專利名稱：微波激發(fā)cvd鍍膜設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于化學氣相沉積(CVD)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備。
背景技術(shù)：
化學氣相沉積(英文:Chemical Vapor Deposition,簡稱CVD)是一種用來產(chǎn)生純度高、性能好的固態(tài)材料的化學技術(shù)。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)使用此技術(shù)來成長薄膜。典型的CVD制程是將晶圓(基底)暴露在一種或多種不同的前驅(qū)物下，在基底表面發(fā)生化學反應(yīng)或/及化學分解來產(chǎn)生欲沉積的薄膜。反應(yīng)過程中通常也會伴隨地產(chǎn)生不同的副產(chǎn)品，但大多會隨著氣流被帶走，而不會留在反應(yīng)腔中?；瘜W氣相沉積技術(shù)已在鍍膜領(lǐng)域廣泛運用，現(xiàn)有技術(shù)中，工作氣體的加熱方式一般都是使用紅外加熱氣體或加熱待鍍膜材料的方式促進氣體的化學反應(yīng)，使用紅外加熱氣體的方式效率低，所鍍出來的膜厚也不均勻，鍍膜表面粗糙，而加熱待鍍膜材料的方式容易損壞材料。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，提供了一種加熱效率高、鍍膜效率高、容易控制加熱溫度、不易損壞待鍍膜材料、制造成本低廉的微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，該設(shè)備所鍍的膜厚均勻、鍍膜表面光滑。本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，包括殼體，其特征在于:還包括具有微波發(fā)射喇叭的微波發(fā)生器，所述殼體具有密封的CVD腔體，所述CVD腔體內(nèi)安裝有用于噴出工作氣體的噴氣裝置，待鍍膜材料位于所述噴氣裝置的噴嘴上方且其需鍍膜的一面與之相對；所述微波發(fā) 生器的本體安裝于所述CVD腔體外,其微波發(fā)射喇ΠΛ設(shè)于所述CVD腔體內(nèi)；所述CVD腔體內(nèi)橫設(shè)有用于屏蔽微波的金屬網(wǎng)，該金屬網(wǎng)位于所述噴氣裝置與所述待鍍膜材料之間。進一步地，所述CVD腔體內(nèi)安裝有用于驅(qū)動所述噴氣裝置沿所述待鍍膜材料表面平行移動的移動裝置。更進一步地，所述噴氣裝置包括具有所述噴嘴的噴氣架以及引入工作氣體的輸氣管，所述噴氣架設(shè)有引入工作氣體的進氣口，所述輸氣管接駁于所述進氣口上。具體地，所述噴氣架開設(shè)有至少兩個所述進氣口，所述輸氣管的數(shù)量與所述進氣口數(shù)量相等且一一對應(yīng)接駁于所述進氣口上，所述噴氣架內(nèi)設(shè)有用于混合氣體的混氣腔，所述進氣口及所述噴嘴皆分別貫通所述噴氣架外部與所述混氣腔。優(yōu)選地，所述移動裝置包括具有螺紋的絲桿及驅(qū)動該絲桿轉(zhuǎn)動的第一電機，所述噴氣架開設(shè)有與所述絲桿的螺紋適配的螺孔，所述絲桿穿設(shè)于所述螺孔內(nèi)。進一步地，所述殼體開設(shè)有供所述待鍍膜材料進入所述CVD腔體的進料口，所述殼體還開設(shè)有供所述待鍍膜材料離開所述CVD腔體的出料口，所述進料口與所述出料口相對設(shè)置且均安裝有密封裝置。更進一步地，所述密封裝置包括彈性按壓于所述待鍍膜材料一面的第一滾筒及彈性按壓于所述待鍍膜材料另一面的第二滾筒。具體地，所述密封裝置還包括驅(qū)動所述第一滾筒或所述第二滾筒轉(zhuǎn)動的第二電機。進一步地，所述CVD腔體內(nèi)安裝有水冷散熱裝置、用于檢測待鍍膜材料上鍍膜厚度的膜厚監(jiān)控裝置、用于監(jiān)控所述CVD腔體內(nèi)部環(huán)境的視頻監(jiān)控裝置以及測溫裝置。