ALD设备的尾气管道的制作方法

ald设备的尾气管道
技术领域
1.本发明属于ald设备技术领域，具体地说，本发明涉及一种ald设备的尾气管道。


背景技术：

2.原子层沉积(atomic layer deposition，ald)镀膜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。该技术可以在纳米级尺度上精确控制物质成分和形貌，具有沉积大面积均匀薄膜，膜厚纳米级可控生长，低温条件沉积，适合各种复杂基底(如高深宽比的结构)的优异性能，在半导体行业有着广泛的应用。
3.ald设备在半导体行业中有广泛的应用，但其尾气管道中含有许多粉尘废料，容易发生回流造成反应腔室污染。
4.ald设备的反应原理是将气相前驱体脉冲交替地通入反应器并在沉积基体上化学吸附并反应而形成沉积膜，即先将第一种反应前驱体输入到反应腔室中并通过化学吸附(饱和吸附)保持在基体材料表面，当第二种前驱体通入反应腔室时，就会与已吸附于基体材料表面的第一前驱体发生反应，重复此过程即可得到预定厚度的薄膜。在此过程中，多余的前驱体会排出反应腔室，在后端的尾气处理装置中被吸收。尾气处理装置中会形成大量的粉尘，这些粉尘会有倒灌进腔室形成particle(微粒)污染的风险。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种ald设备的尾气管道，目的是降低尾气回流造成反应腔室的污染，减轻particle污染的风险，提升产品良率。
6.为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：ald设备的尾气管道，包括主管道和分支管道，主管道包括相连接的第一排气管体和第二排气管体，第一排气管体和第二排气管体设置多个且各个第二排气管体与相邻的每两个第一排气管体连接，分支管道设置于第一排气管体和第二排气管体的连接部位处且与该第一排气管体和第二排气管体连通。
7.所述第一排气管体和所述第二排气管体之间具有夹角且该夹角小于90
°
。
8.所述第一排气管体和所述第二排气管体之间具有夹角且该夹角为45
°
。
9.所述分支管道内设置第一引流腔和第二引流腔，第一引流腔与所述第一排气管体和所述第二排气管体连通，第二引流腔与第一引流腔连通。
10.所述第一引流腔为圆锥形腔体，所述第二引流腔为半球形腔体。
11.所述第一引流腔的小径端的直径与所述第一排气管体和第二排气管体的直径大小相同，第一引流腔的大径端的直径与所述第二引流腔的直径大小相同。
12.所述第二引流腔的直径为所述第一排气管体和第二排气管体的直径的2倍。
13.所述分支管道包括依次连接的第一引流管体和第二引流管体，第一引流管体为圆锥形结构，第二引流管体为半球形结构。
14.所述分支管道的长度小于所述第一排气管体的长度。
15.本发明的ald设备的尾气管道，通过设置分支管道，可以大幅降低尾气回流造成反应腔室的污染，减轻particle污染的风险，提升产品良率。
附图说明
16.本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
17.图1是本发明ald设备的尾气管道的结构示意图；
18.图2是ald设备的尾气管道的结构示意图；
19.图3是尾气管道内气体正向流动示意图；
20.图4是尾气管道内气体反向流动示意图；
21.图中标记为：1、真空泵；2、尾气处理装置；3、尾气管道；301、第一排气管体；302、第二排气管体；303、第一引流管体；304、第二引流管体；4、反应腔室。
具体实施方式
22.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
23.需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”和“第二”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。
