连续式沉积装置及连续式沉积方法与流程

文档序号:15747961发布日期:2018-10-23 23:47阅读:240来源:国知局

本发明是有关一种沉积装置及沉积方法,特别是有关于一种连续式沉积装置及连续式沉积方法。



背景技术:

气相沉积制程在各种领域中均被广泛的应用,其中,在化学气相沉积反应中,是将一种或多种不同的前驱物暴露于基材表面以产生化学反应而进行沉积,一般来说,为了获得高纯度的产物,在沉积反应中调整压力是用于将不需要的气体去除,以避免产生非必要的反应而获得杂质,因此在不同的反应物沉积过程中,常需要进行反复的抽真空/破真空步骤。然而,在沉积制程的研发中,目前有需要在同一基材上进行多种反应物的沉积反应,若以传统方法反复进行抽真空/破真空步骤,则可能需要耗费较多时间,且亦将制程步骤复杂化。若能提供一种能连续性的执行多种沉积制程的装置,应可有利于时间成本的节省并提升产率。



技术实现要素:

本发明提供一种连续式沉积装置,通过将多个沉积腔室相互结合,以达到连续化制程的目的,可避免传统制程需要反复进行抽真空/破真空的步骤,因而可节省制程时间,增进经济效益。

本发明提供一种连续式沉积装置,其包含:第一固持腔室,其包含第一固持组件,其设置于第一固持腔室内;第一泵浦,其与第一固持腔室连接,以调整第一固持腔室的压力;第二固持腔室,其包含第二固持组件,其设置于第二固持腔室内,其中卷材的两端分别固定于第一固持组件以及第二固持组件;第二泵浦,其与第二固持腔室连接,以调整第二固持腔室的压力;多个反应腔室,其彼此连接,其中上游侧的反应腔室与第一固持腔室连接,下游侧的反应腔室与第二固持腔室连接,使卷材连续地通过多个反应腔室,且多个反应腔室分别提供反应物沉积于该卷材上。

本发明另提供一种提供连续式沉积方法,其包含下列步骤:提供连续式沉积装置,其包含:第一固持腔室,其包含第一固持组件于其中,且具有第一泵浦以调整第一固持腔室的压力;第二固持腔室,其包含第二固持组件于其中,且具有第二泵浦以调整第二固持腔室的压力,其中卷材的两端分别固定于第一固持组件以及第二固持组件;及多个反应腔室,其彼此连接。本发明的连续式沉积方法更包含下列步骤:将卷材连续地通过多个反应腔室、以及由多个反应腔室沉积反应物于卷材上。

以下借由具体实施例配合所附的图式详加说明,当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

【附图说明】

图1为根据本发明实施例的连续式沉积装置的示意图。

图2为根据本发明另一实施例的连续式沉积装置的部分示意图。

图3A及图3B为根据本发明另一实施例的连续式沉积装置的示意图。

图4为根据本发明实施例的连续式沉积方法的流程图。

【符号说明】

11 第一固持腔室

12 第二固持腔室

21 第一固持组件

22 第二固持组件

23 第三固持组件

30、31、32、33 反应腔室

40 卷材

50 温度调整单元

60 缓冲腔室

100 连续式沉积装置

101 第一泵浦

102 第二泵浦

103 第三泵浦

301 排气口

302 连接件

303 对边组件

304 张力控制组件

305 闸门

S101~S103 步骤

【具体实施方式】

以下将详述本发明的各实施例,并配合图式作为例示。除了该多个详细说明之外,本发明亦可广泛地施行于其它的实施例中,任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本发明的范围内,并以申请专利范围为准。在说明书的描述中,为了使读者对本发明有较完整的了解,提供了许多特定细节;然而,本发明可能在省略部分或全部特定细节的前提下,仍可实施。此外,众所周知的步骤或组件并未描述于细节中,以避免对本发明形成不必要的限制。图式中相同或类似的组件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是,图式仅为示意之用,并非代表组件实际的尺寸或数量,有些细节可能未完全绘出,以求图式的简洁。

