CN216947194U - 一种ald镀膜设备的真空结构及ald镀膜设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种ALD镀膜设备的真空结构及ALD镀膜设备，涉及原子层沉积设备技术领域。其中，这种真空结构包含箱体组件和箱体组件。箱体组件包括设置有反应腔、供料孔和排料孔的工艺箱体。真空组件包括连通于排料孔的第一排料管、分别连通于第一排料管的第一真空阀和第二真空阀、接合于第一真空阀的第一真空泵，以及接合于第二真空阀的第二真空泵。其中，第一真空泵和第二真空泵分别用以抽取第一种前驱体和第二种前驱体。通过第一真空泵和第二真空泵分别通过排料管抽取反应腔内的前驱体A和前驱体B，从而避免了前驱体A和前驱体B在真空泵中发生反应，大大延长了真空结构的使用寿命，具有很好的实际意义。

Description

一种ALD镀膜设备的真空结构及ALD镀膜设备

技术领域

本实用新型涉及原子层沉积设备技术领域，具体而言，涉及一种ALD镀膜设备的真空结构及ALD镀膜设备。

背景技术

原子层沉积(Atomic layer deposition)是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的方法。在原子层沉积过程中，新一层原子膜的化学反应是直接与之前一层相关联的，这种方式使每次反应只沉积一层原子。并且，沉积层具有极均匀的厚度和优异的一致性。

一个ALD镀膜过程至少包含：(1)通入前躯体A；(2)对反应腔室抽真空以清除反应腔室内的前驱体A，使其晶圆盘表面吸附一层前驱体A；(3)通入前躯体B；(4)对反应腔室抽真空以清除反应腔室内的前驱体B，使晶圆盘表面的前驱体A和前驱体B进行反应，从而在晶圆盘表面镀上一层需要的原子层。

在这个过程中，在这个过程中需要数次反应腔内抽真空。当前的真空结构使用寿命较短，在使用一段时间后就容易放生故障，需要频繁检修，或者拆下来清洗。

有鉴于此，申请人在研究了现有的技术后特提出本申请。

实用新型内容

本实用新型提供了一种ALD镀膜设备的真空结构及ALD镀膜设备，旨在改善上述技术问题。

第一方面、

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种ALD镀膜设备的真空结构，其包含箱体组件和真空组件。

箱体组件包括用以进行镀膜工艺的工艺箱体。工艺箱体设置有反应腔，以及用以连通反应腔和外部供料设备的供料孔，以及连通反应腔的排料孔。真空组件包括连通于排料孔的第一排料管、分别连通于第一排料管的第一真空阀和第二真空阀、接合于第一真空阀的第一真空泵，以及接合于第二真空阀的第二真空泵。其中，第一真空泵和第二真空泵分别用以抽取第一种前驱体和第二种前驱体。

第二方面、

本实用新型实施例提供一种ALD镀膜设备,其包含第一方面任意一段所说的一种ALD镀膜设备的真空结构。

通过采用上述技术方案，本实用新型可以取得以下技术效果：

发明人通过大量研究发现，前驱体A和前驱体B会在真空泵中发生反应从而导致真空泵损坏，需要频繁维修。本实用新型实施例通过第一真空泵和第二真空泵分别通过排料管抽取反应腔内的前驱体A和前驱体B，从而避免了前驱体A和前驱体B在真空泵中发生反应，大大延长了真空结构的使用寿命，具有很好的实际意义。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是真空结构的轴测图

图2是真空结构的轴测图(隐藏外置箱体)

图3是箱体组件的爆炸图

图4是箱体组件的爆炸图(隐藏外置箱体)

图5是工艺箱体的爆炸图

图6是工艺箱体的爆炸图(隐藏箱主体)

图中标记：1-外置箱体、2-抽气管、3-第三真空泵、4-第四真空阀、5- 工艺箱体、6-第三真空阀、7-第一排料管、8-第二真空泵、9-第二真空阀、 10-第一真空阀、11-第一真空泵、12-插板阀、13-物料口、14-排料口、15- 密封面、16-供料孔、17-连接板、18-波纹管、19-供料管、20-第一快拆构件、 21-主体盖、22-均流板、23-箱主体、24-排料孔、25-均流通孔、26-出料孔、 27-挡板、28-供料槽。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

