一种真空镀膜设备

技术领域

本发明涉及的是一种真空镀膜设备，具体涉及一种原子层沉积真空镀膜设备。

背景技术

现有技术中，原子层沉积镀膜设备一般设置预热腔和工艺腔两个炉腔，产品需要在预热腔内加热后再搬运到工艺腔，搬运时在大气环境中进行，搬运过程中接触的空气会对产品产生污染，导致产品发生各种不良。

另一方面，设备加热腔只通过靠近加热腔的6个内壁进行加热，而由于腔内空间大，导致腔内各处的温差大，升温速度慢，尤其是腔内中间部位置升温很慢，设备生产效率低。

发明内容

本发明提出的是一种真空镀膜设备，其目的旨在克服现有技术存在的上述不足，避免污染产品，提高加热效率。

本发明的技术解决方案：一种真空镀膜设备，使产品整个加工过程都在真空环境下进行，不会产生污染，以提高产品的良率；并使产品加工时加热均匀，升温快速，提高产品镀膜厚度的均匀性。

具体的，包括一端设有可开闭的外腔前门的真空外腔，为镀膜过程提供所需的真空环境，工艺加热组件固定在真空外腔内，用于提供镀膜工艺所需要的温度，工艺加热组件一端设内腔抽真空组件，用于抽取工艺内腔真空及工艺内腔反应剩余气体，外腔前门上设有工艺气体匀流组件，用于保证工艺反应用的气体在工艺内腔内均匀分布，工艺气体匀流组件连接两端开口的晶圆载具其中一端开口，晶圆载具放置在与工艺气体匀流组件相连的伸缩滑轨上，用于装载需要镀膜的晶圆，工艺气体匀流组件与真空外腔内壁之间连接有压缩连杆，用于为工艺气体匀流组件提供驱动力控制开闭，外腔前门关闭时，晶圆载具另一端开口接触内腔抽真空组件，工艺气体匀流组件、晶圆载具和内腔抽真空组件组成工艺内腔。

优选的，所述的真空外腔包括固定安装且外壁包裹隔热层的外腔主体，外腔主体通过外腔抽真空接口外接抽真空装置，外腔主体一端为可水平开闭的外腔前门、另一端为可拆卸的外腔后门。外腔前门水平移动打开可向腔内取放晶圆载具，外腔后门拆卸后可对腔内部件进行维护。

优选的，所述的晶圆载具共4列8排，晶圆载具的开口方向朝向工艺气体匀流组件和内腔抽真空组件，每列晶圆载具在工艺气体匀流组件和内腔抽真空组件之间形成独立的工艺内腔。

优选的，所述的工艺气体匀流组件两侧上设有两个进气接口。用以通入镀膜反应用的气体，气体在通过工艺气体匀流组件时被均匀分布到各个工艺内腔位置。

优选的，所述的工艺加热组件包括5块单独控温的加热板、间隔布置在4列晶圆载具之间及外侧，加热板上设气流槽和吹气小孔。可从吹气小孔内吹出加热氮气，使热量分布更均匀。

优选的，每块所述的加热板顶部均安装一伸缩滑轨，伸缩滑轨一端与工艺气体匀流组件相连，晶圆载具架设在相邻两个加热板上的伸缩滑轨上。外腔前门关闭时会带工艺气体匀流组件一起移动，工艺气体匀流组件会推动和它相连的滑轨以及滑轨上的晶圆载具一起移动到外腔主体内的加热组件中间。

本发明的优点：结构设计合理，可在一个腔室内完成对产品的预热和镀膜的工艺过程，可有效减少产品加工过程的污染，并可提高产品的加热效率，减少产品的加工时间，可提高设备的加工效率和产品的良品率。

附图说明

图1是本发明真空镀膜设备的透视结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1外腔后门关闭状态的示意图。

图4是图3的俯视图。

图5是图1中晶圆载具的结构示意图。

图6是图1中加热组件的结构示意图。

图中的1是真空外腔、11是外腔前门、12是外腔主体、13是外腔后门、14是外腔抽真空接口、2是晶圆载具、21是侧板、22是盖板、3是工艺气体匀流组件、4是工艺加热组件、41是加热板、5是压缩连杆、6是内腔抽真空组件、61是内腔抽真空接口。