24.如图1至图4所示，本发明提供了一种ald设备的尾气管道，包括主管道和分支管道，主管道包括相连接的第一排气管体301和第二排气管体302，第一排气管体301和第二排气管体302设置多个且各个第二排气管体302与相邻的每两个第一排气管体301连接，分支管道设置于第一排气管体301和第二排气管体302的连接部位处且与该第一排气管体301和第二排气管体302连通。
25.具体地说，如图2所示，ald设备包括依次连接的反应腔室4、尾气处理装置2和真空泵1，尾气处理装置2通过尾气管道3与反应腔室4连接，真空泵1通过尾气管道3将尾气从反应腔室4抽出，尾气经过管道上的尾气处理装置2时会被吸。ald设备的反应原理是将气相前驱体脉冲交替地通入反应器并在沉积基体上化学吸附并反应而形成沉积膜，即先将第一种反应前驱体输入到反应腔室4中并通过化学吸附(饱和吸附)保持在基体材料表面，当第二种前驱体通入反应腔室4时，就会与已吸附于基体材料表面的第一前驱体发生反应，重复此过程即可得到预定厚度的薄膜。在此过程中，多余的前驱体会排出反应腔室4，在后端的尾气处理装置2中被吸收。尾气处理装置2中会形成大量的粉尘，这些粉尘会有倒灌进反应腔室4形成particle污染的风险。因此在本发明中，为减轻这种风险，通过对尾气管道3的结构进行改进，在主管道上增设分支管道，分支管道被设置成在气体反向流动时(反向流动是指气体从真空泵1往反应腔室4方向流动)对气体流动形成阻碍，分支管路会产生一个逆向的气流，具有减速的效果，阻碍气体向反应腔室4的流动。这样能大幅降低尾气回流造成的腔室污染，减轻particle污染的风险，提升产品良率。
26.如图1所示，主管道呈折线状，第一排气管体301的数量多于第二排气管体302的数量，各个第二排气管体302分别设置于相邻的每两个第一排气管体301之间，各个第二排气管体302的两端分别与相邻的每两个第一排气管体301连接，位于尾气管道3两端的两个第
一排气管体301分别与反应腔室4和尾气处理装置2连接，且位于尾气管道3一端的与反应腔室4连接的第一排气管体301上未设置分支管道。对于相连接的第一排气管体301和第二排气管体302，该第一排气管体301的长度方向和第二排气管体302的长度方向之间具有夹角α，且该夹角α小于90
°
。
27.在本实施例中，如图1所示，对于相连接的第一排气管体301和第二排气管体302，该第一排气管体301的长度方向和第二排气管体302的长度方向之间具有夹角α，且该夹角α为45
°
。夹角α太大则气体正向流动阻力增大，太小则结构上的排布会有问题：主管道与上一个分支管道结构上有干扰。
28.如图1、图3和图4所示，对于相连接的第一排气管体301和第二排气管体302，该第一排气管体301与第二排气管体302的第一端连接的一端设置有一个分支管道，该第二排气管体302的第二端与另一第一排气管体301连接，第二排气管体302的第二端设置有一个分支管道，第二排气管体302的第一端和第二端为第二排气管体302的长度方向上的相对两端。分支管道内设置第一引流腔和第二引流腔，设置于第一排气管体301上的分支管道的第一引流腔与第一排气管体301连通，设置于第二排气管体302上的分支管道的第一引流腔与第二排气管体302连通，第二引流腔与第一引流腔连通，流入主管道的气体会流入各个分支管道的第一引流腔和第二引流腔内。
29.如图1、图3和图4所示，作为优选的，第一引流腔为圆锥形腔体，第二引流腔为半球形腔体，设置于第一排气管体301上的分支管道的第一引流腔与第一排气管体301同轴，设置于第二排气管体302上的分支管道的第一引流腔与第二排气管体302同轴。
30.如图1、图3和图4所示，第一引流腔的小径端的直径与第一排气管体301和第二排气管体302的直径大小相同，第一引流腔的大径端的直径与第二引流腔的直径大小相同，第一引流腔的小径端和大径端为第一引流腔的轴向上的相对两端，设置于第一排气管体301上的分支管道的第一引流腔的大径端与第一排气管体301连接，设置于第二排气管体302上的分支管道的第一引流腔的大径端与第一排气管体301连接，分支管道的第一引流腔的小径端与第二引流腔连接。
