本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域,具體地,涉及一種連續(xù)鍍膜生產(chǎn)線及方法。
背景技術(shù):
1、半導(dǎo)體器件通常包括襯底、形成在襯底上的多層圖形或膜層。例如,光伏電池包括電子傳輸層。
2、在制備電子傳輸層時(shí),經(jīng)常采用蒸鍍工藝、原子層沉積工藝和濺射工藝等多種鍍膜工藝,以制備得到納米級(jí)的薄膜厚度,但現(xiàn)有原子層沉積工藝生產(chǎn)效率低,并且多種鍍膜工藝之間的腔室結(jié)構(gòu)也具有差異,這往往存在前后道鍍膜工藝并不匹配的問(wèn)題,導(dǎo)致產(chǎn)品在鍍膜設(shè)備切換過(guò)程中還需要額外處理降低生產(chǎn)效率。
3、因此,開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)一種連續(xù)鍍膜裝置及連續(xù)鍍膜方法,提高生產(chǎn)效率是本領(lǐng)域急需解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此,本發(fā)明提供了一種。
2、為了達(dá)到上述目的,作為本發(fā)明的第一個(gè)方面,公開(kāi)了一種連續(xù)鍍膜裝置,所述連續(xù)鍍膜裝置包括:
3、至少一個(gè)第一鍍膜腔,所述第一鍍膜腔的底部設(shè)置有材料源,所述第一鍍膜腔包括第一側(cè)壁和第二側(cè)壁,所述第一側(cè)壁上設(shè)置有第一入口,所述第二側(cè)壁上設(shè)置有第一出口;
4、原子層沉積腔,所述原子層沉積腔包括噴淋模塊,所述噴淋模塊包括出氣面,所述噴淋模塊設(shè)置在所述原子層沉積腔的底部,所述出氣面朝向所述原子層沉積腔的頂部,所述原子層沉積腔包括相對(duì)設(shè)置的第三側(cè)壁和第四側(cè)壁,所述第三側(cè)壁上設(shè)置有第二入口,所述第四側(cè)壁上設(shè)置有第二出口;
5、傳輸裝置,所述傳輸裝置用于運(yùn)輸承載有基片的載盤(pán)依次穿過(guò)所述第一入口、所述第一鍍膜腔、所述第一出口、所述第二入口、所述原子層沉積腔和所述第二出口,所述第一出口與所述第二入口對(duì)應(yīng)且選擇性的連通,使得所述第一鍍膜腔與原子層沉積腔通過(guò)所述傳輸裝置依次對(duì)基片的下表面進(jìn)行鍍膜。
6、進(jìn)一步地,所述第一側(cè)壁與所述第二側(cè)壁相對(duì)設(shè)置,所述第三側(cè)壁與所述第四側(cè)壁相對(duì)設(shè)置,所述第一入口、所述第一出口、所述第二入口和所述第二出口的高度相同。
7、進(jìn)一步地,所述傳輸裝置包括第一載盤(pán)傳輸裝置和第二載盤(pán)傳輸裝置,所述第一載盤(pán)傳輸裝置用于帶動(dòng)所述載盤(pán)在所述第一鍍膜腔內(nèi)平移,所述第二載盤(pán)傳輸裝置用于帶動(dòng)所述載盤(pán)在所述原子層沉積腔內(nèi)平移,所述第一載盤(pán)傳輸裝置與所述第二載盤(pán)傳輸裝置的高度一致。
8、進(jìn)一步地,所述第一載盤(pán)傳輸裝置包括多個(gè)第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu),所述第二載盤(pán)傳輸裝置包括多個(gè)第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu),所述第一鍍膜腔和所述原子層沉積腔的側(cè)壁上均開(kāi)設(shè)有多個(gè)傳動(dòng)孔,所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)插入所述第一鍍膜腔的所述傳動(dòng)孔中以形成第一傳動(dòng)輪,所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)插入所述原子層沉積腔的所述傳動(dòng)孔中以形成第二傳動(dòng)輪,所述第一傳動(dòng)輪和/或所述第二傳動(dòng)輪用于承載并傳動(dòng)載盤(pán),所述第一傳動(dòng)輪的承載面高度與所述第二傳動(dòng)輪的承載面高度一致。
