本發(fā)明涉及化學(xué)氣相沉積設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種防止氣體泄漏的氣源供給系統(tǒng)及化學(xué)氣相沉積設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、化學(xué)氣相沉積(cvd)工藝是一種以多種化學(xué)氣體為反應(yīng)物，在反應(yīng)腔室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，在目標(biāo)襯底上沉積生成物，形成均勻致密薄膜的技術(shù)。

2、參與化學(xué)氣相沉積工藝的反應(yīng)物由氣源供給系統(tǒng)提供。氣源供給系統(tǒng)的氣密性要求嚴(yán)格，一旦反應(yīng)物泄漏，會(huì)污染、危害環(huán)境，部分反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)活潑，在接觸微量氧氣或水汽后，有燃燒爆炸等安全風(fēng)險(xiǎn)，危害操作人員生命安全。因此，氣源供給系統(tǒng)既要防止反應(yīng)物向外界泄漏，又要阻擋空氣中的氧氣或水汽進(jìn)入系統(tǒng)。

3、部分cvd工藝所使用的反應(yīng)物在常溫下為液態(tài)，較低的飽和蒸氣壓導(dǎo)致參與cvd工藝的反應(yīng)物的量較少，導(dǎo)致最終沉積的薄膜品質(zhì)降低。對(duì)于這部分反應(yīng)物，一般通過(guò)預(yù)先升溫的方式，提高反應(yīng)物的飽和蒸氣壓，從而增大反應(yīng)物氣體的傳輸量，提高反應(yīng)效率，以提升沉積薄膜品質(zhì)。但升溫會(huì)增加反應(yīng)物的擴(kuò)散速度，進(jìn)一步提高了反應(yīng)物向外泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種具有“多箱體”結(jié)構(gòu)的氣源供給系統(tǒng)，以防止原料氣體泄漏、降低對(duì)環(huán)境的污染、保障操作安全。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種氣源供給系統(tǒng)，包括反應(yīng)物存儲(chǔ)裝置、第一箱體、第二箱體和反應(yīng)物輸出管道；

3、所述反應(yīng)物存儲(chǔ)裝置套設(shè)于所述第一箱體內(nèi)，所述第一箱體內(nèi)的壓力為正壓；

4、所述第一箱體套設(shè)于所述第二箱體內(nèi)，所述第二箱體內(nèi)的壓力為負(fù)壓；

5、所述反應(yīng)物輸出管道的一端與所述反應(yīng)物存儲(chǔ)裝置連通，所述反應(yīng)物輸出管道的另一端作為所述氣源供給系統(tǒng)的輸出端。

6、可選地，所述第一箱體內(nèi)的壓力大于處于第一箱體內(nèi)的所述反應(yīng)物輸出管道內(nèi)的壓力。

7、可選地，所述第一箱體內(nèi)的相對(duì)壓力為50～300pa，所述第二箱體內(nèi)的相對(duì)壓力為-50～-200pa。

8、可選地，還包括氣體輸送管道，所述氣體輸送管道與所述第一箱體連通，用于向所述第一箱體內(nèi)持續(xù)輸送氣體，維持所述第一箱體內(nèi)的壓力為正壓。

9、可選地，所述氣體為氮?dú)饣蚨栊詺怏w。

10、可選地，還包括氣體排出管道，所述氣體排出管道的一端連接所述第二箱體，所述第二箱體內(nèi)的氣體由所述氣體排除管道排出，維持所述第二箱體內(nèi)的壓力為負(fù)壓。

11、可選地，所述氣體排出管道上設(shè)有抽氣泵，用于抽出所述第二箱體內(nèi)的氣體。

12、可選地，所述氣體排出管道上設(shè)有至少一個(gè)洗滌器，所述洗滌器用于洗滌所述氣體排出管道排出的氣體中的污染物。

13、可選地，所述氣體排出管道上設(shè)有閥門(mén)，用于控制所述氣體排出管道的氣體流量。

14、可選地，所述第一箱體不完全密封。

15、可選地，所述第一箱體的箱體壁上設(shè)有排氣孔，所述第一箱體內(nèi)的氣體通過(guò)所述排氣孔，排放至所述第二箱體內(nèi)。

16、可選地，還包括第三箱體，所述第二箱體套設(shè)于所述第三箱體內(nèi)，所述第三箱體內(nèi)的壓力為正壓。

17、可選地，所述第三箱體內(nèi)的相對(duì)壓力為50～300pa。

18、可選地，所述第一箱體、所述第二箱體和所述第三箱體分別安裝壓力傳感器。

19、可選地，所述第一箱體、所述第二箱體和所述第三箱體分別安裝警報(bào)裝置，當(dāng)所述第一箱體、所述第二箱體或所述第三箱體的壓力不在目標(biāo)范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)應(yīng)的警報(bào)裝置發(fā)出警告。

