CN114657537A - 一种连续式ald镀膜设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种连续式ALD镀膜设备，涉及原子层沉积技术领域。其中，这种连续式ALD镀膜设备包含箱体组件、真空组件、驱动组件和检测组件。箱体组件包括依次连接的加热腔体、连接腔体和冷却腔体。加热腔体设置有加热腔室。连接腔体内设置有用以给工件镀膜的镀膜腔室。冷却腔体设置有冷却腔室。加热腔室和冷却腔室分别能够连通于镀膜腔室。真空组件接合于箱体组件用以抽真空，从而使得加热腔室和冷却腔室能够真空连接于镀膜腔室。驱动组件接合于箱体组件，用以驱使工件在加热腔室、镀膜腔室和冷却腔室之间移动。检测组件接合于箱体组件，用以检测工件或者承载工件的载盘组件。镀膜腔室始终处于真空状态，而不会接触到外界的空气，因此大大提高了生产过程中的洁净度，提高了产品的质量，具有很好的实际意义。

Description

一种连续式ALD镀膜设备

技术领域

本发明涉及原子层沉积技术领域，具体而言，涉及一种连续式ALD镀膜设备。

背景技术

原子层沉积(Atomic layer deposition)是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的方法。在原子层沉积过程中，新一层原子膜的化学反应是直接与之前一层相关联的，这种方式使每次反应只沉积一层原子。并且，沉积层具有极均匀的厚度和优异的一致性。

一个ALD镀膜过程至少包含：1、将晶圆盘(硅片，即镀膜产品)放入镀膜设备内；2、镀膜设备内的温度加热至反应温度；3、往镀膜设备内通入前躯体A；4、清除镀膜设备内的前驱体A，使其晶圆盘表面吸附一层前驱体A； 5、往镀膜设备内通入前躯体B；6、清除镀膜设备内的前驱体B，使晶圆盘表面的前驱体A和前驱体B进行反应，而在晶圆盘表面镀上一层需要的原子层。

在先技术中，通常是将晶圆盘放入到镀膜设备的一个腔体内，然后依次进行上述几个步骤，从而实现在晶圆盘上完成镀膜。现有设备由于密封结构不合理，因此在生产过程中洁净度不够，产品质量较低、不良品较多。

有鉴于此，申请人在研究了现有的技术后特提出本申请。

发明内容

本发明提供了一种连续式ALD镀膜设备，旨在改善ALD镀膜过程中洁净度不够的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种连续式ALD镀膜设备，其包含箱体组件、真空组件、驱动组件和检测组件。

箱体组件包括依次连接的加热腔体、连接腔体和冷却腔体。加热腔体设置有加热腔室。连接腔体内设置有用以给工件镀膜的镀膜腔室。冷却腔体设置有冷却腔室。加热腔室和冷却腔室分别能够连通于镀膜腔室。真空组件接合于箱体组件，用以抽真空，从而使得加热腔室和冷却腔室能够真空连接于镀膜腔室。驱动组件接合于箱体组件，用以驱使工件在加热腔室、镀膜腔室和冷却腔室之间移动。检测组件接合于箱体组件，用以检测工件或者承载工件的载盘组件。

通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：

将ALD镀膜设备设置成依次连接的加热腔体、连接腔体和冷却腔体，并且通过真空组件使得工件在两个腔体之间移动的时候处于真空环境，从而保证镀膜腔室始终处于真空状态，而不会接触到外界的空气，因此大大提高了生产过程中的洁净度，提高了产品的质量，具有很好的实际意义。

附图说明

图1是连续式ALD镀膜设备的轴测图；

图2是连续式ALD镀膜设备的半剖图；

图3是连接腔体的爆炸图；

图4是连接腔室内部的爆炸图；

图5是镀膜腔体的爆炸图；

图6是镀膜腔体的爆炸图(隐藏箱体)；

图7是冷却腔室的轴测图；

图8是驱动构件的第一爆炸图；

图9是驱动构件的第二爆炸图；

图10是棘轮机构的爆炸图；

图11是载盘组件的爆炸图；

图12是插板门的第一爆炸图；

图13是插板门的第二爆炸图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

由图1至图14所示，本发明实施例提供了连续式ALD镀膜设备，其包含箱体组件、真空组件、驱动组件和检测组件。

箱体组件包括依次连接的加热腔体12、连接腔体5和冷却腔体9。加热腔体12设置有加热腔室6。连接腔体5内设置有用以给工件镀膜的镀膜腔室 10。冷却腔体9设置有冷却腔室3。加热腔室6和冷却腔室3分别能够连通于镀膜腔室10。真空组件接合于箱体组件，用以抽真空，从而使得加热腔室 6和冷却腔室3能够真空连接于镀膜腔室10。驱动组件接合于箱体组件，用以驱使工件在加热腔室6、镀膜腔室10和冷却腔室3之间移动。检测组件，其接合于箱体组件，用以检测工件或者承载工件的载盘组件7。

