一种真空悬浮镀膜设备

文档序号:3612 发布日期:2021-09-17 浏览:60次 英文

一种真空悬浮镀膜设备

技术领域

本发明涉及镀膜设备领域,特别是涉及一种真空悬浮镀膜设备。

背景技术

目前市场上ALD镀膜设备主要针对于晶体硅片,用原子层气象沉积(ALD)以及等离子体原子层沉积(PEALD)制造Al203、SiNX等材料的纳米层叠和复合材料,对晶体硅正反两面同时进行钝化层镀膜处理,从而延长其使用寿命。

但是由于其工作目标主要针对于晶体硅片镀膜,因此密封工艺腔体尺寸较小,无法对尺寸较大的工件进行镀膜使用,且MO源易凝结,影响镀膜效果。

因此,如何提供一种适用于更多情况需求的真空悬浮镀膜设备是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种真空悬浮镀膜设备,提供一种尺寸较大的真空悬浮镀膜设备,适用多种零件真空镀膜,可以制造不同材料的膜层,匀流板的网状交叉特殊设计,使流道变短,可以有效防止MO源的凝结。

为解决上述技术问题,本发明提供一种真空悬浮镀膜设备,包括外壳、安装于所述外壳内部的内壳以及放置于所述内壳内部的工件载具,所述内壳的封闭端设置有连接抽气系统的抽气接口,所述内壳的开放端设置有用于所述工件载具进出的开口,所述外壳的开放端设置有密封门,所述密封门内侧安装有盖板,所述盖板内侧安装有匀流板总成,所述密封门关闭时所述盖板封闭所述开口,所述匀流板总成由所述开口伸入所述内壳,所述盖板和所述匀流板总成之间设置有空间间隔,所述匀流板总成上设置有连通所述空间间隔和所述内壳内部空间的气孔,还包括多种类型的源瓶,通过多个工艺气体通道连通所述空间间隔,用于将多种类型的气体输送至所述空间间隔。

优选地,所述匀流板总成包括沿水平方向依次间隔布置的第一匀流板、第二匀流板和第三匀流板,所述第一匀流板与所述盖板形成所述空间间隔。

优选地,所述第一匀流板上设置有阵列排布的多个圆孔,所述第二匀流板上设置有阵列排布的多个横长孔,所述横长孔沿水平方向延伸,所述第三匀流板上设置有阵列排布的多个纵长孔,所述纵长孔沿竖直方向延伸。

优选地,各所述圆孔的直径相等,各所述纵长孔的宽度相等,位于中部的所述横长孔的宽度小于位于上下两侧的所述横长孔的宽度。

优选地,所述第一匀流板、所述第二匀流板和所述第三匀流板对应位置均设置有连接孔,通过水平贯穿的连接杆连接所述盖板。

优选地,所述密封门通过支撑柱连接所述盖板,所述支撑柱上安装有用于压紧所述盖板的弹簧,所述密封门和所述盖板之间设置有双层隔热板。

优选地,所述外壳为圆柱套筒,所述内壳为方形套筒,所述内壳的封闭端为锥形结构,所述锥形结构的尖端为所述抽气接口。

优选地,所述内壳开放端外周边缘均匀设置有四个管路接口,所述管路接口连接所述工艺气体通道。

优选地,所述外壳封闭端连接有法兰板,所述法兰板中部设置有所述抽气接口穿过的通孔。

优选地,所述外壳内设置有围绕所述内壳的多个内加热器,所述内加热器的端部连接所述法兰板内侧,所述法兰板外侧安装有外加热器。

本发明提供一种真空悬浮镀膜设备,包括外壳、安装于外壳内部的内壳以及放置于内壳内部的工件载具,内壳的封闭端设置有连接抽气系统的抽气接口,内壳的开放端设置有用于工件载具进出的开口,外壳的开放端设置有密封门,密封门内侧安装有盖板,盖板内侧安装有匀流板总成,密封门关闭时盖板封闭开口,匀流板总成由开口伸入内壳,盖板和匀流板总成之间设置有空间间隔,匀流板总成上设置有连通空间间隔和内壳内部空间的气孔,还包括多种类型的源瓶,通过多个工艺气体通道连通空间间隔,用于将多种类型的气体输送至空间间隔。

