CN213172566U - 一种微波等离子体化学气相连续沉积系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微波等离子体化学气相连续沉积系统。所述微波等离子体化学气相连续沉积系统，包括：多个真空抽气及充气组件，位于所述真空抽气及充气组件上方的微波组件；所述真空抽气及充气组件用于对所述容器的内部抽真空以及充入工作气体；所述微波组件为可移动微波组件，用于通过移动与各个所述真空抽气及充气组件之间切换配合以实现微波等离子体化学气相沉积。本实用新型所述微波组件能够在多个真空抽气及充气组件之间切换，免除了放气、取样及抽真空时微波组件的闲置问题，可以实现微波等离子体化学气相连续沉积，且无需增加成本最高的微波组件，效率即可提升。

Description

一种微波等离子体化学气相连续沉积系统

技术领域

本实用新型涉及气相沉积技术领域，尤其涉及一种微波等离子体化学气相连续沉积系统。

背景技术

相对于传统等离子增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition，PECVD)，微波等离子体化学气相沉积(Microwave Plasma Chemical VaporDeposition，MPCVD)技术内部无电极，不与真空器壁接触，从而避免对薄膜的污染，制备的膜层致密、缺陷少、纯度高，可广泛用于集成电路、5G通讯、太阳电池、新型显示、LED芯片、装饰CMF、单晶金刚石、石墨烯、碳纳米管、高阻隔等领域。

由于MPCVD可实现容器内壁镀膜，在化妆品包装、医药领域容器内壁镀膜可显著降低气体透过率，并实现容器与内容物分离的作用，具有极佳的发展前景。然而，现有MPCVD进行容器内壁镀膜效率有待提高。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种微波等离子体化学气相连续沉积系统，旨在解决现有MPCVD进行容器内壁镀膜效率有待提高的问题。

一种微波等离子体化学气相连续沉积系统，用于对容器的内壁进行微波等离子体化学气相沉积，其中，包括：多个真空抽气及充气组件，位于所述真空抽气及充气组件上方的微波组件；

所述真空抽气及充气组件用于对所述容器的内部抽真空以及充入工作气体；

所述微波组件为可移动微波组件，用于通过移动与各个所述真空抽气及充气组件之间切换配合以实现微波等离子体化学气相连续沉积。

所述的微波等离子体化学气相连续沉积系统，其中，所述真空抽气及充气组件的数量为2个。

所述的微波等离子体化学气相连续沉积系统，其中，所述真空抽气及充气组件包括：用于承载容器的样品台、与所述样品台连接的抽气管道，设置在所述抽气管道上的抽气阀门，设置在所述抽气管道上的放气阀门，与所述样品台连接的进气管道。

所述的微波等离子体化学气相连续沉积系统，其中，还包括：与所述微波组件连接的悬臂；

所述悬臂用于控制所述微波组件的移动。

所述的微波等离子体化学气相连续沉积系统，其中，多个所述真空抽气及充气组件中的样品台位于同一水平面。

所述的微波等离子体化学气相连续沉积系统，其中，所述放气阀门位于所述抽气阀门的上方。

所述的微波等离子体化学气相连续沉积系统，其中，多个所述真空抽气及充气组件位于所述悬臂下方，且沿所述悬臂所在方向排成一行。

所述的微波等离子体化学气相连续沉积系统，其中，所述放气阀门和所述抽气阀门均位于所述样品台的下方。

有益效果：本实用新型采用一个微波组件和多个真空抽气及充气组件，在工作时，所述微波组件与其中一个真空抽气及充气组件配合对容器的内部进行沉积薄膜的同时，其他真空抽气及充气组件对相对应的容器进行放气、取样抽真空。相对于传统只有一个微波组件和一个真空抽气及充气组件来说，免除了放气、取样及抽真空时微波组件的闲置问题，可以实现微波等离子体化学气相连续沉积，且无需增加成本最高的微波组件，效率即可提升。

附图说明

图1为本实用新型所述微波等离子体化学气相连续沉积系统的结构示意图。

图2为本实用新型所述微波等离子体化学气相连续沉积系统的一个工作过程示意图。

图3为本实用新型所述微波等离子体化学气相连续沉积系统的另一个工作过程示意图。

图4为本实用新型所述微波等离子体化学气相连续沉积系统的另一个工作过程示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种微波等离子体化学气相连续沉积系统，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在采用MPCVD进行容器内壁镀膜时，需要先将容器抽真空，再辉光放电镀膜，抽真空及更换样品时微波组件闲置，导致产能无法得到有效释放，效率比较低。例如，MPCVD需要单个容器分别制备，包括抽真空、镀膜、破真空、换样品等循环，每一个样品需要10分钟，即使每天24小时生产，产能也只有144个/天，产能低导致成本较高。

