加热器用于给蒸发管和所述混气罐加热。

在一些实施例中，还包括压力变送器，所述压力变送器设于所述混气罐上，用于监测所述混气罐上的压力变化。

在一些实施例中，所述驱动部件为伺服电机；和/或，所述出液口设于所述储罐的底部。

在一些实施例中，还包括电动调节阀和出气管，所述出气管与所述混气罐的出气口连接，所述电动调节阀设于所述出气管上。

在一些实施例中，还包括PLC控制器，所述PLC控制器与所述伺服电机连接，所述PLC控制器根据每分钟需要的三氯甲基硅烷的体积量控制伺服电机的转速或者转动圈数。

在一些实施例中，伺服电机的转速的计算公式为：N

其中，N表示电机转速，V表示每分钟MTS的流出体积，S表示活塞推板横截面积，P表示螺杆牙距

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：一种三氯甲基硅烷的加注装置，包括储罐、活塞推板、螺杆、螺帽和驱动部件；所述活塞推板设于所述储罐内，所述活塞推板的周边与所述储罐的内壁贴合；所述活塞推板的顶部与所述螺杆的一端连接，所述储罐的顶部开设有通孔，所述螺帽设于所述通孔内，所述螺杆的另一端穿过所述螺帽与所述驱动部件连接，所述螺杆与所述螺帽螺纹连接；所述储罐设有出液口，驱动部件驱动螺杆绕螺帽转动实现螺杆的伸缩，从而实现与螺杆连接的活塞推板的上下移动，活塞推板的周边与储罐的内壁贴合，可以挤压储罐内的三氯甲基硅烷，从而让三氯甲基硅烷从位于活塞推板下端的出液口流出，驱动部件能够控制螺杆的移动速度和转动圈数从而可以精准的控制的三氯甲基硅烷的流出量和流出速度，该装置可重复使用，而且是对储罐的改装，从而低成本实现MTS加注精度的控制。

附图说明

图1是本发明实施例1的三氯甲基硅烷的加注装置的剖视图。

图2是本发明实施例2的三氯甲基硅烷的加注装置的结构示意图。

附图标记说明：0、三氯甲基硅烷液体；1、储罐；1a、出液口；1b、通孔；2、活塞推板；3、螺杆；4、螺帽；5、驱动部件；6、密封圈；7、混气罐；7a、出气口；8、蒸发管；9、连接管；10、氢气进气管；11、惰性气体进气管；12、压力变送器；13、电动调节阀；14、出气管；15、阀门；16、固定座。

具体实施方式

在本发明中，涉及到“一些实施例”、“本实施例”以及举例等等，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

如果申请文件中出现“第一/第二”的类似描述则增加以下的说明，在以下的描述中，所涉及的术语“第一第二第三”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一第二第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

本实施例中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如对象A和/或对象B，可以表示：单独存在对象A，同时存在对象A和对象B，单独存在对象B这三种情况。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

结合图1-2，本实施例提出一种三氯甲基硅烷的加注装置，包括储罐1、活塞推板2、螺杆3、螺帽4和驱动部件5；活塞推板2设于储罐1内，活塞推板2的周边与储罐1的内壁贴合；储罐1用于存储三氯甲基硅烷液体0(即MTS液体)；

活塞推板2的顶部与螺杆3的一端连接，储罐1的顶部开设有通孔1b，螺帽4设于通孔1b内，螺杆3的另一端穿过螺帽4与驱动部件5伺服电机连接，螺杆3与所述螺帽4螺纹连接；

所述储罐1设有出液口1a，出液口1a位于所述活塞推板2的下方，MTS从出液口1a流出。

为了提高活塞推板2与储罐1的贴合度，本实施例还包括密封圈6，密封圈6设于活塞推板2的周边，密封圈6与储罐1的内壁贴合，用于实现活塞推板2与储罐1内壁的紧密贴合。

实施例2

结合图1-2，在实施例1的基础上，从储罐1中流出的三氯甲基硅烷需要进一步进入到混气罐7中与氢气和惰性气体混合，本实施例的惰性气体采用氩气，进而本实施例的三氯甲基硅烷的加注装置还包括混气罐7、蒸发管8和连接管9，蒸发管8分别与储罐1的出液口1a和混气罐7通过连接管9连接，混气罐7设有出气口7a。流出的三氯甲基硅烷通过连接管9进入到蒸发管8实现蒸发，之后进入到混气罐中进行混合。本实施例中的出气口7a设在混气罐7的顶部，用于连接出气管14，通过出气管14将混合后的气体送往沉积室。

本实施例还包括氢气进气管10和惰性气体进气管11，混气罐7分别与氢气进气管10和惰性气体进气管11连接混气罐7中的氢气和氩气分别通过氢气进气管10和惰性气体进气管11进入到混气罐中。本实施例的氢气进气管10和惰性气体进气管11分别设在混气罐7的侧壁上，惰性气体进气管11设于氢气进气管10的上方。

为了方便蒸发后的三氯甲基硅烷进入到混气罐7中与氢气和氩气充分混合，蒸发管8与混气罐7的底部连接。

在上述实施例的基础上，本实施例进一步还包括压力变送器12，压力变送器12设于混气罐7上，用于监测混气罐7上的压力变化。

本实施例中，还包括加热器(图中未示出但容易理解)，所述加热器分别与蒸发管8和混气罐7连接，所述加热器用于给蒸发管8和混气罐7加热。

在上述实施例的基础上，本实施例还包括电动调节阀13和出气管14，出气管14与混气罐7的出气口7a连接，电动调节阀13设于出气管14上。

加热器加热蒸发管8使得三氯甲基硅烷快速蒸发，再通过压力变送器12采集混气罐7中压力，使用现有技术中的PID控制，控制调节电动调节阀13阀门开度使混气罐7维持恒定压力，恒温，从而实现均匀碳化硅沉积的目的。可实现整个装置的温度恒定，消除由于温度引起误差。

在上述实施例的基础上，本实施例中的储罐1的出液口1a设在储罐1的底部，方便三氯甲基硅烷的彻底流出。

在上述实施例的基础上，本实施例还包括固定座16，固定座16的一端与储罐1的顶部的外表面连接，另一端与伺服电机连接，实现伺服电机的固定。

在上述实施例的基础上，本实施例还包括PLC控制器(图中未示出但容易理解)，所述PLC控制器与所述伺服电机连接，所述PLC控制器根据每分钟需要的三氯甲基硅烷体积控制伺服电机的转速或者转动圈数。所述PLC控制器与电动调节阀13连接，为电动调节阀13提供PID控制。

PLC为伺服电机提供转速信号，为电动调节阀13提供PID控制。

本发明装置的成本低廉，可靠性高，易于维护，具备实时调节功能可以有效的避免外部因素干扰，大大降低人员的工作强度，同时控制更加精准提高设备的稳定性。

PLC控制器由PLC程序和触摸屏组成，在触摸屏上设定每分钟需要的MTS体积，在写入PLC程序后，经PLC程序计算并发送信号至伺服电机，从而实现对伺服电机转速的精确控制，由伺服电机带动螺杆3将MTS均匀稳定的推入蒸发器。该装置不仅可以控制流量，也可设置总的MTS需求量，到达后可自动停止注入。

计算公式：N

其中，N表示电机转速，V表示每分钟MTS的流出体积，S表示活塞推板横截面积，P表示螺杆牙距。

为了便于随时断开个管路中的液体或者气体的流动，在各管路上都安装有阀门15。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。