CN216838176U - 立式镀膜装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立式镀膜装置，包括依次串联连通的装载腔、预热腔、工艺腔和卸载腔，装载腔、预热腔、工艺腔和卸载腔分别连接有抽气管道；还包括传输组件，传输组件设置在装载腔、预热腔、工艺腔和卸载腔内，传输组件用于传输立式安装的载板，载板用于承载硅片；工艺腔内设有立式安装的电极板，立式安装的电极板用于对立式传输的硅片进行镀膜。由于传输组件用于传输立式安装的载板，以及电极板设置为立式结构，使得即使电极板的面积增大，电极板也不容易收到重力作用而变形，进而保证了电极板与硅片之间的间距，保证了镀膜工艺的一致性。

Description

立式镀膜装置

技术领域

本实用新型涉及真空镀膜技术领域，具体涉及一种立式镀膜装置。

背景技术

锂电池的PECVD镀膜，主要是指在450℃，以石墨舟为载体，在真空状态下通过射频电源激发SiH4和NH3辉光放电产生等离子体，在硅片表面发生化学反应，生成Si3N4膜的过程。目前，在PECVD镀膜中，为了提高效率，会在工艺腔内水平布置多个电极板；对应的，让载板从相邻两电极板间进出，来完成镀膜。但随着效率要求的提高，电极板的面积也在逐渐增大，电极板在自身重力影响下，其中间部位会发生一定程度的变形，从而使电极板与硅片间的间距发生变化，进而影响镀膜工艺的一致性。

实用新型内容

一种实施例中提供一种立式镀膜装置，包括依次串联连通的装载腔、预热腔、工艺腔和卸载腔，所述装载腔远离所述预热腔的一端设有用于开闭的第一传输阀，所述装载腔和预热腔之间设有用于开闭的第二传输阀，所述预热腔和工艺腔之间设有用于开闭的第三传输阀，所述工艺腔和卸载腔之间设有用于开闭的第四传输阀，所述卸载腔远离所述工艺腔的一端设有用于开闭的第五传输阀；并且，所述装载腔、预热腔、工艺腔和卸载腔分别连接有抽气管道；

还包括传输组件，所述传输组件设置在所述装载腔、预热腔、工艺腔和卸载腔内，所述传输组件用于传输立式安装的载板，所述载板用于承载硅片；

所述工艺腔内设有立式安装的电极板，立式安装的所述电极板用于对立式传输的硅片进行镀膜。

一种实施例中，所述传输组件位于所述工艺腔的中部位置，所述传输组件的两侧设有对称的所述电极板。

一种实施例中，所述工艺腔内还设有极板加热器，每个所述电极板背向所述传输组件的一侧设有一个所述极板加热器。

一种实施例中，所述传输组件包括平行且间隔开的第一传输通道和第二传输通道，所述第一传输通道和第二传输通道用于分别传输立式安装的载板。

一种实施例中，所述预热腔内设有立式安装的一个内加热器和两个外加热器，一个所述内加热器设置在所述第一传输通道和第二传输通道之间，两个所述外加热器设置在所述传输组件的两侧。

一种实施例中，所述工艺腔内设有立式安装的内加热器，所述内加热器设置在所述第一传输通道和第二传输通道之间。

一种实施例中，所述装载腔、预热腔、工艺腔和卸载腔具有为立式腔，所述立式腔的高度大于宽度。

一种实施例中，所述装载腔、预热腔、工艺腔和卸载腔之间相互为可拆卸连接，或者所述装载腔、预热腔、工艺腔和卸载腔为一体式结构。

一种实施例中，所述装载腔、预热腔、工艺腔和卸载腔的上端和下端分别设有所述抽气管道。

一种实施例中，所述工艺腔的侧面还设有电气连接通道，所述电气连接通道用于将高频电源和反应气体接入到所述电极板上。

依据上述实施例的立式镀膜装置，由于传输组件用于传输立式安装的载板，以及电极板设置为立式结构，使得即使电极板的面积增大，电极板也不容易收到重力作用而变形，进而保证了电极板与硅片之间的间距，保证了镀膜工艺的一致性。

