專(zhuān)利名稱(chēng)：激光激發(fā)cvd鍍膜設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備。
背景技術(shù)：
化學(xué)氣相沉積(英文:Chemical Vapor Deposition,簡(jiǎn)稱(chēng)CVD)是一種用來(lái)產(chǎn)生純度高、性能好的固態(tài)材料的化學(xué)技術(shù)。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)使用此技術(shù)來(lái)成長(zhǎng)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(xué)反應(yīng)或/及化學(xué)分解來(lái)產(chǎn)生欲沉積的薄膜。反應(yīng)過(guò)程中通常也會(huì)伴隨地產(chǎn)生不同的副產(chǎn)品，但大多會(huì)隨著氣流被帶走，而不會(huì)留在反應(yīng)腔中?；瘜W(xué)氣相沉積技術(shù)已在鍍膜領(lǐng)域廣泛運(yùn)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(jìn)氣體的化學(xué)反應(yīng)，使用紅外加熱氣體的方式效率低，所鍍出來(lái)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(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，提供了一種鍍膜效率高、不易損壞待鍍膜材料的激光激發(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(shí) 用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種激光激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，包括殼體，該殼體具有密封的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和用于將激光源聚焦于噴氣裝置噴嘴前端的激光聚焦裝置，待鍍膜材料位于所述噴氣裝置的噴嘴前端并與之相對(duì)。進(jìn)一步地，所述CVD腔體內(nèi)安裝有用于驅(qū)動(dòng)所述噴氣裝置沿所述待鍍膜材料表面平行移動(dòng)的移動(dòng)裝置。更進(jìn)一步地，所述噴氣裝置包括具有所述噴嘴的噴氣架，所述激光聚焦裝置包括聚焦激光源的聚焦頭及用于接駁光纖的光纖接駁管，所述聚焦頭與所述光纖接駁管連接，所述噴氣架設(shè)有引入工作氣體的進(jìn)氣口及用于安裝所述聚焦頭的聚焦頭安裝孔。具體地，所述噴嘴為細(xì)縫狀，所述聚焦頭安裝孔均勻地并排設(shè)于所述噴嘴兩側(cè)。優(yōu)選地，所述噴氣架設(shè)有用于固定所述光纖接駁管的固定槽。特別地，所述移動(dòng)裝置包括具有螺紋的絲桿及驅(qū)動(dòng)該絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)，所述噴氣架開(kāi)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(jìn)一步地，所述殼體開(kāi)設(shè)有供所述待鍍膜材料進(jìn)入所述CVD腔體的進(jìn)料口，所述殼體還開(kāi)設(shè)有供所述待鍍膜材料離開(kāi)所述CVD腔體的出料口，所述進(jìn)料口與所述出料口相對(duì)設(shè)置且均安裝有密封裝置。更進(jìn)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。[0013]具體地，所述密封裝置還包括驅(qū)動(dòng)所述第一滾筒或所述第二滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的第二電機(jī)。優(yōu)選地，所述CVD腔體內(nèi)安裝有水冷散熱裝置、用于檢測(cè)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、加熱裝置以及測(cè)溫裝置。本實(shí)用新型鍍膜時(shí)，激光聚焦裝置將激光源聚焦于噴氣裝置噴嘴前端形成聚焦區(qū)域，噴嘴噴出的工作氣體在聚焦區(qū)域被激光激發(fā)加熱分解，被分解的工作氣體由于慣性擊打并粘附于待鍍膜材料表面上形成鍍膜。由于本實(shí)用新型采用激光聚焦的方式對(duì)工作氣體進(jìn)行加熱激發(fā)，其鍍膜效率高、不易損壞待鍍膜材料、所鍍的膜厚均勻、鍍膜表面光滑。