在先技术中的镀膜设备往往只有一个腔室，需要经过将产品放入腔室中，然后升温、镀膜和冷却三个步骤后取出，以完成镀膜作业。本发明的连续式 ALD镀膜设备不仅通过依次连接的加热腔体12、连接腔体5和冷却腔体9，将加热、镀膜和冷却三个步骤分别在不同的腔体内部进行，使得镀膜腔室10 始终处于镀膜作业，大大提高了镀膜的生产效率。而且通过真空组件，使得加热腔室6和冷却腔室3能够分别和镀膜腔室10真空连接，使得镀膜腔室 10不会接触到空气，避免杂质的进入，大大提高了镀膜过程中的洁净度，提高了产品的质量。

检测组件(图未示)为光电传感器，其配置于腔体的侧面，或者插板门 2上(相应的在插板门2上设置有供检测光线穿过的透光窗口)，用以检测载盘组件7的位置，从而根据检测组件的信号对整个设备进行控制。

如图2和图3所示，在一个可选的实施例中，箱体组件包括设置有镀膜腔室10的镀膜腔体4。连接腔体5设置有连接腔室11。镀膜腔体4配置于连接腔室11，且镀膜腔室10能够通过连接腔室11连通于加热腔室6和冷却腔室3。真空组件分别连通于加热腔室6、冷却腔室3、连接腔室11，以及镀膜腔室10，用以抽真空，从而使得加热腔室6和冷却腔室3能够通过连接腔室 11真空连接于镀膜腔室10。

可以理解的，在镀膜过程中会在镀膜腔室10内产生反应物，需要定期对镀膜腔室10进行清洗，从而进一步的保证镀膜的质量。在本实施例中，通过在连接腔体5内部可拆卸的安装一个镀膜腔体4，从而方便对镀膜腔室10进行清洗。

具体的，连接腔体5内部设置有连通加热腔室6和冷却腔室3的连接腔室11。镀膜腔体4安装在连接腔室11内，且两侧开口分别正对着加热腔室6 和冷却腔室3。使得加热腔室6内加热好的工件，在移出加热腔室6后，能够直接进入到连接腔室11内的镀膜腔室10内；以及镀膜腔室10镀好膜的工件，在移出镀膜腔室10后能够直接进入到连接腔室11连通的冷却腔室3中。并且，通过连接腔室11能够让加热腔室6和冷却腔室3真空连接到镀膜腔室 10，从而提高镀膜过程的洁净度。

优选的，所述箱体组件还包括设置于所述连接腔体5的第一检修门1；第一检修门1用以取放镀膜腔体4。所述箱体组件还包括设置于所述加热腔体12的第二检修门和设置于所述冷却腔体9的第三检修门。

如图3至图6所示，在一个可选的实施例中，镀膜腔体4的顶部设置有连通镀膜腔室10的输料孔21,底部设置有连通镀膜腔室10的排料孔23。

箱体组件还包括接合于连接腔体5的波纹管19、接合于波纹管19的连接板20、接合于连接板20的输料管17，以及能够接合于连接板20和连接腔体5之间的第一伸缩顶紧构件18。连接板20设置有连通波纹管19的连接通孔30。输料管17密封连接于连接通孔30，且穿过波纹管19延伸至连接腔体 5外。第一伸缩顶紧构件18用以将连接板20抵接在镀膜腔体4上，从而让连接通孔30密封连接于输料孔21。

连接腔体5的底部设置有连通连接腔室11的第一连接孔15。镀膜腔体4 位于第一连接孔15的上方，以使排料孔23密封连接于第一连接孔15。真空组件接合于第一连接孔15，用以对镀膜腔室10进行抽真空。箱体组件还包括能够接合于镀膜腔体4和连接腔体5之间的第二伸缩顶紧构件13。第二伸缩顶紧构件13构造为：用以将镀膜腔体4抵接于连接腔室11的底部。

具体的，镀膜腔体4顶部进料，底部排料。将排料孔23和第一连接孔 15分别设置在镀膜腔体4和连接腔体5的底部，在密封连接排料孔23和第一连接孔15的时候，只需要将镀膜腔体4放置在连接腔室11的底面上就能够完成密封连接，结构简单，拆装方便，具有很好的实际意义。

优选的，连接腔体5的底部只设置一个第一连接孔15，真空组件(图未示)包括接合于第一连接孔15的排料管、配置于排料管的第一真空挡板27 阀、并联连通于所述排料管的两个第二真空挡板27阀，以及分别接合于两个第二真空挡板27阀的两个真空泵。

具体的，发明人通过大量研究发现，前驱体A和前驱体B会在真空泵中发生反应从而导致真空泵损坏，需要频繁维修。即使在真空泵前方安装过滤装置，将其中一种前驱体过滤掉，但是过滤装置会影响排料管道中流体的流速，大大降低抽真空速度，并且过滤装置也需要频繁更换以保证过滤效果。

