一种沉积反应腔的排气系统及薄膜沉积设备技术方案

本申请公开一种沉积反应腔的排气系统及薄膜沉积设备，涉及薄膜沉积技术领域，该排气系统具有维护周期长，堵塞风险低的有益效果。原子层沉积反应腔的排气系统包括第一排气管、除尘装置和真空泵，第一排气管的两端分别与反应腔和除尘装置连通，第一排气管的管壁开设有外介质进口，外介质进口用于通入反应介质，反应介质能够与第一排气管中的气态反应物反应而产生粉尘状的物质；真空泵与除尘装置的气体出口连通。出口连通。出口连通。

【技术实现步骤摘要】
一种沉积反应腔的排气系统及薄膜沉积设备


[0001]本公开涉及原子层沉积
，尤其涉及一种沉积反应腔的排气系统及薄膜沉积设备。

技术介绍

[0002]原子层沉积(原子层沉积，Atomic Layer Deposition)技术在薄膜沉积方面具有精准厚度控制、优良的台阶覆盖率、化学成分均匀，杂质少等众多优点。原子层沉积设备包括反应腔、进气系统和排气系统。排气系统包括真空泵以及连接在真空泵和反应腔室之间的排气管。在真空泵作用下，排气管和反应腔室可以保持在负压状态，以满足在反应腔室内形成原子层的工艺需求。
[0003]在进行原子层沉积时，排气管和反应腔室保持在负压状态，前驱气体通过进气系统进入到反应腔室中，经过反应后在衬底表面形成原子层。反应腔室中具有反应后产生的粉尘、未反应的残留原料以及前驱气体。前驱气体会携带粉尘和残余原料进入真空泵中。其中，粉尘进入到真空泵中经过长时间累积后会堵塞真空泵。前驱气体会携带残留原料进入真空泵中后会与水汽反应而产生粉尘，进一步增加堵塞真空泵的风险。因此，需要对进入真空泵的混合气体过滤，减少进入真空泵中的粉尘，提高真空泵的使用寿命。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种沉积反应腔的排气系统及薄膜沉积设备，该沉积反应腔的排气系统具有维护周期长，堵塞风险低的有益效果。
[0005]第一方面，本申请提供的沉积反应腔的排气系统包括第一排气管、除尘装置和真空泵，第一排气管的两端分别与反应腔和除尘装置连通，第一排气管的管壁开设有外介质进口，外介质进口用于通入反应介质，反应介质能够与第一排气管中的气态反应物反应而产生粉尘状的物质；真空泵与除尘装置的气体出口连通。
[0006]通过上述技术方案，当反应腔排出的混合废气进入到第一排气管后，可以与通入第一排气管中的反应介质反应生成粉尘状的物质，从而可以减少或避免气态反应物进入到真空泵中，降低堵塞真空泵的风险；反应后，混合废气朝向除尘装置流动，除尘装置可以除去混合废气中的粉尘，除尘装置的气体出口排放出经过除尘后的气体，该气体进入到真空泵中，真空泵被粉尘堵塞的风险小，维护周期长。因此，本申请提供的原子层沉积反应腔的排气系统具有维护周期长，堵塞风险低的有益效果。
[0007]在一种可能的实现方式中，沉积反应腔的排气系统还包括可开闭的阻断装置，阻断装置连接在反应腔和第一排气管之间，用于阻挡第一排气管中的气态反应物朝向反应腔反向流动。采用该技术方案，可以在真空泵发生故障停机而导致第一排气管压力增加时，阻止混合废气返回反应腔中，降低对反应腔的不良影响，并且便于维修真空泵。
[0008]在一种可能的实施例中，阻断装置包括管体和单向阀，单向阀安装在管体上的，管体的两端分别与反应腔和第一排气管连接。这样，当真空泵发生故障或停机，混合废气朝向
反应腔反流时，单向阀可以自动阻止混合废气反流。
[0009]在一种可能的实现方式中，第一排气管包括沿气态反应物的正向流动方向依次连接的收缩段和咽喉段，收缩段的内径沿气态反应物的正向流动方向逐渐缩小，咽喉段各处的内径在气态反应物的正向流动方向上一致，外介质进口位于咽喉段。
[0010]采用该技术方案，混合废气经过收缩段后被压缩，气态反应物的含量密度增加，利于提高气态反应物与外介质的反应率，尽量多的消除气态反应物。
[0011]在一种可能的实施例中，第一排气管还包括沿气态反应物的正向流动方向依次连接的扩散段和尾段，扩散段与咽喉段连接，扩散段的内径沿气态反应物的正向流动方向逐渐扩大，尾段各处的内径在气态反应物的正向流动方向上一致。采用该技术方案，一方面，混合废气进入扩散段，流速降低，粉尘浓度降低，利于提高除尘装置的除尘率，减少进入到真空泵中的粉尘。另一方面，收缩段和扩散段设置在咽喉段的两侧，可以使得第一排气管的两端气压平衡，利于混合废气顺畅流动。