工作过程中,将待镀膜的工件放置在工件载具上,将工件载具由内壳的开口放入内壳内部,关闭密封门,进而使盖板封闭内壳的开口,抽气系统启动,形成真空工艺环境,且匀流板总成伸入内壳,工艺气体由源瓶通过工艺气体通道输送至空间间隔,然后经过匀流板总成进入内壳的内部空间,保证工艺气体均匀流过工件表面,继而经过反应后在工件表面形成均匀的薄膜镀层。

通过使用匀流板总成替代传统的喷淋板结构,使工艺气体成分流动更为均匀,腔体内部的流道短,可以有效防止MO源的凝结,进而设备可以使用的工艺腔体尺寸更大,能针对大尺寸板件、管道类零件等多种工件镀膜,提升设备可靠性和适用性。同时能够将多种类型的气体输送至内壳内部,实现多种组合配比,进一步提升适用性。

附图说明

图1为本发明所提供的真空悬浮镀膜设备的一种

具体实施方式

的主视示意图;

图2为本发明所提供的真空悬浮镀膜设备的一种具体实施方式的侧视示意图;

图3为本发明所提供的真空悬浮镀膜设备的一种具体实施方式中管路接口的局部放大图;

图4为本发明所提供的真空悬浮镀膜设备的一种具体实施方式中匀流板总成的局部放大图;

图5为本发明所提供的真空悬浮镀膜设备的一种具体实施方式中第一匀流板的结构示意图;

图6为本发明所提供的真空悬浮镀膜设备的一种具体实施方式中第二匀流板的结构示意图;

图7为本发明所提供的真空悬浮镀膜设备的一种具体实施方式中第三匀流板的结构示意图;

图8为本发明所提供的真空悬浮镀膜设备的一种具体实施方式中源瓶的连接示意图;

图9为本发明所提供的真空悬浮镀膜设备的一种具体实施方式中源瓶的连接侧视图。

其中,1-外壳2-内壳3-工件载具4-抽气接口5-密封门6-盖板7-匀流板总成71-第一匀流板72-第二匀流板73-第三匀流板74-连接杆8-源瓶9-工艺气体通道10-支撑柱11-隔热板12-管路接口13-法兰板14-内加热器15-外加热器。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种真空悬浮镀膜设备,提供一种尺寸较大的真空悬浮镀膜设备,适用多种零件真空镀膜,可以制造不同材料的膜层,匀流板的网状交叉特殊设计,使流道变短,可以有效防止MO源的凝结。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图3,图1为本发明所提供的真空悬浮镀膜设备的一种具体实施方式的主视示意图;图2为本发明所提供的真空悬浮镀膜设备的一种具体实施方式的侧视示意图;图3为本发明所提供的真空悬浮镀膜设备的一种具体实施方式中管路接口的局部放大图。

本发明具体实施方式提供一种真空悬浮镀膜设备,包括外壳1、内壳2和工件载具3,其中内壳2安装于外壳1内部,工件载具3放置于内壳2内部,外壳1和内壳2水平放置,一端为封闭端,另一端为开放端。内壳2的封闭端设置有抽气接口4,连接抽气系统,内壳2的开放端设置有开口,用于工件载具3的进出,外壳1的封闭端同样封闭,外壳1的开放端设置有能够开启关闭的密封门5,密封门5内侧安装有盖板6,盖板6内侧安装有匀流板总成7,密封门5关闭时会封闭外壳1,同时盖板6封闭内壳2的开口,同时匀流板总成7由开口伸入内壳2。

盖板6和匀流板总成7之间设置有空间间隔,匀流板总成7上设置有气孔,这些气孔连通空间间隔和内壳2内部空间,同时还设置有多种类型的源瓶8,通过多个工艺气体通道9连通空间间隔,用于将多种类型的气体输送至空间间隔。

工作过程中,密封门5初始为开启状态,将待镀膜的工件放置在工件载具3上,将工件载具3由内壳2的开口放入内壳2内部,关闭密封门5,进而使盖板6封闭内壳2的开口,抽气系统启动,真空泵工作,使内壳2的内部空间形成真空工艺环境,且匀流板总成7伸入内壳2,工艺气体由各源瓶8通过工艺气体通道9输送至空间间隔,然后经过匀流板总成7的气孔进入内壳2的内部空间,实现对气体导流,保证工艺气体均匀流过工件表面,继而经过反应后在工件表面形成均匀的薄膜镀层。