请参照图1,本发明一实施例的连续式沉积装置100包含第一固持腔室11、第二固持腔室12、以及多个反应室30。其中,第一固持腔室11包含第一固持组件21设置于其中,且第一固持腔室11连接有第一泵浦101以用于调整第一固持腔室11的压力。第二固持腔室12包含第二固持组件22设置于其中,且第二固持腔室12连接有第二泵浦102以用于调整第二固持腔室12的压力。其中,卷材40的两端是分别地固定于第一固持组件21及第二固持组件22,且连续式沉积装置100可更包含至少一第三固持组件23于各反应腔室31、32、33中,以支撑通过反应腔室的卷材。其中,第三固持组件23是例示性的绘示为滚轮,然本发明并不限制于此,其可为任何用于支撑卷材的形状或组件。

多个反应腔室30可彼此相互连接,其中,上游侧的反应腔室30可与第一固持腔室11连接,而下游侧的反应腔室30可与第二固持腔室12连接,以使卷材40连续地通过多个反应腔室30。多个反应腔室是用于分别地提供反应物(图未示)于卷材40上。在本发明的实施例中,多个反应腔室可进行化学气相沉积反应或物理气相沉积反应。需注意的是,在图式中,反应腔室是例示性的绘示为三个,然,本发明并不以此为限制,反应腔室的数目可依制程需求而增加或减少,而有关于反应腔室数量的调整,将于后文中详加说明。

需说明的是,卷材可包含由天然纤维、人造纤维、无纺布、滤网、合成皮、真皮、聚乙烯对苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate,PET)、热塑性聚胺基甲酸酯(Thermoplastic Polyurethane,TPU)、聚氯乙烯(PolyVinyl Chloride,PVC)、聚丙烯(Polypropylene,PP)、或聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)等所制成的带状材料,其可连续式由第一固持腔室传送通过多个反应腔室而到达第二固持腔室。举例而言,卷材可通过轨道、滚轮等方式连续式的被传送。值得一提的是,本发明的连续式沉积装置中的反应腔室并非各自封闭,而是相互连通的,借此可用于带状材料的连续沉积。

在本发明之一实施例中,多个反应腔室30的至少其中之一可包含温度调整单元50,可于卷材40连续式的通过反应腔室30时调整卷材40的温度。举例而言,温度调整单元50可为加热器或冷凝器以加热或降温卷材40。

在本发明的连续式沉积装置中,多个反应腔室30所提供的反应物可相异。举例而言,当需沉积不同反应物于卷材上时,反应腔室31可提供第一反应物于卷材上,反应腔室32可提供第二反应物于卷材上,而反应腔室33可提供第三反应物于卷材上。在本发明的另一实施例中,多个反应腔室30所提供的反应物可部分相同。举例而言,反应腔室31可提供第一反应物于卷材上,反应腔室32可提供第二反应物于卷材上,而反应腔室33可提供第一反应物于卷材上。于此,反应物的种类可依使用者需求而调整。

当相邻的反应腔室所提供的反应物相异时,为了防止反应物之间的污染,多个反应腔室的至少其中一个可包含排气口301,其设置于每一反应腔室的出口端,可用于排出未沉积于卷材的反应物,避免交叉污染或干扰后续制程。另外一方面,当沉积不同反应物于卷材上时,其所使用的反应条件亦可能相异,故本发明的连续式沉积装置更可包含第三泵浦103,其可连接于多个反应腔室的至少其中之一上,以用于调整多个反应腔室的至少其中之一的压力,因此,多个反应腔室的压力可相同、相异或部分相同。

在本发明的连续式沉积装置中,反应腔室30可更包含连接件302,可使多个反应腔室30的每一者以可拆卸的方式连接第一固持腔室、第二固持腔室或另一反应腔室。借由上述连接件的设置,可以模块化的方式调整反应腔室的数量,因而可方便于依制程需求增加或减少反应腔室。