具体实施方式

下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-4所示，一种真空镀膜设备，其结构包括真空外腔1、晶圆载具2、工艺气体匀流组件3、工艺加热组件4、压缩连杆5和内腔抽真空组件6，其中工艺加热组件4固定在一端设有可开闭的外腔前门11的真空外腔1内，工艺加热组件4一端设内腔抽真空组件6，外腔前门11上设有工艺气体匀流组件3，工艺气体匀流组件3连接两端开口的晶圆载具2其中一端开口，晶圆载具2放置在与工艺气体匀流组件3相连的伸缩滑轨上，工艺气体匀流组件3与真空外腔1内壁之间连接有压缩连杆5，外腔前门11关闭时，晶圆载具2另一端开口接触内腔抽真空组件6，工艺气体匀流组件3、晶圆载具2和内腔抽真空组件6组成工艺内腔。

真空外腔1用于为镀膜过程提供所需的真空环境；晶圆载具2用于装载需要镀膜的晶圆，并组成工艺内腔；工艺气体匀流组件3用于保证工艺反应用的气体在工艺内腔内均匀分布；工艺加热组件4用于提供镀膜工艺所需要的温度；压缩连杆5用于为工艺气体匀流组件3提供驱动力，使其可以打开和关闭；内腔抽真空组件6用于抽取工艺内腔真空及工艺内腔反应剩余气体。

真空外腔1包括固定安装且外壁包裹隔热层的外腔主体12，外腔主体12通过外腔抽真空接口14外接抽真空装置，外腔主体12一端为可水平开闭的外腔前门11、另一端为可拆卸的外腔后门13。外腔前门11水平移动打开可向腔内取放晶圆载具2，外腔后门13拆卸后可对腔内部件进行维护。

如图5所示，晶圆载具2主要包括左右两侧板21和上下盖板22，晶圆载具2内部装载晶圆，晶圆随着晶圆载具2一起被搬运到真空内腔内，在本实施例中，真空内腔内可放置4列8排晶圆载具2，晶圆载具2的开口方向朝向工艺气体匀流组件3和内腔抽真空组件6，则每列晶圆载具2在工艺气体匀流组件3和内腔抽真空组件6的中间形成一个独立工艺内腔。

工艺气体匀流组件3固定在外腔前门11上，可随外腔前门11一起移动，在本实施例中工艺气体匀流组件3上设有两个进气接口，分布在工艺气体匀流组件3的两侧，这两个进气接口用以通入镀膜反应用的气体，气体在通过工艺气体匀流组件3时被均匀分布到各个工艺内腔位置。

如图6所示，本实施例中工艺加热组件4有5块加热板41，分别间隔布置在4列晶圆载具2之间及外侧，每块加热板41可单独控温，加热板41上设气流槽和吹气小孔，可从吹气小孔内吹出加热氮气，使热量分布更均匀。每块加热板顶部均安装一伸缩滑轨，伸缩滑轨一端与工艺气体匀流组件3相连。晶圆载具2放入真空外腔1时被架在相邻两个加热板41上的伸缩滑轨上。外腔前门11关闭时会带工艺气体匀流组件3一起移动，工艺气体匀流组件3会推动和它相连的滑轨以及滑轨上的晶圆载具2一起移动到外腔主体内1的加热组件4中间。

内腔抽真空组件6通过内腔抽真空接口61外接抽真空装置，用于抽取晶圆载具2组成的工艺内腔内的真空以及反应残留的气体，内腔抽真空组件6布置在靠近外腔后门13的位置。内腔抽真空组件6和工艺气体匀流组件3一起从两端夹住4列晶圆载具2，形成4个独立的工艺内腔。

压缩连杆5通过其上的压缩弹簧，在外腔11前门关闭后，给工艺气体匀流组件3提供一个持续的压力，使工艺气体匀流组件3、晶圆载具2和另一端的内腔抽真空组件6紧紧压在一起，保证工艺内腔的气密性。

以上所述各部件均为现有技术，本领域技术人员可使用任意可实现其对应功能的型号和现有设计。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。