20、可選地，所述氣源供給系統(tǒng)還包括控制單元，所述控制單元與各壓力傳感器連接，所述控制單元根據(jù)各壓力傳感器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分別控制所述第一箱體、所述第二箱體和所述第三箱體內(nèi)的壓力。

21、可選地，所述反應(yīng)物存儲(chǔ)裝置包括加熱器，用于加熱所述反應(yīng)物存儲(chǔ)裝置內(nèi)的原料。

22、可選地，還包括反應(yīng)物輸入管道，所述反應(yīng)物輸入管道與所述反應(yīng)物存儲(chǔ)裝置連通，用于向所述反應(yīng)物存儲(chǔ)裝置內(nèi)補(bǔ)充原料。

23、可選地，所述輸出端與用于進(jìn)行化學(xué)氣相沉積工藝的反應(yīng)腔室連通。

24、本發(fā)明還提供了一種化學(xué)氣相沉積設(shè)備，包含反應(yīng)腔及上述的氣源供給系統(tǒng)；

25、所述反應(yīng)腔與所述氣源供給系統(tǒng)連通，反應(yīng)物經(jīng)由所述反應(yīng)物輸出管道輸送至所述反應(yīng)腔室中。

26、本發(fā)明的有益效果為：

27、(1)本發(fā)明的氣源供給系統(tǒng)采用“雙箱體”結(jié)構(gòu)，通過(guò)設(shè)置內(nèi)外壓力差，有效控制了氣體的擴(kuò)散路徑，防止氣體泄漏或與外界相接觸。本發(fā)明先將裝有原料的反應(yīng)物存儲(chǔ)裝置套設(shè)于第一箱體內(nèi)，第一箱體內(nèi)為正壓，其壓力大于第二箱體，第二箱體中的氧氣、水汽難以進(jìn)入第一箱體，接觸泄漏的原料氣體，造成爆炸等安全事故；再將第一箱體套設(shè)于第二箱體內(nèi)，第二箱體內(nèi)為負(fù)壓，其壓力小于外界環(huán)境，即使原料氣體泄漏至第二箱體內(nèi)，也難以再泄漏到外界環(huán)境中，降低了原料氣體對(duì)環(huán)境的污染。

28、(2)本發(fā)明還提供了一種具有“三箱體”結(jié)構(gòu)的氣源供給系統(tǒng)，將第二箱體套設(shè)于第三箱體內(nèi)，第三箱體內(nèi)為正壓，其壓力大于第二箱體，泄漏至第二箱體內(nèi)的原料氣體難以進(jìn)入第三箱體內(nèi)，進(jìn)一步避免了原料氣體向外界環(huán)境泄漏的可能性；同時(shí)，第三箱體的壓力也大于外界環(huán)境，空氣中的氧氣、水汽也難以進(jìn)入第三箱體內(nèi)。

29、(3)本發(fā)明設(shè)置了與第一箱體和第三箱體連通的氣體輸送管道，向第一箱體和第三箱體內(nèi)源源不斷地通入氮?dú)饣蚨栊詺怏w等活性低的氣體，以維持第一箱體和第三箱體內(nèi)的壓力為正壓，且該氣體不會(huì)與原料氣體反應(yīng)，安全可靠。

30、(4)本發(fā)明設(shè)置了與第二箱體連通的氣體排出管道，通過(guò)氣體排出管道上的抽氣泵將第二箱體內(nèi)的氣體抽出，以維持第二箱體內(nèi)的壓力為負(fù)壓，并在氣體排出管道上設(shè)置了洗滌器，用于洗滌氣體中的污染物，氣體經(jīng)洗滌后排出，不會(huì)污染環(huán)境。

技術(shù)特征：

1.一種氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，包括反應(yīng)物存儲(chǔ)裝置、第一箱體、第二箱體和反應(yīng)物輸出管道；

2.如權(quán)利要求1所述的氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，所述第一箱體內(nèi)的壓力大于處于第一箱體內(nèi)的所述反應(yīng)物輸出管道內(nèi)的壓力。

3.如權(quán)利要求1所述的氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，所述第一箱體內(nèi)的相對(duì)壓力為50～300pa，所述第二箱體內(nèi)的相對(duì)壓力為-50～-200pa。

