一种用于真空反应设备的破真空装置的制作方法

本发明属于真空反应设备技术领域，具体涉及一种用于真空反应设备的破真空装置。

背景技术：

真空反应设备被广泛应用于多个领域，例如半导体芯片加工，光学镀膜等。以半导体芯片加工为例，很多芯片制造工艺流程需要在低压(真空)反应室内完成，例如：离子注入、lpcvd(低压力化学气相沉积法)、蒸发和溅射工艺等。离子注入是在真空系统中向晶圆中注入掺杂离子，同时使用高分辨率的质量分析器，保证掺杂离子具有极高的纯度。在离子注入过程完毕后，需要通过进气口向真空反应设备中吹入气体，使得内外气压达到一致之后才可以取出晶圆，这就是破真空的过程。在这个过程中，理想状态下进气速度越快越好，这样可以提高芯片制造效率。但实际上进气速度不能过快，因为真空反应设备长期使用导致其内壁附着较多杂质，进气速度过快会导致将真空反应设备中的杂质吹落在晶圆上，导致晶圆被污染，因此破真空通常需要几个小时的时间，这制约了芯片加工的效率，提高了加工成本。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于真空反应设备的破真空装置，可以有效缩短破真空的时间，提高产品制造效率。

本发明的技术方案为：提供一种用于真空反应设备的破真空装置，所述装置包括第一端面和第二端面，所述第一端面和所述第二端面上均设有若干气孔，所述第一端面上的气孔和所述第二端面上的气孔均相通，破真空时，所述装置在真空反应设备腔体内，所述第一端面与所述进气孔所在面相连，所述第一端面上的气孔与所述进气孔相通，所述第二端面上的气孔总面积大于所述第一端面上的气孔总面积。

优选地，所述装置的形状为长方体，所述第一端面和第二端面为长方体装置上相对的两个面。

优选地，所述装置的形状为圆锥台体或锥台体或类圆锥台体，所述第一端面和第二端面分别为圆锥台体或锥台体或类圆锥台体装置上的顶面和底面。

优选地，所述第一端面上设有一个气孔，所述第二端面上设有多个气孔，所述第二端面上的气孔以所述第一端面上的气孔在所述第二端面上的投影为中心对称式分布。

优选地，所述第二端面上的气孔呈圆形或方形排列。

本发明的有益效果为：

1.在真空反应设备破真空的过程中，如果保持真空反应设备的进气孔的进气速度不变，采用本装置将降低真空反应设备腔体内第二端面的孔的进气速度，可以有效防止真空反应设备内杂质被吹落到反应材料上，避免污染材料。

2.在真空反应设备破真空的过程中，在确保真空反应设备内的杂质不被吹落到反应材料上的情况下，在第二端面的气孔处采用最大的进气速度，那么使用本装置完成破真空的时间将短于不采用本装置完成破真空的时间，可以有效缩短破真空的时间从而提高产品生产效率。

附图说明

图1是本发明用于真空反应设备的破真空装置第一种实施例结构示意图。

图2是本发明用于真空反应设备的破真空装置第二种实施例结构示意图。

图3是本发明用于真空反应设备的破真空装置第三种实施例结构示意图。

图4是本发明用于真空反应设备的破真空装置第四种实施例结构示意图。

图5是本发明用于真空反应设备的破真空装置的应用示意图。

具体实施方式

本发明下面将结合附图作进一步详述：

请参阅图1所示，作为本发明的第一种实施例，所述装置的形状为长方体，所述第一端面1和第二端面2为长方体装置上相对的两个面，第一端面1上设有一个气孔3，第二端面2上设有四个气孔3，请参阅图5所示，本装置7位于真空反应设备腔体4内，真空反应设备腔体的侧壁上设有进气孔5和排气孔6，将第一端面1上的气孔3对准真空反应设备上的进气孔，假设第一端面1上的气孔总面积是a1，进气速度是v1，第二端面2上的气孔总面积是a2，第一端面上的气孔总面积a1小于第二端面2上的气孔总面积是a2，进气速度是v2，真空反应设备上的进气孔5的面积是a3，

a3<a2(1)

破真空时，外部气体通过进气孔5，流经第一端面1上的气孔3，最后通过第二端面2上的气孔3进入真空反应设备，因此破真空装置的第二端面2上的气孔3成为真空反应设备的实际进气孔，假设真空反应设备上的进气孔5的面积没有被第一端面1上遮挡，与第一端面1上的气孔完全相通，那么存在如下关系：

从公式(2)中可以得出：

v2<v3(3)

如果不使用本装置，真空反应设备在破真空时允许的最大进气速度值v3＝a，真空反应设备的内腔体积是v，那么破真空的时间是：

使用本装置进行破真空，在第二端面2的气孔也保持最大的进气速度值v2＝a，那么破真空的时间是：

因此，采用本专利的破真空装置，可以缩短破真空的时间，所用时间是不采用该装置时间的a3/a2<1。

请参阅图2所示，作为本发明的第二种实施例，所述装置的形状为圆锥台体，所述圆锥台体的顶面为第一端面1，所述圆锥台体的底面为第二端面2，第一端面1上设有一个气孔3，第二端面2上设有多个气孔3，所述第二端面2上的气孔以所述第一端面1上的气孔在所述第二端面2上的投影为中心对称式分布，第二实施例中第二端面2上的气孔分布为单圆形，也可以分布为方形或双圆形，进行破真空时，本装置位于真空反应设备腔体内，第二实施例与第一实施例的工作原理相同。

请参阅图3所示，作为本发明的第三实施例，所述装置的形状为锥台体，所述锥台体可以是六边形或五边形或四边形等，所述锥台体的顶面为第一端面1，所述锥台体的底面为第二端面2，第一端面1上设有一个气孔，第二端面2上设有多个气孔3，所述第二端面2上的气孔3以所述第一端面1上的气孔3在所述第二端面2上的投影为中心对称式分布，第三实施例中第二端面2上的气孔分布为单圆形，也可以分布为方形或双圆形，进行破真空时，本装置位于真空反应设备腔体内，第三实施例与第一实施例的工作原理相同。

请参阅图4所示，作为本发明的第四种实施例，所述装置的形状为类圆锥台体，所述类圆锥台体的顶面为第一端面1，所述类圆锥台体的底面为第二端面2，第一端面1上设有一个气孔3，第二端面2上设有多个气孔3，所述类圆锥台体的侧面朝中轴线方向下凹或外凸或是下凹段与外凸段的组合，所述第二端面2上的气孔3以所述第一端面1上的气孔在所述第二端面2上的投影为中心对称式分布，第四实施例中第二端面2上的气孔分布为单圆形，也可以分布为方形或双圆形，进行破真空时，本装置位于真空反应设备腔体内，第四实施例与第一实施例的工作原理相同。

上述实施例中，第一端面1上的气孔3可以是一个或多个，第二端面2上的气孔3也可以是一个或多个。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。