附图说明

图1为一种实施例中立式镀膜装置的结构示意图；

图2为一种实施例中立式镀膜装置的侧视图；

图3为图2中沿着剖析A-A的剖视图；

图4为图2中沿着剖析B-B的剖视图；

图5为图2中沿着剖析C-C的剖视图；

图6为图2中沿着剖析D-D的剖视图；

其中附图标记如下：

11-装载腔，12-预热腔，13-工艺腔，14-卸载腔，15-第一传输阀，16-第二传输阀，17-第三传输阀，18-第四传输阀，19-第五传输阀，21-抽气管道，22- 电气连接通道，3-传输组件，31-第一传输通道，32-第二传输通道，41-内加热器， 42-外加热器，43-电极板，44-极板加热器。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

一种实施例中，提供了一种立式镀膜装置，本立式镀膜装置用于对立式安装传输的硅片进行镀膜，对应的，将电极板设置成为立式结构，使得电极板在重力的作用下不易变形，保证了电极板镀膜的一致性。

请参考图1和图2，本实施例中，立式镀膜装置主要包括装载腔11、预热腔12、工艺腔13和卸载腔14，装载腔11、预热腔12、工艺腔13和卸载腔14 依次串联连通，硅片能够依次进入到装载腔11、预热腔12、工艺腔13和卸载腔14中。装载腔11、预热腔12、工艺腔13和卸载腔14均由方形箱体围合而成，装载腔11、预热腔12、工艺腔13和卸载腔14具有相同的轴向截面(硅片传输方向)，以使得装载腔11、预热腔12、工艺腔13和卸载腔14能够形成一个完整串联体，有利于密封，以及有利于模块化生产。

装载腔11、预热腔12、工艺腔13和卸载腔14均为扁平的立式腔，并且立式腔的高度大于宽度。立式腔的高宽比可以根据硅片和电极板的尺寸进行设置。扁平的立式腔结构有利于节约占用空间，有利于立式镀膜装置的安装以及小型化。

本实施例中，立式镀膜装置还包括第一传输阀15、第二传输阀16、第三传输阀17、第四传输阀18和第五传输阀19。第一传输阀15安装在装载腔11远离预热腔12的一端上，第一传输阀15用于打开和关闭装载腔11与大气之间的连通；第二传输阀16安装在装载腔11和预热腔12之间，第二传输阀16用于打开和关闭装载腔11和预热腔12之间的连通；第三传输阀17安装在预热腔12 和工艺腔13之间，第三传输阀17用于打开和关闭预热腔12和工艺腔13之间的连通；第四传输阀18安装在工艺腔13和卸载腔14之间，第四传输阀18用于打开和关闭工艺腔13和卸载腔14之间的连通；第五传输阀19安装在卸载腔 14远离工艺腔13的一端，第五传输阀19用于打开和关闭卸载腔14与大气之间的连通。第一传输阀15、第二传输阀16、第三传输阀17、第四传输阀18和第五传输阀19均用于控制通道的通断，以实现各腔体之间的连通及关闭，以使得腔体之间相互连通以及成为相互隔离独立的腔体。

第一传输阀15和第五传输阀19属于大气阀，用于连通外接大气。第二传输阀16、第三传输阀17和第四传输阀18属于真空阀，在真空状态下，关闭和打开通道。

本实施例中，装载腔11、预热腔12、工艺腔13和卸载腔14分别设有抽气管道21，并且装载腔11、预热腔12、工艺腔13和卸载腔14的上端和下端分别设置一个抽气管道21，抽气管道21与腔体连通，抽气管道21用于对腔体进行抽气，以将腔体抽成真空状态。