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中激光激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備的立體示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中激光激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備的內(nèi)部示意圖；圖3為圖1中A-A的剖視圖，即本實(shí)用新型實(shí)施例中激光激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備后視首丨J視圖;圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中安裝有激光聚焦裝置的噴氣裝置立體示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中噴氣裝置的立體示意圖；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例中噴氣裝置另一視角的立體示意圖。`具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。參見(jiàn)圖1與圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種激光激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，包括殼體1，該殼體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和用于將激光源聚焦于噴氣裝置噴嘴211前端的激光聚焦裝置3 (參見(jiàn)圖5)，待鍍膜材料4位于所述噴氣裝置2的噴嘴211前端并與之相對(duì)。進(jìn)行鍍膜前需要先排出CVD腔體11內(nèi)的多余氣體(殼體I上設(shè)有用于排出多余氣體的混合氣體出口 15)，然后再通入保護(hù)氣體。鍍膜時(shí)，激光聚焦裝置3將激光源聚焦于噴氣裝置噴嘴211前端形成聚焦區(qū)域，噴嘴211噴出工作氣體，工作氣體在聚焦區(qū)域被激光激發(fā)加熱分解，由于噴出的氣體具有慣性，繼而被分解的工作氣體擊打粘附于待鍍膜材料表面上形成鍍膜。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，激光源聚焦于距離待鍍膜材料4表面0.3 Imm的位置，噴氣裝置噴嘴211距離待鍍膜材料4表面3mm的位置，這樣，聚焦局域離待鍍膜材料表面和噴嘴211的距離都比較近，可以充分利用工作氣體。由于本實(shí)用新型采用激光聚焦的方式對(duì)工作氣體進(jìn)行激發(fā)加熱，其鍍膜效率高、不易損壞待鍍膜材料、所鍍的膜厚均勻、鍍膜表面光滑。參見(jiàn)圖2，所述CVD腔體11內(nèi)安裝有用于驅(qū)動(dòng)所述噴氣裝置2沿所述待鍍膜材料4表面平行移動(dòng)的移動(dòng)裝置5。對(duì)于寬度較大的待鍍膜材料，安裝于移動(dòng)裝置5上的噴氣裝置2可將工作氣體噴于待鍍膜材料4表面的不同位置。[0026]參見(jiàn)圖5-圖7，所述噴氣裝置2包括具有所述噴嘴211的噴氣架21，所述激光聚焦裝置3包括聚焦激光源的聚焦頭31及用于接駁光纖的光纖接駁管32，所述聚焦頭31與所述光纖接駁管32連接，所述噴氣架21設(shè)有引入工作氣體的進(jìn)氣口 212及用于安裝所述聚焦頭31的聚焦頭安裝孔213。工作氣體通過(guò)輸氣管22通入進(jìn)氣口 212 (參見(jiàn)圖2)。聚噴氣裝置2與激光聚焦裝置3裝配于一體，兩者相對(duì)靜止，可保證聚焦區(qū)域穩(wěn)定位于噴嘴211前端。激光源通過(guò)光纖傳遞至聚焦頭31，聚焦頭31對(duì)激光源進(jìn)行聚焦。聚焦頭安裝孔213可根據(jù)具體需求設(shè)置其位置和角度。參見(jiàn)圖5，所述噴嘴211為細(xì)縫狀，所述聚焦頭安裝孔213均勻地并排設(shè)于所述噴嘴211兩側(cè)，這樣，聚焦區(qū)域?yàn)槲挥趪娮?11前端的窄條聚焦帶，工作氣體由細(xì)縫狀的噴嘴211噴出并于窄條聚焦帶激發(fā)加熱分解，由于噴嘴211為條形細(xì)縫狀，若待鍍膜材料與之相對(duì)移動(dòng)，其橫掃寬度大，可大大提高鍍膜效率。參見(jiàn)圖6，所述噴氣架21設(shè)有用于固定所述光纖接駁管32的固定槽214，固定槽214可進(jìn)一步穩(wěn)固光纖接駁管，防止光纖接駁管松動(dòng)而影響聚焦頭31聚焦位置的準(zhǔn)確性。參見(jiàn)圖2，所述移動(dòng)裝置5包括具有螺紋的絲桿51及驅(qū)動(dòng)該絲桿51轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)52，所述噴氣架21開(kāi)設(shè)有與所述絲桿51的螺紋適配的螺孔215(參見(jiàn)圖5)，所述絲桿51穿設(shè)于所述螺孔215內(nèi)。絲桿51轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可驅(qū)使噴氣架21沿絲桿51的軸向移動(dòng)，絲桿51不但可以使得噴氣架21快速移動(dòng)，而且移動(dòng)過(guò)程中平穩(wěn)，防止鍍膜過(guò)程中由于噴氣裝置2不平穩(wěn)而造成鍍膜不均勻。