[0012]在一种可能的实施例中，第一排气管还包括安装在尾段的下侧壁上的第一集尘器，第一集尘器具有可打开的第一清灰口；或第一集尘器可拆卸地安装在尾段上。采用该技术方案的情况下，在尾段设置位于下侧壁的第一集尘器来收集沉积下来的粉尘，可以减少尾段内壁上积存的粉尘。在长时间使用后，第一集尘器内积存了大量粉尘，需要定期打开第一清灰口清理，或将第一集尘器拆卸下来清理，提高第一排气管内的清洁度。
[0013]在一种可能的实现方式中，除尘装置包括旋风分离器，旋风分离器具有入口、出气口和排尘口，入口与第一排气管的出口连通，出气口与真空泵连通，排尘口用于排放分离出的粉尘。第一排气管排放出的混合气体和粉尘，被旋风分离器分离，粉尘通过排尘口排出，气体通过出气口进入到真空泵中，这样，进入真空泵气体的含尘量极大减少，可以降低或避免真空泵被粉尘堵塞的风险。
[0014]在一种可能的实施例中，旋风分离器包括与排尘口连通的第二集尘器，第二集尘器具有可打开的第二清灰口；或第二集尘器可拆卸地安装在旋风分离器上。采用该技术方案的情况下，粉尘被分离后通过排尘口进入到第二集尘器中，在长时间使用后，第二集尘器中可能积存了大量的粉尘，需要定期打开第二清灰口清理，或将第二集尘器拆卸下来清理。
[0015]在一种可能的实施例中，除尘装置还包括粉尘过滤器和第二排气管，第二排气管的一端与旋风分离器的出气口连接，另一端与真空泵连接，粉尘过滤器安装在第二排气管上。采用该技术方案的情况下，可以利用粉尘过滤器再一次过滤从旋风分离器中排放的气体，进一步减少进入真空泵气体的含尘量，降低或避免真空泵被粉尘堵塞的风险。
[0016]第二方面，本申请还提供一种薄膜沉积设备，该设备包括用于薄膜沉积的反应腔，和上述所有可能实现方式所描述的沉积反应腔的排气系统。基于上述排气系统具有的有益效果，本申请提供的薄膜沉积设备具有有效运行时间长，生产效率高的有益效果。
附图说明
[0017]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0018]图1为本申请实施例提供的一种原子层沉积反应腔的排气系统的示意图。
[0019]附图标记：
[0020]1‑
第一排气管，10
‑
外介质进口，11
‑
收缩段，12
‑
咽喉段，13
‑
扩散段，14
‑
尾段，15
‑
第一集尘器；
[0021]2‑
除尘装置，21
‑
旋风分离器，211
‑
第二集尘器，22
‑
粉尘过滤器，23
‑
第二排气管；
[0022]3‑
真空泵，4
‑
阻断装置。
具体实施方式
[0023]为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沉积反应腔的排气系统，其特征在于，包括第一排气管、除尘装置和真空泵，所述第一排气管的两端分别与所述反应腔和所述除尘装置连通，所述第一排气管的管壁开设有外介质进口，所述外介质进口用于通入反应介质，所述反应介质能够与所述第一排气管中的气态反应物发生反应而产生粉尘状的物质；所述真空泵与所述除尘装置的气体出口连通。2.根据权利要求1所述的沉积反应腔的排气系统，其特征在于，还包括可开闭的阻断装置，所述阻断装置连接在所述反应腔和所述第一排气管之间，用于阻挡所述第一排气管中的所述气态反应物朝向所述反应腔反向流动。3.根据权利要求2所述的沉积反应腔的排气系统，其特征在于，所述阻断装置包括管体和单向阀，所述单向阀安装在所述管体上的，所述管体的两端分别与所述反应腔和所述第一排气管连接。4.根据权利要求1所述的沉积反应腔的排气系统，其特征在于，所述第一排气管包括沿所述气态反应物的正向流动方向依次连接的收缩段和咽喉段，所述收缩段的内径沿所述气体流动方向逐渐缩小，所述咽喉段各处的内径在所述气态反应物的正向流动方向上一致，所述外介质进口位于所述咽喉段。5.根据权利要求4所述的沉积反应腔的排气系统，其特征在于，所述第一排气管还包括沿所述气态反应物的正向流动方向依次连接的扩散段和尾段，所述扩散段与所述咽喉段连...

【专利技术属性】
技术研发人员：林健，赵继财，李绍鹏，肖政，焦龙生，李鹏，王建波，
申请(专利权)人：泰州隆基乐叶光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：