具體地，所述殼體設(shè)有向所述水冷散熱裝置注入冷卻液的入水口以及排出冷卻液的出水口。本實用新型鍍膜時通過微波對CVD腔體及噴氣裝置進行加熱，噴氣裝置被加熱后，其熱量傳遞給即將由噴嘴噴出的工作氣體，工作氣體被加熱激發(fā)分解，由于噴出的氣體具有慣性，繼而被分解的工作氣體撞擊粘附于待鍍膜材料表面上凝結(jié)形成鍍膜。本實用新型采用微波對CVD腔體及工作氣體進行加熱，其加熱效率高，鍍膜效率也隨之提高。微波發(fā)生器容易調(diào)節(jié)微波加熱功率，可靈活地調(diào)節(jié)加熱速度和溫度，保證鍍膜厚度的準確性，所鍍的膜厚均勻、鍍膜表面光滑。再者，由于微波發(fā)生器的成本低，因此，本實用新型的制造成本也隨之降低。CVD腔體內(nèi)橫設(shè)位于噴氣裝置與待鍍膜材料之間的金屬網(wǎng)可屏蔽微波，微波被金屬網(wǎng)屏蔽后無法到達待鍍膜材料上，可防止待鍍膜材料被微波加熱而燒壞。

圖1為本實用新型實施例中微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備的立體示意圖；圖2為本實用新型實施例中微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備的內(nèi)部示意圖3為圖1中A-A的剖視圖，即本實用新型實施例中微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備的后視剖視圖；圖4為本實用新型實施例中噴氣架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4中B-B的剖視圖，即本實用新型實施例中噴氣架的后視剖視圖；圖6為本實用新型實施例中金屬網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實用新型實施例中密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。參見圖1與圖2，本實用新型實施例提供了一種微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，包括殼體1，還包括具有微波發(fā)射喇叭42的微波發(fā)生器4，所述殼體I具有密封的CVD腔體11，所述CVD腔體11內(nèi)安裝有用于噴出工作氣體的噴氣裝置2，待鍍膜材料3位于所述噴氣裝置2的噴嘴211 (參見圖4或圖5)上方且其需鍍膜的一面與之相對；所述微波發(fā)生器的本體41安裝于所述CVD腔體11外，其微波發(fā)射喇叭42設(shè)于所述CVD腔體11內(nèi)；所述CVD腔體11內(nèi)橫設(shè)有用于屏蔽微波的金屬網(wǎng)5，該金屬網(wǎng)5位于所述噴氣裝置2與所述待鍍膜材料3之間。進行鍍膜前需要先排出CVD腔體11內(nèi)的多余氣體(參見圖1，殼體I上設(shè)有用于排出多余氣體的抽氣口 14)，再通入保護氣體。然后開啟微波發(fā)生器4對CVD腔體11和噴氣裝置2進行加熱，需要說明的是，CVD腔體11內(nèi)壁采用導(dǎo)電材料制作，以屏蔽微波，防止微波外泄。噴氣裝置2被加熱后，其熱量將會傳遞給即將由噴嘴211噴出的工作氣體，工作氣體被加熱激發(fā)分解，由于噴出的氣體具有慣性，繼而被分解的工作氣體撞擊粘附于待鍍膜材料表面上凝結(jié)形成鍍膜。由于本實用新型通過微波進行加熱，其加熱效率高，鍍膜效率也隨之提高；又由于微波發(fā)生器容易調(diào)節(jié)微波加熱功率，因此可靈活地調(diào)節(jié)加熱速度和溫度，保證鍍膜厚度的準確，所鍍的膜厚均勻、鍍膜表面光滑。再者，由于微波發(fā)生器的成本低，因此，本實用新型的制造成本也隨之降低。