本实施例中，抽气管道21设置在立式腔的上端和下端，能够重复利用立式腔的结构，避免增加装载腔11、预热腔12、工艺腔13和卸载腔14宽度方向的厚度。

在其他实施例中，抽气管道21也可以仅设置在立式腔的上端或下端，也能够起到抽真空的作用。

请参考图3和图4，本实施例中，立式镀膜装置还包括传输组件3，传输组件3包括第一传输通道31和第二传输通道32，第一传输通道31和第二传输通道32平行且间隔开的设置在装载腔11、预热腔12、工艺腔13和卸载腔14的中部位置，第一传输通道31和第二传输通道32在腔体之间断开设置，以使得第二传输阀16、第三传输阀17和第四传输阀18能够分别断开装载腔11、预热腔12、工艺腔13和卸载腔14相互之间的连通。并且，第一传输通道31和第二传输通道32在腔体之间断开的间距小于载板5的长度，使得载板5在传输过程中能够跨过第一传输通道31和第二传输通道32在腔体之间断开间距，保证载板5的正常传输。

本实施例中，第一传输通道31和第二传输通道32均包括上轨道和下轨道，上轨道和下轨道分别安装在腔体内的上端和下端，载板5的上端与上轨道连接，载板5的下端与下轨道连接。上轨道和下轨道均分布有滚轮，上下的滚轮共同驱动立式安装的载板5移动。

本实施例中，第一传输通道31和第二传输通道32形成两条独立的传输线，第一传输通道31和第二传输通道32能够分别同时传输载板5，能够提高硅片镀膜的效率。

在其他实施例中，传输组件3可以仅包括一条传输通道，也能够起到传输镀膜的作用，适用于小规模的硅片镀膜。

本实施例中，装载腔11用于将载板5上机安装到传输组件3上，预热腔12 用于对载板5上的硅片进行预热，工艺腔13用于对硅片进行PECVD镀膜，卸载腔14用于将载板5从传输组件3上取下。

请参考图5，预热腔12内安装有一个内加热器41和两个外加热器42，内加热器41和外加热器42均为板块状结构，并且内加热器41和外加热器42的尺寸大小与载板5相当，以使得内加热器41和外加热器42的直接加热面积能够覆盖载板5上的所有硅片。内加热器41立式安装在第一传输通道31和第二传输通道32之间，两个外加热器42分别立式安装在传输组件3的两侧，一个内加热器41同时对第一传输通道31和第二传输通道32上硅片的内侧面进行预热，两个外加热器42分别对第一传输通道31和第二传输通道32上硅片的外侧面进行加热。

在其他实施例中，当传输组件3可以仅包括一条传输通道时，加热器设置两个即可，两个加热器设置在一条传输通道的两侧，能够对硅片的两面同时进行预热。

请参考图6，本实施例中，工艺腔13内设有一个内加热器41、两个电极板 43和两个极板加热器44，一个内加热器41立式安装在第一传输通道31和第二传输通道32之间，内加热器41用于同时对两个通道上的硅片进行加热。两个电极板43分别立式安装在第一传输通道31和第二传输通道32的外侧，两个电极板43对称设置，两个电极板43分别朝向两条传输通道上硅片的外侧。两个极板加热器44分别立式安装在两个电极板43的外侧，极板加热器44与电极板 43一一对应。极板加热器44用于对电极板43进行加热。

本实施例中，工艺腔13的两侧还分别设有一个电气连接通道22，电气连接通道22的一端依次穿过工艺腔13的侧壁和极板加热器44朝向电极板43，电气连接通道22用于将高频电源和反应气体输送给电极板43，以实现PECVD镀膜。

本实施例中，载板5上可以安装硅片的尺寸为156.75至210mm，可实现5 ×5硅片至14×14硅片的布置。针对半片硅片，载板5上可以安装硅片的尺寸为156.75至210mm，可实现5×10硅片至14×28硅片的布置。

本实施例的立式镀膜装置的工作原理如下：

在初始状态下，第一传输阀15、第二传输阀16、第三传输阀17、第四传输阀18和第五传输阀19均处于关闭状态。

启动镀膜工艺，第一传输阀15为大气与真空切换阀门，载板5在第一传输阀15外等待进入装载腔11，装载腔11回填至大气状态，开启第一传输阀15，载板5通过传输组件3进入装载腔11，第一传输阀15关闭；

