用于生产硅氧材料的连续式设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种沉积设备，特别涉及一种用于生产硅氧材料的连续式设备。

背景技术：

2.硅氧材料是广泛运用于半导体产业的材料之一，其中一氧化硅是半导体元件的保护绝缘层以及陶瓷的重要原料，且一氧化硅也可应用于食品或药品的包装材料，而多孔硅材料因具有独特的光电特性而可运用于各个不同的领域，现有的沉积腔设备如发明专利第tw i658002b号，提供沉积基板以沉积一氧化硅，也可见于发明专利第tw i723730b号，揭示沉积镁蒸气并收集残留多孔硅材料。其他沉积腔设备亦可见于美国专利第us20070259113a1号揭示一氧化硅的制造方法。
3.然而，前述专利所揭示沉积腔设备无法连续地提供原料，也无法及时清除原料反应后的残料，因而造成沉积装置在完成单一批次的沉积后，需要中断作业，造成生产效率不佳的问题，因此如何改善沉积腔设备的沉积效率，且有效减少热场大小，降低设备成本，乃本领域所属技术人员欲解决的问题。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有硅氧材料沉积设备的生产效率有待改善的问题。
5.为达上述目的，本实用新型提供一种用于生产硅氧材料的连续式设备，其包括：
6.一炉体，包括一加热腔室、一连通于该加热腔室的一第一侧的进料腔室以及一连通于该加热腔室的一第二侧的残料腔室，其中，该进料腔室与该加热腔室彼此平行地设置，该残料腔室设置于该加热腔室下方；
7.一沉积模块，相邻该加热腔室设置，该沉积模块包括：
8.一冷却夹套，相邻该加热腔室设置且与该加热腔室相连通，该冷却夹套定义出一第一空间，且该冷却夹套包括与该第一空间连通的至少一开口；
9.一沉积装置，包括至少一沉积基板，该沉积基板设置于该冷却夹套的该第一空间；以及
10.一真空抽气装置，与该冷却夹套的该开口连通；
11.一进料器，与该进料腔室相连通且配置为供一原料进入该进料腔室内；以及
12.一推料组件，能够活动地设置于该进料腔室的一侧壁，其中，该推料组件被配置为将该原料从该进料腔室推抵至该加热腔室使得该原料被加热后在该沉积基板上形成一沉积物，且将该原料反应后的一残料从该加热腔室推抵至该残料腔室。
13.上述的设备，其中还包括至少一挡板，该挡板设置于该第一空间之中且位于该冷却夹套的该开口与该沉积装置之间。
14.上述的设备，其中该沉积基板具有相对于一中心轴向朝该加热腔室倾斜的一内壁面，且该内壁面上形成有一非平坦结构。
15.上述的设备，其中该非平坦结构为多个设置于该内壁面上的凸点。
16.上述的设备，其中该炉体还包括一气体供应装置。
17.为达上述目的，本实用新型还提供一种用于生产硅氧材料的连续式设备，其包括：
18.一炉体，包括一加热腔室、一连通于该加热腔室的一第一侧的进料腔室以及一连通于该加热腔室的一第二侧的残料腔室，其中，该进料腔室与该加热腔室彼此平行地设置，该残料腔室设置于该加热腔室下方；
19.多个沉积模块，择一且能够替换地相邻该加热腔室设置，该沉积模块包括：
20.一冷却夹套，相邻该加热腔室设置且与该加热腔室相连通，该冷却夹套定义出一第一空间，且该冷却夹套包括与该第一空间连通的至少一开口；
21.一沉积装置，包括至少一沉积基板，该沉积基板设置于该冷却夹套的该第一空间；以及
22.一真空抽气装置，与该冷却夹套的该开口连通；
23.一进料器，与该进料腔室相连通且配置为供一原料进入该进料腔室内；以及
24.一推料组件，能够活动地设置于该进料腔室的一侧壁，其中，该推料组件被配置为将该原料从该进料腔室推抵至该加热腔室使得该原料被加热后在该沉积基板上形成一沉积物，且将该原料反应后的一残料从该加热腔室推抵至该残料腔室。
25.上述的设备，其中还包括至少一挡板，该挡板设置于该第一空间之中且位于该冷却夹套的该开口与该沉积装置之间。
26.上述的设备，其中该沉积基板具有相对于一中心轴向朝该加热腔室倾斜的一内壁面，且该内壁面上形成有一非平坦结构。
27.上述的设备，其中该非平坦结构为多个设置于该内壁面上的凸点。
28.上述的设备，其中该炉体还包括一气体供应装置。
