双腔原子层沉积进气结构的制作方法

1.本实用新型涉及真空薄膜制备技术领域，尤其是一种双腔原子层沉积进气结构。


背景技术：

2.原子层沉积为目前先进的薄膜沉积技术。当前原子层沉积多为单一平面如硅晶圆的表面沉积。腔室较小，前驱体扩散难度较小。
3.如果沉积大批量样品时只单纯扩大其结构，扩散距离的增长，容易使腔体内的前驱体处气体分布不均，进而造成产品各生长面薄膜厚度出现不均一性；同时，单腔室热盘加热结构不易扩大，在空间上加热不均匀；热盘或单腔结构不易维护，内加热会造成气流死角过多，在沉积过程中产生大量颗粒。


技术实现要素：

4.本技术人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的双腔原子层沉积进气结构，具有内外两个腔室，两个腔室分别提供加热和抽气功能，并增设了立体式的匀气结构，从而提高气体的扩散性。
5.本实用新型所采用的技术方案如下：
6.一种双腔原子层沉积进气结构，包括嵌套设置的外腔室和内腔室，
7.所述外腔室底部设有加热器、载物台，
8.所述内腔室位于载物台上，内腔室的两端分别设有抽气管、前驱体扩散器，所述前驱体扩散器的端部安装有匀气组件，匀气组件包括若干个轴向叠加的匀气片。
9.作为上述技术方案的进一步改进：
10.所述前驱体扩散器包括同轴设置的连接法兰、顶部法兰，匀气片叠加设置在连接法兰和顶部法兰之间。
11.所述匀气片面向顶部法兰的一侧还安装有法兰片。
12.所述法兰片上安装有管接头。
13.顶部法兰上的管接头从顶部法兰圆心处垂直引出，法兰片上的管接头垂直于前驱体扩散器轴线引出，且相邻法兰片上的管接头交错设置。
14.所有管接头在前驱体扩散器圆周环形阵列。
15.匀气片数量范围1-10片，每个匀气片上设有气孔，气孔同轴设置或交错设置。
16.所述内腔室的前驱体扩散器的设置为锥形，前驱体扩散器安装于锥形的尖端位置。
17.所述抽气管与内腔室相连的一端带有楔形口，抽气管背离内腔室的一端贯穿外腔室底壁伸出。
18.所述外腔室的加热温度范围上限为300摄氏度。
19.本实用新型的有益效果如下：
20.本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，外腔室带有加热结构，内部还设有载物台，
内腔室具有独立的抽气结构，内腔室的前端带有锥形的前驱体扩散器，前驱体扩散器的前端有匀气组件，能够在气体注入前驱体扩散器的同时，增强前驱体源的扩散性。
21.本实用新型改进了原子层沉积的放大问题，双腔室结构能够均匀加热，并减少扩散死角，增强维护性。
22.本实用新型中加入独立的前驱体扩散腔室，通过匀气，提升腔室的源扩散情况，改善薄膜均匀性。
23.匀气结构为多片匀气片叠加设置，每个匀气片上都有气孔，这些匀气片堆叠后，气孔之间形成立体的通道，多个气孔通道有利于源扩散，而且能够根据实际工况，调节匀气片的数量，从而达到扩散最优解。
24.本实用新型用于催化材料制备、半导体材料制备、太阳能光伏器件等多种用途。
附图说明
25.图1为本实用新型的整体结构示意图。
26.图2为本实用新型另一视角的整体结构示意图。
27.图3为本实用新型中的内腔室结构示意图。
28.图4为本实用新型的匀气结构示意图。
29.图5为本实用新型的匀气结构另一视角的示意图。
30.图6为本实用新型的整体剖视图。
31.图7为图6的a部放大图用于体现匀气结构的剖视结构。
32.其中：1、外腔室；2、内腔室；3、加热器；4、载物台；5、匀气组件；
33.201、抽气管；202、前驱体扩散器；
34.501、匀气片；502、连接法兰；503、顶部法兰；504、法兰片；505、管接头；203、楔形口。
具体实施方式
35.下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
36.如图1-图7所示，本实施例的双腔原子层沉积进气结构，包括嵌套设置的外腔室1和内腔室2，
37.外腔室1底部设有加热器3、载物台4，
38.内腔室2位于载物台4上，内腔室2的两端分别设有抽气管201、前驱体扩散器202，前驱体扩散器202的端部安装有匀气组件5，匀气组件5包括若干个轴向叠加的匀气片501。
39.前驱体扩散器202包括同轴设置的连接法兰502、顶部法兰503，匀气片501叠加设置在连接法兰502和顶部法兰503之间。
40.匀气片501面向顶部法兰503的一侧还安装有法兰片504。
41.法兰片504上安装有管接头505。
42.顶部法兰503上的管接头505从顶部法兰503圆心处垂直引出，法兰片504上的管接头505垂直于前驱体扩散器202轴线引出，且相邻法兰片504上的管接头505交错设置。
43.所有管接头505在前驱体扩散器202圆周环形阵列。
44.匀气片501数量范围1-10片，每个匀气片501上设有气孔，气孔同轴设置或交错设
置。
45.内腔室2的前驱体扩散器202的设置为锥形，前驱体扩散器202安装于锥形的尖端位置。
46.抽气管201与内腔室2相连的一端带有楔形口203，抽气管201背离内腔室2的一端贯穿外腔室1底壁伸出。
47.外腔室1的加热温度范围上限为300摄氏度。
48.本实施例的具体结构及工作过程如下：
49.如图1和图2所示，为本实用新型的一个实施例的整体示意图，包括外腔室1和内腔室2。其中外腔室1作为外壳，底部有底座支撑，在外腔室1的底壁上设有加热器3，加热器3上设置载物台4，加热器3加热时，与载物台4一起释放热能，加热器3和载物台4均与内腔室2的底壁大小相似，增大热传导面积，保证热传导的均匀性和传导速度。
50.内腔室2分为首尾两端，其尾端为平面，首端带有锥形的前驱体扩散器202，且前驱体扩散器202的尖端设有匀气组件5。在内腔室2的尾端设有楔形口203，从楔形口203引出抽气管201，抽气管201将内腔室2中气流抽取，使内腔室2中的气流经过匀气组件5、前驱体扩散器202后，在内腔室2中形成从首端向尾端流动的气流，抽气管201贯穿外腔室1底壁伸出。
51.本实用新型的一个实施方案中，如图4、图5和图7所示，匀气组件5包括依次设置的连接法兰502、匀气片501、法兰片504和顶部法兰503，其中匀气片501和法兰片504设有多片，每一个法兰片504上引出有管接头505，每一个匀气片501上设有气孔。气孔可以交错设置也可以同轴设置，不论交错设置还是同轴设置，气体都能够在气孔和片体之间的缝隙中流动。本实施例中为了便于定位安装，采用匀气片501的气孔同轴设置的方式。顶部法兰503、法兰片504、匀气片501和连接法兰502之间通过连接件如销钉或螺钉连接。
52.本实施例中，气体经过匀气组件5，再经过前驱体扩散器202，在抽气管201的抽气作用下，气体在内腔室2中充分扩散、流动，保障了原子层沉积的均匀性和可靠性。
53.以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。