喷淋装置及原子层沉积设备的制作方法

本发明涉及原子层沉积，尤其涉及一种喷淋装置及原子层沉积设备。

背景技术：

1、原子层沉积（atomic layer deposition，ald）技术广泛地应用在光伏面板镀膜、半导体制造、电池电极覆膜、纳米结构氧化铝膜的制造等领域。ald工艺的基本原理为，将两种不同的工艺气体通向衬底，使不同工艺气体中的原子通过化学反应沉积在衬底上，从而使衬底的表面形成一层薄膜。

2、ald设备中，工艺气体从喷淋板的出气口中喷出并喷向衬底。现有技术中，为了让喷淋板能够均匀地出气，喷淋板上的出气口大多数设置为狭缝状（或者说条形）。但是，工艺气体的出气均匀性有待进一步提高。

技术实现思路

1、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，本发明提出一种喷淋装置，该喷淋装置有利于提高工艺气体的出气均匀性。

2、本发明还提出一种包括上述喷淋装置的原子层沉积设备。

3、根据本发明的第一方面实施例的喷淋装置，包括：所述喷淋装置设有用于通入工艺气体的工艺气体流道，所述工艺气体流道包括进气口、出气口和工艺气体匀气段，一个所述出气口和一个所述进气口之间设有至少一个所述工艺气体匀气段，所述工艺气体匀气段包括沿所述工艺气体的流动路径依次设置的工艺气体横向腔和第一孔组，所述出气口和所述工艺气体横向腔均呈条形，所述第一孔组包括沿所述出气口的长度方向间隔分布的多个第一过气孔。

4、根据本发明第一方面实施例的喷淋装置，至少具有如下有益效果：现有技术中的一些喷淋装置，其气路设计大致为：横向腔的底部与条形（或者说狭缝形）的出气口直接连通。由于横向腔比较长，工艺气体进入横向腔后容易出现分布不均的情况。由于横向腔与出气口直接连通，出气口处的工艺气体分布情况与横向腔中的气体分布情况类似，从而导致出气口的出气效果不均匀。

5、对于本发明的喷淋装置，工艺气体横向腔和出气口之间设有多个过气孔，工艺气体横向腔与出气口不直接连通。相对于现有技术，工艺气体从工艺气体横向腔流出的阻力较大，工艺气体在工艺气体横向腔的停留时间较长。如此一来，在过气孔出气时，工艺气体横向腔中会充有较多的工艺气体，工艺气体在工艺气体横向腔中的分布均匀性较高，从不同的过气孔中流出的工艺气体的流量之间的差异较小，最终从出气口流出的工艺气体的分布均匀性较高。

6、根据本发明的一些实施例，一个所述出气口和一个所述进气口之间设有至少两个相互串联的工艺气体匀气段。

7、根据本发明的一些实施例，对于串联在一个所述出气口和一个所述进气口之间的任意两个所述第一孔组，其中一个所述第一孔组为上游孔组，另一个所述第一孔组为下游孔组，所述上游孔组和所述下游孔组沿所述工艺气体的流动路径依次设置；所述下游孔组的所述第一过气孔的分布密度大于所述上游孔组的所述第一过气孔的分布密度。

8、根据本发明的一些实施例，所述喷淋装置用于通入两种不同的所述工艺气体，其中一种所述工艺气体为第一工艺气体，另一种所述工艺气体为第二工艺气体；所述喷淋装置设有至少两个相互分隔的所述工艺气体流道，其中一部分所述工艺气体流道用于通入所述第一工艺气体，另一部分所述工艺气体流道用于通入所述第二工艺气体。

9、根据本发明的一些实施例，用于通入所述第一工艺气体的所述工艺气体流道为第一流道，用于通入所述第二工艺气体的所述工艺气体流道为第二流道，所述第一流道的所述出气口为第一出气口，所述第二流道的所述出气口为第二出气口，所述喷淋装置的外表面包括喷淋面，所述第一出气口和所述第二出气口均设置在所述喷淋面；所述喷淋装置还设有吹扫气体流道和废气流道，所述第一流道、所述第二流道、所述吹扫气体流道和所述废气流道中的任意两者相互分隔；所述吹扫气体流道用于通入吹扫气体，所述吹扫气体流道包括吹扫气体出口，所述吹扫气体出口设置在所述喷淋面，所述吹扫气体出口围绕所述第一出气口和所述第二出气口，并且所述吹扫气体出口将所述第一出气口和所述第二出气口分隔；所述废气流道包括废气入口，所述废气入口设置在所述喷淋面，相邻的一个所述第一出气口和一个所述第二出气口之间设有至少一个所述废气入口。

10、根据本发明的一些实施例，所述第一出气口和所述第二出气口中的至少一者设置有多个，所述第一出气口和所述第二出气口相互平行，在所述第一出气口的宽度方向上，所述第一出气口和所述第二出气口交替分布。

