ALD镀膜设备的制作方法

一种ald镀膜设备

技术领域

1.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。

背景技术：

2.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。

3.一个ald镀膜过程至少包含：(1)通入前躯体a；(2)清除镀膜设备内的前驱体a，使其晶圆盘表面吸附一层前驱体a；(3)通入前躯体b；(4)清除镀膜设备内的前驱体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，镀膜设备的腔体内部，包括腔体侧壁，以及腔体内部的各个零部件的表面也会形成镀层/杂质，因此需要定期对镀膜设备的反应腔内部进行清洗。

4.但是，现有的镀膜设备，结构复杂不易进行拆洗。

5.有鉴于此，申请人在研究了现有的技术后特提出本技术。

技术实现要素：

6.本实用新型提供了一种ald镀膜设备，旨在改善上述技术问题。

7.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种ald镀膜设备，其包含：外腔组件、内腔组件、固定组件和连接组件。

8.外腔组件包括设置有容纳腔的外腔体，以及接合于外腔体的插板阀。内腔组件包括可拆卸的配置于容纳腔的内腔体。内腔体设置有用以进行镀膜反应的反应腔，以及连通于反应腔用以取放待镀膜产品的物料开口。其中，插板阀用以密封物料开口。固定组件包括设置于容纳腔内用以定位内腔体的定位构件，以及用以接合于内腔体和外腔体之间的第一伸缩顶紧构件。连接组件接合于外腔体，且构造为：能够通过快拆的方式接合于内腔体。以使外部设备连通于反应腔。

9.在一个可选的实施例中，连接组件包括接合于外腔体的波纹管和接合于波纹管的连接板。连接板设置有用以通过波纹管连通到外腔体外部的外设通孔。

10.内腔体设置有和连接板相适配的密封平面，以及位于密封平面且和外设通孔相适配的连接通孔。

11.固定组件还包括能够接合于连接板和外腔体之间的第二伸缩顶紧构件。第二伸缩顶紧构件用以将连接板压力抵接于内腔体，从而实现外设通孔和连接通孔的密封连接。

12.在一个可选的实施例中，外设通孔、连接通孔和波纹管一一对应，且数量至少为两个。至少两个波纹管分别用以将至少两个连接通孔密封连接至外腔体的外部。两个连接通孔分别和两个外设通孔相适配。

13.连接组件还包括第一进料管和第二进料管。第一进料管和第二进料管分别密封连

接于两个外设通孔中的一个，并且穿过波纹管延伸至外腔体外面。

14.在一个可选的实施例中，内腔组件还包括设置于内腔体的至少两个连接件。连接件构造为：用以接合外部的抬升设备，以从容纳腔中取放内腔组件。

15.在一个可选的实施例中，密封平面设置于内腔体的顶部。至少两个连接件接合于内腔体的顶部。

16.至少两个连接件分别配置于密封平面的两侧。密封平面沿着内腔体进出容纳腔的方向设置，以使内腔体进出容纳腔时连接件不会和连接组件发生干涉。

17.在一个可选的实施例中，内腔体包括内腔本体，以及可拆卸的配置于内腔本体的内腔顶盖。连接通孔设置于内腔顶盖。

18.内腔组件还包括设置于内腔顶盖朝向反应腔一侧的均流板。均流板上分布有多个通孔，用以使通入反应腔内的反应物能够均匀于反应腔。

19.在一个可选的实施例中，ald镀膜设备还包含加热组件。加热组件包括配置于内腔体的第一加热板、配置于第一加热板的第一加热棒和第一热电偶。第一加热棒、第一热电偶采用快接插头电连接于外部设备。