本实用新型提供一种微波等离子体化学气相连续沉积系统，用于对容器的内壁进行微波等离子体化学气相沉积，其中，包括：多个真空抽气及充气组件，位于所述真空抽气及充气组件上方的微波组件；

所述真空抽气及充气组件用于对所述容器的内部抽真空以及充入工作气体；

所述微波组件为可移动微波组件，用于通过移动与各个所述真空抽气及充气组件之间切换配合以实现微波等离子体化学气相沉积。

本实用新型采用一个微波组件和多个真空抽气及充气组件，所述真空抽气及充气组件用于对所述容器的内部抽真空以及充入工作气体；所述微波组件为微波产生和输送的装置，可产生辉光等离子体，进而与所述真空抽气及充气组件配合实现微波等离子体化学气相连续沉积。

在工作时，所述微波组件与其中一个真空抽气及充气组件配合对容器的内部进行沉积薄膜的同时，其他真空抽气及充气组件对相对应的容器进行放气、取样抽真空。相对于传统只有一个微波组件和一个真空抽气及充气组件来说，免除了放气、取样及抽真空时微波组件的闲置问题，可以实现微波等离子体化学气相连续沉积，且无需增加成本最高的微波组件，效率即可提升。

本实用新型所述真空抽气及充气组件的数量可以根据实际情况进行确定。在本实用新型的一个实施方式中，所述真空抽气及充气组件的数量为2个。具体地，所述微波等离子体化学气相连续沉积系统包含一个微波组件和两个真空抽气及充气组件，微波组件可以在两个真空抽气及充气组件之间自由切换。工作时，所述微波组件在其中一个真空抽气及充气组件上方工作时，另一个真空抽气及充气组件更换容器并抽真空。

在本实用新型的一个实施方式中，所述微波等离子体化学气相连续沉积系统，还包括：与所述微波组件连接的悬臂；所述悬臂用于控制所述微波组件的移动。本实用新型所述悬臂具体可以控制所述微波组件固定不动、上下或左右移动。

可选地，所述悬梁包括：悬梁本体和设置在所述悬梁本体上的多个传动部件，例如传送链条、齿轮等。所述悬臂本体通过所述传动部件与所述微波组件连接。具体地，所述悬梁本体上可以设置有滑轨，与所述滑轨配合的滑块，所述滑块上设置有马达，所述马达与分布在微波组件上的竖直齿面啮合。基于此，所述滑块与动力装置连接后，实现所述微波组件沿所述悬梁的方向左右移动；所述马达与自动控制系统连接后，实现微波组件在竖直方向上的上下移动。可见，所述微波组件可以在悬臂上实现固定不动、上下或左右移动，进而能够在多个真空抽气及充气组件之间进行切换。

在本实用新型的一个实施方式中，所述真空抽气及充气组件包括：用于承载容器的样品台、与所述样品台连接的抽气管道，设置在所述抽气管道上的抽气阀门，设置在所述抽气管道上的放气阀门，与所述样品台连接的进气管道。所述真空抽气系统包括样品台、真空抽气管道及进气管道，容器可放置在样品台上实现抽真空及通入工作气体的工作。

在本实用新型的一个实施方式中，多个真空抽气及充气组件中的样品台位于同一水平面。也即是，所述真空抽气及充气组件高度相同，在左右方向上间隔一定距离。

在本实用新型的一个实施方式中，所述放气阀门位于所述抽气阀门的上方。所述真空抽气及充气组件在工作时，关闭所述抽气阀门后，打开所述放气阀门即可实现放气破真空操作，具有结构简单，操作简便的特点。

在本实用新型的一个实施方式中，多个所述真空抽气及充气组件位于所述悬臂下方，且沿所述悬臂所在方向排成一行。换句话说，多个所述真空抽气及充气组件在所述悬臂下方配成一行，所述微波组件通过沿所述悬臂移动到各个真空抽气及充气组件的正上方，进而所述微波组件通过上下运动分别与各个真空抽气及充气组件配合。

在本实用新型的一个实施方式中，所述放气阀门和所述抽气阀门均位于所述样品台的下方，便于进行放气和抽气操作。

本实施例公开一种MPCVD连续沉积系统，包含一个微波组件和至少两个真空抽气及充气组件，所述微波组件固定在悬臂上，微波组件可以在悬臂上实现固定不动、上下或左右移动，所述真空抽气及充气组件包括样品台、真空抽气管道及进气管道，容器可放置在样品台上实现抽真空及充入工作气体。所述微波组件在其中一个真空抽气及充气组件上方工作时，另一个真空抽气及充气组件更换容器并抽真空，能够几乎免除了现有技术中换样品及抽真空所需的等待时间，微波组件近似连续工作，相比传统方式效率提高一倍，成本增加较小。