实施例一、

由图1至图6所示，本实用新型实施例提供了一种ALD镀膜设备的真空结构，其包含箱体组件和真空组件。

箱体组件包括用以进行镀膜工艺的工艺箱体5。工艺箱体5设置有反应腔，以及用以连通反应腔和外部供料设备的供料孔16，以及连通反应腔的排料孔24。真空组件包括连通于排料孔24的第一排料管7、分别连通于第一排料管7的第一真空阀10和第二真空阀9、接合于第一真空阀10的第一真空泵11，以及接合于第二真空阀9的第二真空泵8。其中，第一真空泵11和第二真空泵8分别用以抽取第一种前驱体和第二种前驱体。优选地，真空组件还包括配置于第一排料管7的第三真空阀6。第三真空阀6用切换第一排料管7和排料孔24的连通状态。更为优选的，所述供料孔16的数量为两个；分别用以向所述反应腔内输送前驱体A和前驱体B。所述工艺箱体5设置有两个物料口13；所述两个物料口13分别用以放置工件和取出工件。

发明人通过大量研究发现，前驱体A和前驱体B会在真空泵中发生反应从而导致真空泵损坏，需要频繁维修。即使在真空泵前方安装过滤装置，将其中一种前驱体过滤掉，但是过滤装置会影响排料管道中流体的流速，大大降低抽真空速度，并且过滤装置也需要频繁更换以保证过滤效果。

有鉴于此，本实用新型实施例通过第一真空阀10和第二真空阀9分别通过排料管抽取反应腔内的前驱体A和前驱体B，从而避免了前驱体A和前驱体B在真空泵中发生反应，大大延长了真空结构的使用寿命，具有很好的实际意义。

如图1和图3所示，在上述实施例的基础上，本实用新型一可选的实施例中，真空结构还包括外置箱体1。外置箱体1设置有容纳工艺箱体5的容纳腔，以及连通于容纳腔的抽气孔。真空结构还包括连通于抽气孔的抽气管 2、接合于抽气管2的第四真空阀4，以及接合于第四真空阀4的第三真空泵 3。优选的，箱体组件包括接合于外置箱体1的插板阀12。插板阀12用以密封物料口13。其中，所述第一真空阀10、所述第二真空阀9、所述第三真空阀6和第四真空阀4均为真空挡板27阀。

如图3所示，外置箱体1设置有和两个物料口13相对应的两个连接开口，用以连接加热箱和冷却箱。从而实现镀膜后的工件直接移动到冷却腔中进行冷却，然后将加热腔内的工件移入反应腔中进行镀膜。使得工艺腔大部分时间均处于镀膜状态，从而提高效率。外置箱体1还设置有用以取放所述工艺箱体5的检修口，以及用以罩住所述检修口的检修门。

如图3和图4所示，在上述实施例的基础上，本实用新型一可选的实施例中，箱体组件包括设置有连接通孔的连接板17、两端分别密封接合于连接通孔和外置箱体1箱壁的波纹管18，以及密封接合于连接通孔且穿过波纹管 18向外置箱体1外部延伸的供料管19。供料管19用以连接外部供料设备。工艺箱体5设置有密封面15，供料孔16设置于密封面15。箱体组件还包括第一快拆构件20。第一快拆构件20用以将连接板17可拆卸的配置于密封面15，从而让连接通孔和供料孔16密封连接。

具体的，第一快拆构件20包括一根中间设置有夹持位的螺柱，以及分别螺纹连接于所述螺柱两端的两根顶杆，通过旋转顶杆和螺柱，使得伸缩顶紧构件伸长，从而将连接板17顶接在工艺腔体上，从而实现密封连接。通过第一快拆构件20和连接件能够实现供料管19和供料孔16之间快速的密封连接。

