一种空间型原子沉积真空设备生产线的制作方法

本发明涉及一种真空设备生产线，尤其涉及一种空间型原子沉积真空设备生产线。

背景技术：

1、原子层沉积（atomic layer deposition）技术是在成膜区域中前驱体通过时间顺序地暴露于基材，同时通过中间吹扫步骤保持物理分离。通过这种时间型原子层沉积反应，成膜时间长，膜质致密，膜厚控制精度高。

2、原子层沉积镀膜设备的主体是工艺腔室，围绕工艺腔室集成了真空系统、加热系统、冷却系统、传输系统、前驱体气体系统和工艺监测设备。工艺腔体在真空的条件下，前驱体气体系统导入在工艺腔中，前驱体通过时间顺序地暴露于基材，同时通过中间吹扫步骤保持物理分离，如此往复循环导致成膜时间很长。同时这种成膜方式会导致基材的正面和反面都会镀上膜，腔体内表面全部都镀上膜。成膜时间长会影响设备生产效率，基材无差别的成膜会影响产品质量，工艺腔体内部全面镀膜会增加设备的开腔清扫频率。

3、传输系统主要是确保产品在真空和高温的状态下平稳输送，由于传动需要持续旋转，以常见方式驱动难于保证在腔室外压差不变的情况下完成平稳输送，同时腔室内会加热到温度接近250℃，容易造成高压差下的密封失效。持续改进传输系统，解决密封和耐高温的问题，一直是本领域的重点改善对象。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种空间型原子沉积真空设备生产线，适用在常温至高温250度状态下稳定运行，有良好的密封性，能在有效成膜范围内高效的成膜，而且真空状态下的输送信赖性高，方便拆卸和维护。

2、本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种空间型原子沉积真空设备生产线，包括依次相连的上料平台、进出料及加热腔体和工艺镀膜腔体；所述工艺镀膜腔体中配置有喷淋组件和加热平台，所述进出料及加热腔体内上侧和下侧分别配置红外线灯管组；所述进料及加热腔体的两侧设置有闸阀，各腔体上设置抽真空装置使得腔体内部形成真空腔室，所述真空腔室的两侧设置传动输送装置带动真空腔室内的输送载板向前输送，每个腔体上至少设置两路冷却管道。

3、进一步地，所述喷淋组件安装在工艺镀膜腔体上部，所述喷淋组件包括多组循环的气槽，所述载板带动其上的基材前进一组气槽或返回一组气槽完成1个周期原子层沉积反应；所述载板及其上的基材的运行方向和气槽方向保持垂直关系，并在传动输送装置带动下在工艺镀膜腔体内进行往复循环实现多个周期原子层沉积反应。

4、进一步地，每组循环的气槽均将前驱体和氧源完全隔离开，布置顺序依次为第一隔离气进气槽、前驱体及隔离气排气槽、前驱体进气槽、前驱体及隔离气排气槽、第二隔离气进气槽、隔离气及氧源排气槽、氧源进气槽、隔离气及氧源排气槽。

5、进一步地，所述红外灯管组分成多区域排布，并采用独立输出控制，功率输出由中心区域向两侧区域逐渐增加。

6、进一步地，所述红外灯管组依次分布在区域i、区域ii、区域iii、区域iv、区域v、区域vi、区域vii、区域viii和区域ix，中间区域v为第一组，区域iv和区域vi为第二组，区域iii和区域vii为第三组，区域ii和区域viii为第四组，最边缘的区域i和区域ix为第五组，第一组到第五组的输出功率依次为额定功率的75%、77%、80%、84%和90%。