4.如權(quán)利要求1所述的氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，還包括氣體輸送管道，所述氣體輸送管道與所述第一箱體連通，用于向所述第一箱體內(nèi)持續(xù)輸送氣體，維持所述第一箱體內(nèi)的壓力為正壓。

5.如權(quán)利要求4所述的氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體為氮?dú)饣蚨栊詺怏w。

6.如權(quán)利要求1所述的氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，還包括氣體排出管道，所述氣體排出管道的一端連接所述第二箱體，所述第二箱體內(nèi)的氣體由所述氣體排除管道排出，維持所述第二箱體內(nèi)的壓力為負(fù)壓。

7.如權(quán)利要求6所述的氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體排出管道上設(shè)有抽氣泵，用于抽出所述第二箱體內(nèi)的氣體。

8.如權(quán)利要求6所述的氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體排出管道上設(shè)有至少一個(gè)洗滌器，所述洗滌器用于洗滌所述氣體排出管道排出的氣體中的污染物。

9.如權(quán)利要求6所述的氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體排出管道上設(shè)有閥門(mén)，用于控制所述氣體排出管道的氣體流量。

10.如權(quán)利要求1所述的氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，所述第一箱體不完全密封。

11.如權(quán)利要求10所述的氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，所述第一箱體的箱體壁上設(shè)有排氣孔，所述第一箱體內(nèi)的氣體通過(guò)所述排氣孔，排放至所述第二箱體內(nèi)。

12.如權(quán)利要求1所述的氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，還包括第三箱體，所述第二箱體套設(shè)于所述第三箱體內(nèi)，所述第三箱體內(nèi)的壓力為正壓。

13.如權(quán)利要求12所述的氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，所述第三箱體內(nèi)的相對(duì)壓力為50～300pa。

14.如權(quán)利要求12所述的氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，所述第一箱體、所述第二箱體和所述第三箱體分別安裝壓力傳感器。

15.如權(quán)利要求14所述的氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，所述第一箱體、所述第二箱體和所述第三箱體分別安裝警報(bào)裝置，當(dāng)所述第一箱體、所述第二箱體或所述第三箱體的壓力不在目標(biāo)范圍內(nèi)時(shí)，對(duì)應(yīng)的警報(bào)裝置發(fā)出警告。

16.如權(quán)利要求14所述的氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，所述氣源供給系統(tǒng)還包括控制單元，所述控制單元與各壓力傳感器連接，所述控制單元根據(jù)各壓力傳感器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分別控制所述第一箱體、所述第二箱體和所述第三箱體內(nèi)的壓力。

17.如權(quán)利要求1所述的氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)物存儲(chǔ)裝置包括加熱器，用于加熱所述反應(yīng)物存儲(chǔ)裝置內(nèi)的原料。

18.如權(quán)利要求1所述的氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，還包括反應(yīng)物輸入管道，所述反應(yīng)物輸入管道與所述反應(yīng)物存儲(chǔ)裝置連通，用于向所述反應(yīng)物存儲(chǔ)裝置內(nèi)補(bǔ)充原料。

19.如權(quán)利要求1所述的氣源供給系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出端與用于進(jìn)行化學(xué)氣相沉積工藝的反應(yīng)腔室連通。

20.一種化學(xué)氣相沉積設(shè)備，其特征在于，包含反應(yīng)腔及如權(quán)利要求1-19任意一項(xiàng)所述的氣源供給系統(tǒng)；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種氣源供給系統(tǒng)及化學(xué)氣相沉積設(shè)備，防止氣體泄漏的氣源供給系統(tǒng)包括反應(yīng)物存儲(chǔ)裝置、第一箱體、第二箱體和反應(yīng)物輸出管道；所述反應(yīng)物存儲(chǔ)裝置套設(shè)于所述第一箱體內(nèi)，所述第一箱體內(nèi)的壓力為正壓；所述第一箱體套設(shè)于所述第二箱體內(nèi)，所述第二箱體內(nèi)的壓力為負(fù)壓；所述反應(yīng)物輸出管道的一端與所述反應(yīng)物存儲(chǔ)裝置連通，所述反應(yīng)物輸出管道的另一端作為所述氣源供給系統(tǒng)的輸出端。本發(fā)明的氣源供給系統(tǒng)采用“多箱體”結(jié)構(gòu)，通過(guò)設(shè)置內(nèi)外壓力差，能夠有效防止氣體泄漏，提升操作和環(huán)境安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：楊閏清,韓子迦,許燦
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10