CN104789944A - 化学气相沉积装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种化学气相沉积装置，化学气相沉积装置包括：第一壳体，具有第一内腔；输送轴，穿设在第一壳体上并伸入至第一内腔中；胶圈，胶圈设置在输送轴的位于第一壳体内的一端上，还包括：第二壳体，具有第二内腔以及与第二内腔连通的开口面，第二壳体固定在第一壳体内，并套设在输送轴的位于第一壳体内的一端上；封堵部，封堵部可开合地设置在开口面处；驱动机构，封堵部与输送轴通过驱动机构连接，输送轴的位于第一壳体内的一端具有伸出开口面的伸出位置以及缩回至第二壳体内的缩回位置，输送轴的伸缩带动驱动机构驱动封堵部开闭。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中胶圈和传动轴暴露在反应腔室内容易沉积膜层的问题。

Description

化学气相沉积装置

技术领域

本发明涉及微电子工艺设备技术领域，具体而言，涉及一种化学气相沉积装置。

背景技术

图1示出了现有防止滚轮胶圈沉积膜层的一种设计，设计原理是利用传动轴气缸3将传动轴1全部退回至侧壁小腔室5，再利用密封盖气缸4拉回密封盖7密封小腔室，以达到密封的效果。上述技术方案在腔室焊接和加工上要求高，特别是在氩弧焊接过程中腔室侧壁6的变形很不规则、很难控制。在加工侧壁小腔室5中，需要挖空部分侧壁，在加工过程中的机加让刀也很难控制，一旦加工成型很难进行相应调节。同时，腔室侧壁6局部变形会使安装侧壁小腔室5很难安装，修补尺寸后会使整个传动轴的安装精度降低，传动稳定性降低，还会缩短磁流体使用寿命，加大了设备的维护成本。

现有技术中的LPCVD设备是利用低压化学反应沉积的方法在基片衬底上沉积膜层，通入适量配比的工艺气体，基片通过加热装置来调节适合工艺的温度，通过真空系统进行压力调节控制。当压力控制达到反应压力后，所通入的工艺气体将进行化学反应，在衬底基片上沉积特定的膜层。在反应过程中，胶圈2和传动轴1暴露在反应腔室内，在胶圈2、滚轮和传动轴1上会不断的沉积膜层，当膜层达到一定厚度后会脱落，直接回掉落到基片上，影响基片沉积。同时基片在胶圈2上传送，而膜层增厚会影响基片的传送效果。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种化学气相沉积装置，以解决现有技术中胶圈和传动轴暴露在反应腔室内容易沉积膜层的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种化学气相沉积装置，包括：第一壳体，具有第一内腔；输送轴，穿设在第一壳体上并伸入至第一内腔中；胶圈，胶圈设置在输送轴的位于第一壳体内的一端上，化学气相沉积装置还包括：第二壳体，具有第二内腔以及与第二内腔连通的开口面，第二壳体固定在第一壳体内，并套设在输送轴的位于第一壳体内的一端上；封堵部，封堵部可开合地设置在开口面处；驱动机构，封堵部与输送轴通过驱动机构连接，输送轴的位于第一壳体内的一端具有伸出开口面的伸出位置以及缩回至第二壳体内的缩回位置，输送轴的伸缩带动驱动机构驱动封堵部开闭。

进一步地，驱动机构包括：第一摆动部，第一摆动部的中部铰接在第二壳体上，第一摆动部的第一端与输送轴驱动连接；连接部，连接部的第一端与第一摆动部的第二端铰接；第二摆动部，第二摆动部的第一铰接部与第二壳体铰接，第二摆动部的第二铰接部与连接部的第二端铰接，封堵部固定在第二摆动部的固定部上。