CVD腔體11內(nèi)橫設(shè)位于噴氣裝置2與待鍍膜材料3之間的金屬網(wǎng)5可屏蔽微波，微波被金屬網(wǎng)5屏蔽后無法到達待鍍膜材料3上，可防止待鍍膜材料被微波加熱而燒壞。其中，圖6所示的金屬網(wǎng)5的結(jié)構(gòu)為本實用新型的一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，該金屬網(wǎng)5的網(wǎng)格交錯設(shè)置，可進一步保證鍍膜更均勻。參見圖2，所述CVD腔體11內(nèi)安裝有用于驅(qū)動所述噴氣裝置2沿所述待鍍膜材料3表面平行移動的移動裝置6。對于寬度較大的待鍍膜材料，安裝于移動裝置6上的噴氣裝置2可將工作氣體噴于待鍍膜材料表面的不同位置。參見圖2、圖4與圖5，所述噴氣裝置2包括具有所述噴嘴211的噴氣架21以及引入工作氣體的輸氣管22，所述噴氣架21設(shè)有引入工作氣體的進氣口 212，所述輸氣管22接駁于所述進氣口 212上。參見圖5，具體地，所述噴氣架21開設(shè)有至少兩個所述進氣口 212，所述輸氣管22的數(shù)量與所述進氣口 212數(shù)量相等且一一對應(yīng)接駁于所述進氣口 212上，所述噴氣架21內(nèi)設(shè)有用于混合氣體的混氣腔213，所述進氣口 212及所述噴嘴211皆分別貫通所述噴氣架21外部與所述混氣腔213。由進氣口 212進入混氣腔213的氣體在混氣腔213內(nèi)混合，由于噴氣架21被微波加熱，其混氣腔213內(nèi)的溫度也隨之被加熱到所需的溫度，氣體在混氣腔213內(nèi)高溫加熱激發(fā)·，再由噴嘴211噴出；又由于CVD腔體11也被微波加熱，因此噴出后的工作氣體激烈運動撞擊于待鍍膜材料表面凝結(jié)沉積成薄膜。工作氣體的加熱效率高、反應(yīng)速度快，鍍膜效率也隨之提高。本實用新型實施例所提供的噴氣架21設(shè)有兩個所述進氣Π 212。參見圖2與圖4,所述移動裝置6包括具有螺紋的絲桿61及驅(qū)動該絲桿61轉(zhuǎn)動的第一電機62，所述噴氣架21開設(shè)有與所述絲桿61的螺紋適配的螺孔214，所述絲桿61穿設(shè)于所述螺孔214內(nèi)。絲桿61轉(zhuǎn)動時可驅(qū)使噴氣架21沿絲桿61的軸向移動，絲桿61不但可以使得噴氣架21快速移動，而且移動過程中平穩(wěn)，防止鍍膜過程中由于噴氣裝置2不平穩(wěn)而造成鍍膜不均勻。參見圖3，所述殼體I開設(shè)有供所述待鍍膜材料3進入所述CVD腔體11的進料口12，所述殼體I還開設(shè)有供所述待鍍膜材料3離開所述CVD腔體11的出料口 13，所述進料口 12與所述出料口 13相對設(shè)置且均安裝有密封裝置7。較長的待鍍膜材料3可由進料口12進入，經(jīng)過噴氣裝置2上方進行鍍膜，隨著待鍍膜材料3的前進，鍍膜完畢的一端將由出料口 13輸出。CVD腔體11內(nèi)填充有保護氣體，為了保證其密封性，需要在進料口 12與出料口 13安裝密封裝置7，同時，還可以防止外界雜質(zhì)進入CVD腔體11內(nèi)。設(shè)置有進料口 12與出料口 13的微波激發(fā)PVD鍍膜設(shè)備可運用于連續(xù)加工的流水線中，待鍍膜材料由進料口12進入，再由出料口 13輸出，進入到下一道加工程序。需要說明的是，進料口 12與出料口13的設(shè)置并不是必要的，對于只需單獨加工的待鍍膜材料，在PVD腔體11內(nèi)鍍膜完成后開啟殼體I取出即可。參見圖3與圖7，所述密封裝置7包括彈性按壓于所述待鍍膜材料3 —面的第一滾筒71及彈性按壓于所述待鍍膜材料3另一面的第二滾筒72。由于第一滾筒71與第二滾筒72彈性壓于待鍍膜材料3上，當待鍍膜材料3離開密封裝置7時，兩滾筒相互按壓貼合，防止兩滾筒間存在間隙而破壞密封效果。具體地，所述密封裝置7還包括驅(qū)動所述第一滾筒71或所述第二滾筒72轉(zhuǎn)動的第二電機73。