有鉴于此，本发明实施例通过两个真空阀分别通过排料管抽取镀膜腔室10内的前驱体A和前驱体B，从而避免了前驱体A和前驱体B在真空泵中发生反应，大大延长了真空结构的使用寿命，具有很好的实际意义。

优选的，连接腔室11、加热腔室6和冷却腔室3分别通过管道连通有一个小真空泵进行抽真空，使得加热腔室6、连接腔室11、镀膜腔室10和冷却腔室3内均保持在真空状态下独立进行作业，从而保证镀膜过程的洁净度。

在镀膜腔体4的上面通过快拆结构，来连接输料管17；具体的，连接腔室11内始终处于真空状态。因此，因此需要采用波纹管19来包裹住输料管 17，避免输料管17发生破裂。在本实施例中，将多个输料管17接合在一个连接板20上，在将输料管17安装在镀膜腔体4时，只需要将连接板20密封压合在镀膜腔体4的顶部，就能够实现同时将多个密封管分别密封连接在多个输料孔21上，从而实现快速的同时拆装多个输料管17，大大方便了镀膜腔体4的取放。

在本实施例中，第一伸缩顶紧构件18和第二伸缩顶紧构件13的结构相同，均包括一根中间设置有夹持位的螺柱，以及分别螺纹连接于所述螺柱两端的两根顶杆，通过旋转顶杆和螺柱，使得伸缩顶紧构件伸长，从而将连接板20顶接在镀膜腔体4顶部，以及将镀膜腔体4顶接在连接腔室11底部。

在本实施例中，连接通孔30、波纹管19和输料管17的数量一一对应，且均为至少两个。其中，至少一个输料管17用以供第一种前驱体通过。至少一个输料管17用以供第二种前驱体通过。具体的，输料管17的数量为两根，分别用以输送前驱体A和前驱体B，但是在连接板20上还可以设置数字压力传感器和真空计、热电偶等测量设备来测量镀膜腔室10内部的环境参数，本发明对此不作具体限定。

如图3至图6所示，在一个可选的实施例中，镀膜腔体4的顶部设置有用以接合连接板20的密封面22，以及设置于密封面22且连通镀膜腔室10 的输料孔21。密封面22沿着镀膜腔体4进出第一检修门1的方向设置。箱体组件还包括分别配置于密封面22两侧的至少两个搬运件24。外部设备能够作用于搬运件24，从而从连接腔室11中取放镀膜腔体4。

具体的，搬运件24为矩形环状，用以和叉车等外部设备配合，从而从连接腔室11内取放镀膜腔体4。将密封面22设置在搬运件24之间，使得镀膜腔体4在进出连接腔室11的时候，连接板20等部件不会和搬运件24发生干涉，从而更方便的取放镀膜腔体4。

如图5和图6所示，在一个可选的实施例中，镀膜腔室10的顶部设置有连通输料孔21的供料槽29。箱体组件还包括用以罩住供料槽29的挡板27，以及配置于镀膜腔室10顶部的均流板26。挡板27上设置有多个出料通孔28。均流板26分布有多个均流通孔25。

具体的，镀膜腔体4有腔主体和腔顶盖组成；密封面22和输料孔21均设置在腔顶盖上。腔顶盖上设置有两个输料孔21和分别连通两个输料孔21 的两个供料槽29。供料槽29为一条横向槽和间隔设置的数条连通于横向槽的竖向槽组成的山字型的凹槽，从而布满整个腔顶盖，使得前驱体在穿过输料孔21后能够通过供料槽29分布在整个腔顶盖上。

在腔顶盖上还层叠设置有两层网状的均流板26，自连通供料槽29的出料通孔28流出的前驱体，流向均流板26，通过两层的均流板26不仅能够让前驱体在镀膜腔室10内分布更加均匀，而且还能够大大将其前驱体的流速。而不会出现前驱体聚集且流速过快而造成反应不充分的问题，具有很好的实际意义。

如图3所示，在一个可选的实施例中，箱体组件还包括配置于连接腔室 11底部的定位构件16。定位构件16构造为：能够限位镀膜腔室10在连接腔室11内的位置。具体的，定位构件16包括配置于连接腔室11底部的多个定位块。多个定位块之间形成有容纳镀膜腔体4的限位空间。定位块设置有朝向限位空间的导向斜面。