进一步地，驱动机构还包括移动部，移动部的第一端与第一摆动部的第一端铰接，移动部的第二端与输送轴驱动连接。

进一步地，化学气相沉积装置还包括第一固定部，第一固定部固定在第二壳体上，第一摆动部的中部与第一固定部铰接。

进一步地，化学气相沉积装置还包括第二固定部，第二固定部固定在第二壳体上，第二摆动部的第一铰接部与第二固定部铰接。

进一步地，移动部的第二端伸入第二内腔中，化学气相沉积装置还包括弹性体，弹性体设置在移动部的第二端上，弹性体的第一端与第二壳体的内壁抵接，弹性体的第二端设置在移动部的第二端的端部上，输送轴具有径向凸部，输送轴位于缩回位置时移动部的第二端与径向凸部抵接，并且弹性体处于压缩状态，输送轴位于伸出位置时弹性体处于自然状态。

进一步地，化学气相沉积装置还包括第三固定部，第三固定部设置在移动部的第二端的端部上，弹性体的第二端与第三固定部抵接。

进一步地，化学气相沉积装置还包括第四固定部，第四固定部固定在第二壳体的远离封堵部的一端上，第四固定部固定在第一壳体的内壁上。

进一步地，第一摆动部为Y形摆动柱。

进一步地，开口面呈椭圆形。

应用本发明的技术方案，当需要通过输送轴对基片进行输送时，输送轴朝向封堵部的一侧移动，输送轴的移动带动驱动机构驱动封堵部慢慢打开，进而开启封堵部，这时输送轴处于伸出位置，这样就可以对基片进行输送。当需要对基片进行沉积膜层时，输送轴向远离封堵部的一侧移动，输送轴的移动带动驱动机构驱动封堵部慢慢关闭，进而关闭封堵部，这时输送轴处于缩回位置，使得输送轴的位于第一壳体内的一端位于第二壳体内，这样在对基片进行沉积膜层时输送轴的位于第一壳体内的一端缩回至第二壳体内，即在基片进行沉积膜层时不会在输送轴和胶圈上沉积膜层，通过第二壳体和封堵部对输送轴和胶圈进行保护，有效地避免了输送轴和胶圈容易受到污染的问题，进而有效地解决了胶圈沉积膜层的问题，有效地缩短了现有技术在滚轮回缩上所用的时间。同时，这样就不需要加工现有技术中的密封小腔室，从而有效地降低了真空腔室的加工难度，还有效地提高了设备的工作效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的化学气相沉积装置的局部结构示意图；

图2示出了根据本发明的化学气相沉积装置的实施例的结构示意图；

图3示出了图2的化学气相沉积装置的局部结构示意图；

图4示出了图2的化学气相沉积装置的局部俯视示意图；

图5示出了图2的化学气相沉积装置的部分结构示意图；

图6示出了图5的化学气相沉积装置的输送轴处缩回位置时的结构示意图；

图7示出了图5的化学气相沉积装置的输送轴处伸出位置时的结构示意图；

图8示出了图7的化学气相沉积装置的立体结构示意图；以及

图9示出了图5的化学气相沉积装置的A放大示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、传动轴；2、胶圈；3、传动轴气缸；4、密封盖气缸；5、侧壁小腔室；6、腔室侧壁；7、密封盖；10、输送轴；11、径向凸部；20、胶圈；30、第二壳体；40、封堵部；50、驱动机构；51、第一摆动部；52、连接部；53、第二摆动部；54、移动部；61、第一固定部；62、第二固定部；63、第三固定部；64、第四固定部；65、弹性体；71、均气装置；73、加热装置；74、真空腔室；81、销轴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图2至图5所示，本实施例的化学气相沉积装置包括：第一壳体、输送轴10、胶圈20、第二壳体30、封堵部40以及驱动机构50，第一壳体具有第一内腔，输送轴10穿设在第一壳体上并伸入至第一内腔中，胶圈20设置在输送轴10的位于第一壳体内的一端上，第二壳体30具有第二内腔以及与第二内腔连通的开口面，第二壳体30固定在第一壳体内，并套设在输送轴10的位于第一壳体内的一端上，封堵部40可开合地设置在开口面处，封堵部40与输送轴10通过驱动机构50连接，输送轴10的位于第一壳体内的一端具有伸出开口面的伸出位置以及缩回至第二壳体30内的缩回位置，输送轴10的伸缩带动驱动机构50驱动封堵部40开闭。