20.加热组件还包括配置于容纳腔底部用以支撑内腔体的隔热板。

21.在一个可选的实施例中，定位构件包括配置于容纳腔底部的多个定位块。多个定位块之间形成有容纳内腔体的限位空间。定位块设置有朝向限位空间的导向斜面。

22.在一个可选的实施例中，外腔体的底部设置有排料口。内腔体的底部设置有和排料口相适配的排料通孔。排料通孔能够和排料口密封连接。

23.在一个可选的实施例中，内腔体设置有两个物料开口，外腔组件设置有两个插板阀，两个插板阀分别用以密封两个物料开口中的一个。两个物料开口分别用以放置物料和取出物料。

24.外腔体设置有进料口和出料口，以及检修口。进料口和出料口分别正对着两个物料开口中的一个。外腔组件还包括配置于检修口的检修门。检修口用以从容纳腔中取放内腔体。

25.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：

26.通过固定组件和连接组件的快拆结构，大大简化了内腔组件的安装和拆除步骤，使得内腔组件能够更加方便的进行拆洗。

附图说明

27.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。

28.图1是ald镀膜设备的轴测图(关检修门状态)。

29.图2是ald镀膜设备的轴测图(开检修门状态)。

30.图3是ald镀膜设备的爆炸图。

31.图4是内腔组件、固定组件和连接组件的爆炸图。

32.图5是内腔组件的爆炸图。

33.图中标记：1-插板阀、2-外腔体、3-连接组件、4-第一伸缩顶紧构件、 5-物料开口、6-内腔体、7-排料口、8-隔热板、9-检修门、10-导向斜面、11

??

定位块、12-第二进料管、13-第一进料管、14-第二伸缩顶紧构件、15-波纹管、16-连接板、17-密封平面、18-连接通孔、19-连接件、20-内腔顶盖、21

??

均流板、22-内腔本体、23-第一热电偶、24-第一加热棒、25-第一加热板、 26-排料通道。

具体实施方式

34.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。

35.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。

36.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。

37.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。

38.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。

39.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：

40.由图1至图5所示，本实用新型实施例提供了ald镀膜设备，其包含：外腔组件、内腔组件、固定组件和连接组件3。

41.外腔组件包括设置有容纳腔的外腔体2，以及接合于外腔体2的插板阀1。内腔组件

包括可拆卸的配置于容纳腔的内腔体6。内腔体6设置有用以进行镀膜反应的反应腔，以及连通于反应腔用以取放待镀膜产品的物料开口5。其中，插板阀1用以密封物料开口5。固定组件包括设置于容纳腔内用以定位内腔体6的定位构件，以及用以接合于内腔体6和外腔体2之间的第一伸缩顶紧构件4。连接组件3接合于外腔体2，且构造为：能够通过快拆的方式接合于内腔体6。以使外部设备连通于反应腔。

42.具体的，将插板阀1、连接组件3安装在外腔体2上，将固定组件可拆卸的设置在外腔体2和内腔体6之间，使得在拆除内腔体6时，只需要打开插板阀1、断开连接组件3的连接，然后解除固定组件的固定关系，就能够将内腔组件从容纳腔中取出。通过固定组件和连接组件3的快拆结构，大大简化了内腔组件的安装和拆除步骤，使得内腔组件能够更加方便的进行拆洗，具有很好的实际意义。

43.如图3至图5所示，在上述是实施例的基础上，本实用新型一可选的实施例中，连接组件3包括接合于外腔体2的波纹管15和接合于波纹管15的连接板16。连接板16设置有用以通过波纹管15连通到外腔体2外部的外设通孔。内腔体6设置有和连接板16相适配的密封平面17，以及位于密封平面17且和外设通孔相适配的连接通孔18。固定组件还包括能够接合于连接板16和外腔体2之间的第二伸缩顶紧构件14。第二伸缩构件用以将连接板 16压力抵接于内腔体6，从而实现外设通孔和连接通孔18的密封连接。优选的，外设通孔、连接通孔18和波纹管15一一对应，且数量至少为两个。至少两个波纹管15分别用以将至少两个连接通孔18密封连接至外腔体2的外部。两个连接通孔18分别和两个外设通孔相适配。连接组件3还包括第一进料管13和第二进料管12。第一进料管13和第二进料管12分别密封连接于两个外设通孔中的一个，并且穿过波纹管15延伸至外腔体2外面。

