[实用新型]一种集成化的多腔室星型结构真空镀膜设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种集成化的多腔室星型结构真空镀膜设备，属于半导体或光伏行业中用于制备薄膜材料和器件的气相沉积设备技术领域。

背景技术

真空镀膜技术广泛应用于半导体、光伏、TFT-LCD以及LED照明等领域，其中又以等离子体化学气相沉积（PECVD）、磁控溅射技术（Magnetron Sputtering）、热丝化学气相沉积（HWCVD）和金属有机物化学气相沉积（MOCVD）技术为主，用于在高真空环境下生长高质量的各种薄膜半导体材料。很多情况下，真空设备只设计单一功能，在需要应用不同真空镀膜技术连续生长而形成器件的过程中，不可避免的需要将衬底取出暴露于大气环境，由于湿度、氧化以及粉尘的侵蚀，可能导致材料性能下降或器件失效。因此，需要一种能够在真空环境下进行衬底传送以保证在不同的反应腔室内完成高性能材料的连续生长的镀膜设备。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种集成化的多腔室星型结构真空镀膜设备，用于真空环境下的连续镀膜，保证衬底在真空环境下完成在不同功能腔室间的传送，解决背景技术存在的上述问题。

本实用新型的技术方案是：

一种集成化的多腔室星型结构真空镀膜设备，包含一个中央传输室、以星型排布的方式环布于该中央传输室周围的多个真空反应腔室和一个进出片室，各反应室及一个进出片室与中央传输室之间通过高真空门阀相连。

根据样品尺寸和系统功能需求的不同，在中央传输室周围以星型排布的方式布置五至七个反应室位置和一个进出片室。

按照不同半导体器件对于连续镀膜材料性能的异同，反应室为：PECVD反应室、磁控溅射反应室、HWCVD反应室和MOCVD反应室。其中，PECVD反应室技术的特点是利用等离子体辉光放电产生的能量分解反应气体，在沉底表面重新键合而形成薄膜材料，成分取决于所通入的反应气体类型；磁控溅射反应室则是应用等离子体辉光产生的粒子轰击靶材表面，使欲生长材料以物理气相沉积的方式在衬底表面成膜；HWCVD反应室的特点是利用热丝产生的高温分解反应气体而在衬底表面形成薄膜；MOCVD反应室依靠加热器的热量促使金属有机物和氧化性气体在衬底表面发生氧化还原反应而形成薄膜材料。

在中央传输室中安装一个高真空机械手，用于传送衬底于各反应室之间以及衬底的进出。包含PECVD反应室、磁控溅射反应室、HWCVD反应室和MOCVD反应室同时设计在一个星型真空镀膜系统中，可以保证样品在连续镀膜中不暴露大气，从而保证了器件质量。

门阀两侧与各反应室和进出片室之间通过金属法兰和无氧铜圈密封。

本实用新型的有益效果：将具有不同功能的真空反应腔室和一个进出片室以星型排布的方式环布于一个中央传输室周围，各反应室及进出片室与中央传输室之间以高真空门阀相连，用于真空环境下的连续镀膜，保证衬底在真空环境下完成在不同功能腔室间的传送，保证防止各腔室间的交叉污染和保证真空度。

附图说明

图1是本实用新型实施例结构示意图；

图中：中央传输室1、PECVD反应室2、磁控溅射反应室3、HWCVD反应室4、MOCVD反应室5、进出片室6、门阀7。

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步说明。

一种集成化的多腔室星型结构真空镀膜设备，包含一个中央传输室1、以星型排布的方式环布于该中央传输室周围的多个真空反应腔室和一个进出片室6，各反应室及一个进出片室与中央传输室之间通过高真空门阀7相连。

在中央传输室周围以星型排布的方式布置七个反应室位置和一个进出片室6；七反应室为：四个PECVD反应室2、一个磁控溅射反应室3、一个HWCVD反应室4和一个MOCVD反应室5。

在中央传输室中安装一个高真空机械手，用于传送衬底于各反应室之间以及衬底的进出。

中央传输室的四周共设计八个传输口，其中一个位置设计为进出片室6，四个位置设计为PECVD室2，磁控溅射室3、HWCVD室4和MOCVD室5各一个。各反应室及进出片室与中央传输室之间用门阀7隔开，门阀两侧与各反应室和进出片室之间通过金属法兰和无氧铜圈密封。这种设计方式，可以保证一个样品在具备不同镀膜功能的腔室间完成连续沉积时始终保持在高真空环境，避免氧化及污染。