CN111270219A - Ald加热炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种ALD加热炉，包括筒状腔体，筒状腔体的两端设置分别设置前炉门和后炉门，筒状腔体内部设置有导流腔，在前炉门处设置进气组件，所述进气组件包括一个导流腔门、外层均流板以及内层均流板，内腔门上与外层匀流板对应位置有凹陷，形成一个圆形的薄进气室。内、外层匀流板之间通过螺栓、垫片分开一定间隔，前炉门关闭状态下，内、外层匀流板与内腔体侧壁又形成一个方形进气室。内、外层匀流板上等距分步大小相同圆形气孔，内层匀流板孔径略小于外层匀流板，以便气流分散通过。通过均匀进气系统向衬底或其他反应基底均匀输送前驱体，从而使反应物快速覆盖衬底或上一原子层，有效提高材料生长的均匀性，使前驱体绝大部分用于成膜。
Description
技术领域
本发明涉及原子沉积技术领域，具体涉及一种ALD加热炉。
背景技术
传统的ALD装置需要将大量反应物导入反应腔室内，使衬底或上一原子层沉浸在前驱体的气氛中，但由于气流和真空限制，难以保证前驱体对整个衬底或上一原子层的全面覆盖，容易形成针孔等缺陷，造成前驱体与衬底或上一原子层接触不均匀，导致成膜均匀性差。同时由于反应不全，前驱体的大量充入造成气体大量残余，直接影响到整个周期成膜的速率，并且造成前驱体的浪费。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中前驱体与衬底或上一原子层接触的均匀性差、反应物利用率的和材料生长周期长导致的沉积效率低下的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种ALD加热炉，包括筒状腔体，筒状腔体的两端设置分别设置前炉门和后炉门，筒状腔体内部设置有导流腔，导流腔的外壁设置有加热组件对导流腔内部进行加热，导流腔的底部设置支撑部件对导流腔进行支撑，导流腔内设置有舟体用于放置硅片，其特征在于：在前炉门处设置进气组件，所述进气组件包括一个导流腔门、外层均流板以及内层均流板，所述导流腔门上设置有锥形凹陷部，在导流腔门上还设置有多个进气口，在导流腔门内部设置有气体通道，气体通道连接进气口，并且在锥形凹陷部的顶点处汇合；外层均流板上设置有透气孔，外层均流板贴合设置在导流腔门上，外层均流板位于与锥形凹陷部对应，内层均流板通过固定住设置导流腔门上，其与外层均流板之间存在间隙，内层均流板上也设置透气孔，且其孔径小于外层均流板孔径；导流腔门与导流腔可以贴合从而在导流腔内形成密闭腔体。
进一步的，所述舟体的尾端连接一个口径逐渐减少的锥形内罩，锥形内罩连接第一排气管，第一排气管穿过尾端的炉门，锥形内罩与舟体端部之间设置一个与均流板，均流板设置矩阵设置多个透气孔。
进一步的，所述导流腔尾端连接一个口径逐渐减少的锥形外罩，锥形外罩连接第二排气管，第二排气管穿过尾端的炉门，且第一排气管位于第二排气管内侧，锥形内罩位于锥形外罩内侧。
进一步的，所述舟体的顶部以及侧壁之间与导流腔内壁之间设置有间隙形成气流通道。
进一步的，所述导流腔的前端部下方设置调节螺母，调节螺母用于调整导流腔前端上下位置。
进一步的，所述导流腔的前端部两侧也设置调节螺母，调节螺母用于调整导流腔前端左右位置。
进一步的，所述导流板与舟体的轴心垂直设置。
进一步的，在前炉门上设置有多个导向柱，导流腔门设置在导向柱上，在导向柱上设置有弹簧，弹簧两端分别与前炉门和导流腔门相抵；所述导流腔的前端也设置有进气口，该进气口通过管道接入反应气体；导流腔上进气口与导流腔门上的进气口位置对应。
从上述技术方案可以看出本发明具有以下优点：通过均匀进气系统向衬底或其他反应基底均匀输送前驱体，从而使反应物快速覆盖衬底或上一原子层，有效提高材料生长的均匀性，使前驱体绝大部分用于成膜，减少了前驱体的浪费，缩短薄膜生长周期，提高生长效率；均流板有效的保证在抽真空时气体能够平稳均匀的流出，不易有紊流的情况发生，保证镀膜厚度的均匀；此外，舟体内部和舟体外部均形成气流通道，在相同负压抽取的时候，舟体内压力要大于舟与导流腔之间的压力，使得舟内的压力是向舟与导流腔之间的空隙扩散的，舟体与导流腔空隙中形成的粉尘颗粒就不会往舟内空间扩散，而是最直接通过双层锥形罩体的尾部被抽走，减少污染电池片。
附图说明
图1为本发明的半剖图；
图2为本发明中进气组件的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做具体说明。
