專利名稱：真空化學氣相沉積裝料盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種聚對二甲苯真空臥式沉積系統(tǒng)，特別是涉及一種真空化學氣相沉積裝料盒結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
聚對二甲苯是具有聚二甲結(jié)構(gòu)的聚合物薄膜的統(tǒng)稱，具有極其優(yōu)良的電性能、化學穩(wěn)定性和生物相容性，在微電子機械系統(tǒng)、電子元器件、醫(yī)療器材等領(lǐng)域有著廣泛的應用。聚對二甲苯薄膜均采用氣相沉積法(CVD工藝)制造，工藝如下對二甲苯二聚體在180°C下升華為氣體，經(jīng)過高溫700°C裂解為對二甲苯單體，再導入內(nèi)部沉積裝置中在室溫下沉積聚合于產(chǎn)品表面。這種工藝使得聚對二甲苯薄膜具有無殘余應力、完全同形、高度均勻、滲透力強等優(yōu)勢。在CVD工藝中，原料二聚體通過蒸發(fā)腔室的加熱形成反應氣體的速率非常關(guān)鍵，氣體進入沉積腔室的速度對parylene膜的質(zhì)量有決定性的影響，如同發(fā)動機內(nèi)有序燃燒和爆炸是急劇燃燒的差別，因此，如何實現(xiàn)沉積速度和結(jié)晶速度的匹配非常重要。目前的聚對二甲苯真空臥式沉積系統(tǒng)主機反應裝置的原料料盒結(jié)構(gòu)采用原料直接裝入蒸發(fā)腔室，通過對蒸發(fā)腔室加熱溫度的調(diào)節(jié)來控制原料二聚體形成反應氣體的速率，由于原料與蒸發(fā)腔室直接接觸，腔室加熱后短時間內(nèi)很難冷卻，余熱會直接傳導至原料二聚體，反應氣體的生成速率控制會滯后，導致反應裝置中氣壓急劇上升，產(chǎn)生反應不完全，嚴重影響成膜質(zhì)量的問題。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中聚對二甲苯真空臥式沉積系統(tǒng)主機反應裝置的原料料盒結(jié)構(gòu)存在的氣體反應速率難以控制，成膜質(zhì)量差的問題。本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，反應速率易控制，成膜質(zhì)量大幅提升的聚對二甲苯真空臥式沉積系統(tǒng)原料料盒結(jié)構(gòu)。為了解決上述問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是真空化學氣相沉積裝料盒結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的料舟設(shè)置在蒸發(fā)腔室內(nèi)，蒸發(fā)腔室一端通過一料門封閉，另一端與通入反應裂解裝置的裂解管裝置相連，且所述的料舟與蒸發(fā)腔室的接觸面積為兩條邊線，料舟前后有定位結(jié)構(gòu)和熱阻擋結(jié)構(gòu)。進一步，所述的料舟為一長方體而非與蒸發(fā)腔室同形結(jié)構(gòu)，上方開口，且長寬比為3:1-6: 1，有利于氣體緩慢進入后面裂解管裝置。采用原料裝入料舟后放入蒸發(fā)腔室內(nèi)，減少了加熱源的接觸面積，將原先以傳導為主的傳熱方式，改為以熱輻射為主的傳熱方式，主要是表面的原材料發(fā)生升華，中間的原料由于溫度不夠保持原有狀態(tài)，蒸發(fā)腔室達到指定的溫度時，上述蒸發(fā)腔室的加熱裝置停止加熱，熱源消失，原料二聚體轉(zhuǎn)化為反應氣體的速率會迅速下降，從而實現(xiàn)控制的同步性。[0011]此外，所述的料舟上還設(shè)置有兩個定位結(jié)構(gòu)，兩個定位結(jié)構(gòu)分別設(shè)置在料舟的前部和后部,前部的為前定位機構(gòu)，后部的為后定位機構(gòu)，所述的后定位機構(gòu)高于料舟的上邊沿，形成擋板結(jié)構(gòu)。上述的兩個定位結(jié)構(gòu)使得料舟受熱位置固定，受熱條件重現(xiàn)性高，大大提高了工藝穩(wěn)定性。而后定位機構(gòu)可以實現(xiàn)兩個目的一是增加反應氣體進入反應裂解管裝置的氣阻變大，使原料氣體緩慢進入；二是減少裂解管的高溫輻射入蒸發(fā)腔室，避免原料二聚體提前氣化為反應原料氣。本實用新型的有益效果是 I.本實用新型采用原料裝入料舟后放入蒸發(fā)腔室內(nèi)，通過方形結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少了料舟與蒸發(fā)腔室的接觸面積，改變了原先以傳導為主要傳熱方式，改為以熱輻射為主要傳熱方式，避免了大量原料的同時升華，使得通過控制蒸發(fā)腔室的的溫度即可控制反應氣生成速率。2.方盒的長寬比在3 I 6 I之間，且后定位機構(gòu)高于方盒的上邊沿，擋住了裂解管的進口，一方面，有利于升華氣體緩慢進入裂解管，另一方面還有利于擋住裂解的高溫對原料的直接輻射和加熱作用，避免原料提前升華。3.由于方盒的前后定位機構(gòu)，固定了方盒與蒸發(fā)室加熱圈之間的相對位置，固定的受熱位置，有利于工藝的穩(wěn)定性。

圖I為本實用新型一實施例的主視圖；圖2為本實用新型一實施例的俯視圖。圖中主要附圖標記含義為I、蒸發(fā)腔室 2、料舟 3、前定位機構(gòu)4、后定位機構(gòu) 5、料門 6、裂解管裝置。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖，詳細說明本實用新型的具體實施方式
