一种气源供给系统及化学气相沉积设备的制作方法

本发明涉及化学气相沉积设备领域，具体涉及一种防止气体泄漏的气源供给系统及化学气相沉积设备。

背景技术：

1、化学气相沉积(cvd)工艺是一种以多种化学气体为反应物，在反应腔室进行化学反应，在目标衬底上沉积生成物，形成均匀致密薄膜的技术。

2、参与化学气相沉积工艺的反应物由气源供给系统提供。气源供给系统的气密性要求严格，一旦反应物泄漏，会污染、危害环境，部分反应物的化学性质活泼，在接触微量氧气或水汽后，有燃烧爆炸等安全风险，危害操作人员生命安全。因此，气源供给系统既要防止反应物向外界泄漏，又要阻挡空气中的氧气或水汽进入系统。

3、部分cvd工艺所使用的反应物在常温下为液态，较低的饱和蒸气压导致参与cvd工艺的反应物的量较少，导致最终沉积的薄膜品质降低。对于这部分反应物，一般通过预先升温的方式，提高反应物的饱和蒸气压，从而增大反应物气体的传输量，提高反应效率，以提升沉积薄膜品质。但升温会增加反应物的扩散速度，进一步提高了反应物向外泄漏的风险。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种具有“多箱体”结构的气源供给系统，以防止原料气体泄漏、降低对环境的污染、保障操作安全。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种气源供给系统，包括反应物存储装置、第一箱体、第二箱体和反应物输出管道；

3、所述反应物存储装置套设于所述第一箱体内，所述第一箱体内的压力为正压；

4、所述第一箱体套设于所述第二箱体内，所述第二箱体内的压力为负压；

5、所述反应物输出管道的一端与所述反应物存储装置连通，所述反应物输出管道的另一端作为所述气源供给系统的输出端。

6、可选地，所述第一箱体内的压力大于处于第一箱体内的所述反应物输出管道内的压力。

7、可选地，所述第一箱体内的相对压力为50～300pa，所述第二箱体内的相对压力为-50～-200pa。

8、可选地，还包括气体输送管道，所述气体输送管道与所述第一箱体连通，用于向所述第一箱体内持续输送气体，维持所述第一箱体内的压力为正压。

9、可选地，所述气体为氮气或惰性气体。

10、可选地，还包括气体排出管道，所述气体排出管道的一端连接所述第二箱体，所述第二箱体内的气体由所述气体排除管道排出，维持所述第二箱体内的压力为负压。

11、可选地，所述气体排出管道上设有抽气泵，用于抽出所述第二箱体内的气体。

12、可选地，所述气体排出管道上设有至少一个洗涤器，所述洗涤器用于洗涤所述气体排出管道排出的气体中的污染物。

13、可选地，所述气体排出管道上设有阀门，用于控制所述气体排出管道的气体流量。

14、可选地，所述第一箱体不完全密封。

15、可选地，所述第一箱体的箱体壁上设有排气孔，所述第一箱体内的气体通过所述排气孔，排放至所述第二箱体内。

16、可选地，还包括第三箱体，所述第二箱体套设于所述第三箱体内，所述第三箱体内的压力为正压。

17、可选地，所述第三箱体内的相对压力为50～300pa。

18、可选地，所述第一箱体、所述第二箱体和所述第三箱体分别安装压力传感器。

19、可选地，所述第一箱体、所述第二箱体和所述第三箱体分别安装警报装置，当所述第一箱体、所述第二箱体或所述第三箱体的压力不在目标范围内时，对应的警报装置发出警告。

20、可选地，所述气源供给系统还包括控制单元，所述控制单元与各压力传感器连接，所述控制单元根据各压力传感器的实时监测数据，分别控制所述第一箱体、所述第二箱体和所述第三箱体内的压力。

21、可选地，所述反应物存储装置包括加热器，用于加热所述反应物存储装置内的原料。

22、可选地，还包括反应物输入管道，所述反应物输入管道与所述反应物存储装置连通，用于向所述反应物存储装置内补充原料。

23、可选地，所述输出端与用于进行化学气相沉积工艺的反应腔室连通。

24、本发明还提供了一种化学气相沉积设备，包含反应腔及上述的气源供给系统；

25、所述反应腔与所述气源供给系统连通，反应物经由所述反应物输出管道输送至所述反应腔室中。

26、本发明的有益效果为：

27、(1)本发明的气源供给系统采用“双箱体”结构，通过设置内外压力差，有效控制了气体的扩散路径，防止气体泄漏或与外界相接触。本发明先将装有原料的反应物存储装置套设于第一箱体内，第一箱体内为正压，其压力大于第二箱体，第二箱体中的氧气、水汽难以进入第一箱体，接触泄漏的原料气体，造成爆炸等安全事故；再将第一箱体套设于第二箱体内，第二箱体内为负压，其压力小于外界环境，即使原料气体泄漏至第二箱体内，也难以再泄漏到外界环境中，降低了原料气体对环境的污染。