应用本实施例的化学气相沉积装置，当需要通过输送轴10对基片进行输送时，输送轴10朝向封堵部40的一侧移动，输送轴10的移动带动驱动机构50驱动封堵部40慢慢打开，进而开启封堵部40，这时输送轴10处于伸出位置，这样就可以对基片进行输送。当需要对基片进行沉积膜层时，输送轴10向远离封堵部40的一侧移动，输送轴10的移动带动驱动机构50驱动封堵部40慢慢关闭，进而关闭封堵部40，这时输送轴10处于缩回位置，使得输送轴10的位于第一壳体内的一端位于第二壳体30内，这样在对基片进行沉积膜层时输送轴10的位于第一壳体内的一端缩回至第二壳体30内，即在基片进行沉积膜层时不会在输送轴10和胶圈上沉积膜层，通过第二壳体30和封堵部40对输送轴10和胶圈进行保护，有效地避免了输送轴10和胶圈容易受到污染的问题，进而有效地解决了胶圈沉积膜层的问题，有效地缩短了现有技术在滚轮回缩上所用的时间。同时，这样就不需要加工现有技术中的密封小腔室，从而有效地降低了真空腔室的加工难度，还有效地提高了设备的工作效率。

在本实施例中，输送轴10为多个，多个输送轴10相对于基片的中心对称分布且位于基片的沿输送方向的两侧，基片搭设在多个输送轴10上的胶圈上，输送轴10位于伸出位置时输送轴10转动便可对基片进行输送。

如图6和图7所示，在本实施例中，驱动机构50包括第一摆动部51、连接部52以及第二摆动部53，第一摆动部51的中部铰接在第二壳体30上，第一摆动部51的第一端与输送轴10驱动连接；连接部52的第一端与第一摆动部51的第二端铰接；第二摆动部53的第一铰接部与第二壳体30铰接，第二摆动部53的第二铰接部与连接部52的第二端铰接，封堵部40固定在第二摆动部53的固定部上。

打开封堵部40时，输送轴10朝向封堵部40的一侧移动带动第一摆动部51的第一端绕着第一摆动部51的中部朝向封堵部40的一侧摆动，同时第一摆动部51的第二端向远离封堵部40的一侧摆动，进而带动连接部52运动，连接部52运动带动第二摆动部53绕着第一铰接部转动，从而慢慢打开封堵部40。关闭封堵部40时，输送轴10向远离封堵部40的一侧移动带动第一摆动部51的第一端绕着第一摆动部51的中部向远离封堵部40的一侧摆动，同时第一摆动部51的第二端朝向封堵部40的一侧摆动，进而带动连接部52运动，连接部52运动带动第二摆动部53绕着第一铰接部转动，从而慢慢关闭封堵部40。上述驱动机构50的结构简单，加工方便，安装简便，成本低廉。

在本实施例中，驱动机构50还包括移动部54，移动部54的第一端与第一摆动部51的第一端铰接，移动部54的第二端与输送轴10驱动连接。输送轴10移动带动移动部54移动，进而带动第一摆动部51的第一端摆动。优选地，第一摆动部51为摆动柱，连接部52为连接杆，第二摆动部53为摆动块，移动部54为移动柱，移动柱与第一摆动部51通过销轴81连接。上述结构简单，制造方便，安装方便，有效地降低了制造成本。更优选地，第一摆动部51为Y形摆动柱，第二摆动部53为三角形摆动块。

在本实施例中，移动部54的第二端伸入第二内腔中，化学气相沉积装置还包括弹性体65，弹性体65设置在移动部54的第二端上，弹性体65的第一端与第二壳体30的内壁抵接，弹性体65的第二端设置在移动部54的第二端的端部上，输送轴10具有径向凸部11，输送轴10位于缩回位置时移动部54的第二端与径向凸部11抵接，并且弹性体65处于压缩状态，输送轴10位于伸出位置时弹性体65处于自然状态。

输送轴10处于伸出位置(如图7所示)时，驱动输送轴10向远离封堵部40的一侧移动，刚开始输送轴10的径向凸部11并未与移动部54的第二端的抵接，当输送轴10继续缩回时，径向凸部11就会与移动部54的第二端抵接，进而带动移动部54移动，同时压缩弹性体65，移动部54移动带动第一摆动部51摆动，从而实现关闭封堵部40(如图6所示)。