下面结合具体实施例作进一步说明本实用新型MPCVD连续沉积系统及其工作过程：

实施例1

如图1所示，所述微波等离子体化学气相连续沉积系统，包括：两个真空抽气及充气组件，位于所述真空抽气及充气组件上方的微波组件6；

其中，所述两个真空抽气及充气组件具体为真空抽气及充气组件1和真空抽气及充气组件2；

所述微波组件6设置在所述悬梁7上，所述悬梁7用于实现所述微波组件6进行左右、上下移动以及固定不动；

所述真空抽气及充气组件1包括：样品台13、与所述样品台13连接的抽气管道12，设置在所述抽气管道12上的抽气阀门11，设置在所述抽气管道12上的放气阀门10，与所述样品台13连接的进气管道14；

所述真空抽气及充气组件2包括：样品台23、与所述样品台23连接的抽气管道22，设置在所述抽气管道22上的抽气阀门21，设置在所述抽气管道22上的放气阀门20，与所述样品台23连接的进气管道24。

工作过程：

(1)如图2所示，将容器(样品)15，放置在样品架13上，打开抽气阀门11，对容器15内部抽真空，持续一段时间，直到样品15内部真空度达到工艺条件；

(2)如图3所示，将微波组件6移动到真空抽气及充气组件1上方，打开进气管道14，充入工作气体；打开微波组件6的电源，产生辉光放电，持续一段时间，对容器15内壁完成镀膜操作，关闭进气管道14和抽气阀门11。

(3)如图3所示，容器15镀膜时，将容器25放入样品台23上，打开抽气阀门21，实现对容器25内部抽真空。

(4)容器15镀膜完成，且容器25内部真空度达到工艺条件时，如图4所示，将微波组件6移动到抽气系统2上方，打开进气管道24，充入工作气体；打开微波组件6的电源，产生辉光放电，持续一段时间，对容器25内壁完成镀膜操作，关闭进气管道24和抽气阀门21。

(5)在步骤(4)样品25镀膜同时，打开放气阀门10，对真空抽气及充气组件1破真空，将镀膜完成的容器15取下，放入新的容器15，关闭放气阀门10，打开抽气阀门11开始抽真空。

(6)容器25镀膜完成，且容器15内部真空度达到工艺条件时，将微波组件6移动到抽气组件1上方，打开进气管道14，充入工作气体；打开微波组件6的电源，产生辉光放电，持续一段时间，对容器15内部完成镀膜操作，关闭进气管道14和抽气阀门11。

(7)在步骤(6)容器15镀膜同时，打开放气阀门20，对真空抽气及充气组件2破真空，将镀膜完成的样品25取下，放入新的样品25，关闭放气阀门20，打开抽气阀门21开始抽真空。

(8)重复步骤(4)～步骤(7)，完成微波组件6在真空抽气及充气组件1和真空抽气及充气组件2之间切换工作，并分别在容器15和容器25内壁镀膜。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种微波等离子体化学气相连续沉积系统，用于对容器的内壁进行微波等离子体化学气相沉积，其特征在于，包括：多个真空抽气及充气组件，位于所述真空抽气及充气组件上方的微波组件；

所述真空抽气及充气组件用于对所述容器的内部抽真空以及充入工作气体；

所述微波组件为可移动微波组件，用于通过移动与各个所述真空抽气及充气组件之间切换配合以实现微波等离子体化学气相连续沉积。

2.根据权利要求1所述的微波等离子体化学气相连续沉积系统，其特征在于，所述真空抽气及充气组件的数量为2个。

3.根据权利要求1所述的微波等离子体化学气相连续沉积系统，其特征在于，所述真空抽气及充气组件包括：用于承载容器的样品台、与所述样品台连接的抽气管道，设置在所述抽气管道上的抽气阀门，设置在所述抽气管道上的放气阀门，与所述样品台连接的进气管道。

4.根据权利要求1所述的微波等离子体化学气相连续沉积系统，其特征在于，还包括：与所述微波组件连接的悬臂；

所述悬臂用于控制所述微波组件的移动。

5.根据权利要求3所述的微波等离子体化学气相连续沉积系统，其特征在于，多个所述真空抽气及充气组件中的样品台位于同一水平面。

6.根据权利要求3所述的微波等离子体化学气相连续沉积系统，其特征在于，所述放气阀门位于所述抽气阀门的上方。

7.根据权利要求4所述的微波等离子体化学气相连续沉积系统，其特征在于，多个所述真空抽气及充气组件位于所述悬臂下方，且沿所述悬臂所在方向排成一行。

8.根据权利要求3所述的微波等离子体化学气相连续沉积系统，其特征在于，所述放气阀门和所述抽气阀门均位于所述样品台的下方。

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