在本发明的连续式沉积装置中,第一固持腔室11及第二固持腔室12中可各别地包含一对边组件303以使卷材40的两端相互对齐,举例而言,对边组件303可包含对边电眼;此外,在本发明的连续式沉积装置中,第一固持腔室11及第二固持腔室12各别地包含张力控制组件304以控制卷材40的张力。

在本发明的另一实施例中,连续式沉积装置更包含至少一闸门305于第一固持腔室12与反应腔室31之间、第二固持腔室12与反应腔室33之间、或相邻的反应腔室31、32、33之间,且卷材40是穿过至少一闸门305而连续地通过多个反应腔室31、32、33。需注意的是,闸门305并非完全地闭合,而是会留有缝隙以使卷材40可穿过,借由这样的设计可同时达到避免不同反应腔室中的反应物交叉污染的功效。此外,分别连接第一固持腔室与反应腔室31、第二固持腔室与反应腔室33、或相邻的两反应腔室的两相邻闸门305之间的距离可依需求而调整,如图2所示,其可做为缓冲的用途,防止反应物交叉污染。

在本发明的另一实施例中,连续式沉积装置100可更包含缓冲腔室60,请参阅图3A及图3B。缓冲腔室60可设置于每一或任意两反应腔室之间,或者,缓冲腔室60可设置于反应腔室与第二固持腔室12之间,其可用于防止反应物交叉污染或有利于降温的用途。缓冲腔室60亦包含连接件302,可使缓冲腔室60可拆卸的方式连接反应腔室或第二固持腔室11。

接着,将说明本发明的连续式沉积方法,请参阅图4,其包含下列步骤:提供连续式沉积装置(S101),其包含第一固持腔室、第二固持腔室、以及多个反应腔室,其中,连续式沉积装置以于上文中详细描述,故在此不再赘述。接着,将卷材连续式地通过多个反应腔室(S102),卷材可包含由天然纤维、人造纤维、无纺布、滤网、合成皮、真皮、聚乙烯对苯二甲酸酯(Polyethylene Terephthalate,PET)、热塑性聚胺基甲酸酯(Thermoplastic Polyurethane,TPU)、聚氯乙烯(PolyVinyl Chloride,PVC)、或聚丙烯(Polypropylene,PP)、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)所制成的带状材料,其可连续式由第一固持腔室传送通过多个反应腔室而到达第二固持腔室。举例而言,卷材可通过轨道、滚轮等方式连续式的被传送。在本发明之一实施例中,连续式沉积装置可更包含至少一闸门于第一固持腔室与反应腔室间、第二固持腔室与反应腔室间、或相邻的反应腔室间,卷材是穿过至少一闸门而连续地通过多个反应腔室,且当卷材穿过该闸门时,闸门是不完全闭合,而是会留有缝隙以使卷材可穿过,借由这样的设计可同时达到避免不同反应腔室中的反应物交叉污染的功效。

而后,由多个反应腔室提供反应物至卷材上(S103),反应腔室是进行化学气相沉积反应或物理气相沉积反应,各个反应腔室所提供的反应物可依需求而相异或部分相同。在此步骤中,更可包含使用连接于多个反应腔室的至少其一的第三泵浦调整多个反应腔室至少其中之一的压力,故每一反应腔室的压力可为相同、相异或部分相同,因而可因应不同反应物而提供各种反应条件。

综上所述,本发明所请的连续式沉积装置及连续式沉积方法可将带状材料进行多种反应物的连续性沉积制程,借由与各腔室连接的泵浦调整各腔室的压力,因而可不需进行反复的抽真空/破真空步骤即可达到多种反应物的连续沉积,可大幅降低时间成本并简化制程流程,增加经济效益。除此之外,本发明所请的连续式沉积装置可以模块化的方式依需求任意增加或减少腔室的数量,亦可提升制程的便利性。

以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点,其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明之内容并据以实施,当不能以的限定本发明的专利范围,即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰,仍应涵盖在本发明的专利范围内。

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