输送轴10处于缩回位置(如图6所示)时，驱动输送轴10朝向封堵部40的一侧移动，弹性体65开始慢慢恢复到自然状态，弹性体65的回弹力带动移动部54移动，进而带动第一摆动部51摆动，当弹性体65完全恢复到自然状态时，从而实现完全开启闭封堵部40(如图7所示)。

在本实施例中，弹性体65为弹簧，弹簧套设在移动部54的第二端上。弹簧的结构简单，使用方便，安装简便，成本低廉。当然，弹性体65的结构并不限于此，只要具有弹性即可。

如图8所示，在本实施例中，第二壳体30呈筒状，筒状的第二壳体30的结构简单，加工方便，降低制造成本和加工难度。在本实施例中，径向凸部11呈环形。这样加工输送轴10十分方便，降低加工难度。

如图6和图7所示，在本实施例中，化学气相沉积装置还包括第一固定部61，第一固定部61固定在第二壳体30上，第一摆动部51的中部与第一固定部61铰接。第一固定部61可以方便铰接第一摆动部51的中部，结构简单，固定方便。优选地，第一固定部61固定在第二壳体30的远离封堵部40的一端的端面上。

如图9所示，在本实施例中，化学气相沉积装置还包括第二固定部62，第二固定部62固定在第二壳体30上，第二摆动部53的第一铰接部与第二固定部62铰接。第二固定部62可以方便铰接第一铰接部，固定方便。优选地，第二固定部62固定在第二壳体30的周壁上。更优选地，第一固定部61和第二固定部62均为固定块。固定块的结构简单，制造加工方便，拆装方便，成本低廉。

在本实施例中，化学气相沉积装置还包括第三固定部63，第三固定部63设置在移动部54的第二端的端部上，弹性体65的第二端与第三固定部63抵接。第三固定部63起到固定弹性体65的第二端的作用，这样安装弹性体65十分简便。优选地，第三固定部63为螺母。当然，第三固定部63的结构并不限于此，只要能够起到固定弹性体65的作用即可。

在本实施例中，化学气相沉积装置还包括第四固定部64，第四固定部64固定在第二壳体30的远离封堵部40的一端上，第四固定部64固定在第一壳体的内壁上。第四固定部64可以方便将第二壳体30固定在第一壳体上，固定更牢固可靠。优选地，第四固定部64为套设在输送轴10上的套筒，套筒的远离第二壳体的一端的端部的外周壁上具有环形凸缘。

如图8所示，在本实施例中，开口面呈椭圆形。优选地，封堵部40为盖体，盖体的结构简单，加工方便，成本低廉。

如图8所示，在本实施例中，Y形摆动柱包括第一柱段、第二柱段、第三柱段以及第四柱段，第一柱段与第二柱段垂直设置，第一柱段连接在第二柱段的中部，第三柱段和第四柱段分别连接在第二柱段的两端，第一柱段和第三柱段分别位于第二柱段的两侧，第三柱段和第四柱段位于第二柱段的同一侧且位于输送轴10的两侧，第一柱段的远离第二柱段的一端与连接杆的第一端铰接，第一柱段的靠近第二柱段的一端与第一固定部61铰接，第三柱段与移动柱铰接。当然，也可以在第四柱段上铰接一个移动柱，即在输送轴10的相对的两侧均设置移动柱，这样可以使得Y形摆动柱摆动得更稳定，从而提高整个驱动机构50的传动稳定性。

本实施例的化学气相沉积装置主要用于卧式LPCVD、PVD以及其他相关设备，如TFT液晶显示用LPCVD、PVD设备、太阳能非晶微晶用PECVD设备以及其他领域用微电子等离子真空工艺设备。

如图2所示，在本实施例中，化学气相沉积装置还包括均气装置71和加热装置73。第一壳体的第一内腔形成真空腔室74。

在图中未示出的实施例中，移动部也可以直接固定在输送轴上或者第一摆动部的第一端也可以直接铰接在输送轴上。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本实施例的化学气相沉积装置有效降低了焊接腔室在工艺方面的难度，提高了整个腔室在焊接方面的精度控制，缩短了伸缩输送轴的时间，提高了整个设备的运行效率，延长了设备维护周期。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种化学气相沉积装置，包括：