如图5和图6所示，在上述实施例的基础上，本实用新型一可选的实施例中，工艺箱体5包括箱主体23和主体盖21。箱主体23设置有反应腔，以及连通反应腔的盖板孔。主体盖21可拆卸的接合于盖板孔。主体盖21设置有供料孔16。主体盖21朝向反应腔的一侧设置有连通于供料孔16的供料槽 28。箱体组件还包括配置于主体盖21用以罩住供料槽28的挡板27。挡板27 上设置有多个出料孔26。优选的，箱体组件还包括配置于主体盖21的均流板22。均流板22上分布有多个均流通孔25，用以使出料孔26流出的前驱体均匀充满反应腔。

具体的，均流板22的数量为两个，层叠安装在主体盖21上。通过供料槽28和均流板22的设置，当前驱体从供料孔16中进入时，会先充满供料槽 28，然后从挡板27上的出料孔26中流出。使得前驱体能够从主体盖21上的多个位置同时流出，分布更加均匀。在挡板27下方设置有均流板22，前驱体会流经均流板22，均流板22为网状结构，能够让流经均流板22的前驱体更加均匀的充满整个反应腔，具有很好的实际意义。

如图4至图6所示，在上述实施例的基础上，本实用新型一可选的实施例中，连接板17上设置两个连接通孔。箱体组件包含两个波纹管18和两个供料管19。两个波纹管18分别密封接合于外置箱体1的箱壁以及两个连接通孔中的一个。两个供料管19分别嵌置于两个波纹管18中的一个且分别密封接合于两个连接通孔中的一个。主体盖21设置有两个供料孔16，以及分别连通于两个供料孔16中的一个的两个供料槽28。其中，两个供料孔16分别和两个连接通孔相对应。箱体组件包括两个挡板27。两个挡板27分别用以罩住两个供料槽28中的一个。

具体的，通过连接板17能够将两个供料管19同时密封连接到反应腔中，大大简化了供料管19和工艺箱体5之间的拆装步骤，具有很好的实际意义。

如图3和图5所示，在上述实施例的基础上，本实用新型一可选的实施例中，外置箱体1的底部设置有排料口14。第一排料管7密封接合于排料口 14。排料孔24设置于工艺箱体5的底部，以使工艺箱体5放置于容纳腔内时，能够在重力作用下密封接合于排料口14，从而连通于第一排料管7。具体的，工艺箱体5和第一排料管7之间通过工艺箱体5自身的重力下压，即可实现，结构简单，方便拆装，具有很好的实际意义。优选的，在工艺腔体和容纳腔之间设置有能够伸缩的伸缩顶紧构件进行支撑，以使工艺腔体更加紧密的贴合于容纳腔的底部，进一步提高密封效果。

实施例二、

本实用新型实施例提供一种ALD镀膜设备,其包含实施例一任意一段所说的一种ALD镀膜设备的真空结构。

发明人通过大量研究发现，前驱体A和前驱体B会在真空泵中发生反应从而导致真空泵损坏，需要频繁维修。本实用新型实施例通过第一真空阀10 和第二真空阀9分别通过排料管抽取反应腔内的前驱体A和前驱体B，从而避免了前驱体A和前驱体B在真空泵中发生反应，大大延长了真空结构的使用寿命，具有很好的实际意义。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种ALD镀膜设备的真空结构，其特征在于，包含：

箱体组件，包括用以进行镀膜工艺的工艺箱体(5)；所述工艺箱体(5)设置有反应腔，以及用以连通所述反应腔和外部供料设备的供料孔(16)，以及连通所述反应腔的排料孔(24)；

真空组件，包括连通于所述排料孔(24)的第一排料管(7)、分别连通于所述第一排料管(7)的第一真空阀(10)和第二真空阀(9)、接合于所述第一真空阀(10)的第一真空泵(11)，以及接合于所述第二真空阀(9)的第二真空泵(8)；