29.据此，本实用新型的用于生产硅氧材料的连续式设备是利用该进料器以及该推料组件的设置，以连续地提供该原料至该加热腔室反应形成该沉积物并沉积在该沉积模块，又该沉积模块为可替换地相邻该炉体设置，可持续接收该原料反应后形成的沉积物。因此，本实用新型的用于生产硅氧材料的连续式设备可大幅地增加沉积效率，对相同的产出，热场可以更小，设备成本可以更低。
30.以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
附图说明
31.图1，为本实用新型一实施例的结构示意图；
32.图2a及图2b，为本实用新型另一实施例的沉积模块替换示意图。
33.其中，附图标记
34.10：炉体
35.11：加热腔室
36.111：第一侧
37.112：第二侧
38.12：进料腔室
39.121：侧壁
40.13：残料腔室
41.131：排气管
42.14：加热器
43.15：气体供应装置
44.20、20a、20b：沉积模块
45.21：冷却夹套
46.211：第一空间
47.212：开口
48.213：冷却通道
49.213a：入口端
50.214：冷却装置
51.215：斜壁
52.22：沉积装置
53.221：沉积基板
54.222：内壁面
55.223：非平坦结构
56.23：真空抽气装置
57.24：挡板
58.30：进料器
59.31：储料腔
60.32：进料通道
61.33：挡止件
62.40：推料组件
63.91：原料
64.92：残料
65.93：沉积物
具体实施方式
66.本文所使用的术语仅是基于阐述特定实施例的目的而并非限制本实用新型。除非上下文另外指明，否则本文所用单数形式“一”及“该”也可能包括多个多种形式。
67.本文所使用的方向性用语，例如上、下、左、右、前、后及其衍生词或同义词，乃涉及附图中的元件的方位，并非限制本实用新型，除非上下文另外明确记载。有关本实用新型的详细说明及技术内容，现就配合附图说明如下：
68.参阅图1，为本实用新型一实施例的结构示意图。本实用新型揭示一种用于生产硅氧材料的连续式设备，包括一炉体10、一沉积模块20、一进料器30以及一推料组件40。
69.该炉体10包括一加热腔室11、一进料腔室12、一残料腔室13、一加热器14以及一气体供应装置15，该进料腔室12与该加热腔室11的一第一侧111连通彼此平行地设置，该残料腔室13与该加热腔室11的一第二侧112连通并设置在该加热腔室11的该第二侧112的下方。
该加热器14设置于该加热腔室11的周围，例如可设置于该加热腔室11的下方及侧方，供该加热腔室11一稳定的热源。该进料器30与该进料腔室12相连通且提供一原料91进入该进料腔室12内，并藉由该推料组件40将该原料91推抵至该加热腔室11，通过该加热器14加热放置于该加热腔室11的该原料91，使该原料91形成一反应蒸气并沉积一沉积物93在该沉积模块20。其中，该加热器14加热该加热腔室11，使其温度大于1300℃。
70.该残料腔室13用于收集该原料91受加热反应而形成的一残料92且该残料腔室13包括一排气管131，该排气管131可将位于该残料腔室13的一废气排出，其中，该残料92是受到该推料组件40推抵至该残料腔室13。该气体供应装置15连通该进料腔室12，以提供一空气或一钝气，该钝气可为氩气或氮气。
71.详细而言，该加热腔室11与该进料腔室12是平行且连通的设置，因此，该进料器30连续地提供该原料91进入该进料腔室12之后，该推料组件40可以轻易地将该原料91从该进料腔室12推抵至该加热腔室11进行反应而沉积至该沉积模块20并形成该残料92，又该残料腔室13设置在该加热腔室11的该第二侧112的下方，该推料组件40将该残料92推离该加热腔室11而落入该残料腔室13，该加热腔室11可以连续的接收该原料91以进行反应，使用者也可在进行多次反应后再清除位于该残料腔室13的该残料92，大幅地增加沉积效率。
