[发明专利]一种多腔室间气氛隔离装置及方法

说明书

本发明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及方法，气氛隔离装置包括第一反应腔室和第二反应腔室，两个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；第一隔离墙和第二隔离墙共同围成进气腔，进气腔两侧形成第一隔离腔和第二隔离腔；第一隔离墙的顶部和第二隔离墙的顶部分别设有连通进气腔和对应的隔离腔的第一进气狭缝和第二进气狭缝；第一反应腔室和第二反应腔室的侧壁底部分别设有连通对应的反应腔室和隔离腔的第一排气狭缝和第二排气狭缝；第一隔离腔和第二隔离腔的底部均设有出气口；进气腔连接有进气口。实现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。

技术领域

本发明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及方法。

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。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明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，本发明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。

根据本发明，所述进气口处设有气体流量计。

根据本发明，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。

根据本发明，所述第一隔离腔、第二隔离腔以及进气腔的体积相同。

根据本发明，所述进气口设于所述进气腔的底部。

根据本发明，所述进气腔内通入的气体为惰性气体。

根据本发明，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。

本发明还提供了一种上述的多腔室间气氛隔离装置的气氛隔离方法，包括以下步骤：