[發明專利]連續式CVD薄膜制造設備及方法

在審

• 申請號: 202210116871.4
• 申請日: 2022-02-07
• 公開（公告）號: CN114703466A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 王煒;沈大勇;譚化兵;瞿研
• 申請（專利權）人: 常州第六元素半導體有限公司
• 主分類號: C23C16/54
• 分類號: C23C16/54;C23C16/52
• 代理公司: 北京世衡知識產權代理事務所(普通合伙) 11686
• 代理人: 肖淑芳

1.一種連續式CVD薄膜制造設備，其特征在于，包括進樣艙、加熱艙、工藝艙和冷卻艙，所述進樣艙用于在真空環境下將基底層送入加熱艙，所述加熱艙用于對基底層進行加熱后送入工藝艙，所述工藝艙用于對加熱后的基底層進行氣相沉積獲得薄膜，將薄膜送入冷卻艙，所述冷卻艙用于對薄膜進行冷卻。

2.根據權利要求1所述的連續式CVD薄膜制造設備，其特征在于，所述進樣艙包括傳輸系統和抽真空系統，所述抽真空系統對進樣艙抽真空，所述傳輸系統包括樣品架和多個傳送輪，所述多個基底層放置在樣品架上，通過傳送輪轉動帶動樣品架移動。

3.根據權利要求1所述的連續式CVD薄膜制造設備，其特征在于，所述加熱艙包括傳輸系統、抽真空系統、加熱機構和測溫機構，所述傳輸系統包括樣品架和多個傳送輪，所述多個基底層放置在樣品架上，通過傳送輪轉動帶動樣品架移動，所述抽真空系統對加熱艙抽真空，所述加熱機構用于對基底層進行加熱，所述測溫機構用于測量加熱機構和基底層的溫度，優選地，還包括第一冷卻機構，所述第一冷卻機構用于對加熱艙的外腔體壁進行冷卻；

優選地，所述加熱艙還包括勻熱板，設置在基底層和加熱機構之間，用于均勻基底層的加熱溫度，進一步優選地，所述勻熱板為碳碳復合材料板或者石墨板；

優選地，所述加熱機構包括鎧裝電熱絲或石墨材質；

優選地，所述測溫機構包括熱電偶和紅外溫度計，所述熱電偶測量加熱機構的溫度，對不同的溫區進行溫度調節。

4.根據權利要求1所述的連續式CVD薄膜制造設備，其特征在于，所述工藝艙包括傳輸系統、抽真空系統、加熱機構、測溫機構和進氣機構，所述傳輸系統包括樣品架和多個傳送輪，所述多個基底層放置在樣品架上，通過傳送輪轉動帶動樣品架移動，所述抽真空系統對工藝艙抽真空，所述加熱機構用于對基底層進行加熱，所述測溫機構用于測量加熱機構和基底層的溫度，所述進氣機構用于通入氣體，在樣品臺的基底層上進行氣相沉積，優選地，還包括第一冷卻機構，所述第一冷卻機構用于對工藝艙的外腔體壁進行冷卻；

優選地，所述進氣機構包括氣管、流量計、混氣罐和勻流板，所述混氣罐進行不同氣體的混合，所述氣管用于將混氣罐混合后的氣體送入勻流板，所述流量計控制進入混氣罐氣體及其流量，所述勻流板將混氣罐混合后的氣體均勻散布在基底層表面。

5.根據權利要求1所述的連續式CVD薄膜制造設備，其特征在于，所述冷卻艙包括傳輸系統、抽真空系統和第二冷卻機構，所述傳輸系統包括樣品架和多個傳送輪，所述多個基底層放置在樣品架上，通過傳送輪轉動帶動樣品架移動，所述抽真空系統對冷卻艙抽真空，所述第二冷卻機構用于對冷卻艙進行冷卻；

優選地，還包括第一冷卻機構，所述第一冷卻機構用于對冷卻艙的外腔體壁進行冷卻；

優選地，所述第一冷卻機構為水冷機構，所述第二冷卻機構為氣冷機構。

6.根據權利要求1所述的連續式CVD薄膜制造設備，其特征在于，所述進樣艙、加熱艙、工藝艙和冷卻艙的數量為一個或多個。

7.根據權利要求1所述的連續式CVD薄膜制造設備，其特征在于，還包括隔離閥，所述隔離閥設置在相鄰的艙之間，所述相鄰的艙包括進樣艙、加熱艙、工藝艙和冷卻艙中的一種或兩種。

8.根據權利要求1所述的連續式CVD薄膜制造設備，其特征在于，所述進樣艙與外部采用磁流體或者磁耦合的形式進行。

9.根據權利要求1所述的連續式CVD薄膜制造設備，其特征在于，所述基底層包括銅箔疊層。

10.一種根據權利要求1所述的連續式CVD薄膜制造設備制造薄膜的方法，其特征在于，包括：

將第一批基底層送入進樣艙進行抽真空，同時對加熱艙、工藝艙和冷卻艙開挖時抽真空，同時加熱加熱艙和工藝艙；

當真空度到達10Pa以內時，將第一批基底層送入加熱艙進行加熱，第二批基底層進入進樣艙；

當加熱艙的基底層達到700℃-1050℃時，將加熱后的第一批基底層送入工藝艙，將第二批基底層送入加熱艙，將第三批基底層送入進樣艙；

對第一批基底層在工藝艙進行氣相沉積，氣相沉積完成后，將氣相沉積后的第一批基底層送入冷卻艙，第二批基底層進入工藝艙，第三批基底層進入加熱艙，第四批基底層進入進樣艙；

氣相沉積后的第一批基底層在冷卻艙冷卻，獲得第一批薄膜，不需要進行剝膜，各批薄膜依次連續生產。