7、进一步地，所述载板表面设置有l型挡块和t型挡块，用于固定玻璃材质的基材；或者所述载板表面设置有凹形框，用于固定硅片材质的基材。

8、进一步地，所述工艺镀膜腔体内壁安装有可拆卸的防着板。

9、进一步地，所述防着板为不锈钢加工的钣金件。

10、进一步地，每个腔体上一路冷却管道环绕设置在腔壁内，另一路冷却管道环绕设置在腔体盖板内。

11、进一步地，所述进出料及加热腔体的腔体盖板和腔体底板上配置视窗，所述视窗上安装有光学温度传感器测试载板和基材的温度。

12、本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的空间型原子沉积真空设备生产线，通过吹扫加排气的气槽组合实现前驱体和氧源的空间隔离，给客户提供一种全新的成膜选择。工艺真空度可以达到几千pa以内可控，工艺温度常温至250度可控。各组件拆卸及维护方便快捷，采用磁流体密封传动，完全与腔室内部隔断，具有良好的密封性。本发明提供一种可以可调参数多，调整范围大的成膜设备，同时设备具有真空信赖性好，保养便利的特点。

1.一种空间型原子沉积真空设备生产线，其特征在于，包括依次相连的上料平台、进出料及加热腔体和工艺镀膜腔体；所述工艺镀膜腔体中配置有喷淋组件和加热平台，所述进出料及加热腔体内上侧和下侧分别配置红外线灯管组；所述进料及加热腔体的两侧设置有闸阀，各腔体上设置抽真空装置使得腔体内部形成真空腔室，所述真空腔室的两侧设置传动输送装置带动真空腔室内的载板向前输送，每个腔体上至少设置两路冷却管道。

2.如权利要求1所述的空间型原子沉积真空设备生产线，其特征在于，所述喷淋组件安装在工艺镀膜腔体上部，所述喷淋组件包括多组循环的气槽，所述载板带动其上的基材前进一组气槽或返回一组气槽完成1个周期原子层沉积反应；所述载板及其上的基材的运行方向和气槽方向保持垂直关系，并在传动输送装置带动下在工艺镀膜腔体内进行往复循环实现多个周期原子层沉积反应。

3.如权利要求2所述的空间型原子沉积真空设备生产线，其特征在于，每组循环的气槽均将前驱体和氧源完全隔离开，布置顺序依次为第一隔离气进气槽、前驱体及隔离气排气槽、前驱体进气槽、前驱体及隔离气排气槽、第二隔离气进气槽、隔离气及氧源排气槽、氧源进气槽、隔离气及氧源排气槽。

4.如权利要求1所述的空间型原子沉积真空设备生产线，其特征在于，所述红外灯管组分成多区域排布，并采用独立输出控制，功率输出由中心区域向两侧区域逐渐增加。

5.如权利要求4所述的空间型原子沉积真空设备生产线，其特征在于，所述红外灯管组依次分布在区域i、区域ii、区域iii、区域iv、区域v、区域vi、区域vii、区域viii和区域ix，中间区域v为第一组，区域iv和区域vi为第二组，区域iii和区域vii为第三组，区域ii和区域viii为第四组，最边缘的区域i和区域ix为第五组，第一组到第五组的输出功率依次为额定功率的75%、77%、80%、84%和90%。

6.如权利要求1所述的空间型原子沉积真空设备生产线，其特征在于，所述载板表面设置有l型挡块和t型挡块，用于固定玻璃材质的基材；或者所述载板表面设置有凹形框，用于固定硅片材质的基材。

7.如权利要求1所述的空间型原子沉积真空设备生产线，其特征在于，所述工艺镀膜腔体内壁安装有可拆卸的防着板。

8.如权利要求7所述的空间型原子沉积真空设备生产线，其特征在于，所述防着板为不锈钢加工的钣金件。

9.如权利要求1所述的空间型原子沉积真空设备生产线，其特征在于，每个腔体上一路冷却管道环绕设置在腔壁内，另一路冷却管道环绕设置在腔体盖板内。

10.如权利要求1所述的空间型原子沉积真空设备生产线，其特征在于，所述进出料及加热腔体的腔体盖板和腔体底板上配置视窗，所述视窗上安装有光学温度传感器测试载板和基材的温度。