在本实施例中，定位构件16包括8个定位块，分别设置在镀膜腔体4的四角处。并且，朝向冷却腔室3和加热腔室6方向设置的定位块的高度低于朝向检修门方向设置的定位块。

如图2和图3所示，在一个可选的实施例中，连续式ALD镀膜设备还包括密封组件。密封组件包括配置于箱体组件的六个插板门2。第一个插板门2 和第二个插板门2分别用以连通镀膜腔室10和连接腔室11。第三个插板门2 用以连通加热腔室6和连接腔室11。第四个插板门2用以连通连接腔室11 和冷却腔室3。第五个插板门2用以连通加热腔室6和加热腔体12的外部。第六个插板门2用以连通冷却腔室3和冷却腔体9的外部。

优选的，六个插板门2均沿着竖直方向设置，以使第一个插板门2和第二个插板门2和连接腔室11之间形成U形结构、第三个插板门2和第五个插板门2和加热腔体12之间形成U形结构，以及第四个插板门2和第六个插板门2和冷却腔室3之间形成U形结构。

具体的，六个插板门2不仅能够将加热腔室6、连接腔室11、镀膜腔室 10和冷却腔室3之间相互隔离，独立作业。并且还能够大大的缩短整个镀膜设置的长度，不仅缩短工件在整个生产过程中的移动距离，简化镀膜设备的内部结构，而且还能够减小占地面积。

优选地，第一个插板门2和第二个插板门2配置于连接腔体5，且能够在开门时和镀膜腔体4分离，从而减少镀膜腔体4上的零部件，简化镀膜腔体4的结构，以便于镀膜腔体4的拆装。第三个插板门2和第五个插板门2 配置于加热腔体12。第四个插板门2和第四个插板门2配置于冷却腔体9。具体的，加热腔体12、连接腔体5和冷却腔体9三个腔体之间相互独立，将其组装在一起形成镀膜设备，大大方便了镀膜设备的生产。

优选的，第一个插板门2和第三个插板门2平行。使得加热腔室6中加热好的工件能够直接穿过第一个插板门2和第三个插板门2进入到镀膜腔室 10中。第二个插板门2和第四个插板门2平行。使得镀膜腔室10中镀膜好的工件能够直接穿过第二个插板门2和第四个插板门2进入到冷却腔室3中。第一个插板门2和第二个插板门2平行，以使加热腔体12、连接腔体5和冷却腔体9沿着直线依次连接。使得工件在整个镀膜设备中沿着直线移动，大大简化了驱动组件的结构，以及工件的移动路径。

可以理解的是，第五插板门2和第六插板门2可以采用其它类型的插板门2，第二个插板门2和第三个插板门2也可以安装在连接腔体5上，本发明对此不作具体限定。

如图12和图13所示，在一个可选的实施例中，插板门2包括能够在腔体上上下活动的驱动板60、铰接于驱动板60的连接件66、铰接于连接件66 的密封板65，以及接合于驱动板60的伸缩驱动件58。伸缩驱动件58能够驱使驱动板60向下移动至密封板65的下方抵接于外部物体。伸缩驱动件58还能够驱使驱动板60继续向下移动，从而让连接件66旋转并驱动密封板65横向移动至侧面密封抵接于腔体的开口。其中，驱动板60和连接件66铰接于 A轴。密封板65和连接件66铰接于B轴。A轴和B轴位于C平面。插板门2 构造为：当驱动板60上下活动时，驱动板60所在的平面和C平面之间的夹角D始终小于90度。

具体的，驱动板60、密封板65和连接件66之间形成连杆结构。伸缩驱动件58带动驱动板60上下活动，同时通过连接件66带动密封板65上下活动。当伸缩驱动件58带动驱动板60向下活动时，密封板65的底部优先抵接到腔室的底面，然后伸缩驱动件58继续带动驱动板60向下活动，此时密封板65不在继续向下活动而是在连接件66的作用下变成水平活动，直至抵接在腔室的侧面，从而密封腔室的开口。当伸缩驱动件58带动驱动板60向下活动时，密封板65在重力作用下驱使连接件66旋转，从而水平活动，以远离腔室侧面而靠近驱动板60，当密封板65抵接于驱动板60时，不再水平运行而是随着驱动板60向上运动，从而完全打开腔室的开口。

因为夹角D始终小于90度，因此在关门状态下，气缸向下的驱动力，始终有一部分转化为水平驱动密封板65贴合在腔体上的驱动力，能够很好的保证密封效果，即使密封板65或者密封板65和腔室侧壁之间的密封圈发生磨损也不会影响密封效果，具有很好的实际意义。

优选的，伸缩驱动件58为气缸，第一插板门2和第二插板门2安装在连接腔室11内，第三插板门2安装在加热腔室6内，第四插板门2安装在冷却腔室3内，均处于真空环境，为了避免气缸漏气，因此伸缩驱动件58的输出轴采用波纹管19套置。

如图12和图13所示，在一个可选的实施例中，插板门2还包括滚轮机构63和限位块59。滚轮机构63用以配置于箱体中位于密封板65下方的位置，能够限制密封板65向下活动时的极限位置，以及减小密封板65横向移动时的摩擦力。限位块59用以配置于驱动板60或腔体上，用以限制驱动板 60向上活动时的基线位置。插板门2还包括配置于密封板65的下端的滑动支撑板62。滑动支撑板62用以抵接滚轮机构63。

