CN217536152U - 一种电感耦合等离子体反应腔 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及反应设备技术领域，提供了一种电感耦合等离子体反应腔，包括等离子体发生器，等离子体发生器上连通有气源进气口，等离子体发生器上依次连通有圆台形的腔体和增高腔体，腔体上远离其中心位置处等距环设有多个喷淋口，喷淋口的内壁上还设置有倒角，增高腔体的侧壁上连通有真空转接口，且增高腔体的底部上连接有抽气口和进气口。本实用新型克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，腔体采用圆台形设计，反应气体沿着锥形的方向扩散进入反应腔，使反应气体均匀的分散在腔体内，提高沉积薄膜的均匀性。

Description

一种电感耦合等离子体反应腔

技术领域

本实用新型涉及反应设备技术领域，具体涉及一种电感耦合等离子体反应腔。

背景技术

本申请发明人在实现本申请实施例发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

原子层沉积是一种特殊的化学气相沉积，前躯体源交替进入反应腔，在沉积基底上进行化学吸附反应，层状生长薄膜的方法。原子层沉积包括热型原子层沉积(TALD)和等离子体增强原子层沉积(PEALD)。PEALD的反应过程主要是：①前躯体A脉冲进入反应腔，在基底表面进行化学吸附反应；②惰性气体清洗多余的前躯体A和反应副产物；③反应气体(等离子体)B进入反应腔，与基底上的前躯体源A进行化学反应生成薄膜；④惰性气体清洗多余的反应气体(等离子体)B和反应副产物，一个循环过程完成，重复上述过程生成所需膜厚的薄膜。

目前的等离子体反应腔工作中的沉积薄膜效果均匀度不够，而且等离子体能够与喷淋盘上的尖角处产生放电，导致容易对样品产生影响从而进一步影响沉积效薄膜的均匀度，而且设备也不方便和其他设备对接，影响了设备的便捷性，为此，我们提出一种电感耦合等离子体反应腔。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种电感耦合等离子体反应腔，克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，腔体采用圆台形设计，反应气体沿着锥形的方向扩散进入反应腔，使反应气体均匀的分散在腔体内，提高沉积薄膜的均匀性；

喷淋盘上的喷淋口采用导角设计，减少等离子体与尖角的接触，减少尖角对等离子体的影响，减少等离子体放电；

喷淋盘中心位置不设计喷淋口，减少喷淋盘中心高能量的等离子对样品的影响，可以提高薄膜的均匀性；

而在增高腔体上增加真空转接口，方便后面对接别的设备，增加本设备便捷性的同时还节省了人力和物力。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种电感耦合等离子体反应腔，包括等离子体发生器，等离子体发生器上连通有气源进气口，等离子体发生器上依次连通有圆台形的腔体和增高腔体，腔体上远离其中心位置处等距环设有多个喷淋口，喷淋口的内壁上还设置有倒角，增高腔体的侧壁上连通有真空转接口，且增高腔体的底部上连接有抽气口和进气口。

优选的，所述腔体上套接有连接在增高腔体上的喷淋盘。

优选的，所述等离子体发生器的底部通过法兰连通有圆台形的腔体，且腔体的上底面略小于下底面。

优选的，所述增高腔体的侧壁连接有真空转接口，接口为KF、CF或ISO。

优选的，所述增高腔体的底部还连接有底部件，且抽气口和进气口延伸至底部件并联通在增高腔体内。

优选的，所述等离子体发生器由铜线圈和石英管制成。

(三)有益效果

本实用新型实施例提供了一种电感耦合等离子体反应腔。具备以下有益效果：

1、通过设置的圆台形腔体，能够使得反应气体沿着锥形的方向扩散进入反应腔，至使反应气体均匀的分散在腔体内，提高沉积薄膜的均匀性。

2、通过将喷淋盘上的喷淋口设计成导角，减少等离子体与尖角的接触，减少尖角对等离子体的影响，减少等离子体放电；而喷淋盘中心位置不设计喷淋口，减少喷淋盘中心高能量的等离子对样品的影响，可以提高薄膜的均匀性。

3、通过设置的增高腔体，增高腔体能够增加反应气体到达腔体的距离，使反应气体中的离子和电子重新复合，生成气体分子或原子，减少对基底的轰击从而减小对基底的损伤和粗糙度；而在增高腔体上增加真空转接口，方便后面对接别的设备，节省了人力和物力。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型结构腔体的示意图；