44.具体的，内腔体6上设置有五个连接通孔18，连接板16上设置有五个外设通孔，波纹管15的数量为四个。内腔体6顶部设置有五个密封圈，套在五个连接通孔18上。四个波纹管15分别连接四个外设通孔；最后一个外设通孔用来安装热电偶，以测量反应腔内的温度。其它四个连接有波纹管15的外设通孔分别用来安装第一进料管13、第二进料管12、数字压力传感器和真空计。

45.第一伸缩顶紧构件4和第二伸缩顶紧构件14的结构形同，均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16顶接在内腔体 6上，以及将内腔体6顶接在容纳腔内。

46.在拆卸连接组件3时，只需要将第二伸缩顶紧构件14缩短，并取下，就能够使连接板16和内腔体6分离。在拆卸内腔体6时，只需要将第一伸缩顶紧构件4和第二伸缩顶紧构件14都缩短并取下，就能够让内腔体6和外腔体 2分离。

47.如图3至图5所示，在上述是实施例的基础上，本实用新型一可选的实施例中，内腔组件还包括设置于内腔体6的至少两个连接件19。连接件19 构造为：用以接合外部的抬升设备，以从容纳腔中取放内腔组件。优选的，密封平面17设置于内腔体6的顶部。至少两个连接件19接合于内腔体6的顶部。至少两个连接件19分别配置于密封平面17的两侧。密封平面17沿着内腔体6进出容纳腔的方向设置，以使内腔体6进出容纳腔时连接件19不会和连接组件3发生干涉。可选的，内腔体6包括内腔本体22，以及可拆卸的配置于内腔本体22的内腔顶盖20。连接通孔18设置于内腔顶盖20。内腔组件还包括设置于内腔顶盖20朝向反应腔一侧的均流板21。均流板21上分布有多个通孔，用以使通入反应腔内的反应物能够均匀于反应

腔。

48.具体的，在本实施例中，内腔体6分为可拆卸连接的内腔本体22和内腔顶盖20，以方便内腔体6的清洗作业。其中，连接件19的数量为四个，形状为环状，用于叉车伸入进行升降移动作业。密封面设置在内腔顶盖20的中间位置，沿着内腔体6进出检修门9的方向设置，在内腔体6进出检修门9 的时候，使得连接组件3从连接件19中间穿过，而不会发生碰撞，具有很好的实际意义。

49.第一进料管13和第二进料管12通过内腔顶盖20上的连接通孔18想反应腔内输送前驱体，为了能够让前驱体在反应腔内部分布的更加均匀，在内腔顶盖20下方间隔设置有两层均流板21，均流板21呈网孔状结构，在前驱体通过连接通孔18进入反应腔后，向下活动的时候需要穿过均流板21，从而让前驱体的分布更加均匀。优选的，均流板21可拆卸的设置在内腔顶杆朝向反应腔体的一侧，以便于拆卸清洗。

50.如图4至图5所示，在上述是实施例的基础上，本实用新型一可选的实施例中，ald镀膜设备还包含加热组件。加热组件包括配置于内腔体6的第一加热板25、配置于第一加热板25的第一加热棒24和第一热电偶23。第一加热棒24、第一热电偶23采用快接插头电连接于外部设备。加热组件还包括配置于容纳腔底部用以支撑内腔体6的隔热板8。

51.优选的，加热组件还包括配置于插板阀1的门板上的的第二加热板、配置于第二加热板的第二加热棒和第二热电偶。第二加热棒、第二热电偶采用快接插头电连接于外部设备。通过在内腔体6和门板上设置加热组件，能够保证反应腔内的温度保持在最佳的反应温度，从而进行镀膜作业。并且通过快插接头来连接诶加热棒和热电偶，能够快速的进行拆装，以便于内腔的清洗作业，具有很好的实际意义。