具体的，限位块59可以安装在驱动板60朝上的位置，或者配置于腔体上驱动板60向上运动时会到达的位置，从而在驱动板60移动到最高点时，限位驱动板60。滚轮机构63包括一个底座和配置在底座上的多个滚轮。滑动支撑板62安装在密封板65底面，用以抵接滚轮，从而在密封板65水平移动的时候，以滚代滑，减小密封板65水平运动时所受到的阻力。

如图12和图13所示，在一个可选的实施例中，插板门2还包括配置于驱动板60侧面的滚动件67。滚动件67位于A轴，用以沿着腔体上的滑槽14 上下滑动。具体的，腔体在开口的两侧设置有滑槽14。插板门2在驱动板60 的侧面设置有转轴。连接件66和滚动件67依次在转轴上，滚动件67为轴承，用以在腔体的滑槽14上上下滑动。

优选地，密封板65设置有朝向驱动板60延伸的铰接部64。铰接部64 用以在密封板65靠近驱动板60时，抵接于驱动板60。连接件66铰接于铰接部64。驱动板60设置有朝向密封板65延伸的限位部61。限位部61用以在密封板65靠近驱动板60时，抵接于密封板65。伸缩驱动件58接合于限位部61。

将铰接部64和限位部61设置为相同的高度，以在密封板65靠近驱动板 60时，通过限位部61和铰接部64进行抵接，减小密封板65和驱动板60之间的接触面积，避免发出较大的响声，

将伸缩驱动件58的输出轴设置在驱动板60和密封板65之间能够大大减小插板门2的厚度，从而减小真个镀膜设备的长度和工件在镀膜过程所需要移动的距离，具有很好的实际意义。

如图7和图11所示，在一个可选的实施例中，驱动组件包括分别配置于加热腔室6和冷却腔室3的两个驱动构件32。配置于加热腔室6的驱动构件 32被构造为：能够左右活动，从而用以将加热腔室6外的工件移动到加热腔室6内部，以及用以将加热腔室6内的工件移动到镀膜腔室10。配置于冷却腔室3的驱动构件32被构造为：能够左右活动，从而用以将镀膜腔室10内的工件移动到冷却腔室3，以及用以将冷却腔室3内的工件移动到冷却腔室3外。

具体的，将两个驱动构件32分别安装在加热腔室6和冷却腔室3内，使得镀膜腔室10内只有导轨构件8和均流板26，不仅结构简单便于清洗，而且不易损坏，具有很好的实际意义。

可以理解的，在镀膜腔室10中前驱体A和前驱体B发生反应形成所要的镀膜，同时也会在镀膜腔室10内的零部件表面形成镀膜，因此镀膜腔室10 内如果有传动机构的话，那么就很容易损坏，而且也不便于清洗。在本发明中，通过左右活动的方式，将载盘组件7依次在五个导轨构件8之间移动，从而实现在镀膜腔室10内没有动力机构的情况下，对工件进行加热、镀膜和冷却作业，具有很好的实际意义。

如图8和图9所示，在一个可选的实施例中，驱动构件32包括能够沿着预定轨迹活动的第一移动机构34、配置于第一移动机构34的棘爪机构33、接合于第一移动机构34的传动机构，以及接合于传动机构的驱动机构37。驱动机构37能够通过传动机构驱动第一移动机构34沿着预定轨迹正向移动或反向移动。棘爪机构33构造为：当第一移动机构34正向移动时能够抵接于外部物体并进行避让，当第一移动机构34反向移动时能够抵接于外部物体并带动外部物体正向移动。优选地，驱动构件32包括两个棘爪机构33。两个棘爪机构33分别配置于第一移动机构34的两端。棘爪机构33包括可转动的配置于第一移动机构34的推板38，以及接合于推板38和第一移动机构34 之间弹性件39。推板38设置有用以抵接于第一移动机构34的抵接部55。抵接部55用以在第一移动机构34反向移动时限位推板38。弹性件39用以驱使推板38自避让位置进行复位。

具体地，驱动机构37和传动机构带动第一移动机构34左右活动，从而通过第一移动机构34上的棘爪结构将载盘组件7从加热腔体12外勾入加热腔室6内，或者从加热腔室6内推入镀膜腔室10内。纯机械结构的棘爪机构 33来实现载盘组件7的移动，能够适应加热腔室6内的真空高温环境而不容易损坏，具有很好的实际意义。可以理解的是，两个棘爪机构33分别设置在第一移动机构34的两端，一个用于勾取，另一个用于推出，两个推板38均用于向同一个方向施力。