进一步地,密封门5通过多个水平的支撑柱10连接盖板6,支撑柱10上安装有用于压紧盖板6的弹簧,使密封门5关闭后,通过弹簧压紧盖板6,保证密封效果。还可在内壳2下侧设置支架,以稳定支撑内壳2,在外壳1稳定放置,同时外壳2下侧设置支座。在密封门5和盖板6之间设置有双层隔热板11,提升隔热效果。

外壳1和内壳2可以采用多种形状结构,例如外壳1为圆柱套筒,内壳2为尺寸较小的方形套筒,同时内壳2的封闭端为锥形结构,锥形结构的尖端为抽气接口4,或采用其他结构的壳体,均在本发明的保护范围之内。

通过使用匀流板总成7替代传统的喷淋板结构,使工艺气体成分流动更为均匀,腔体内部的流道短,可以有效防止MO源的凝结,进而设备可以使用的工艺腔体尺寸更大,能针对大尺寸板件、管道类零件等多种工件镀膜,提升设备可靠性和适用性。同时利用多种源瓶8,能够将多种类型的气体输送至内壳2内部,实现多种组合配比,实现多层镀膜,进一步提升适用性。

请参考图4至图7,图4为本发明所提供的真空悬浮镀膜设备的一种具体实施方式中匀流板总成的局部放大图;图5为本发明所提供的真空悬浮镀膜设备的一种具体实施方式中第一匀流板的结构示意图;图6为本发明所提供的真空悬浮镀膜设备的一种具体实施方式中第二匀流板的结构示意图;图7为本发明所提供的真空悬浮镀膜设备的一种具体实施方式中第三匀流板的结构示意图。

在本发明具体实施方式提供的真空悬浮镀膜设备中,匀流板总成7包括沿水平方向依次间隔布置的第一匀流板71、第二匀流板72和第三匀流板73,第一匀流板71靠近盖板6,并与盖板6形成空间间隔。

具体地,第一匀流板71上设置有阵列排布的多个圆孔,第二匀流板72上设置有阵列排布的多个横长孔,横长孔沿水平方向延伸,第三匀流板73上设置有阵列排布的多个纵长孔,纵长孔沿竖直方向延伸。优选地,各圆孔的直径相等,各纵长孔的宽度相等,位于中部的横长孔的宽度小于位于上下两侧的横长孔的宽度。通过上述交错布置的气孔,实现最好的匀流效果,或根据情况调整各孔的布置方式等。

进一步地,为了稳定连接各匀流板,第一匀流板71、第二匀流板72和第三匀流板73对应位置均设置有连接孔,通过水平贯穿的连接杆74连接盖板6。

请参考图8和图9,图8为本发明所提供的真空悬浮镀膜设备的一种具体实施方式中源瓶的连接示意图;图9为本发明所提供的真空悬浮镀膜设备的一种具体实施方式中源瓶的连接侧视图。

内壳2开放端外周边缘均匀设置有四个管路接口12,分别布置在上下两侧和左右两侧,然后管路接口12连接工艺气体通道9。即四个源瓶8连通四个腔体通道A1、A2、A3和A4,四个腔体通道的布置方式如图所示,分别布置于四个方向上。同时对源瓶8及工艺气体通道9加热,使其达到需求的温度。

在上述各具体实施方式提供的真空悬浮镀膜设备的基础上,外壳1封闭端外周设置有法兰台,与法兰板13螺栓连接,同时法兰板13中部设置有抽气接口4穿过的通孔。

进一步地,外壳1内设置有多个内加热器14,多个内加热器14围绕内壳2的外周设置,内加热器14水平延伸,且内加热器14的端部连接法兰板13内侧,可以通过螺栓连接,或采用其他连接方式均可,具体地,四个内加热器14呈板状,围绕在方形套筒的四周,内加热器14与内壳2外壁平行。同时法兰板13外侧安装有外加热器15,共同对内壳2内部气体加热。

以上对本发明所提供的真空悬浮镀膜设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

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