52.如图3所示，在上述是实施例的基础上，本实用新型一可选的实施例中，内腔体6设置有两个物料开口5，外腔组件设置有两个插板阀1，两个插板阀 1分别用以密封两个物料开口5中的一个。两个物料开口5分别用以放置物料和取出物料。外腔体2设置有进料口和出料口，以及检修口。进料口和出料口分别正对着两个物料开口5中的一个。外腔组件还包括配置于检修口的检修门9。检修口用以从容纳腔中取放内腔体6。定位构件包括配置于容纳腔底部的多个定位块11。多个定位块11之间形成有容纳内腔体6的限位空间。定位块11设置有朝向限位空间的导向斜面10。外腔体2的底部设置有排料口7。内腔体6的底部设置有和排料口7相适配的排料通孔26。排料通孔26 能够和排料口7密封连接。

53.具体的，两个物料开口5贯穿式设置在内腔体6上。定位构件包括8个定位块11，分别设置在内腔体6的四角处，并且，设置于物料开口5前方的定位块11的高度低于设置于物料开口5侧面的定位块11。通过将排料口7 设置在外腔体2的底部，使得内腔体6通过自重下压的方式就能够进行密封，而不用其他密封结构，拆装更快，更方便。进料口和出料口分别用以连接物料预热腔和物料冷却腔，从而保证内腔体6始终处于合适的镀膜环境下进行镀膜作业，也不用进行升温作业和降温作业，具有很好的实际意义。

54.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。技术特征：

1.一种ald镀膜设备，其特征在于，包含：外腔组件，包括设置有容纳腔的外腔体(2)，以及接合于所述外腔体(2)的插板阀(1)；内腔组件，包括可拆卸的配置于所述容纳腔的内腔体(6)；所述内腔体(6)设置有用以进行镀膜反应的反应腔，以及连通于所述反应腔用以取放待镀膜产品的物料开口(5)；其中，所述插板阀(1)用以密封所述物料开口(5)；固定组件，包括设置于所述容纳腔内用以定位内腔体(6)的定位构件，以及用以接合于所述内腔体(6)和所述外腔体(2)之间的第一伸缩顶紧构件(4)；以及连接组件(3)，其接合于所述外腔体(2)，且构造为：能够通过快拆的方式接合于所述内腔体(6)；以使外部设备连通于所述反应腔。2.根据权利要求1所述的一种ald镀膜设备,其特征在于,所述连接组件(3)包括接合于所述外腔体(2)的波纹管(15)和接合于所述波纹管(15)的连接板(16)；所述连接板(16)设置有用以通过所述波纹管(15)连通到所述外腔体(2)外部的外设通孔；所述内腔体(6)设置有和所述连接板(16)相适配的密封平面(17)，以及位于所述密封平面(17)且和所述外设通孔相适配的连接通孔(18)；所述固定组件还包括能够接合于所述连接板(16)和所述外腔体(2)之间的第二伸缩顶紧构件(14)；所述第二伸缩构顶紧件用以将所述连接板(16)压力抵接于所述内腔体(6)，从而实现所述外设通孔和所述连接通孔(18)的密封连接。3.根据权利要求2所述的一种ald镀膜设备,其特征在于,所述外设通孔、所述连接通孔(18)和所述波纹管(15)的数量均为至少为两个；至少两个波纹管(15)分别用以将至少两个连接通孔(18)密封连接至所述外腔体(2)的外部；两个连接通孔(18)分别和两个外设通孔相适配；所述连接组件(3)还包括第一进料管(13)和第二进料管(12)；所述第一进料管(13)和所述第二进料管(12)分别密封连接于两个外设通孔中的一个，并且穿过波纹管(15)延伸至外腔体(2)外面。4.根据权利要求2所述的一种ald镀膜设备,其特征在于,所述内腔组件还包括设置于所述内腔体(6)的至少两个连接件(19)；所述连接件(19)构造为：用以接合外部的抬升设备，以从所述容纳腔中取放所述内腔组件。5.根据权利要求4所述的一种ald镀膜设备,其特征在于,所述密封平面(17)设置于所述内腔体(6)的顶部；所述至少两个连接件(19)接合于所述内腔体(6)的顶部；所述至少两个连接件(19)分别配置于所述密封平面(17)的两侧；所述密封平面(17)沿着所述内腔体(6)进出所述容纳腔的方向设置，以使所述内腔体(6)进出所述容纳腔时所述连接件(19)不会和所述连接组件(3)发生干涉。6.根据权利要求2所述的一种ald镀膜设备,其特征在于,所述内腔体(6)包括内腔本体(22)，以及可拆卸的配置于所述内腔本体(22)的内腔顶盖(20)；所述连接通孔(18)设置于所述内腔顶盖(20)；所述内腔组件还包括设置于所述内腔顶盖(20)朝向所述反应腔一侧的均流板(21)；所述均流板(21)上分布有多个通孔，用以使通入所述反应腔内的反应物能够均匀于所述反应腔。7.根据权利要求1所述的一种ald镀膜设备,其特征在于,所述ald镀膜设备还包含加热