如图8和图9所示，在一个可选的实施例中，驱动构件32还包括第二移动机构35，第二移动机构35接合于传动机构，且构造为能够受传动机构的驱动以沿着预定轨迹正向移动或反向移动。第一移动机构34构造为：在第二移动机构35移动时，能够朝向第二移动机构35的移动方向，相对第二移动机构35移动。优选的，驱动构件32还包括底座机构36。底座机构36用以配置于加热腔室6或冷却腔室3。第二移动机构35可滑动的配置于底座机构 36。第一移动机构34可滑动的配置于第二移动机构35。

具体地，通过第二移动机构35能够增加驱动构件32左右移动时伸长的距离，从而采用更少的勾取次数将载盘组件7移动到合适的位置，具有很好的实际意义。通过底座机构36能够将第一移动机构34、第二移动机构35和传动机构整合成一个整体，以便于驱动构件32的拆装作业。

如图8和图9所示，在一个可选的实施例中，传动机构包括配置于底座机构36的第一齿轮53和第一齿条52、配置于第二移动机构35的第二齿轮 50和第二齿条51，以及配置于第一移动机构34的第三齿条49。第一齿轮53 接合于第二齿条51，且传动连接于驱动机构37，用以驱动第二移动机构35 相对底座机构36移动。第二齿轮50分别啮合于第一齿条52和第三齿条49，用以在第二移动机构35移动的同时，能够朝向第二移动机构35的移动方向，移动第一移动机构34。优选地，第一移动机构34包括第一底板40和配置于第一底板40的多个第一滚轮41。底座机构36包括底座支撑板46，以及配置于底座支撑板46的多个第二滚轮45。第二移动机构35包括第二底板44和配置于第二底板44的滚轮安装座43。滚轮安装座43的两侧分别设置有容纳第一滚轮41和第二滚轮45的导槽42。

具体的，通过齿轮齿条的传动结构实现第一齿轮53驱动第二齿条51移动的同时，第二齿轮50驱动第三齿条49移动，使得第二移动机构35和第一移动机构34同时朝向同一个方向移动，以实现更长的伸出距离和伸出速度，保证高效的移动载盘组件7。

在本发明中，在第二移动机构35上设置滚轮安装座43，在第一移动机构34和底座机构36上安装滚轮，从而实现第一移动机构34可滑动的安装在第二移动机构35，第二移动机构35可滑动的安装在底座机构36上，从而实现了驱动构件32能够具有更长的伸长距离。作为本发明的一个等同替换方案，可以将第一移动机构34和第二移动机构35均可滑动的配置于底座机构36上，该方案亦是属于本发明的保护范围的。

如图8和图9所示，在一个可选的实施例中，驱动机构37包括电机48 和磁流体真空密封传动装置47。电机48传动连接于磁流体真空密封传动装置47的输入端。传动机构还包括用以驱动第二移动机构35移动的第一齿轮 53，以及传动连接于第一齿轮53和磁流体真空密封传动装置47输出端的至少一个传动齿轮54。第一齿轮53和至少一个传动齿轮54沿着竖直方向排布。

具体地，传动齿轮54设置为两个，通过竖向排布的第一齿轮53和两个传动齿轮54，可以使得驱动机构37的动力，从动腔体底部传递至位于腔体内部的第二齿条51以进行驱动，采用多级齿轮传动，能够在高温真空的环境下保持较长的寿命，具有很好的实际意义。

在其它实施例中，可以通过皮带链条等结构传动，均属于本实施例的等同技术方案，属于本发明的保护范围。

如图2、7和11所示，在一个可选的实施例中，箱体组件还包括用以承载工件的载盘组件7和用以支撑载盘组件7的五个导轨构件8。五个导轨构件8分别配置于加热腔室6、镀膜腔室10、冷却腔室3，以及位于加热腔体 12外和冷却腔体9外。载盘组件7构造为：能够在驱动组件的驱动下在五个导轨构件8之间移动，从而依次穿过加热腔体12、连接腔体5和冷却腔体9。优选的，载盘组件7的顶部设置有用以放置工件的放置槽，底部设置有用以供棘爪机构33勾住的驱动槽57，以及能够在导轨组件上滑动的载盘滚轮56。导轨组件间隔设置有用以限位载盘滚轮56的限位槽31。

具体的，采用滚轮的行驶能够大大降低载盘组件7在移动过程中的摩擦力，大大降低了物料移动装置所需要的动力。在其它实施例中，可以采用滑槽14的形式，配合活动。本发明对此不作限定。可以理解的滚轮的摩擦力较小，在导轨上设置有较浅的限位槽31，能够有效的避免载盘组件7移动到预定位置后载盘组件7在导轨构件8上乱滑动。

