一种多腔室间气氛隔离装置的制作方法

本实用新型涉及半导体器件及结构制备技术领域，尤其涉及一种多腔室间气氛隔离装置。

背景技术：

对于多腔室的半导体器件结构及制作工艺，物理气相沉积及化学气相沉积工艺可实现多步沉积工艺的连续进行。对于不同材料生长沉积的工艺，需要保证腔室之间的气体不相互渗透干扰，影响沉积的膜层组分。

传统的气体隔离技术主要有气密封和差分隔离两种技术。气密封技术是利用充气口吹入气体，气体沿着细缝进入到两边的腔室，从而隔离两个腔室之间的工艺气体，但是采用单一的气体密封技术，需要非常大的流量才能确保不互相干扰，不仅浪费了大量的气体，同时过大的流量也对反应工艺腔室的气氛造成冲击，形成湍流及影响气体的均匀性，从而影响镀膜质量。

采用差分隔离技术，是在两个反应腔室之间设置隔离室，或者设置多个隔离室，利用抽气系统，将两侧反应腔室中沿狭缝进入到隔离室的气体抽走，从而避免了相邻两个腔室间工艺气体的互相渗透，但是利用单个差分或者多个差分，不仅需要增加隔离室的数量及抽气泵的数量，而且设备结构复杂，成本较高，并且，在隔离室中两个反应腔室的工艺气体会接触混合，可能会产生次生反应类型，在隔离腔室中沉积膜，若反应剧烈，甚至有危险的发生。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是解决现有技术中隔离室密封两个反应腔室时，隔离室中的工艺气体会接触混合产生次生反应的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多腔室间气氛隔离装置，包括第一反应腔室和第二反应腔室，所述第一反应腔室与所述第二反应腔室之间设有隔离间室，所述隔离间室内设有第一隔离墙和第二隔离墙；所述第一隔离墙和第二隔离墙共同围成进气腔，所述第一隔离墙与所述第一反应腔室的侧壁共同形成第一隔离腔，所述第二隔离墙与所述第二反应腔室的侧壁共同形成第二隔离腔；所述第一隔离墙的顶部设有连通所述进气腔和所述第一隔离腔的第一进气狭缝，所述第二隔离墙的顶部设有连通所述进气腔和所述第二隔离腔的第二进气狭缝；所述第一反应腔室的侧壁底部设有连通所述第一反应腔室和第一隔离腔的第一排气狭缝，所述第二反应腔室的侧壁底部设有连通所述第二反应腔室和第二隔离腔的第二排气狭缝；所述第一隔离腔和第二隔离腔的底部分别设有第一出气口和第二出气口，用于连接抽气装置；所述进气腔连接有进气口，用于连接充气装置。

根据本实用新型，所述进气口处设有气体流量计。

根据本实用新型，所述第一反应腔室与所述第二反应腔室并列设置，所述第一隔离墙与所述第二隔离墙设置于所述第一反应腔室与所述第二反应腔室相邻的两个侧壁之间，且所述第一隔离墙和所述第二隔离墙平行。

根据本实用新型，所述第一隔离腔、第二隔离腔以及进气腔的体积相同。

根据本实用新型，所述进气口设于所述进气腔的底部。

根据本实用新型，所述进气腔内通入的气体为惰性气体。

根据本实用新型，所述多腔室间气氛隔离装置采用铝合金或不锈钢材料制成。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本实用新型提供的多腔室间气氛隔离装置的第一反应腔室与第二反应腔室之间设有隔离间室，隔离间室内设有第一隔离墙和第二隔离墙，隔离墙的顶部设置进气狭缝，反应腔室的底部设置排气狭缝，反应腔室内排出的气体与进气狭缝充入的气体一起被抽气装置抽出，结合了气体密封技术和气体差分技术，将密封气路和工艺尾气气路结合设计，实现了两个腔室间气体良好密封的同时，两个反应腔室的工艺气体不会接触，避免了两个腔室的工艺气体接触混合可能产生次生反应类型而在隔离腔室中沉积膜的问题，避免了两腔室的气体反应剧烈而造成的危险，并且该设备结构简单，降低了设备制造成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的多腔室间气氛隔离装置的俯视图；