如图1和图2所示，本身发明的ALD加热炉包括筒状腔体42，筒状腔体42的两端设置有炉门，其内部设置有导流腔33，导流腔33的外壁设置有加热组件31对导流腔内部进行加热，导流腔的底部设置支撑部件41对导流腔进行支撑，导流腔内设置有舟体32用于放置硅片。在前炉门46处设置进气组件47，所述进气组件47包括一个导流腔门473、外层均流板474以及内层均流板475，所述导流腔门473上设置有锥形凹陷部472，在导流腔门上还设置有多个进气口471，在导流腔门内部设置有气体通道，气体通道连接进气口，并且在锥形凹陷部的顶点476处汇合；外层均流板474上设置有透气孔，外层均流板474贴合设置在导流腔门473上，外层均流板474位于与锥形凹陷部对应，内层均流板475通过固定柱设置导流腔门上，其与外层均流板之间存在间隙，内层均流板475上也设置透气孔，且其孔径小于外层均流板孔径；导流腔门473与导流腔可以贴合从而在导流腔内形成密闭腔体。
作业时，前炉门关闭，内腔门与内腔体前端接触，弹簧压缩，内腔门与内腔体前端紧密贴合，保证内腔成为密封空间。前驱体通过真空管路接到内腔门进气孔，沿内腔门内部管路进入外层匀流板与内腔门间进气室，实现第一级扩散匀流，后通过外层匀流板第二级匀流，最后通过内层匀流板。前驱体通过三级匀流进入内腔体，保证了前驱体的均匀通入。
所述舟体32的尾端连接一个口径逐渐减少的锥形内罩35，锥形内罩35连接第一排气管36，第一排气管36穿过尾端的炉门43，锥形内罩35与舟体端部之间设置一个与均流板34，均流板34设置矩阵设置多个透气孔。均流板有效的保证在抽真空时气体能够平稳均匀的流出，不易有紊流的情况发生，保证镀膜厚度的均匀。所述导流腔尾端连接一个口径逐渐减少的锥形外罩36，锥形外罩36连接第二排气管38，第二排气管38穿过尾端的炉门，且第一排气管位于第二排气管内侧，锥形内罩35位于锥形外罩内侧。在炉门43上设置一个总的排气管39，第一排气管、第二排气管均位于其中。所述舟体32的顶部以及侧壁之间与导流腔内壁之间设置有间隙形成气流通道。所述导流腔的前端部下方设置调节螺母40，调节螺母40用于调整导流腔前端上下位置。所述导流腔的前端部两侧也设置调节螺母，调节螺母用于调整导流腔前端左右位置。所述均流板与舟体的轴心垂直设置。
在前炉门上设置有多个导向柱，导流腔门设置在导向柱上，在导向柱上设置有弹簧477，弹簧两端分别与前炉门和导流腔门相抵；所述导流腔的前端44处也设置有进气口45，该进气口通过管道接入反应气体；导流腔上进气口45与导流腔门上的进气口位置对应。
Claims (8)
1.一种ALD加热炉，包括筒状腔体，筒状腔体的两端设置分别设置前炉门和后炉门，筒状腔体内部设置有导流腔，导流腔的外壁设置有加热组件对导流腔内部进行加热，导流腔的底部设置支撑部件对导流腔进行支撑，导流腔内设置有舟体用于放置硅片，其特征在于：在前炉门处设置进气组件，所述进气组件包括一个导流腔门、外层均流板以及内层均流板，所述导流腔门上设置有锥形凹陷部，在导流腔门上还设置有多个进气口，在导流腔门内部设置有气体通道，气体通道连接进气口，并且在锥形凹陷部的顶点处汇合；外层均流板上设置有透气孔，外层均流板贴合设置在导流腔门上，外层均流板位于与锥形凹陷部对应，内层均流板通过固定住设置导流腔门上，其与外层均流板之间存在间隙，内层均流板上也设置透气孔，且其孔径小于外层均流板孔径；导流腔门与导流腔可以贴合从而在导流腔内形成密闭腔体。
2.根据权利要求1所述的ALD加热炉，其特征在于：所述舟体的尾端连接一个口径逐渐减少的锥形内罩，锥形内罩连接第一排气管，第一排气管穿过尾端的炉门，锥形内罩与舟体端部之间设置一个与均流板，均流板设置矩阵设置多个透气孔。
3.根据权利要求2所述的稳流ALD加热炉，其特征在于：所述导流腔尾端连接一个口径逐渐减少的锥形外罩，锥形外罩连接第二排气管，第二排气管穿过尾端的炉门，且第一排气管位于第二排气管内侧，锥形内罩位于锥形外罩内侧。
4.根据权利要求3所述的稳流ALD加热炉，其特征在于：所述舟体的顶部以及侧壁之间与导流腔内壁之间设置有间隙形成气流通道。
5.根据权利要求4所述的稳流ALD加热炉，其特征在于：所述导流腔的前端部下方设置调节螺母，调节螺母用于调整导流腔前端上下位置。
6.根据权利要求5所述的稳流ALD加热炉，其特征在于：所述导流腔的前端部两侧也设置调节螺母，调节螺母用于调整导流腔前端左右位置。
7.根据权利要求6所述的稳流ALD加热炉，其特征在于：所述导流板与舟体的轴心垂直设置。
8.根据权利要求1所述的稳流ALD加热炉，其特征在于：在前炉门上设置有多个导向柱，导流腔门设置在导向柱上，在导向柱上设置有弹簧，弹簧两端分别与前炉门和导流腔门相抵；所述导流腔的前端也设置有进气口，该进气口通过管道接入反应气体；导流腔上进气口与导流腔门上的进气口位置对应。
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