[实用新型]镀膜系统的供料设备

说明书

本实用新型公开一镀膜系统的供料设备，所述供料设备用于为一沉积反应装置供料，以在所述沉积反应装置内沉积镀膜，其包括：一工作载气加热装置，用于为工作载气进行加热；和一原料提供装置，用于将反应原料转变为气体，其中在工作的过程中，所述工作载气被通入所述工作载气加热装置加热至预定温度，所述反应原料被送入所述原料提供装置转变为气体，进而被加热的所述工作载气和反应原料气体被送入所述沉积反应装置。

技术领域

本实用新型涉及到镀膜领域，尤其涉及到一镀膜系统和供料设备。

背景技术

镀膜技术是一种能够提升材料表面性能的有效手段，其通过采用在待镀膜工件表面形成膜层的方式来增强待镀膜工件表面的强度、防刮、耐磨性、散热性、防水性、耐腐蚀性或者是低摩擦性等性能。

当前采用的镀膜技术主要有蒸发镀膜技术和溅射镀膜技术，其中蒸发镀膜技术是利用在高真空环境下加热蒸发的方法使得原料变为气相，然后凝聚在待镀膜工件表面，其缺点在于附着力较小，一般的蒸发镀膜系统的工艺重复性较差。

溅射镀膜技术是利用一定能量的离子束轰击靶材使靶材分子脱离其表面，并且使得靶材分子输运到衬底上成膜的方法。然而一般的溅射设备利用块状石墨靶材作为碳源，存在低离化率和沉积效率等问题，不仅制备出的薄膜质量较差，而且成本明显较高。也就是说，目前的利用蒸发镀膜技术或者溅射镀膜技术进行生产的镀膜系统都存在着较多的问题。

等离子增强化学气相沉积(PECVD)镀膜技术具有沉积温度低、沉积速率较高等诸多特点，是制备镀膜的另一常用技术手段。等离子增强化学气相沉积镀膜技术利用等离子体中的高能电子激活气体分子，促进自由激化和离子化，产生化学活性较强的高能粒子、原子或者分子态离子和电子等大量活性粒子，活性粒子化学反应生成反应产物。由于高能电子为源物质粒子提供了能量，因此不需要提供较多的外界热能就可以发生化学气相沉积，从而降低反应温度，这使得本来难以发生或者是速度很慢的化学反应成为可能。

在利用现有的PECVD镀膜装置进行镀膜的过程中，涉及通入两类主要的气体，其中一类是辅助气体，比如惰性气体，其主要的作用是激活反应气体，另一类是反应气体，其主要的作用是形成膜层。

首先，现有的PECVD镀膜装置在反应时，辅助气体和反应气体各自独立被通入反应腔室，分散通入的方式，使得两类气体分布差异较大。也就是说，辅助气体和反应气体各自集中在通入的位置，相互混合的状态较差，因此使得辅助气体对于反应气体的激活作用较差。

其次，辅助气体和反应原料分别通过不同的进口被通入反应腔室，不利于反应物的混合，且使得不同镀膜位置的膜层存在差异，即，膜层的性能在不同位置不一致。

另一方面，辅助气体在常温状态下加压通入反应腔室，气体膨胀进入反应腔室对外放热自身温度会进一步下降，而反应气体是由液体原料加热蒸发得到的气体，温度较高，因此辅助气体和内部反应腔室内存在明显温度差异，不利于反应腔室内的反应过程快速顺利的进行，有时甚至引起反应异常。

还值得一提的是，随着大厚度(1um及以上)产品的逐步引入量产，用户对于镀膜整体均匀性的关注逐步上升，但是在现有的镀膜方式中，辅助气体和反应气体分别通入反应腔室，使得镀膜内外均匀性差异大问题比较突出，也就是说，靠近镀膜产品表面的内侧和靠近外部环境的外侧性能存在差异，影响膜层的整体性能发挥和使用寿命。

现有PECVD镀膜系统的进料量难以精确量化表征及控制，阻碍了精细自动化发展，也限制了量化经验的总结和优化的进行。

现有的PECVD镀膜反应原料进料系统，加热气化效能有限，不利于快速气化、混合以促进大厚度高效镀膜的需要，并且局部节点温度过高导致部分区域温差较大易引起单体结块而堵塞以及密封件(密封圈)老化失效加快。

实用新型内容

本实用新型的一个优势在于提供一镀膜系统和供料设备，其中所述镀膜系统中的工作载气和反应原料气体被混合后送入反应腔室，使得工作载气和反应原料气体混合更均匀。