參見(jiàn)圖3，所述殼體I開(kāi)設(shè)有供所述待鍍膜材料4進(jìn)入所述CVD腔體11的進(jìn)料口12，所述殼體I還開(kāi)設(shè)有供所述待鍍膜材料4離開(kāi)所述CVD腔體11的出料口 13，所述進(jìn)料口 12與所述出料口 13相對(duì)設(shè)置且均安裝有密封裝置6。較長(zhǎng)的待鍍膜材料4可由進(jìn)料口12進(jìn)入，經(jīng)過(guò)噴氣裝置2上方進(jìn)行鍍膜，隨著待鍍膜材料4的前進(jìn)，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(hù)氣體，為了保證其密封性，需要在進(jìn)料口 12與出料口 13安裝密封裝置6，同時(shí)，還可以防止外界雜質(zhì)進(jìn)入CVD腔體11內(nèi)。
·[0031]參見(jiàn)圖4，所述密封裝置6包括彈性按壓于所述待鍍膜材料4 一面的第一滾筒61及彈性按壓于所述待鍍膜材料4另一面的第二滾筒62。由于第一滾筒61與第二滾筒62彈性壓于待鍍膜材料4上，當(dāng)待鍍膜材料4離開(kāi)密封裝置6時(shí)，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。進(jìn)一步地，所述密封裝置6還包括驅(qū)動(dòng)所述第一滾筒61或所述第二滾筒62轉(zhuǎn)動(dòng)的第二電機(jī)63，本實(shí)施例中第二電機(jī)63與第二滾筒62連接，第二電機(jī)63可驅(qū)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，待鍍膜材料4可在滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)下勻速移動(dòng)，可通過(guò)控制第二電機(jī)63的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)待鍍膜材料4的移動(dòng)速度。具體地，所述CVD腔體11內(nèi)安裝有水冷散熱裝置7(參見(jiàn)圖3)、用于檢測(cè)待鍍膜材料4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、加熱裝置以及測(cè)溫裝置。由于鍍膜過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱，若設(shè)備上安裝水冷散熱裝置7可快速散發(fā)鍍膜過(guò)程所產(chǎn)生的熱，防止溫度過(guò)高而燒壞內(nèi)部零部件。參見(jiàn)圖1，殼體I上設(shè)有向水冷散熱裝置7注入冷卻液的入水口 71以及排出冷卻液的出水口 72，殼體I上還設(shè)有用于安裝視頻監(jiān)控裝置的鏡頭安裝孔14。膜厚監(jiān)控裝置可將所測(cè)得的鍍膜厚度反饋給主控制器，主控制器根據(jù)所測(cè)得結(jié)果作出相應(yīng)反應(yīng)。加熱裝置用于對(duì)CVD腔體11的內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行加熱，加熱裝置可選用紅外加熱裝置，當(dāng)然，本實(shí)用新型還可通過(guò)其他方式進(jìn)行CVD腔體11的加熱。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(shí)用新型實(shí)施例所提供的激光激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備工作過(guò)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(hù)氣體；開(kāi)啟加熱裝置將CVD腔體11的內(nèi)部環(huán)境加熱至所需溫度，測(cè)溫裝置測(cè)得CVD腔體11內(nèi)部溫度達(dá)到要求后，繼續(xù)通入所需氣體和保護(hù)氣體；完成上步驟后加熱裝置將CVD腔體11控制在正常工作所需的溫度范圍內(nèi)，開(kāi)啟相關(guān)裝置，將待鍍膜材料4由入料口 12送入CVD腔體11 ；待鍍膜材料4經(jīng)過(guò)噴氣裝置2上方時(shí)，工作氣體由噴嘴211噴出后經(jīng)過(guò)聚焦區(qū)域激發(fā)加熱分解，分解后的工作氣體由于慣性擊打粘附于待鍍膜材料4的表面上，膜厚監(jiān)控裝置檢測(cè)鍍膜厚度，將檢測(cè)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(dòng)速度以及激光聚焦裝置3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(guò)處理，將可循環(huán)使用的氣體存儲(chǔ)起來(lái)以備再用，對(duì)于不可循環(huán)使用的氣體進(jìn)行廢氣處理后再排出大氣中，以防止污染大氣環(huán)境；而對(duì)于所生成的固體也需要統(tǒng)一進(jìn)行處理，以免污染自然環(huán)境。以上所述僅為 本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種激光激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，包括殼體，該殼體具有密封的CVD腔體，其特征在于:所述CVD腔體內(nèi)安裝有用于噴出工作氣體的噴氣裝置和用于將激光源聚焦于噴氣裝置噴嘴前端的激光聚焦裝置，待鍍膜材料位于所述噴氣裝置的噴嘴前端并與之相對(duì)。