本實用新型實施例中第二電機73與第二滾筒72連接，第二電機73可驅(qū)動滾筒轉(zhuǎn)動，待鍍膜材料3可在滾筒轉(zhuǎn)動的驅(qū)動下勻速移動，可通過控制第二電機73的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)待鍍膜材料3的移動速度。參見圖3，所述CVD腔體11內(nèi)安裝有水冷散熱裝置8、用于檢測待鍍膜材料上鍍膜厚度的膜厚監(jiān)控裝置、用于監(jiān)控所述CVD腔體11內(nèi)部環(huán)境的視頻監(jiān)控裝置以及測溫裝置。由于鍍膜過程中會產(chǎn)生大量的熱，若設(shè)備上安裝水冷散熱裝置8可快速散發(fā)鍍膜過程所產(chǎn)生的熱，防止溫度過高而燒壞內(nèi)部零部件。膜厚監(jiān)控裝置可將所測得的鍍膜厚度反饋給主控制器，主控制器根據(jù)所測得結(jié)果作出相應(yīng)反應(yīng)。參見圖1，具體地，所述殼體I設(shè)有向所述水冷散熱裝置8注入冷卻液的入水口 81以及排出冷卻液的出水口 82。參見圖3，作為本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，所述CVD腔體11內(nèi)安裝有四組所述水冷散熱裝置8，分別設(shè)置于發(fā)熱量較高的幾個部位。以上所提及的裝置皆與主控制器連接，主控制器可收集各裝置所反饋的信息和控制各裝置的工作方式。下面描述本實用新型實施例所提供的微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備工作過程:首先，排出CVD腔體11內(nèi)多余氣體，再通入所需氣體和保護氣體；開啟微波發(fā)生器4將CVD腔體11的內(nèi)部環(huán)境加熱至所需溫度，測溫裝置測得CVD腔體11內(nèi)部溫度達到要求后，繼續(xù)通入所需氣體和保護氣體；完成上述步驟后微波發(fā)生器4將CVD腔體11控制在正常工作所需的溫度范圍內(nèi)，開啟相關(guān)裝置，將待鍍膜材料3由入料口 12送入CVD腔體11 ；待鍍膜材料3經(jīng)過噴氣裝置2上方時，被加熱分解后的工作氣體由噴嘴211噴出，工作氣體由于慣性撞擊粘附于待鍍膜材料3的表面上，膜厚監(jiān)控裝置檢測鍍膜厚度，將檢測到的結(jié)果反饋至主控制器，主控制器根據(jù)所需鍍膜的厚度控制噴氣裝置2的噴氣速度和移動速度以及微波發(fā)生器4的功率，將膜厚控制在所需的厚度范圍內(nèi)；已鍍膜的材料由出料口 13輸出即可完成一塊材料的鍍膜；將所有材料都鍍膜完成以后，需抽出CVD腔體內(nèi)的氣體，經(jīng)過處理，將可循環(huán)使用的氣體存儲起來以備再用，對于不可循環(huán)使用的氣體進行廢氣處理后再排出大氣中，以防止污染大氣環(huán)境；而對于所生成的固體也需要統(tǒng)一進行處理，以免污染自然環(huán)境。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之 內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備,包括殼體,其特征在于:還包括具有微波發(fā)射喇口入的微波發(fā)生器，所述殼體具有密封的CVD腔體，所述CVD腔體內(nèi)安裝有用于噴出工作氣體的噴氣裝置，待鍍膜材料位于所述噴氣裝置的噴嘴上方且其需鍍膜的一面與之相對；所述微波發(fā)生器的本體安裝于所述CVD腔體外，其微波發(fā)射喇叭設(shè)于所述CVD腔體內(nèi)；所述CVD腔體內(nèi)橫設(shè)有用于屏蔽微波的金屬網(wǎng)，該金屬網(wǎng)位于所述噴氣裝置與所述待鍍膜材料之間。