11、根据本发明的一些实施例，所述吹扫气体出口包括：横向段，设置有至少三个，所述横向段呈条形；纵向段，所述纵向段呈条形，所述纵向段与所述横向段相互垂直，所述纵向段设置有两个，两个所述纵向段分别连接在所述横向段的两端，多个所述横向段沿所述纵向段的长度方向间隔分布；所有所述纵向段和所有所述横向段围出多个容纳区域，任意两个所述容纳区域相互分隔，每一所述容纳区域设置有一个所述第一出气口或一个第二出气口。

12、根据本发明的一些实施例，对于任一所述第一出气口，所述第一出气口的两侧各设有一个所述废气入口；和/或，对于任一所述第二出气口，所述第二出气口的两侧各设有一个所述废气入口；和/或，对于任一所述横向段，所述横向段的两侧各设有一个所述废气入口。

13、根据本发明的一些实施例，所述第一出气口的长度与所述第一出气口的宽度之比不小于10；和/或，所述第二出气口的长度与所述第二出气口的宽度之比不小于10；和/或，所述纵向段的长度和所述纵向段的宽度之比不小于10；和/或，所述横向段的长度和所述横向段的宽度之比不小于10。

14、根据本发明的一些实施例，所述吹扫气体流道还包括至少一个吹扫气体匀气段，所述吹扫气体匀气段位于所述吹扫气体出口的上游，所述吹扫气体匀气段包括沿所述吹扫气体的流动路径依次设置的吹扫气体分配腔、第二孔组，所述第二孔组包括多个第二过气孔；所述吹扫气体分配腔包括多个呈条形的吹扫气体横向腔，所述吹扫气体横向腔与所述横向段平行并一一对应，同一所述吹扫气体匀气段中，一个所述吹扫气体横向腔与一个所述横向段之间设有多个所述第二过气孔；所述吹扫气体分配腔包括多个呈条形的吹扫气体纵向腔，所述吹扫气体纵向腔与所述纵向段平行并一一对应，同一所述吹扫气体匀气段中，一个所述吹扫气体纵向腔与一个所述纵向段之间设有多个所述第二过气孔。

15、根据本发明的一些实施例，所述喷淋装置包括自下而上依次层叠设置的喷淋板、吹扫气体板和工艺气体板；所述喷淋板的底面为所述喷淋面，在竖直方向上，所述喷淋板设有一个所述吹扫气体匀气段、一个属于所述第一流道的所述工艺气体匀气段以及一个属于第二流道的所述工艺气体匀气段；在竖直方向上，所述吹扫气体板设有一个所述吹扫气体匀气段、一个属于所述第一流道的所述工艺气体匀气段以及一个属于第二流道的所述工艺气体匀气段；在竖直方向上，所述工艺气体板设有一个属于所述第一流道的所述工艺气体匀气段以及一个属于第二流道的所述工艺气体匀气段。

16、根据本发明的一些实施例，所述废气流道还包括废气出口、第一避让孔和第二避让孔，所述废气入口、所述第一避让孔、所述第二避让孔和所述废气出口沿废气的流动路径依次设置；所述喷淋装置还包括抽气板，所述抽气板层叠在所述工艺气体板的上方，所述抽气板的顶部设有所述废气出口；所述吹扫气体板设有所述第一避让孔，所述工艺气体板设有所述第二避让孔。

17、根据本发明的一些实施例，所述喷淋装置还包括：隔板，所述抽气板和所述工艺气体板共同限定出一空腔，所述隔板设置在所述空腔中，所述隔板亦层叠在所述工艺气体板的上方，所述隔板设有多个弧形孔；抽气筒，所述抽气筒设置在所述空腔中，所述抽气筒的外周面设有多个第三过气孔，多个所述第三过气孔沿所述抽气筒的周向间隔分布，所述弧形孔围绕抽气筒设置。

18、根据本发明的一些实施例，所述喷淋装置包括加热元件，所述加热元件的至少一部分被夹在所述吹扫气体板和所述工艺气体板之间，所述加热元件用于加热所述吹扫气体板和所述工艺气体板。

19、根据本发明的一些实施例，所述喷淋装置还包括至少一个分流条，至少一个所述工艺气体横向腔中设有一个所述分流条；所述分流条自身具有第一分流口和第二分流口，或者，所述分流条的外表面与工艺气体横向腔的壁面限定出第一分流口和第二分流口；所述第一分流口和所述第二分流口沿所述出气口的宽度方向间隔分布，所述工艺气体横向腔中的工艺气体能够通过所述第一分流口和所述第二分流口流向下游的所述第一过气孔。

20、根据本发明的第二方面实施例的原子层沉积设备，包括如第一方面实施例所述的喷淋装置。

21、根据本发明第二方面实施例的原子层沉积设备，至少具有如下有益效果：基于喷淋装置的气路设计，工艺气体的出气均匀性较好，衬底的原子层沉积效果较好。

22、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。