9、進(jìn)一步地,所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括多個(gè)同步輪、同步帶和多個(gè)輔助傳動(dòng)件,多個(gè)所述同步輪沿傳輸方向間隔設(shè)置在所述原子層沉積腔的外側(cè),相鄰所述同步輪之間設(shè)置有所述輔助傳動(dòng)件,任意相鄰所述同步輪與之間的所述輔助傳動(dòng)件通過(guò)所述同步帶套設(shè)連接,以使得多個(gè)同步輪能夠同步傳動(dòng)。
10、進(jìn)一步地,所述第二傳動(dòng)輪包括延伸部、載盤(pán)接觸部和限位部,所述延伸部、所述載盤(pán)接觸部和所述限位部沿所述第二傳動(dòng)輪的軸向設(shè)置并連接,所述限位部設(shè)置在所述延伸部與所述載盤(pán)接觸部之間,所述載盤(pán)接觸部用于承載并傳動(dòng)載盤(pán),所述限位部的外徑大于所述載盤(pán)接觸部的外徑,以使得所述限位部對(duì)載盤(pán)進(jìn)行寬度方向的限位。
11、進(jìn)一步地,所述噴淋模塊的邊緣設(shè)置有多個(gè)安裝缺口,多個(gè)安裝缺口沿傳輸方向間隔設(shè)置,多個(gè)所述安裝缺口與多個(gè)所述第二傳動(dòng)輪對(duì)應(yīng),所述安裝缺口的形狀與所述第二傳動(dòng)輪相匹配,使得所述噴淋模塊與所述第二傳動(dòng)輪之間具有間隔。
12、進(jìn)一步地,所述噴淋模塊還包括多個(gè)支撐限位件,所述支撐限位件設(shè)置在所述噴淋模塊與所述原子層沉積腔的底面之間,用于支撐所述噴淋模塊,并使得所述噴淋模塊與所述載盤(pán)之間存在設(shè)定間隔。
13、進(jìn)一步地,所述支撐限位件包括多個(gè)限位桿和多個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),所述噴淋模塊包括多個(gè)第一限位孔,
14、所述限位桿的第一端與所述原子層沉積腔的底部固定連接,所述限位桿的第二端通過(guò)所述第一限位孔與所述噴淋模塊可活動(dòng)連接,使得所述第一限位孔對(duì)所述噴淋模塊進(jìn)行限位,
15、所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的兩端分別與所述原子層沉積腔的底部和所述噴淋模塊固定連接,所述調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)用于調(diào)節(jié)所述噴淋模塊與所述載盤(pán)的間距。
16、進(jìn)一步地,所述原子層沉積腔還包括上腔蓋和加熱模塊,所述上腔蓋用于從原子層沉積腔的頂部封閉原子層沉積腔,所述加熱模塊設(shè)置在所述上腔蓋。
17、進(jìn)一步地,所述加熱模塊包括多個(gè)加熱元件和多塊加熱板,多個(gè)所述加熱元件與所述上腔蓋和所述加熱板固定連接,所述加熱元件用于將電能從外部傳遞到所述原子層沉積腔內(nèi)以對(duì)所述加熱板進(jìn)行加熱,多塊加熱板沿所述傳輸方向排列。
18、進(jìn)一步地,所述連續(xù)鍍膜裝置還包括真空系統(tǒng)和傳輸閥,所述第一出口與所述第二入口通過(guò)傳輸閥相連,
19、所述真空系統(tǒng)包括多個(gè)真空管路,多個(gè)所述真空管路分別與所述第一鍍膜腔和所述原子層沉積腔相連,使得所述第一鍍膜腔與所述原子層沉積腔的真空度一致時(shí),所述傳輸閥能夠開(kāi)啟,所述載盤(pán)通過(guò)所述傳輸裝置穿過(guò)第一出口后、通過(guò)所述傳輸閥從所述第二入口進(jìn)入原子層沉積腔。
20、進(jìn)一步地,所述傳輸閥沿傳輸方向的尺寸小于所述載盤(pán)沿傳輸方向的尺寸,使得所述載盤(pán)被所述傳輸裝置從第一出口傳出的過(guò)程中,所述載盤(pán)的兩端能夠分別位于所述第一鍍膜腔和原子層沉積腔并且同時(shí)被所述傳輸裝置承載傳動(dòng)。
21、進(jìn)一步地,所述真空管路包括排氣管,所述排氣管設(shè)置在所述原子層沉積腔中所述噴淋模塊的下側(cè),多個(gè)所述排氣管沿所述傳輸方向間隔排列,所述排氣管包括多個(gè)排氣口,使得所述噴淋模塊排出的氣體從下側(cè)通過(guò)所述排氣口排出。