图2是图1的A-A向剖视图。

图中：1：第一反应腔室；11：第一排气狭缝；2：第二反应腔室；21：第二排气狭缝；12，22：侧壁；3：第一隔离墙；31：第一进气狭缝；4：第二隔离墙；41：第二进气狭缝；5：进气腔；6：第一隔离腔；7：第二隔离腔；81：第一出气口；82：第二出气口；9：进气口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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装置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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种多腔室间气氛隔离装置，包括第一反应腔室1和第二反应腔室2，第一反应腔室1与第二反应腔室2之间设有隔离间室，隔离间室内设有第一隔离墙3和第二隔离墙4；第一隔离墙3和第二隔离墙4共同围成进气腔5，第一隔离墙3与第一反应腔室1的侧壁12共同形成第一隔离腔6，第二隔离墙4与第二反应腔室2的侧壁22共同形成第二隔离腔7；第一隔离墙3的顶部设有连通进气腔5和第一隔离腔6的第一进气狭缝31，第二隔离墙4的顶部设有连通进气腔5和第二隔离腔7的第二进气狭缝41；第一反应腔室1的侧壁12底部设有连通第一反应腔室1和第一隔离腔6的第一排气狭缝11，第二反应腔室2的侧壁22底部设有连通第二反应腔室2和第二隔离腔7的第二排气狭缝21；第一隔离腔6和第二隔离腔7的底部分别设有第一出气口81和第二出气口82，用于连接抽气装置；进气腔5连接有进气口9，用于连接充气装置。优选地，本实施例中进气口9设于进气腔5的底部，但是并不限于设置在进气腔5的底部，也可以是进气腔5中部，能够使得气体由第一进气狭缝31和第二进气狭缝41进入第一隔离腔6和第二隔离腔7即可。需要说明的是，第一出气口81和第二出气口82设置在第一隔离腔6和第二隔离腔7的底部不仅指隔离腔的正下方，也可以是隔离腔侧壁靠近底部的位置。

使用时向进气腔5内通入适量的气体，通入进气腔5内的气体优选为为惰性气体，如氦气或者氩气等，也可以是其他稳定性强的气体如氢气、氮气等，气体进入进气腔5后分别经第一进气狭缝31和第二进气狭缝41形成两路向下的气流(气流方向如图2中箭头所示)，气流分别填充第一隔离腔6和第二隔离腔7。第一反应腔室1和第二反应腔室2内反应产生的工艺尾气分别通过第一排气狭缝11和第二排气狭缝21进入第一隔离腔6和第二隔离腔7与经由进气腔5充入的气体混合，第一出气口81和第二出气口82的抽气装置分别向外抽气，例如，第一出气口81处抽气装置的抽气流量可设置为第一反应腔室1的反应尾气流量与1/2进气口9的流量之和；同样，第二出气口82处抽气装置的抽气流量可设置为第二反应腔室2的反应尾气流量与1/2进气口9的流量之和，将充入的密封气体和反应腔室内产生的工艺尾气混合一起抽出。由于第一隔离腔6和第二隔离腔7内充满气体，且第一隔离墙3和第二隔离墙4的阻挡作用，第一反应腔室1的工艺尾气不会进入第二隔离腔7，同样第二反应腔室2的工艺尾气也不会进入第一隔离腔6，因此，第一反应腔室1和第二反应腔室2的工艺气体并不会接触。

本实用新型实施例提供的多腔室间气氛隔离装置的第一反应腔室1与第二反应腔室2之间设有隔离间室，隔离间室内设有第一隔离墙3和第二隔离墙4，隔离墙的顶部设置进气狭缝，反应腔室的底部设置排气狭缝，反应腔室内排出的气体与进气狭缝充入的气体一起被抽气装置抽出，结合了气体密封技术和气体差分技术，将密封气路和工艺尾气气路结合设计，实现了两个腔室间气体良好密封的同时，两个反应腔室的工艺气体不会接触，避免了两个腔室的工艺气体接触混合可能产生次生反应类型而在隔离腔室中沉积膜的问题，避免了两腔室的气体反应剧烈而造成的危险，并且该设备结构简单，降低了设备制造成本。

进一步地，本实施例中进气口9处设有气体流量计。通过气体流量计控制通入气体的流量，保证充入气体的量足够，且避免充入气体量过大对第一反应腔室1和第二反应腔室2内的气压造成影响。进气和排气速度应使第一反应腔室1和第二反应腔室2内的压强一致。

优选地，本实施例中第一反应腔室1与第二反应腔室2并列设置，第一隔离墙3与第二隔离墙4设置于第一反应腔室1与第二反应腔室2相邻的两个侧壁之间，且第一隔离墙3和第二隔离墙4平行。具体地，本实施例中第一隔离腔6、第二隔离腔7以及进气腔5的体积相同。使用时，便于连续镀膜时柔性衬底依次穿过第一反应腔室1和第二反应腔室2。并且第一隔离腔6、第二隔离腔7以及进气腔5体积相同便于进气流量和排气流量的控制。优选地，本实施例中可以采用铝合金或不锈钢材料加工而成。进气狭缝和排气狭缝的间距设置为毫米级，不可过大，影响密封效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。