其中，所述第一真空泵(11)和所述第二真空泵(8)分别用以抽取第一种前驱体和第二种前驱体。

2.根据权利要求1所述的一种ALD镀膜设备的真空结构,其特征在于,所述工艺箱体(5)设置有两个物料口(13)；所述两个物料口(13)分别用以放置工件和取出工件。

3.根据权利要求1所述的一种ALD镀膜设备的真空结构,其特征在于,所述真空结构还包括外置箱体(1)；所述外置箱体(1)设置有容纳所述工艺箱体(5)的容纳腔，以及连通于所述容纳腔的抽气孔；

所述真空结构还包括连通于所述抽气孔的抽气管(2)、接合于所述抽气管(2)的第四真空阀(4)，以及接合于所述第四真空阀(4)的第三真空泵(3)。

4.根据权利要求3所述的一种ALD镀膜设备的真空结构,其特征在于，所述箱体组件包括设置有连接通孔的连接板(17)、两端分别密封接合于所述连接通孔和外置箱体(1)箱壁的波纹管(18)，以及密封接合于所述连接通孔且穿过所述波纹管(18)向所述外置箱体(1)外部延伸的供料管(19)；所述供料管(19)用以连接外部供料设备；

所述工艺箱体(5)设置有密封面(15)，所述供料孔(16)设置于所述密封面(15)；所述箱体组件还包括第一快拆构件(20)；所述第一快拆构件(20)用以将所述连接板(17)可拆卸的配置于所述密封面(15)，从而让所述连接通孔和所述供料孔(16)密封连接。

5.根据权利要求4所述的一种ALD镀膜设备的真空结构,其特征在于,所述工艺箱体(5)包括箱主体(23)和主体盖(21)；所述箱主体(23)设置有所述反应腔，以及连通所述反应腔的盖板孔；所述主体盖(21)可拆卸的接合于所述盖板孔；所述主体盖(21)设置有所述供料孔(16)；所述主体盖(21)朝向所述反应腔的一侧设置有连通于所述供料孔(16)的供料槽(28)；

所述箱体组件还包括配置于所述主体盖(21)用以罩住所述供料槽(28)的挡板(27)；所述挡板(27)上设置有多个出料孔(26)。

6.根据权利要求5所述的一种ALD镀膜设备的真空结构,其特征在于,所述箱体组件还包括配置于所述主体盖(21)的均流板(22)；所述均流板(22)上分布有多个均流通孔(25)，用以使所述出料孔(26)流出的前驱体均匀充满所述反应腔。

7.根据权利要求5所述的一种ALD镀膜设备的真空结构,其特征在于,所述连接板(17)上设置两个所述连接通孔；所述箱体组件包含两个所述波纹管(18)和两个所述供料管(19)；两个所述波纹管(18)分别密封接合于所述外置箱体(1)的箱壁以及两个所述连接通孔中的一个；两个所述供料管(19)分别嵌置于两个所述波纹管(18)中的一个且分别密封接合于两个所述连接通孔中的一个；所述主体盖(21)设置有两个所述供料孔(16)，以及分别连通于所述两个供料孔(16)中的一个的两个供料槽(28)；其中，两个所述供料孔(16)分别和两个所述连接通孔相对应；

所述箱体组件包括两个挡板(27)；两个所述挡板(27)分别用以罩住两个所述供料槽(28)中的一个。

8.根据权利要求3所述的一种ALD镀膜设备的真空结构,其特征在于,所述外置箱体(1)的底部设置有排料口(14)；所述第一排料管(7)密封接合于所述排料口(14)；

所述排料孔(24)设置于所述工艺箱体(5)的底部，以使所述工艺箱体(5)放置于所述容纳腔内时，能够在重力作用下密封接合于所述排料口(14)，从而连通于所述第一排料管(7)。

9.根据权利要求3至8任意一项所述的一种ALD镀膜设备的真空结构,其特征在于,所述工艺箱体(5)设置有用以取放物料的物料口(13)；

所述箱体组件包括接合于所述外置箱体(1)的插板阀(12)；所述插板阀(12)用以密封所述物料口(13)。

10.一种ALD镀膜设备,其特征在于,包含权利要求1至9任意一项所说的一种ALD镀膜设备的真空结构。

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