CN212533121U - 一种原子层沉积镀膜设备的上下片系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及薄膜制备技术领域，尤其是一种原子层沉积镀膜设备的上下片系统，其特征在于：包括工艺真空室以及成膜室，其中所述成膜室位于所述工艺真空室的内部，在所述工艺真空室的底部下方设置有载入载出室，所述载入载出室与所述成膜室之间构成连通，所述载入载出室内设置有用于上下片的载台，所述载台连接有升降机构并可在其驱动下沿高度方向自所述载入载出室进出所述内腔成膜室，实现上下片。本实用新型的优点是：能够保证成膜工艺时的密闭性，同时避免微小颗粒物掉落至产品上，从而有效保证产品质量；热量散失小，减少再加热所需的时间和效能，从而缩短成膜工艺所需的整体时间，提高经济性；结构简单，合理，且便于后期的检修维护，适于推广。

Description

一种原子层沉积镀膜设备的上下片系统

技术领域

本实用新型涉及薄膜制备技术领域，尤其是一种原子层沉积镀膜设备的上下片系统。

背景技术

在利用原子层沉积技术制备薄膜过程中，通常是将待镀膜表面依次暴露在不同的前驱体气体环境中，使前驱体气体与其接触的表面发生表面化学反应。对于表面化学反应后的气相反应产物和未反应的前驱体气体则通过惰性气体进行吹扫，以便于在通入下一种前驱体气体时，待镀膜表面能与该前驱体气体进行发生充分的表面化学反应。

原子层沉积工艺作为较为常用镀膜的一种技术手段，其设备一般为双腔机构，分为外腔真空腔以及内腔成膜腔，其中内腔成膜腔是位于外腔真空腔的内部。目前，原子层沉积镀膜机的载入载出室均为水平载入或者载入后下降至成膜室。这种水平上下料方式导致发生内腔成膜腔密封不严并出现漏膜的情况；而水平下方的方式则会产生热量散失大、微小颗粒物容易落到产品上等问题。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种原子层沉积镀膜设备的上下片系统，通过底部由下至上的上下片方式配合工艺真空室和成膜室的内外嵌套结构，使成膜室的密闭性好，减少热量散失，同时保证样品质量。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种原子层沉积镀膜设备的上下片系统，其特征在于：包括工艺真空室以及成膜室，其中所述成膜室位于所述工艺真空室的内部，在所述工艺真空室的底部下方设置有载入载出室，所述载入载出室与所述成膜室之间构成连通，所述载入载出室内设置有用于上下片的载台，所述载台连接有升降机构并可在其驱动下沿高度方向自所述载入载出室进出所述成膜室，实现上下片。

所述成膜室的顶部设置有浮动机构，所述浮动机构可使所述成膜室在所述载台的驱动作用下在所述工艺真空室内上下浮动。

所述浮动机构包括支架和弹簧，所述支架安装在所述工艺真空室内且其通过螺栓与所述成膜室顶部的安装板相连接，所述弹簧套设在所述螺栓上，使所述安装板可通过所述弹簧在所述螺栓上相较于所述支架上下浮动。

所述载入载出室与所述工艺真空室之间设置有闸阀。

所述闸阀包括运动阀板及其执行机构，所述执行机构驱动所述运动阀板开合，所述运动阀板上设置有安装法兰，所述安装法兰与所述运动阀板之间设置有密封圈。

所述升降机构包括线性运动模组、支撑杆，所述支撑杆的一端固定在所述线性运动模组上，另一端固定在所述载台的底部，所述支撑杆可在所述线性运动模组的驱动下带动所述载台升降。

所述支撑杆与所述载台的连接位置焊接有波纹管。

述载台指的是可实现加热的加热载台。

所述载入载出室的一侧设置有可开合的腔门。

本实用新型的优点是：能够保证成膜工艺时的密闭性，同时避免微小颗粒物掉落至产品上，从而有效保证产品质量；热量散失小，减少再加热所需的时间和效能，从而缩短成膜工艺所需的整体时间，提高经济性；结构简单，合理，且便于后期的检修维护，适于推广。

