[发明专利]一种多腔体化学气相沉积设备

说明书

本发明公开了一种多腔体化学气相沉积设备，包括箱体，所述箱体上设有气体供给结构，所述箱体内部通过若干个分隔结构分隔成多个腔体，所述箱体内部设有若干个加热结构，所述箱体内部设有若干个升降结构，若干个所述升降结构上均设有载物结构，本发明的有益效果是，在沉积时间较长的情况下，如金刚石膜、非晶硅膜，但不仅限于金刚石膜和非晶硅膜，可以在三个、十个或多个腔体的设备中同时进行沉积，一次性规模化完成膜材料的工业制备，节省了硬件投资成本和运行成本；在复杂的工艺条件和顺序下，视工艺条件而定，沉积工艺可以在单腔体中进行，通过升降台调整基板和热丝以及气体分配系统的距离，避免发生副反应，影响产品质量。

技术领域

本发明涉及化学气相沉积膜设备技术领域，特别是一种多腔体化学气相沉积设备。

背景技术

典型的化学气相沉积工艺是将基材暴露在一种或多种不同的前趋物下，在高温、等离子等反应条件下，让多种气相发生化学反应或/及化学分解，在基材表面产生被沉积的薄膜。相对于等离子技术，热丝法可制备大面积金刚石薄膜，且综合成本最低，具有良好的工业推广潜能。

目前市场上主流设备生产厂家的设备通常只有一个反应腔，不能同时进行多种工艺，由于沉积不同层次的薄、不同尺寸的膜时，气相的成分和流量不一样，所需的温度也不一样，这样当一种工艺完成后进行另一种工艺时，更改反应条件需要的时间较长，从而造成较高的成本，还会引起瑕疵，造成质量问题。例如，金刚石膜材料沉积时，所需的工作温度范围从1600摄氏度到2400摄氏度，反应压力在5-100毫巴之间，反应的气相在氢气、甲烷、乙硼烷、氧气、氮气中形成不同的排列组合，适用于不同形态的膜，再加上热丝的使用寿命受到工艺和气相调整的影响很大，会造成质量相对较差和运行成本较高，设备腔体只适合一种摆放方式，而且在相同反应条件下，单腔体产量太低，无法满足大规模工业化生产和市场需求；单腔体设备应用场景也常常受到限制，平放基板的设备，不能用于垂直放置基材的沉积，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种多腔体化学气相沉积设备，可提提高沉积膜的质量、降低运行成本，实现大规模工业化，可以同时沉积平面放置和垂直型放置的基材。

实现上述目的本发明的技术方案为：一种多腔体化学气相沉积设备，包括箱体，所述箱体上设有气体供给结构，所述箱体内部通过若干个分隔结构分隔成多个腔体，所述箱体内部设有若干个加热结构，所述箱体内部设有若干个升降结构，若干个所述升降结构上均设有载物结构，所述箱体上还设有气体处理结构以及冷却结构；

所述气体供给结构包括：四通管、活性气体罐以及三个预混部；

所述四通管安装于箱体上壁面上，所述活性气体罐安装于四通管一端，三个所述预混部安装于四通管上。

优选的，所述预混部包括：混合箱、两个第一电机、两个扇叶、第一阀门以及气体出嘴；

所述混合箱安装于四通管上，两个所述第一电机安装于混合箱内侧顶面上，两个所述扇叶分别安装于两个所述第一电机驱动端上，所述第一阀门安装于混合箱上，所述气体出嘴安装于第一阀门上。

优选的，所述分隔结构包括：固定隔板套、若干个第一气缸以及活动隔板；

所述固定隔板套安装于箱体内侧壁面上，若干个所述第一气缸安装于固定隔板套侧壁面上，所述活动隔板活动插装于固定隔板套上，且若干个所述第一气缸的伸缩端安装于活动隔板侧壁面上。

优选的，所述加热结构包括：两个支架、若干对钼电极以及若干个热丝；

两个所述支架安装于箱体内侧壁面上，若干对所述钼电极安装于两个所述支架上，若干个所述热丝安装于若干对所述钼电极上。

优选的，所述升降结构包括：底座、第二气缸、安装板以及围挡部；