装载腔11抽真空，第二传输阀16打开，载板5通过传输组件3进入预热腔12，在预热腔12中，内加热器41和外加热器42加热至150-300℃；

第三传输阀17打开，载板5通过传输组件3进入工艺腔13，在工艺腔13 中进行镀膜工艺，高频电源和反应气体通过电气连接通道22进入电极板43，反应气体在电极板43和载板5被高频电源离化，形成等离子体，在载板5的硅片上沉积镀膜。

在工艺腔13中镀膜工艺结束后，第四传输阀18打开，载板5通过传输组件3进入卸载腔14，第四传输阀18关闭，卸载腔14回填至大气，与卸载腔14 相连的第五传输阀19打开，载板5通过传输组件3传输至腔体外，至此主机部分，完成镀膜工艺。

本实施例的立式镀膜装置，竖直安装的电极板43有如下优点：

(1)电极板43在竖直方向具有足够的刚度，使其能够有效抵抗重力变形，也在一定程度上减小了电极板的厚度；电极板43的厚度减小，有助于减小电极板的热变形量，进而避免电极板43与硅片间的间距出现较大波动。

(2)竖直安装的电极板43，可以有效减少因镀膜沉积物质，长期积累疏松掉粉，导致硅片镀膜的杂质污染；

(3)竖直安装的电极板43，不会污染镀膜硅片，减少使用RPS远程在线氟离子清洗频率，可以增加维护周期，提高设备运行率；

(4)载板4立式传输，每次可以处理两张载板，占地面积相似情况下，实现产能翻倍。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种立式镀膜装置，其特征在于，包括依次串联连通的装载腔、预热腔、工艺腔和卸载腔，所述装载腔远离所述预热腔的一端设有用于开闭的第一传输阀，所述装载腔和预热腔之间设有用于开闭的第二传输阀，所述预热腔和工艺腔之间设有用于开闭的第三传输阀，所述工艺腔和卸载腔之间设有用于开闭的第四传输阀，所述卸载腔远离所述工艺腔的一端设有用于开闭的第五传输阀；并且，所述装载腔、预热腔、工艺腔和卸载腔分别连接有抽气管道；

还包括传输组件，所述传输组件设置在所述装载腔、预热腔、工艺腔和卸载腔内，所述传输组件用于传输立式安装的载板，所述载板用于承载硅片；

所述工艺腔内设有立式安装的电极板，立式安装的所述电极板用于对立式传输的硅片进行镀膜。

2.如权利要求1所述的立式镀膜装置，其特征在于，所述传输组件位于所述工艺腔的中部位置，所述传输组件的两侧设有对称的所述电极板。

3.如权利要求2所述的立式镀膜装置，其特征在于，所述工艺腔内还设有极板加热器，每个所述电极板背向所述传输组件的一侧设有一个所述极板加热器。

4.如权利要求1所述的立式镀膜装置，其特征在于，所述传输组件包括平行且间隔开的第一传输通道和第二传输通道，所述第一传输通道和第二传输通道用于分别传输立式安装的载板。

5.如权利要求4所述的立式镀膜装置，其特征在于，所述预热腔内设有立式安装的一个内加热器和两个外加热器，一个所述内加热器设置在所述第一传输通道和第二传输通道之间，两个所述外加热器设置在所述传输组件的两侧。

6.如权利要求4所述的立式镀膜装置，其特征在于，所述工艺腔内设有立式安装的内加热器，所述内加热器设置在所述第一传输通道和第二传输通道之间。

7.如权利要求1所述的立式镀膜装置，其特征在于，所述装载腔、预热腔、工艺腔和卸载腔具有为立式腔，所述立式腔的高度大于宽度。

8.如权利要求1所述的立式镀膜装置，其特征在于，所述装载腔、预热腔、工艺腔和卸载腔之间相互为可拆卸连接，或者所述装载腔、预热腔、工艺腔和卸载腔为一体式结构。

9.如权利要求1所述的立式镀膜装置，其特征在于，所述装载腔、预热腔、工艺腔和卸载腔的上端和下端分别设有所述抽气管道。

10.如权利要求1所述的立式镀膜装置，其特征在于，所述工艺腔的侧面还设有电气连接通道，所述电气连接通道用于将高频电源和反应气体接入到所述电极板上。

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