圖I為本實用新型一實施例的主視圖；圖2為本實用新型一實施例的俯視圖。如圖I和圖2所示聚對二甲苯真空臥式沉積系統(tǒng)原料料盒結(jié)構(gòu)，包括蒸發(fā)腔室I、料舟2和裂解管裝置6，蒸發(fā)腔室I 一端通過一料門5封閉，另一端與通入反應裂解裝置的裂解管裝置6相連，而所述的料舟2設(shè)置在蒸發(fā)腔室I內(nèi)，且所述的料舟2與蒸發(fā)腔室I的接觸面積為兩條邊線。在本實施方式中，所述的料舟2為一長方體而非與蒸發(fā)腔室I同形結(jié)構(gòu)，且上方開口，且料舟2的長寬比為4 1，當然其長寬比可采用3 : I 6 : I中的任意一個比值，采用這樣的長寬比，有利于氣體緩慢進入后面裂解管裝置6。此外，所述的料舟2上還設(shè)置有兩個定位結(jié)構(gòu)，兩個定位結(jié)構(gòu)分別設(shè)置在料舟2的前部和后部,前部的為前定位機構(gòu)3,后部的為后定位機構(gòu)4,所述的后定位機構(gòu)4高于料舟2的上邊沿，形成擋板結(jié)構(gòu)。由于采用了兩個定位機構(gòu)，使得料舟2的受熱位置固定，且受熱條件重現(xiàn)性高，大大提高了工藝穩(wěn)定性。此外，所述的后定位機構(gòu)4還可以實現(xiàn)兩個目的一是增加反應氣體進入反應裂解管裝置6的氣阻變大，使原料氣體緩慢進入；二是減少裂解管裝置6的高溫輻射入蒸發(fā)腔室1，避免原料二聚體提前氣化為反應原料氣。在本實施方式中，所述的原料裝入料舟2后放入蒸發(fā)腔室I內(nèi)，減少了加熱源的接觸面積，將原先以傳導為主的傳熱方式，改為以熱輻射為主的傳熱方式，主要是表面的原材料發(fā)生升華，中間的原料由于溫度不夠保持原有狀態(tài)，蒸發(fā)腔室I達到指定的溫度時，上述蒸發(fā)腔室I的加熱裝置停止加熱，熱源消失，原料二聚體轉(zhuǎn)化為反應氣體的速率會迅速下降，從而實現(xiàn)控制的同步性。在本實施方式中，本實用新型的工作過程為料舟2內(nèi)的材料通過加熱源的加熱后，升華，且通過后定位機構(gòu)4進入裂解管裝置6，在裂解高溫的作用下裂解，然后進入下一 個反應步驟，以實現(xiàn)其化學氣相沉積成膜。本實用新型通過將原料裝入料舟2后放入蒸發(fā)腔室I內(nèi)，通過料舟2的方形結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少了料舟2與蒸發(fā)腔室I的接觸面積，改變了原先以傳導為主要傳熱方式，改為以熱輻射為主要傳熱方式，避免了大量原料的同時升華，使得通過控制蒸發(fā)腔室I的的溫度即可控制反應氣生成速率。此外，料舟2的長寬比在3 : I 6 : I之間，且后定位機構(gòu)4高于料舟2的上邊沿，擋住了裂解管裝置6的進口，一方面，有利于升華氣體緩慢進入裂解管裝置6，另一方面還有利于擋住裂解的高溫對原料的直接輻射和加熱作用，避免原料提前升華。而料舟2的前后定位機構(gòu)，固定了料舟2與蒸發(fā)腔室I加熱圈之間的相對位置，固定的受熱位置，有利于工藝的穩(wěn)定性。以上已以較佳實施例公開了本實用新型，然其并非用以限制本實用新型，凡采用等同替換或者等效變換方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.真空化學氣相沉積裝料盒結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的料舟設(shè)置在蒸發(fā)腔室內(nèi)，蒸發(fā)腔室一端通過ー料門封閉，另一端與通入反應裂解裝置的裂解管裝置相連，且所述的料舟與蒸發(fā)腔室的接觸面積為兩條邊線，料舟前后有定位結(jié)構(gòu)和熱阻擋結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的真空化學氣相沉積裝料盒結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的料舟為ー長方體，上方開ロ，且長寬比為3 1-6 I。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的真空化學氣相沉積裝料盒結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的料舟上還設(shè)置有兩個定位結(jié)構(gòu)，兩個定位結(jié)構(gòu)分別設(shè)置在料舟的前部和后部，前部的為前定位機構(gòu)，后部的為后定位機構(gòu)，所述的后定位機構(gòu)高于料舟的上邊沿，形成熱擋板結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種真空化學氣相沉積裝料盒結(jié)構(gòu)，所述的料舟設(shè)置在蒸發(fā)腔室內(nèi)，且所述的料舟與蒸發(fā)腔室的接觸面積為兩條邊線。本實用新型解決了聚對二甲苯真空臥式沉積系統(tǒng)主機反應裝置的原料料盒結(jié)構(gòu)中蒸發(fā)腔室內(nèi)原料隨著蒸發(fā)溫度的增加，原料升華速度非線性增長，導致待反應氣體急劇增加，一方面裂解反應不完全，另一方面原料氣體供應遠遠超出沉積反應所需，嚴重影響成膜質(zhì)量的問題，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，反應速率易控制，成膜質(zhì)量大幅提升的真空化學氣相沉積裝料盒結(jié)構(gòu)。
文檔編號C23C16/52GK202380083SQ20112051427
公開日2012年8月15日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者徐志淮 申請人:昆山彰盛奈米科技有限公司