优选的，箱体组件还包括镀膜腔室10和加热腔室6的加热结构；具体的，在加热腔室6的顶部设置有多根加热管，以对加热腔室6进行加热。在镀膜腔体4的侧面安装有加热板；在第一个插板门2和第二个插板门2上也安装有加热板；在加热板中设置有多根加热管和热电偶，以对镀膜腔室10进行加热。在本实施例中，加热板上的加热管和热电偶采用快插接口连接线路，以方便镀膜腔体4的拆装。

采用本发明的连续式ALD镀膜设备进行生产的生产方法：

打开第五个插板门，使加热腔室连通外界；

加热腔室内的驱动构件伸出加热腔室，勾住载盘组件；其中，加热腔体外的导轨构件能够放置载盘组件，载盘组件能够放置工件；

加热腔室内的驱动构件缩回加热腔室，并将载盘组件勾入加热腔室；

关闭第五个插板门，并对加热腔室抽真空，以及对加热腔室进行加热；

对对冷却腔体、连接腔室和镀膜腔室抽真空，并加热连接腔室，使其处于工艺温度；

当工件加热到第一预定温度后，打开第一个插板门和第三个插板门，使加热腔室真空连通至镀膜腔室；

加热腔室内的驱动构件伸入镀膜腔室，并将载盘组件推入镀膜腔室；

加热腔室内的驱动机构缩回加热腔室，并关闭第一个插板门和第三个插板门，

往镀膜腔室内通入前驱体A，同时打开第一个第二真空挡板阀和第一个真空泵，以抽取镀膜腔室内的前驱体A，使工件表面留下一层前驱体A；

停止往镀膜腔室内通入前驱体A，并在镀膜腔室内的前驱体A抽干净后，关闭第一个第二真空挡板阀和第一个真空泵；

往镀膜腔室内通入前驱体B，同时打开第二个第二真空挡板阀和第二个真空泵抽取镀膜腔室内的前驱体B，使前驱体B和工件表面的前驱体A发生反应，从而在工件表面形成镀膜；

停止往镀膜腔室内通入前驱体B，并在镀膜腔室内的前驱体B抽干净后，关闭第二个第二真空挡板阀和第二个真空泵；

打开第二个插板门和第四个插板门，使冷却腔室和镀膜腔室真空连接；

冷却腔室内的驱动机构伸入镀膜腔室内，勾住载盘组件；

冷却腔室内的驱动机构缩回冷却腔室，并将载盘组件勾入冷却腔室；

当工件降温到第二预定温度后，停止对冷却腔室抽真空，并打开第六个插板门，使冷却腔室连通外界；

冷却腔室内的驱动机构伸出冷却腔室，同时将冷却腔室内的载盘组件推出冷却腔体外；其中，冷却腔室外设置有用以放置载盘组件的导轨构件；

冷却腔室内的驱动机构缩回冷却腔室，然后关闭第六个插板门，并对冷却腔室抽真空。

需要说明的是，以上步骤不分先后顺序，例如：加热腔室除了第五个插板门打开时，其余时间都处于真空状态。冷却腔室除了第六个插板门打开时，其余时间都处于真空状态。连接腔室和镀膜腔室在在整个过程中始终处于真空状态，不与外界环境直接接触。并且，加热腔室和冷却腔室可以始终进行加热，也可以等插板门关闭后再进行加热，本发明对此亦不作限定，更不对其先后顺序进行限定。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，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)

1.一种连续式ALD镀膜设备，其特征在于，包含：

箱体组件，包括依次连接的加热腔体(12)、连接腔体(5)和冷却腔体(9)；所述加热腔体(12)设置有加热腔室(6)；所述连接腔体(5)内设置有用以给工件镀膜的镀膜腔室(10)；所述冷却腔体(9)设置有冷却腔室(3)；所述加热腔室(6)和所述冷却腔室(3)分别能够连通于所述镀膜腔室(10)；

真空组件，其接合于所述箱体组件，用以抽真空，从而使得所述加热腔室(6)和所述冷却腔室(3)能够真空连接于所述镀膜腔室(10)；

驱动组件，其接合于所述箱体组件，用以驱使工件在所述加热腔室(6)、所述镀膜腔室(10)和所述冷却腔室(3)之间移动；

检测组件，其接合于所述箱体组件，用以检测工件或者承载工件的载盘组件(7)。

2.根据权利要求1所述的一种连续式ALD镀膜设备,其特征在于,所述箱体组件包括设置有所述镀膜腔室(10)的镀膜腔体(4)；所述连接腔体(5)设置有连接腔室(11)；所述镀膜腔体(4)配置于所述连接腔室(11)，且所述镀膜腔室(10)能够通过所述连接腔室(11)连通于所述加热腔室(6)和所述冷却腔室(3)；

所述真空组件分别连通于所述加热腔室(6)、所述冷却腔室(3)、所述连接腔室(11)，以及所述镀膜腔室(10)，用以抽真空，从而使得所述加热腔室(6)和所述冷却腔室(3)能够通过所述连接腔室(11)真空连接于所述镀膜腔室(10)。