22、進(jìn)一步地,所述連續(xù)鍍膜裝置還包括進(jìn)料腔,所述進(jìn)料腔包括載盤(pán)進(jìn)料傳輸裝置,所述進(jìn)料腔還包括相對(duì)設(shè)置的第五側(cè)壁和第六側(cè)壁,所述第五側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有進(jìn)料口,所述第六側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有轉(zhuǎn)載入口,所述進(jìn)料口、所述轉(zhuǎn)載入口與所述第一入口或所述第二入口對(duì)應(yīng)且高度相同,使得通過(guò)所述載盤(pán)能夠通過(guò)所述載盤(pán)進(jìn)料傳輸裝置穿過(guò)所述進(jìn)料口進(jìn)入所述進(jìn)料腔,并且能夠傳過(guò)所述轉(zhuǎn)載入口離開(kāi)所述進(jìn)料腔進(jìn)入到所述第一鍍膜腔和/或所述原子層沉積腔中;
23、進(jìn)一步地,所述連續(xù)鍍膜裝置還包括出料腔,所述出料腔包括載盤(pán)出料傳輸裝置和相對(duì)設(shè)置的第七側(cè)壁和第八側(cè)壁,所述第七側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有轉(zhuǎn)載出口,所述第八側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有出料口,所述出料口、所述轉(zhuǎn)載出口與所述第一出口或所述第二出口口對(duì)應(yīng)且高度相同,使得通過(guò)所述載盤(pán)能夠通過(guò)所述載盤(pán)出料傳輸裝置穿過(guò)所述轉(zhuǎn)載出口進(jìn)入所述出料腔,并且能夠傳過(guò)所述出料口離開(kāi)所述出料腔。
24、作為本技術(shù)的第二個(gè)方面,公開(kāi)了一種連續(xù)鍍膜方法,采用上述的連續(xù)鍍膜裝置,包括:
25、提供初始載盤(pán),所述初始載盤(pán)承載有多個(gè)基片,所述基片包括正面和背面;
26、將所述初始載盤(pán)通過(guò)所述傳輸裝置從所述第一入口傳入到所述第一鍍膜腔,對(duì)所述基片的背面進(jìn)行第一鍍膜處理,得到背面沉積有第一膜層的基片的第一載盤(pán);
27、將所述第一載盤(pán)通過(guò)所述傳輸裝置從第一出口傳出并從所述第二入口傳入到所述原子層沉積腔,對(duì)所述基片的背面進(jìn)行原子層沉積處理,得到背面沉積有第二膜層基片的第二載盤(pán),所述第二膜層與所述第一膜層在所述基片的背面層疊設(shè)置;
28、將所述第二載盤(pán)通過(guò)所述傳輸裝置從第二出口傳出,完成連續(xù)鍍膜。
29、進(jìn)一步地,所述第一鍍膜處理包括物理氣相沉積和/或化學(xué)氣相沉積。
30、進(jìn)一步地,所述原子層沉積處理包括時(shí)間隔離原子層沉積或空間隔離原子層沉積。
31、本技術(shù)的連續(xù)鍍膜裝置能夠?qū)⒉煌腻兡すに嚲C合集成,實(shí)現(xiàn)在真空中的連續(xù)鍍膜,將第一鍍膜腔和原子層沉積腔的鍍膜或沉積方向設(shè)置為由下至上對(duì)基片的下表面進(jìn)行鍍膜或沉積,減少了中間過(guò)渡的翻面操作,取消了用于腔室切換之間的真空轉(zhuǎn)載腔,減少了額外的破空和抽真空的次數(shù),使得生產(chǎn)效率更高,并且由下至上使得沉積膜層的顆粒污染更少,膜層質(zhì)量更高。
32、本發(fā)明的這些特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)在下面的具體實(shí)施方式以及附圖中進(jìn)行詳細(xì)的揭露。本發(fā)明最佳的實(shí)施方式或手段將結(jié)合附圖來(lái)詳盡表現(xiàn),但并非是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制。另外,在每個(gè)下文和附圖中出現(xiàn)的這些特征、要素和組件是具有多個(gè),并且為了表示方便而標(biāo)記了不同的符號(hào)或數(shù)字,但均表示相同或相似構(gòu)造或功能的部件。