72.该沉积模块20相邻该加热腔室11设置且包括一冷却夹套21、一沉积装置22、一真空抽气装置23以及一挡板24，本实例中，该沉积模块20设置于该加热腔室11的上方，在其它实施例中，该沉积模块20可设置于该加热腔室11的侧方或后方，本实用新型在此不加以限制。该冷却夹套21相邻且连通地设置在该炉体10的该加热腔室11的一侧，该冷却夹套21定义出一第一空间211且该冷却夹套21包括一开口212、一冷却通道213以及一冷却装置214，该开口212连通该第一空间211以及该真空抽气装置23，该冷却装置214连通至该冷却通道213以提供一冷却流体。其中，该冷却通道213具有一入口端213a以及一出口端213b，该入口端213a连接该冷却装置214，以提供该冷却流体流入该冷却通道213，并且该冷却流体从该出口端213b流出，该冷却流体可以包括多种液体或气体的任意一种，举例来说，该冷却流体可以是水、冷却剂或空气。进一步地，该冷却夹套21的一斜壁215为相对于一中心轴朝该加热腔室11倾斜，其中，该斜壁215相对于垂直轴倾斜的角度可以为10
°
至80
°
之间。
73.该沉积装置22包括至少一沉积基板221，该沉积基板221相邻该加热腔室11设置且位于该第一空间211内并与该冷却夹套21热耦合，藉由该冷却夹套21冷却该沉积基板221。本实施例中，该沉积基板221为两个相对地设置在该第一空间211内且贴合于该冷却夹套21的该斜壁215，据此，该沉积基板221为倾斜地设置在该第一空间211内而具有一内壁面222，进一步地，该沉积基板221的该内壁面222形成有一非平坦结构223，该非平坦结构223可为多个凸点，其中，该多个凸点的形状可为相同或相异，该多个凸点之间的间距可以为相同或相异，该多个凸点的高度可为相同或相异。藉由该沉积基板221倾斜的设置以及该非平坦结构223可大幅增加该反应蒸气的沉积效率，其中该非平坦结构223可以使该反应蒸气更容易发生成核(nucleation)的现象。
74.该真空抽气装置23藉由该开口212与该第一空间211相连通，藉由运作该真空抽气装置23使该冷却夹套21处于一真空环境，该真空环境为小于10torr的真空状态。此外，该第一空间211与该加热腔室11连通，因此藉由该真空抽气装置23对该第一空间211抽气，可使位于该加热腔室11加热的该原料91形成的该反应蒸气往该第一空间211流动，以增加该反
应蒸气沉积在该沉积装置22的效果，亦可避免该反应蒸气窜流至该进料腔室12或该残料腔室13。藉此，可以最大化的沉积该原料91受加热而产生的该反应蒸气而收集到较多的该沉积物93。
75.该挡板24设置于该第一空间211之中且位于该冷却夹套21的该开口212与该沉积基板221之间，可降低该反应蒸气向上流窜的速度以增加该反应蒸气沉积在该第一空间211的时间，以提升沉积效率，且该反应蒸气亦可沉积在该挡板24上。
76.该进料器30连通至该进料腔室12且提供该原料91进入该进料腔室12内，该进料器30包括一储料腔31、一进料通道32以及一挡止件33。该储料腔31用于贮存该原料91，并该原料91藉由该进料通道32进入该进料腔室12，该挡止件33设置于该进料通道32上且具有一开启状态以及一关闭状态，操作者可藉由控制该挡止件33的启闭，决定是否让该原料91进入该进料腔室12或控制该原料91进入该进料腔室12的数量。其中，储料腔31可为漏斗状或锥状。
77.该推料组件40可活动地设置于该进料腔室12的一侧壁121，可将位于该进料腔室12的该原料91推抵至该加热腔室11，使得该原料91被该加热器14加热后在该沉积基板221上形成该沉积物93，并该推料组件40将该原料91反应后形成的该残料92从该加热腔室11推抵至该残料腔室13。
78.进一步举例说明本实用新型用于生产硅氧材料的连续式设备的操作模式，本实施例中，该原料91可为一硅粉体或一硅与二氧化硅混合粉体。
79.首先，该真空抽气装置23将该炉体10及该沉积模块20抽真空，并且该气体供应装置15依据该原料91的种类供应空气或钝气。该进料器30的该挡止件33控制位于该储料腔31的该原料91进入该进料腔室12，并藉由该推料组件40将该原料91推抵至该加热腔室11，通过该加热器14将该加热腔室11加热至一第一温度，若该原料91为该硅粉体，该气体供应装置15供应的是空气，使该硅粉体的表面形成二氧化硅层，使其变成该硅与二氧化硅混合粉体，若该原料91为该硅与二氧化硅混合粉体，则该气体供应装置15供应的是钝气。其中，该第一温度的范围为600℃至900℃。