附图说明

图1为本实用新型的系统组成结构示意图；

图2为本实用新型中成膜室的顶端细部结构示意图；

图3为本实用新型的系统结构示意图；

图4为本实用新型中闸阀的结构示意图；

图5为本实用新型中载入载出室的结构示意图；

图6为本实用新型中驱动装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-6所示，图中1-20标记分别表示为：工艺真空室1、成膜室2、载入载出室3、升降机构4、闸阀5、支架6、安装板7、弹簧8、加热载台9、波纹管10、支撑杆11、线性运动模组12、间隙13、运动阀板14、执行机构15、安装法兰16、密封圈17、腔门18、马达组合19、皮带20。

实施例：如图1所示，本实施例中的原子层沉积镀膜设备的上下片系统包括工艺真空室1和成膜室2，其中成膜室2设置在工艺真空室1的内部使两者构成嵌套结构。成膜室2的内腔空间为原子层沉积工艺（ALD）的空间，作为产品的基片可在该成膜室2内进行原子层沉积从而使基片表面成膜；而设置在成膜室2外围的工艺真空室1则用于提供原子层沉积工艺所需的整体真空空间，以保证工艺完成的质量。在工艺真空室1的下方设置有载入载出室3，该载入载出室3与成膜室2可构成连通。载入载出室3用于实现基片的上片和下片，即载入载出室3用于将待成膜的基片供送至成膜室2之中，同时还可将已成膜的基片从成膜室2内取出之外。

具体地，结合图1和图3所示，载入载出室3内设置有加热载台9，基片可装载在加热载台9上，加热载台9可对基片进行加热使其温度满足于原子层沉积工艺所需的温度。在加热载台9的下方连接有升降机构4，升降机构4用于驱动加热载台9升降，使其沿高度方向自载入载出室3进出成膜室2内部进行上下片。

结合图3和图6所示，升降机构4包括波纹管10、支撑杆11、线性运动模组12，其中支撑杆11的一端连接固定在加热载台9的底部，另一端连接在线性运动模组12上，线性运动模组12通过作为动力传动的皮带20与作为原动件的马达组合19相传动连接；在工作时，马达组合19通过皮带20将动力输送至线性运动模组12上，线性运动模组12上的滑块在其滑轨上滑移升降，从而带动与支撑杆11相连接固定的加热载台9升降。此时，线性运动模组12所提供的运动行程应满足于加热载台9自载入载出室3进出成膜室2的要求。在支撑杆11的上端外围焊接有波纹管10，该波纹管10作为密封件，以提高加热载台9在成膜室2内时的对外密闭性，进而保证原子层沉积工艺的质量。

通过升降的上下片方式，在加热载台9下降时，加热载台9与成膜室2结合处的成膜会自然掉落，而产品则装载在加热载台9的上方，因此成膜破碎形成的微小颗粒只会向下掉落，而不会掉落在产品上，从而保证产品的质量。

如图1所示，在工艺真空室1和载入载出室3之间设置有闸阀5，闸阀5可控制工艺真空室1和载入载出室3之间的连通状态，也控制成膜室2和载入载出室3之间的连通状态。如图4所示，闸阀5主体为运动阀板14，运动阀板14的一侧连接有执行机构15，执行机构15用于驱动运动阀板14的开合启闭状态。在运动阀板14的外围设置有用于实现闸阀5安装的安装法兰16，闸阀5可通过该安装法兰16安装在工艺真空室1和载入载出室3之间。为了提高运动阀板14的密闭性，在其与安装法兰16之间安装有密封圈17。

通过在载入载出室3与工艺真空室1之间安装闸阀5，在载入载出产品时，工艺真空室1能够始终保持真空状态，避免真空泄漏后所需再次抽真空；同时，成膜室2与闸阀5之间仅仅留存了极小的间隙13，热量不会散失。