2.如權(quán)利要求1所述的激光激發(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(dòng)所述噴氣裝置沿所述待鍍膜材料表面平行移動(dòng)的移動(dòng)裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的激光激發(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，所述激光聚焦裝置包括聚焦激光源的聚焦頭及用于接駁光纖的光纖接駁管，所述聚焦頭與所述光纖接駁管連接，所述噴氣架設(shè)有引入工作氣體的進(jìn)氣口及用于安裝所述聚焦頭的 聚焦頭安裝孔。
4.如權(quán)利要求3所述的激光激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述噴嘴為細(xì)縫狀，所述聚焦頭安裝孔均勻地并排設(shè)于所述噴嘴兩側(cè)。
5.如權(quán)利要求4所述的激光激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述噴氣架設(shè)有用于固定所述光纖接駁管的固定槽。
6.如權(quán)利要求3所述的激光激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述移動(dòng)裝置包括具有螺紋的絲桿及驅(qū)動(dòng)該絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)，所述噴氣架開(kāi)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)。
7.如權(quán)利要求1所述的激光激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述殼體開(kāi)設(shè)有供所述待鍍膜材料進(jìn)入所述CVD腔體的進(jìn)料口，所述殼體還開(kāi)設(shè)有供所述待鍍膜材料離開(kāi)所述CVD腔體的出料口，所述進(jìn)料口與所述出料口相對(duì)設(shè)置且均安裝有密封裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的激光激發(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。
9.如權(quán)利要求8所述的激光激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述密封裝置還包括驅(qū)動(dòng)所述第一滾筒或所述第二滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的第二電機(jī)。
10.如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的激光激發(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(cè)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、加熱裝置以及測(cè)溫裝置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種激光激發(fā)CVD鍍膜設(shè)備，屬于化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)領(lǐng)域，包括殼體，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和用于將激光源聚焦于噴氣裝置噴嘴前端的激光聚焦裝置，待鍍膜材料位于噴氣裝置的噴嘴前端并與之相對(duì)。CVD腔體內(nèi)安裝有用于驅(qū)動(dòng)噴氣裝置沿待鍍膜材料表面平行移動(dòng)的移動(dòng)裝置。噴氣裝置包括具有噴嘴的噴氣架，激光聚焦裝置包括聚焦激光源的聚焦頭及用于接駁光纖的光纖接駁管，聚焦頭與光纖接駁管連接，噴氣架設(shè)有引入工作氣體的進(jìn)氣口及用于安裝聚焦頭的聚焦頭安裝孔。本實(shí)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(hào)C23C16/48GK203128657SQ201220725709
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)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(qǐng)人:王奉瑾