2.如權(quán)利要求1所述的微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述CVD腔體內(nèi)安裝有用于驅(qū)動所述噴氣裝置沿所述待鍍膜材料表面平行移動的移動裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述噴氣裝置包括具有所述噴嘴的噴氣架以及引入工作氣體的輸氣管，所述噴氣架設(shè)有引入工作氣體的進氣口，所述輸氣管接駁于所述進氣口上。
4.如權(quán)利要求3所述的微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述噴氣架開設(shè)有至少兩個所述進氣口，所述輸氣管的數(shù)量與所述進氣口數(shù)量相等且一一對應(yīng)接駁于所述進氣口上，所述噴氣架內(nèi)設(shè)有用于混合氣體的混氣腔，所述進氣口及所述噴嘴皆分別貫通所述噴氣架外部與所述混氣腔。
5.如權(quán)利要求3所述的微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述移動裝置包括具有螺紋的絲桿及驅(qū)動該絲桿轉(zhuǎn)動的第一電機，所述噴氣架開設(shè)有與所述絲桿的螺紋適配的螺孔，所述絲桿穿設(shè)于所述螺孔內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述殼體開設(shè)有供所述待鍍膜材料進入所述CVD腔體的進料口，所述殼體還開設(shè)有供所述待鍍膜材料離開所述CVD腔體的出料口，所述進料口與所述出料口相對設(shè)置且均安裝有密封裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述密封裝置包括彈性按壓于所述待鍍膜材料一面的第一滾筒及彈性按壓于所述待鍍膜材料另一面的第二滾筒。
8.如權(quán)利要求 7所述的微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述密封裝置還包括驅(qū)動所述第一滾筒或所述第二滾筒轉(zhuǎn)動的第二電機。
9.如權(quán)利要求1-8任一項所述的微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述CVD腔體內(nèi)安裝有水冷散熱裝置、用于檢測待鍍膜材料上鍍膜厚度的膜厚監(jiān)控裝置、用于監(jiān)控所述CVD腔體內(nèi)部環(huán)境的視頻監(jiān)控裝置以及測溫裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述殼體設(shè)有向所述水冷散熱裝置注入冷卻液的入水口以及排出冷卻液的出水口。
專利摘要本實用新型提供了一種微波激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，包括殼體及具有微波發(fā)射喇叭的微波發(fā)生器，該殼體具有密封的CVD腔體，CVD腔體內(nèi)安裝有用于噴出工作氣體的噴氣裝置，待鍍膜材料位于噴氣裝置的噴嘴上方且其需鍍膜的一面與之相對；微波發(fā)生器的本體安裝于CVD腔體外，其微波發(fā)射喇叭設(shè)于CVD腔體內(nèi)；CVD腔體內(nèi)橫設(shè)有用于屏蔽微波的金屬網(wǎng)，該金屬網(wǎng)位于噴氣裝置與待鍍膜材料之間。噴氣裝置包括具有噴嘴的噴氣架以及引入工作氣體的輸氣管，噴氣架設(shè)有引入工作氣體的進氣口，輸氣管接駁于進氣口上。噴氣架開設(shè)有至少兩個進氣口，噴氣架內(nèi)設(shè)有用于混合氣體的混氣腔。本實用新型鍍膜效率高、不易損壞待鍍膜材料，且所鍍出的膜厚均勻、鍍膜表面光滑。
文檔編號C23C16/511GK203128659SQ20122072454
公開日2013年8月14日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者王奉瑾 申請人:王奉瑾