80.接着该加热器14持续将该加热腔室11加热至一第二温度，使该硅与二氧化硅混合粉体产生反应，形成一一氧化硅并升华为一一氧化硅蒸气而沉积在该沉积模块20的该沉积装置22上而产生该沉积物93，并残留反应后的该残料92。其中，该第二温度的为大于1300℃。本实施例中，该沉积物为93为一一氧化硅沉积物。
81.该挡止件33持续该关闭状态，并该推料组件40将位于该加热腔室11的该残料92推抵至该残料腔室13，该挡止件33由该关闭状态转换为该开启状态，使该原料91落入该进料腔室12并重复前述步骤。
82.进一步参阅图2a及图2b，在本实用新型的另一实施例中，该沉积模块20为多个，是择一且可替换地相邻该炉体10设置，据此，可以在其中一个该沉积模块20沉积完全时，替换另一个未沉积的该沉积模块20，以增加沉积效率。
83.为说明本实用新型用于生产硅氧材料的连续式设备的操作模式，本实施例中，该沉积模块20被配置为两个，分别为沉积模块20a、20b，该沉积模块20a、20b可相互替换。在其他实施例中，该沉积模块20可为多个而可交互替换，其数量在此不加以限制。
84.首先，该真空抽气装置23将该炉体10及该沉积模块20a抽真空，并且该气体供应装
置15依据该原料91的种类供应空气或钝气。该进料器30的该挡止件33控制位于该储料腔31的该原料91进入该进料腔室12，并藉由该推料组件40将该原料91推抵至该加热腔室11，通过该加热器14将该加热腔室11加热至该第一温度，若该原料91为该硅粉体，该气体供应装置15供应的是空气，使该硅粉体的表面形成二氧化硅层，使其变成该硅与二氧化硅混合粉体，若该原料91为该硅与二氧化硅混合粉体，则该气体供应装置15供应的是钝气。
85.接着该加热器14持续将该加热腔室11加热至该第二温度，使该硅与二氧化硅混合粉体产生反应，形成该一氧化硅并升华为该一氧化硅蒸气而沉积在该沉积模块20a的该沉积装置22上而产生该沉积物93，并残留反应后的该残料92。
86.该气体供应装置15通入钝气，并关闭该真空抽气装置23，接着将该沉积模块20a替换为另一个该沉积模块20b，其中，该沉积模块20b为尚未沉积该一氧化硅的该沉积模块20。
87.该挡止件33持续处于该关闭状态，该推料组件40将位于该加热腔室11的该残料92推抵至该残料腔室13，该挡止件33由该关闭状态转换为该开启状态，使该原料91落入该进料腔室12并重复前述步骤。
88.藉由该沉积模块20a、20b为可替换的设计，在该沉积模块20a接收到足够的该一氧化硅蒸气而完成沉积时，可直接替换为未沉积该一氧化硅蒸气的该沉积模块20b(即新的沉积模块)，而可接续沉积该一氧化硅蒸气，不须先将该沉积模块20a上的该沉积物93取下即可继续沉积该一氧化硅蒸气，达到增加沉积效率的功效；同时，配合该推料组件40先将前次沉积的该残料92推离该加热腔室11而落入该残料腔室13，再同样地利用该推料组件40将新的该原料91推入该加热腔室11，达成连续生产的效果，大幅地增加沉积效率。
89.综上所述，本实用新型的用于生产硅氧材料的连续式设备藉由该进料器连续地提供该原料进入该进料腔室，并该推料组件将该原料推入该加热腔室进行反应而在该沉积模块形成该沉积物，接着该推料组件再将该原料反应后的该残料推入该残料腔室，并推入新的该原料进入该加热腔室进行反应，以达到连续沉积的效果。此外，通过该沉积模块为可替换的设计，可在该沉积模块沉积完全时，替换另一个未沉积的该沉积模块，以持续接收该原料反应后形成的该沉积物。相较于此，现有技术并未提供进料器、推料组件以及残料腔室的结构，且沉积设备并非如本实用新型的该沉积模块为可替换式，在沉积硅氧原料时需定时或不定时地将残料铲除并补充硅氧原料进行沉积，也需要在收集完沉积设备内的硅氧沉积物才能继续接收硅氧原料反应而产生的硅氧沉积物。因此，本实用新型的连续式设备可以连续提供沉积硅氧原料的步骤而更有效率且快速地将硅氧原料反应并收集硅氧沉积物。
90.当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

技术特征：

