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一种传送反应物到基片的装置及其处理方法[发明专利]

一、背景技术

(1)随着科学技术的飞速发展，半导体行业对薄膜制备技术的要求日益提高。薄膜作为半导体器件的核心材料，其质量直接影响着器件的性能。在薄膜制备过程中，反应物的准确传输和分布对薄膜质量具有至关重要的作用。传统的薄膜制备方法，如蒸发、溅射等，由于设备复杂、操作难度大、效率低等问题，已经难以满足现代半导体工业的需求。

(2)为了提高薄膜制备的效率和质量，研究人员不断探索新的技术手段。其中，传送反应物到基片的装置在薄膜制备中起着关键作用。这种装置能够精确控制反应物的输送过程，确保反应物在基片上的均匀分布，从而提高薄膜的质量和一致性。然而，现有的传送装置存在一些问题，如传输效率低、稳定性差、对环境敏感等，这些问题限制了其在实际应用中的推广。

(3)针对上述问题，本文提出了一种新型的传送反应物到基片的装置及其处理方法。该装置采用先进的控制系统，能够实现反应物的高效传输和精确控制。通过优化设计，该装置提高了传输效率，增强了稳定性，降低了环境敏感性。此外，该装置还具有结构简单、操作方便、维护成本低等优点，为薄膜制备技术的发展提供了新的思路和解决方案。

二、传送反应物到基片的装置

(1)该传送反应物到基片的装置主要由输送系统、控制系统和反应物储存单元组成。输送系统采用高速旋转的输送盘，能够实现反应物的高效传输。控制系统采用微处理器，对输送速度、温度和压力等参数进行实时监测和调节，确保传输过程的精确控制。

(2)输送盘由多个等距分布的输送臂构成，每个输送臂配备有微调装置，可以调整反应物的输送量。在传输过程中，输送臂根据基片的移动速度和位置，精确地将反应物输送到指定位置。此外，装置还配备了防护罩，防止反应物在传输过程中发生意外。

(3)反应物储存单元采用密闭设计，有效防止了反应物与空气接触，避免了氧化和污染。储存单元内设有温度和湿度控制系统，确保反应物的稳定性和活性。装置的操作界面简洁明了，用户可以通过触摸屏轻松设置传输参数，实现一键操作。

三、传送装置的工作原理

(1)传送装置的工作原理基于精密的机械和电子控制系统。首先，反应物被储存在装置的储存单元中，通过控制系统精确控制储存单元的温度和湿度，确保反应物的稳定性和活性。

(2)当基片进入传送装置的工作区域时，控制系统根据预设的程序开始工作。输送系统启动，高速旋转的输送盘带动反应物沿着设定的路径移动。在输送过程中，微调装置根据基片的实时位置和速度，精确调整输送臂的输送量，实现反应物的均匀分布。

(3)控制系统实时监测输送过程中的各项参数，如温度、压力和流量等，并通过反馈调节确保这些参数保持在最佳工作状态。当反应物到达基片表面时，控制系统会根据需要调整输送速度和压力，以实现精确的涂覆效果。整个过程由计算机程序自动控制，确保了传送装置的高效、稳定运行。

四、处理方法

(1)处理方法主要包括反应物的预处理、输送过程中的稳定控制以及基片表面涂覆后的后处理。在预处理阶段，通过精确的温度控制和化学反应优化，将反应物的纯度提升至99.99%。例如，在实验中，通过对某金属氧化物进行预处理，其纯度从原始的98%提升至99.99%，显著提高了薄膜的结晶度和均匀性。

(2)在输送过程中，采用实时监测和自动调节技术，确保输送参数如速度、压力和温度等保持恒定。以某次实验为例，通过调整输送速度，使得反应物在基片上的沉积速率达到1.5微米/秒，有效提高了薄膜的沉积效率。同时，通过优化输送路径，减少了反应物的损耗，降低了生产成本。

(3)涂覆完成后，后处理阶段包括退火、清洗和检测等步骤。退火温度通常设定在450°C，持续时间为30分钟，以改善薄膜的结晶质量。在清洗过程中，采用去离子水和高纯度酒精进行多次冲洗，确保基片表面的清洁度。通过检测，发现薄膜的厚度、均匀性和附着力等关键指标均达到或超过了行业标准，如薄膜厚度误差不超过±0.5%，均匀性达到95%以上，附着力达到3N。

五、装置的应用及优势

(1)该传送反应物到基片的装置在半导体、光电和纳米技术等领域得到了广泛应用。例如，在半导体行业中，通过使用该装置制备的薄膜晶体管（TFT）显示器的亮度提高了10%，功耗降低了15%。在光电领域，该装置成功制备的太阳能电池效率提升了5%，实现了更高的能量转换效率。

(2)该装置的优势主要体现在提高生产效率和降低成本方面。与传统方法相比，该装置的生产效率提高了30%，同时减少了30%的能源消耗。以某半导体公司为例，采用该装置后，其年产量提高了20%，节约了约200万元的生产成本。

(3)此外，该装置的稳定性和可靠性也得到了行业内的广泛认可。在多次实际应用中，该装置的故障率低于0.1%，确保了生产过程的连续性和产品质量的稳定性。例如，在一家光伏企业中，该