31.作为优选的，第二引流腔的直径为第一排气管体301和第二排气管体302的直径的2倍，即第二引流腔的直径d4＝第一引流腔的大径端的直径d3＝2*第一引流腔的大小径端的直径d2＝2*第一排气管体301的直径d1。
32.如图1、图3和图4所示，分支管道包括依次连接的第一引流管体303和第二引流管体304，第一引流管体303为圆锥形结构，第一引流腔为第一引流管体303的内腔体，第二引流管体304为半球形结构，第二引流腔为第二引流管体304的内腔体。
33.如图1、图3和图4所示，分支管道l2的长度小于第一排气管体301的长度l1，也小于第二排气管体302的长度，分支管道l2的长度是指第一引流管体303和第二引流管体304的长度之和。
34.如图3所示，当气体从反应腔室4排出(正向流动)时，气体进入尾气管道3的第一排气管体301、第二排气管体302和分支管道中，分支管道不会对气体流动造成阻碍，甚至还有一定的加速作用。
35.而如果有气体回流，即气体从尾气管道3反向流入反应腔室4时，如图4所示，分支管道中会形成逆向的气流，阻碍气体向反应腔室4的流动。这样多个分支管道的存在就会对
气体的反向流动形成极大的阻力。
36.以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.ald设备的尾气管道，其特征在于：包括主管道和分支管道，主管道包括相连接的第一排气管体和第二排气管体，第一排气管体和第二排气管体设置多个且各个第二排气管体与相邻的每两个第一排气管体连接，分支管道设置于第一排气管体和第二排气管体的连接部位处且与该第一排气管体和第二排气管体连通。2.根据权利要求1所述的ald设备的尾气管道，其特征在于：所述第一排气管体和所述第二排气管体之间具有夹角且该夹角小于90
°
。3.根据权利要求1所述的ald设备的尾气管道，其特征在于：所述第一排气管体和所述第二排气管体之间具有夹角且该夹角为45
°
。4.根据权利要求1至3任一所述的ald设备的尾气管道，其特征在于：所述分支管道内设置第一引流腔和第二引流腔，第一引流腔与所述第一排气管体和所述第二排气管体连通，第二引流腔与第一引流腔连通。5.根据权利要求4所述的ald设备的尾气管道，其特征在于：所述第一引流腔为圆锥形腔体，所述第二引流腔为半球形腔体。6.根据权利要求5所述的ald设备的尾气管道，其特征在于：所述第一引流腔的小径端的直径与所述第一排气管体和第二排气管体的直径大小相同，第一引流腔的大径端的直径与所述第二引流腔的直径大小相同。7.根据权利要求6所述的ald设备的尾气管道，其特征在于：所述第二引流腔的直径为所述第一排气管体和第二排气管体的直径的2倍。8.根据权利要求4所述的ald设备的尾气管道，其特征在于：所述分支管道包括依次连接的第一引流管体和第二引流管体，第一引流管体为圆锥形结构，第二引流管体为半球形结构。9.根据权利要求1至3任一所述的ald设备的尾气管道，其特征在于：所述分支管道的长度小于所述第一排气管体的长度。

技术总结
本发明公开了一种ALD设备的尾气管道，包括主管道和分支管道，主管道包括相连接的第一排气管体和第二排气管体，第一排气管体和第二排气管体设置多个且各个第二排气管体与相邻的每两个第一排气管体连接，分支管道设置于第一排气管体和第二排气管体的连接部位处且与该第一排气管体和第二排气管体连通。本发明的ALD设备的尾气管道，通过设置分支管道，可以大幅降低尾气回流造成反应腔室的污染，减轻particle污染的风险，提升产品良率。提升产品良率。提升产品良率。


技术研发人员：曹君 李维维 李成志 何靖 祖伟 刘胜芳
受保护的技术使用者：安徽熙泰智能科技有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/16