组件；所述加热组件包括配置于所述内腔体(6)的第一加热板(25)、配置于所述第一加热板(25)的第一加热棒(24)和第一热电偶(23)；所述第一加热棒(24)、所述第一热电偶(23)采用快接插头电连接于外部设备；所述加热组件还包括配置于所述容纳腔底部用以支撑所述内腔体(6)的隔热板(8)。8.根据权利要求1所述的一种ald镀膜设备,其特征在于,所述定位构件包括配置于所述容纳腔底部的多个定位块(11)；所述多个定位块(11)之间形成有容纳所述内腔体(6)的限位空间；所述定位块(11)设置有朝向所述限位空间的导向斜面(10)。9.根据权利要求1所述的一种ald镀膜设备,其特征在于,所述外腔体(2)的底部设置有排料口(7)；所述内腔体(6)的底部设置有和所述排料口(7)相适配的排料通孔(26)；所述排料通孔(26)能够和所述排料口(7)密封连接。10.根据权利要求1所述的一种ald镀膜设备,其特征在于,所述内腔体(6)设置有两个物料开口(5)，所述外腔组件设置有两个插板阀(1)，所述两个插板阀(1)分别用以密封所述两个物料开口(5)中的一个；所述两个物料开口(5)分别用以放置物料和取出物料；所述外腔体(2)设置有进料口和出料口，以及检修口；所述进料口和所述出料口分别正对着两个所述物料开口(5)中的一个；所述外腔组件还包括配置于所述检修口的检修门(9)；所述检修口用以从所述容纳腔中取放所述内腔体(6)。

技术总结

本实用新型提供了一种ALD镀膜设备，涉及原子层沉积设备技术领域。其中，这种ALD镀膜设备包含外腔组件、内腔组件、固定组件和连接组件。外腔组件包括设置有容纳腔的外腔体，以及接合于外腔体的插板阀。内腔组件包括可拆卸的配置于容纳腔的内腔体。内腔体设置有用以进行镀膜反应的反应腔，以及连通于反应腔用以取放待镀膜产品的物料开口。插板阀用以密封物料开口。固定组件包括设置于容纳腔内用以定位内腔体的定位构件，以及用以接合于内腔体和外腔体之间的第一伸缩顶紧构件。连接组件接合于外腔体，且构造为：能够通过快拆的方式接合于内腔体。以使外部设备连通于反应腔。简化了内腔组件的安装和拆除步骤，使得内腔组件能够更加方便的进行拆洗。便的进行拆洗。便的进行拆洗。

技术研发人员：田玉峰

受保护的技术使用者：厦门韫茂科技有限公司

技术研发日：2022.03.25

技术公布日：2022/7/11