[發明專利]常壓CVD薄膜連續生長爐

無效

• 申請號: 201310588125.6
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN103628041A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 張海林;滕玉朋;崔慧敏;王曉明
• 申請（專利權）人: 青島賽瑞達電子科技有限公司
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44;C23C16/54
• 代理公司: 山東清泰律師事務所 37222
• 代理人: 寧燕

技術領域

本發明涉及一種在基片表面生成薄膜生長的設備，尤其涉及在常壓狀態下CVD薄膜連續生長爐。

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背景技術

CVD(Chemical?Vapor?Deposition,?化學氣相沉積)，指把含有構成薄膜元素的氣態反應劑或液態反應劑的蒸氣及反應所需其它氣體引入反應室，在襯底表面發生化學反應生成薄膜的過程。

基片表面薄膜生長需要在一定真空度及溫度的工藝氣體環境下進行。因此需要反復將基片從外界大氣狀態送入該環境中，待工藝完成后，再從該環境送出外界。因此，基片薄膜生長的空間便不可避免的需要在工藝狀態和大氣狀態之間不斷切換。產品的制造流程為將基片送入工藝室——工藝室抽真空——生長外延膜——充入氣體至大氣狀態——更換基片，從而導致生產效率低、產品成本高、廢品率高。

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發明內容

為了解決以上技術問題，本發明提供了一種結構簡單、效能高、產量大且次品率地的常壓CVD薄膜連續生長爐。

本發明所述常壓CVD薄膜連續生長爐，包括：工作腔體、多段加熱器、冷卻器、輸送機構、氣柜、氣體彌散腔、機架；其中工作腔體固定在機架上，前后端設有開口；工作腔體中前部外表面安裝多段加熱器，中后部外表面安裝冷卻器；輸送機構位于工作腔體底部并從兩端開口沿軸向貫穿整個腔體；氣體彌散腔安裝在腔體內前部加熱段，為一個封閉殼體，其頂部設有進氣管，底面上均勻分布若干小通孔；所述工作腔體兩端及加熱段與冷卻段之間設有風簾盒，工作腔體兩端還設有排氣管，所述風簾盒與工作腔體連接，為表面分布有若干小通孔的密閉殼體；氣柜上設有流量計，通過管路與氣體彌散腔及風簾盒分別連接。

由于本生長爐從進口到出口在軸向分布有進口氣體密封段、加熱段、冷卻段、出口氣體密封段，工作時，先將需要生長薄膜的基片隨輸送機構從腔體入口經過進口氣體密封段進入工作腔體，再經過腔內加熱段進行多段控制加熱以實現溫度要求，并從氣柜向氣體彌散腔內通入需要的多種工藝氣體，通過彌散腔后使氣體與基片進行反應的工藝氣體均勻，形成的氣相沉積氛圍，對基片進行特殊薄膜的生長，再經過腔體的冷卻段以滿足基片薄膜生長之后對基片進行冷卻，以符合在爐體出口時的溫度要求，從而完成整個薄膜的生長過程，基片成膜后經過出口氣體密封段出爐。

期間根據工藝要求，在兩端爐口處設置的風幕簾，在風幕簾盒中通入氣體后從小孔中均勻進入爐腔，形成氣簾來阻隔爐腔內、外的氣體相互間的流動，保持爐腔內部的工藝氣體的氣相沉積的工藝氛圍。

需要排空的廢氣可以通過兩端的排氣管排出。

本發明所述常壓CVD薄膜連續生長爐，每個基片可長可短、緊密連續地放置在入口輸送機構上，按照工藝要求的加熱時間、溫度、氣體品種和流量及輸送速度等進行精確控制，通過常壓腔室在基片上生長成膜，從而大大提高薄膜產品質量及工作效率，實現了產業化生產；打破CVD薄膜生長只能在真空氛圍內進行的工藝壁壘，實現常壓環境下CVD薄膜連續生長成為重要的方向和核心裝備。

為了達到更好的技術效果，本發明所述常壓CVD薄膜連續生長爐還可以采用以下措施：

1、進一步地，所述冷卻器為密閉腔體，兩端分別設有進水口與出水口。進水口進冷卻水，水經過密閉的水道腔從另一端出水口處流出，用冷卻水將工作腔體的傳導熱帶走，同時間接的將輸送機構及基片上的熱量帶走，從而實現基片的冷卻。

2、進一步地，所述輸送機構包括驅動電機、鏈輪及鏈條傳動機構、主動滾筒、輸送鏈帶、從動滾筒、漲緊滾筒，其中電機與鏈輪鏈條傳動機構與主動滾筒連接，主動滾筒與從動滾筒之間通過輸送鏈帶進行連接，主動滾筒與從動滾筒之間還設置漲緊滾筒，漲緊滾筒與主動滾筒及從動滾筒之間也通過輸送鏈帶連接。輸送機構工作時，驅動電機通過鏈輪鏈條傳動機構帶動主動滾筒、輸送鏈帶、從動滾筒運動，用漲緊滾筒對輸送鏈帶進行漲緊，使輸送鏈帶位于工作腔體底部實現連續的移動，帶動基片實現從入口到出口的均勻輸送，由電氣控制實現自動運行。

3、進一步地，所述風簾盒緊貼工作腔體上表面與之固定，二者接觸面上風簾盒及工作腔體相對應設有若干小孔。當氣柜通過管路將氣體輸送到風簾盒腔內時，氣體便從工作腔體的上部從小孔進入爐體，形成垂直軸向的密封氣體，從而對工作腔體兩端實現氣體幕簾的密封。