结合图1和图2所示，在成膜室2的顶部设置有浮动机构，该浮动机构用于实现成膜室2在工艺真空室1内的上下浮动。具体而言，该浮动机构包括支架6、安装板7、弹簧8，其中支架6安装在工艺真空室1的内侧，其呈L的支架结构，其水平部分与安装在成膜室2顶部的安装板7通过螺栓连接，且弹簧8套设在螺栓的外围局部。这样一来，安装板7便可通过弹簧8在螺栓上相较于支架6上下浮动。之所以设置在成膜室2的顶部设置浮动机构，是因为成膜室2设置在工艺真空室1内部，成膜室2在加热后会有一定变形，因此该浮动机构可适应于加热变形量，保证成膜室2稳定。与此同时，在调整好加热载台9的水平后，在加热载台9升起时会将成膜室2同时托起，而成膜室2在通过浮动机构自调整后可与加热载台9密封严密，确保两者间的密闭性，进而保证原子层沉积工艺的质量。

本实施例在具体实施时：如图5所示，为了便于产品的装载，在载入载出室3的一侧面设置有可开合启闭的腔门18；通过开启腔门18可将产品装载到载入载出室3内的加热载台9上，之后关闭腔门18进行后续工艺。为了保证密闭性，腔门18与载入载出室3的主体之间也应设置密封件。

本实施例通过将载入载出室3设置在工艺真空室1及成膜室2的下方，从而提供升降式的上下片方式，配合内外嵌套结构的工艺真空室1及可自浮动的成膜室2，可以在成膜室2的自重力作用下使成膜室2密闭性好，同时减少热量散失，使成膜破碎时的微粒小颗粒不会掉落至产品上，提高原子层沉积工艺的产品质量。

虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。

Claims (9)

1.一种原子层沉积镀膜设备的上下片系统，其特征在于：包括工艺真空室以及成膜室，其中所述成膜室位于所述工艺真空室的内部，在所述工艺真空室的底部下方设置有载入载出室，所述载入载出室与所述成膜室之间构成连通，所述载入载出室内设置有用于上下片的载台，所述载台连接有升降机构并可在其驱动下沿高度方向自所述载入载出室进出所述成膜室，实现上下片。

2.根据权利要求1所述的一种原子层沉积镀膜设备的上下片系统，其特征在于：所述成膜室的顶部设置有浮动机构，所述浮动机构可使所述成膜室在所述载台的驱动作用下在所述工艺真空室内上下浮动。

3.根据权利要求2所述的一种原子层沉积镀膜设备的上下片系统，其特征在于：所述浮动机构包括支架和弹簧，所述支架安装在所述工艺真空室内且其通过螺栓与所述成膜室顶部的安装板相连接，所述弹簧套设在所述螺栓上，使所述安装板可通过所述弹簧在所述螺栓上相较于所述支架上下浮动。

4.根据权利要求1所述的一种原子层沉积镀膜设备的上下片系统，其特征在于：所述载入载出室与所述工艺真空室之间设置有闸阀。

5.根据权利要求4所述的一种原子层沉积镀膜设备的上下片系统，其特征在于：所述闸阀包括运动阀板及其执行机构，所述执行机构驱动所述运动阀板开合，所述运动阀板上设置有安装法兰，所述安装法兰与所述运动阀板之间设置有密封圈。

6.根据权利要求1所述的一种原子层沉积镀膜设备的上下片系统，其特征在于：所述升降机构包括线性运动模组、支撑杆，所述支撑杆的一端固定在所述线性运动模组上，另一端固定在所述载台的底部，所述支撑杆可在所述线性运动模组的驱动下带动所述载台升降。

7.根据权利要求6所述的一种原子层沉积镀膜设备的上下片系统，其特征在于：所述支撑杆与所述载台的连接位置焊接有波纹管。

8.根据权利要求1、6或7所述的一种原子层沉积镀膜设备的上下片系统，其特征在于：所述载台指的是可实现加热的加热载台。

9.根据权利要求1所述的一种原子层沉积镀膜设备的上下片系统，其特征在于：所述载入载出室的一侧设置有可开合的腔门。

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