28、(2)本发明还提供了一种具有“三箱体”结构的气源供给系统，将第二箱体套设于第三箱体内，第三箱体内为正压，其压力大于第二箱体，泄漏至第二箱体内的原料气体难以进入第三箱体内，进一步避免了原料气体向外界环境泄漏的可能性；同时，第三箱体的压力也大于外界环境，空气中的氧气、水汽也难以进入第三箱体内。

29、(3)本发明设置了与第一箱体和第三箱体连通的气体输送管道，向第一箱体和第三箱体内源源不断地通入氮气或惰性气体等活性低的气体，以维持第一箱体和第三箱体内的压力为正压，且该气体不会与原料气体反应，安全可靠。

30、(4)本发明设置了与第二箱体连通的气体排出管道，通过气体排出管道上的抽气泵将第二箱体内的气体抽出，以维持第二箱体内的压力为负压，并在气体排出管道上设置了洗涤器，用于洗涤气体中的污染物，气体经洗涤后排出，不会污染环境。

技术特征：

1.一种气源供给系统，其特征在于，包括反应物存储装置、第一箱体、第二箱体和反应物输出管道；

2.如权利要求1所述的气源供给系统，其特征在于，所述第一箱体内的压力大于处于第一箱体内的所述反应物输出管道内的压力。

3.如权利要求1所述的气源供给系统，其特征在于，所述第一箱体内的相对压力为50～300pa，所述第二箱体内的相对压力为-50～-200pa。

4.如权利要求1所述的气源供给系统，其特征在于，还包括气体输送管道，所述气体输送管道与所述第一箱体连通，用于向所述第一箱体内持续输送气体，维持所述第一箱体内的压力为正压。

5.如权利要求4所述的气源供给系统，其特征在于，所述气体为氮气或惰性气体。

6.如权利要求1所述的气源供给系统，其特征在于，还包括气体排出管道，所述气体排出管道的一端连接所述第二箱体，所述第二箱体内的气体由所述气体排除管道排出，维持所述第二箱体内的压力为负压。

7.如权利要求6所述的气源供给系统，其特征在于，所述气体排出管道上设有抽气泵，用于抽出所述第二箱体内的气体。

8.如权利要求6所述的气源供给系统，其特征在于，所述气体排出管道上设有至少一个洗涤器，所述洗涤器用于洗涤所述气体排出管道排出的气体中的污染物。

9.如权利要求6所述的气源供给系统，其特征在于，所述气体排出管道上设有阀门，用于控制所述气体排出管道的气体流量。

10.如权利要求1所述的气源供给系统，其特征在于，所述第一箱体不完全密封。

11.如权利要求10所述的气源供给系统，其特征在于，所述第一箱体的箱体壁上设有排气孔，所述第一箱体内的气体通过所述排气孔，排放至所述第二箱体内。

12.如权利要求1所述的气源供给系统，其特征在于，还包括第三箱体，所述第二箱体套设于所述第三箱体内，所述第三箱体内的压力为正压。

13.如权利要求12所述的气源供给系统，其特征在于，所述第三箱体内的相对压力为50～300pa。

14.如权利要求12所述的气源供给系统，其特征在于，所述第一箱体、所述第二箱体和所述第三箱体分别安装压力传感器。

15.如权利要求14所述的气源供给系统，其特征在于，所述第一箱体、所述第二箱体和所述第三箱体分别安装警报装置，当所述第一箱体、所述第二箱体或所述第三箱体的压力不在目标范围内时，对应的警报装置发出警告。

16.如权利要求14所述的气源供给系统，其特征在于，所述气源供给系统还包括控制单元，所述控制单元与各压力传感器连接，所述控制单元根据各压力传感器的实时监测数据，分别控制所述第一箱体、所述第二箱体和所述第三箱体内的压力。

17.如权利要求1所述的气源供给系统，其特征在于，所述反应物存储装置包括加热器，用于加热所述反应物存储装置内的原料。

18.如权利要求1所述的气源供给系统，其特征在于，还包括反应物输入管道，所述反应物输入管道与所述反应物存储装置连通，用于向所述反应物存储装置内补充原料。

19.如权利要求1所述的气源供给系统，其特征在于，所述输出端与用于进行化学气相沉积工艺的反应腔室连通。

20.一种化学气相沉积设备，其特征在于，包含反应腔及如权利要求1-19任意一项所述的气源供给系统；

技术总结本发明公开了一种气源供给系统及化学气相沉积设备，防止气体泄漏的气源供给系统包括反应物存储装置、第一箱体、第二箱体和反应物输出管道；所述反应物存储装置套设于所述第一箱体内，所述第一箱体内的压力为正压；所述第一箱体套设于所述第二箱体内，所述第二箱体内的压力为负压；所述反应物输出管道的一端与所述反应物存储装置连通，所述反应物输出管道的另一端作为所述气源供给系统的输出端。本发明的气源供给系统采用“多箱体”结构，通过设置内外压力差，能够有效防止气体泄漏，提升操作和环境安全性。技术研发人员：杨闰清,韩子迦,许灿受保护的技术使用者：中微半导体设备（上海）股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10