第一壳体，具有第一内腔；

输送轴(10)，穿设在所述第一壳体上并伸入至所述第一内腔中；

胶圈(20)，所述胶圈(20)设置在所述输送轴(10)的位于所述第一壳体内的一端上，

其特征在于，所述化学气相沉积装置还包括：

第二壳体(30)，具有第二内腔以及与所述第二内腔连通的开口面，所述第二壳体(30)固定在所述第一壳体内，并套设在所述输送轴(10)的位于所述第一壳体内的一端上；

封堵部(40)，所述封堵部(40)可开合地设置在所述开口面处；

驱动机构(50)，所述封堵部(40)与所述输送轴(10)通过所述驱动机构(50)连接，所述输送轴(10)的位于所述第一壳体内的一端具有伸出所述开口面的伸出位置以及缩回至所述第二壳体(30)内的缩回位置，所述输送轴(10)的伸缩带动所述驱动机构(50)驱动所述封堵部(40)开闭。

2.根据权利要求1所述的化学气相沉积装置，其特征在于，所述驱动机构(50)包括：

第一摆动部(51)，所述第一摆动部(51)的中部铰接在所述第二壳体(30)上，所述第一摆动部(51)的第一端与所述输送轴(10)驱动连接；

连接部(52)，所述连接部(52)的第一端与所述第一摆动部(51)的第二端铰接；

第二摆动部(53)，所述第二摆动部(53)的第一铰接部与所述第二壳体(30)铰接，所述第二摆动部(53)的第二铰接部与所述连接部(52)的第二端铰接，所述封堵部(40)固定在所述第二摆动部(53)的固定部上。

3.根据权利要求2所述的化学气相沉积装置，其特征在于，所述驱动机构(50)还包括移动部(54)，所述移动部(54)的第一端与所述第一摆动部(51)的第一端铰接，所述移动部(54)的第二端与所述输送轴(10)驱动连接。

4.根据权利要求2所述的化学气相沉积装置，其特征在于，所述化学气相沉积装置还包括第一固定部(61)，所述第一固定部(61)固定在所述第二壳体(30)上，所述第一摆动部(51)的中部与所述第一固定部(61)铰接。

5.根据权利要求2所述的化学气相沉积装置，其特征在于，所述化学气相沉积装置还包括第二固定部(62)，所述第二固定部(62)固定在所述第二壳体(30)上，所述第二摆动部(53)的第一铰接部与所述第二固定部(62)铰接。

6.根据权利要求3所述的化学气相沉积装置，其特征在于，所述移动部(54)的第二端伸入所述第二内腔中，所述化学气相沉积装置还包括弹性体(65)，所述弹性体(65)设置在所述移动部(54)的第二端上，所述弹性体(65)的第一端与所述第二壳体(30)的内壁抵接，所述弹性体(65)的第二端设置在所述移动部(54)的第二端的端部上，所述输送轴(10)具有径向凸部(11)，所述输送轴(10)位于所述缩回位置时所述移动部(54)的第二端与所述径向凸部(11)抵接，并且所述弹性体(65)处于压缩状态，所述输送轴(10)位于所述伸出位置时所述弹性体(65)处于自然状态。

7.根据权利要求6所述的化学气相沉积装置，其特征在于，所述化学气相沉积装置还包括第三固定部(63)，所述第三固定部(63)设置在所述移动部(54)的第二端的端部上，所述弹性体(65)的第二端与所述第三固定部(63)抵接。

8.根据权利要求1所述的化学气相沉积装置，其特征在于，所述化学气相沉积装置还包括第四固定部(64)，所述第四固定部(64)固定在所述第二壳体(30)的远离所述封堵部(40)的一端上，所述第四固定部(64)固定在所述第一壳体的内壁上。

9.根据权利要求2所述的化学气相沉积装置，其特征在于，所述第一摆动部(51)为Y形摆动柱。

10.根据权利要求1所述的化学气相沉积装置，其特征在于，所述开口面呈椭圆形。