1.一种用于生产硅氧材料的连续式设备，其特征在于，包括：一炉体，包括一加热腔室、一连通于该加热腔室的一第一侧的进料腔室以及一连通于该加热腔室的一第二侧的残料腔室，其中，该进料腔室与该加热腔室彼此平行地设置，该残料腔室设置于该加热腔室下方；一沉积模块，相邻该加热腔室设置，该沉积模块包括：一冷却夹套，相邻该加热腔室设置且与该加热腔室相连通，该冷却夹套定义出一第一空间，且该冷却夹套包括与该第一空间连通的至少一开口；一沉积装置，包括至少一沉积基板，该沉积基板设置于该冷却夹套的该第一空间；以及一真空抽气装置，与该冷却夹套的该开口连通；一进料器，与该进料腔室相连通且配置为供一原料进入该进料腔室内；以及一推料组件，能够活动地设置于该进料腔室的一侧壁，其中，该推料组件被配置为将该原料从该进料腔室推抵至该加热腔室使得该原料被加热后在该沉积基板上形成一沉积物，且将该原料反应后的一残料从该加热腔室推抵至该残料腔室。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括至少一挡板，该挡板设置于该第一空间之中且位于该冷却夹套的该开口与该沉积装置之间。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该沉积基板具有相对于一中心轴向朝该加热腔室倾斜的一内壁面，且该内壁面上形成有一非平坦结构。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，该非平坦结构为多个设置于该内壁面上的凸点。5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该炉体还包括一气体供应装置。6.一种用于生产硅氧材料的连续式设备，其特征在于，包括：一炉体，包括一加热腔室、一连通于该加热腔室的一第一侧的进料腔室以及一连通于该加热腔室的一第二侧的残料腔室，其中，该进料腔室与该加热腔室彼此平行地设置，该残料腔室设置于该加热腔室下方；多个沉积模块，择一且能够替换地相邻该加热腔室设置，该沉积模块包括：一冷却夹套，相邻该加热腔室设置且与该加热腔室相连通，该冷却夹套定义出一第一空间，且该冷却夹套包括与该第一空间连通的至少一开口；一沉积装置，包括至少一沉积基板，该沉积基板设置于该冷却夹套的该第一空间；以及一真空抽气装置，与该冷却夹套的该开口连通；一进料器，与该进料腔室相连通且配置为供一原料进入该进料腔室内；以及一推料组件，能够活动地设置于该进料腔室的一侧壁，其中，该推料组件被配置为将该原料从该进料腔室推抵至该加热腔室使得该原料被加热后在该沉积基板上形成一沉积物，且将该原料反应后的一残料从该加热腔室推抵至该残料腔室。7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，还包括至少一挡板，该挡板设置于该第一空间之中且位于该冷却夹套的该开口与该沉积装置之间。8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，该沉积基板具有相对于一中心轴向朝该加热腔室倾斜的一内壁面，且该内壁面上形成有一非平坦结构。9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，该非平坦结构为多个设置于该内壁面上的凸点。
10.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，该炉体还包括一气体供应装置。

技术总结

一种用于生产硅氧材料的连续式设备，包括一炉体、一沉积模块、一进料器及一推料组件。该炉体包括一加热腔室、一进料腔室及一残料腔室。该沉积模块相邻该加热腔室设置且包括一冷却夹套、一沉积装置及一真空抽气装置，该冷却夹套包括至少一开口，该沉积装置包括至少一沉积基板，该真空抽气装置与该冷却夹套的该开口连通。该进料器供一原料进入该进料腔室内。该推料组件被配置为将该原料从该进料腔室推抵至该加热腔室使得该原料被加热后升华在该沉积基板上形成一沉积物，且将该原料反应后的一残料从该加热腔室推抵至该残料腔室。残料从该加热腔室推抵至该残料腔室。残料从该加热腔室推抵至该残料腔室。