3.根据权利要求2所述的一种连续式ALD镀膜设备,其特征在于,连续式ALD镀膜设备还包括密封组件；所述密封组件包括四个插板门(2)；第一个插板门(2)和第二个插板门(2)分别用以连通所述镀膜腔室(10)和所述连接腔室(11)；第三个插板门(2)用以连通所述加热腔室(6)和所述连接腔室(11)；第四个插板门(2)用以连通所述连接腔室(11)和所述冷却腔室(3)；其中，所述第一个插板门(2)和所述第三个插板门(2)平行；所述第二个插板门(2)和所述第四个插板门(2)平行。

4.根据权利要求3所述的一种连续式ALD镀膜设备,其特征在于,所述第一个插板门(2)和所述第二个插板门(2)配置于所述连接腔体(5)；所述第三个插板门(2)配置于所述加热腔体(12)；所述第四个插板门(2)配置于所述冷却腔体(9)；其中，所述第一个插板门(2)和所述第二个插板门(2)平行，以使所述加热腔体(12)、所述连接腔体(5)和所述冷却腔体(9)沿着直线依次连接。

5.根据权利要求2所述的一种连续式ALD镀膜设备,其特征在于,所述镀膜腔体(4)的顶部设置有连通所述镀膜腔室(10)的输料孔(21)；

所述箱体组件还包括接合于所述连接腔体(5)的波纹管(19)、接合于所述波纹管(19)的连接板(20)、接合于所述连接板(20)的输料管(17)，以及能够接合于所述连接板(20)和所述连接腔体(5)之间的第一伸缩顶紧构件(18)；所述连接板(20)设置有连通所述波纹管(19)的连接通孔(30)；所述输料管(17)密封连接于所述连接通孔(30)，且穿过所述波纹管(19)延伸至所述连接腔体(5)外；所述第一伸缩顶紧构件(18)用以将所述连接板(20)抵接在所述镀膜腔体(4)上，从而让所述连接通孔(30)密封连接于所述输料孔(21)。

6.根据权利要求5所述的一种连续式ALD镀膜设备,其特征在于,所述连接通孔(30)、所述波纹管(19)和所述输料管(17)的数量一一对应，且均为至少两个；其中，至少一个所述输料管(17)用以供第一种前驱体通过；至少一个所述输料管(17)用以供第二种前驱体通过。

7.根据权利要求2所述的一种连续式ALD镀膜设备,其特征在于,所述镀膜腔体(4)底部设置有连通所述镀膜腔室(10)的排料孔(23)；所述连接腔体(5)的底部设置有连通所述连接腔室(11)的第一连接孔(15)；所述镀膜腔体(4)位于所述第一连接孔(15)的上方，以使所述排料孔(23)密封连接于所述第一连接孔(15)；所述真空组件接合于所述第一连接孔(15)，用以对所述镀膜腔室(10)进行抽真空。

8.根据权利要求7所述的一种连续式ALD镀膜设备,其特征在于,所述箱体组件还包括配置于所述连接腔室(11)底部的定位构件(16)；所述定位构件(16)构造为：能够限位所述镀膜腔室(10)在所述连接腔室(11)内的位置；

所述箱体组件还包括能够接合于镀膜腔体(4)和所述连接腔体(5)之间的第二伸缩顶紧构件(13)；所述第二伸缩顶紧构件(13)构造为：用以将所述镀膜腔体(4)抵接于所述连接腔室(11)的底部。

9.根据权利要求2至8任意一项所述的一种连续式ALD镀膜设备,其特征在于,所述驱动组件包括分别配置于所述加热腔室(6)和所述冷却腔室(3)的两个驱动构件(32)；配置于所述加热腔室(6)的驱动构件(32)被构造为：能够左右活动，从而用以将加热腔室(6)外的工件移动到所述加热腔室(6)内部，以及用以将所述加热腔室(6)内的工件移动到所述镀膜腔室(10)；配置于所述冷却腔室(3)的驱动构件(32)被构造为：能够左右活动，从而用以将所述镀膜腔室(10)内的工件移动到所述冷却腔室(3)，以及用以将所述冷却腔室(3)内的工件移动到所述冷却腔室(3)外。

10.根据权利要求2至8任意一项所述的一种连续式ALD镀膜设备,其特征在于,所述箱体组件还包括用以承载工件的载盘组件(7)和用以支撑所述载盘组件(7)的五个导轨构件(8)；五个导轨构件(8)分别配置于所述加热腔室(6)、所述镀膜腔室(10)、所述冷却腔室(3)，以及位于所述加热腔体(12)外和所述冷却腔体(9)外；所述载盘组件(7)构造为：能够在所述驱动组件的驱动下在五个所述导轨构件(8)之间移动，从而依次穿过所述加热腔体(12)、所述连接腔体(5)和所述冷却腔体(9)。

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