图3为本实用新型腔体的仰视图示意图；

图4为本实用新型喷淋口的示意图。

图中：1、等离子体发生器；11、气源进气口；12、法兰；2、腔体；21、喷淋盘；22、喷淋口；23、倒角；3、增高腔体；31、真空转接口；32、底部件；33、抽气口；34、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。

参照附图1-4，一种电感耦合等离子体反应腔，包括等离子体发生器1，等离子体发生器1上连通有气源进气口11，气源进气口11连通在等离子体发生器1的顶部，呈轴向设置，方便与气源连接，等离子体发生器1上依次连通有圆台形的腔体2和增高腔体3，通过设置的圆台形腔体2，能够使得反应气体沿着锥形的方向扩散进入反应腔，使反应气体均匀的分散在腔体2内，提高沉积薄膜的均匀性，腔体2上远离其中心位置处等距环设有多个喷淋口22，喷淋口22能够均匀的分布在腔体2的底部上，且腔体2的中心位置不开设喷淋口22，喷淋口22的内壁上还设置有倒角23，喷淋口22的两端管道边缘上设置有向内倾斜的倒角23，通过将喷淋口22设计成导角，减少等离子体与尖角的接触，减少尖角对等离子体的影响，减少等离子体放电；而喷淋盘21中心位置不设计喷淋口22，减少喷淋盘21中心高能量的等离子体对样品的影响，可以提高薄膜的均匀性，增高腔体3的侧壁上连通有真空转接口31，且增高腔体3的底部上连接有抽气口33和进气口34，进气口34连接前躯体源传输系统，抽气口33连接真空系统，通过设置的增高腔体3，增高腔体3能够增加反应气体到达腔体的距离，使反应气体中的离子和电子重新复合，生成气体分子或原子，减少对基底的轰击从而减小对基底的损伤和粗糙度；而在增高腔体上增加真空转接口，方便后面对接别的设备，节省了人力和物力。

本实施例中，腔体2上套接有连接在增高腔体3上的喷淋盘21。

本实施例中，等离子体发生器1的底部通过法兰12连通有圆台形的腔体2，且腔体2的上底面略小于下底面，法兰12为CF法兰连接能够增加密封效果。

本实施例中，增高腔体3的侧壁连接有至少一个真空转接口31，接口为KF，CF或ISO等，增加其便捷性。

本实施例中，增高腔体3的底部还连接有底部件32，且抽气口33和进气口34延伸至底部件32并联通在增高腔体3内。

本实施例中，等离子体发生器1由铜线圈和石英管制成，并通过螺纹将等离子体发生器1密封。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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。

Claims (6)

1.一种电感耦合等离子体反应腔，包括等离子体发生器(1)，等离子体发生器(1)上连通有气源进气口(11)；

其特征在于：所述等离子体发生器(1)上依次连通有圆台形的腔体(2)和增高腔体(3)；

所述腔体(2)上远离其中心位置处等距环设有多个喷淋口(22)，喷淋口(22)的内壁上还设置有倒角(23)；

所述增高腔体(3)的侧壁上连通有真空转接口(31)，且增高腔体(3)的底部上连接有抽气口(33)和进气口(34)。

2.如权利要求1所述的一种电感耦合等离子体反应腔，其特征在于：所述腔体(2)上套接有连接在增高腔体(3)上的喷淋盘(21)。

3.如权利要求1所述的一种电感耦合等离子体反应腔，其特征在于：所述等离子体发生器(1)的底部通过法兰(12)连通有圆台形的腔体(2)，且腔体(2)的上底面略小于下底面。

4.如权利要求1所述的一种电感耦合等离子体反应腔，其特征在于：所述增高腔体(3)的侧壁连接有至少一个真空转接口(31)，接口为KF，CF或ISO。

5.如权利要求1所述的一种电感耦合等离子体反应腔，其特征在于：所述增高腔体(3)的底部还连接有底部件(32)，且抽气口(33)和进气口(34)延伸至底部件(32)并联通在增高腔体(3)内。

6.如权利要求1所述的一种电感耦合等离子体反应腔，其特征在于：所述等离子体发生器(1)由铜线圈和石英管制成。

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