[发明专利]连续式CVD薄膜制造设备及方法

说明书

本发明提供连续式CVD薄膜制造设备，包括进样舱、加热舱、工艺舱和冷却舱，所述进样舱用于在真空环境下将基底层送入加热舱，所述加热舱用于对基底层进行加热后送入工艺舱，所述工艺舱用于对加热后的基底层进行气相沉积获得薄膜，将薄膜送入冷却舱，所述冷却舱用于对薄膜进行冷却。本发明还提供方法。本发明加工难度低、制造成本低、后期维护更换方便，维护成本低，利于产业化的推进。

技术领域

本发明属于CVD薄膜技术领域，具体涉及连续式CVD薄膜制造设备及方法。

背景技术

现有的石墨烯连续生长炉采用的是卷对卷，或者过渡舱的方案去实现的。

卷对卷的设备只能实现单卷铜箔的连续生长，单卷铜箔在生长完以后需要停炉冷却，重新进行铜箔卷材的装样，比较耗费时间，不能完全的连续生长，同时对铜箔的生长状况不可控，对于缺陷发生的地方不好查找，对生长过程中出现的问题可能造成整卷报废的情况。

过渡舱连续生长的方案是将设备分为3个部分，分别为进样舱，工艺舱和出样舱，此设备可以满足小装样量的生产，在大装样量的生产的时候，设备体积会变得非常大，且隔离各个舱室之间的插板阀的阀板直径接近2米，加工难度、制造成本和后期维护更换成本都非常高，不利于产业化的推进。

发明内容

针对现有技术存在问题中的一个或多个，本发明提供连续式CVD薄膜制造设备，包括进样舱、加热舱、工艺舱和冷却舱，所述进样舱用于在真空环境下将基底层送入加热舱，所述加热舱用于对基底层进行加热后送入工艺舱，所述工艺舱用于对加热后的基底层进行气相沉积获得薄膜，将薄膜送入冷却舱，所述冷却舱用于对薄膜进行冷却。

可选地，所述进样舱包括传输系统和抽真空系统，所述抽真空系统对进样舱抽真空，所述传输系统包括样品架和多个传送轮，所述多个基底层放置在样品架上，通过传送轮转动带动样品架移动。

可选地，所述加热舱包括传输系统、抽真空系统、加热机构和测温机构，所述传输系统包括样品架和多个传送轮，所述多个基底层放置在样品架上，通过传送轮转动带动样品架移动，所述抽真空系统对加热舱抽真空，所述加热机构用于对基底层进行加热，所述测温机构用于测量加热机构和基底层的温度，优选地，还包括第一冷却机构，所述第一冷却机构用于对加热舱的外腔体壁进行冷却。

可选地，所述加热舱还包括匀热板，设置在基底层和加热机构之间，用于均匀基底层的加热温度，优选地，所述匀热板为碳碳复合材料板或者石墨板；优选地，所述加热机构包括铠装电热丝或石墨材质；优选地，所述测温机构包括热电偶和红外温度计，所述热电偶测量加热机构的温度，对不同的温区进行温度调节。

可选地，所述工艺舱包括传输系统、抽真空系统、加热机构、测温机构和进气机构，所述传输系统包括样品架和多个传送轮，所述多个基底层放置在样品架上，通过传送轮转动带动样品架移动，所述抽真空系统对工艺舱抽真空，所述加热机构用于对基底层进行加热，所述测温机构用于测量加热机构和基底层的温度，所述进气机构用于通入气体，在样品台的基底层上进行气相沉积，优选地，还包括第一冷却机构，所述第一冷却机构用于对工艺舱的外腔体壁进行冷却。

可选地，所述进气机构包括气管、流量计、混气罐和匀流板，所述混气罐进行不同气体的混合，所述气管用于将混气罐混合后的气体送入匀流板，所述流量计控制进入混气罐气体及其流量，所述匀流板将混气罐混合后的气体均匀散布在基底层表面。

可选地，所述冷却舱包括传输系统、抽真空系统和第二冷却机构，所述传输系统包括样品架和多个传送轮，所述多个基底层放置在样品架上，通过传送轮转动带动样品架移动，所述抽真空系统对冷却舱抽真空，所述第二冷却机构用于对冷却舱进行冷却，优选地，还包括第一冷却机构，所述第一冷却机构用于对冷却舱的外腔体壁进行冷却。

可选地，所述第一冷却机构为水冷机构，所述第二冷却机构为气冷机构。

可选地，所述进样舱、加热舱、工艺舱和冷却舱的数量为一个或多个。