一种气包装置及原子层沉积设备

技术领域

本申请涉及半导体制造工艺设备技术领域，例如涉及一种气包装置及原子层沉积设备。

背景技术

相关技术中，原子层沉积(Atomic Layer Deposition，ALD)设备一般使用气包作为缓存气体的装置用于管路储气。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

现有的气包为不可拆卸的焊接结构，导致工艺工程师无法调节气包的气体存储容量，并且无法观察气包内部的腐蚀情况。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供一种气包装置及原子层沉积设备，实现可拆卸式气包结构，以调节气包的气体存储容量并便于观察气包内部的腐蚀情况。

在一些实施例中，一种气包装置，包括：

第一容气部；

第二容气部，与所述第一容气部可拆卸连接，共同形成用于装载气体的气包容腔；

所述第一容气部和所述第二容气部中的至少一个可改变自身用于装载气体的空间大小，以调节气包容腔的体积。

可选地，所述第一容气部和第二容气部均为在一端具有开口，所述第一容气部的开口一端与所述第二容气部的开口一端密封配合。

可选地，所述第二容气部的开口处形成有调节部；所述调节部与所述第一容气部的开口一端嵌套配合；所述调节部可沿着嵌套配合的方向往复移动，对应调节气包容腔的体积。

可选地，所述调节部和所述第一容气部之间设有密封件，用于将嵌套配合部位密封。

可选地，所述密封件为密封圈或磁流体部件。

可选地，当所述密封件为密封圈时，所述调节部或所述第一容气部上活动设置有压紧件，所述压紧件用于压紧密封圈。

可选地，本申请的气包装置还包括：

密封连接组件，所述密封连接组件包括法兰和法兰用密封圈，所述法兰成对设置于所述第一容气部的开口与所述第二容气部的开口处；所述法兰用密封圈配合设置于成对的法兰之间。

可选地，所述第一容气包和所述第二容气包中的至少一个拥有多种容积规格可相互替换使用。

可选地，所述第一容气部和所述第二容气部分别连接进气管路和出气管路。

在一些实施例中，所述原子层沉积设备，包括：

气箱和设备腔体；

如本申请所述的气包装置，所述气包装置设置于所述气箱和所述设备腔体之间。

本公开实施例提供的气包装置及原子层沉积设备，可以实现以下技术效果：

本申请通过设置第一容气部和第二容气部，且第二容气部与所述第一容气部可拆卸连接，共同形成用于装载气体的气包容腔，从而实现可拆卸式气包，能够帮助工艺工程师较为方便地观察气包内部的腐蚀情况。同时，第一容气部和第二容气部中的至少一个可改变自身用于装载气体的空间大小，以调节气包容腔的体积，使得工艺工程师可以较为方便地调节气包的气体存储容量，从而更好地适配工艺要求或在进行工艺的过程中及时调整进气量。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是一个相关技术中的气包装置结构示意图；

图2是另一个相关技术中的气包装置结构示意图；

图3是本公开实施例提供的一个气包装置的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的一个气包装置的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的一个气包装置的剖面示意图；

图6是本公开实施例提供的另一个气包装置的剖面示意图；

图7是本公开实施例提供的另一个气包装置的剖面示意图；

图8是本公开实施例提供的另一个气包装置的剖面示意图；

图9是本公开实施例提供的一个原子层沉积设备的结构示意图。

附图标记：

1-第一容气部；2-第二容气部；3-调节部；41-法兰；42-金属垫片；5-密封件；6-压紧件；7-磁流体部件；8-气箱；9-设备腔体；10-进气阀；11-出气阀；12-气包装置。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在相关技术中，结合图1和图2所示，相关技术中，气包装置为一体成型的焊接结构且不可拆卸，即一个气包具有一个固定的容量(例如，0.2L左右)，且无法调节容量。这样，就会存在气包容积固定，工艺工程师无法调节存储的气体容量。以及气包不可拆卸，工艺工程师无法观测内部的腐蚀情况等技术问题。

针对上述技术问题，本公开实施例提供一种气包装置，气包装置整体分为两个部分，包括第一容气部1和第二容气部2，第一容气部1与第二容气部2可以是可拆卸连接，从而共同形成用于装载气体的气包容腔(图中未示出)。具体地，第一容气部1和第二容气部2中的至少一个可改变自身用于装载气体的空间大小，以调节气包容腔的体积。这里的改变自身用于装载气体的空间大小，可以是如图6-8所示的通过第一容气部1和第二容气部2之间的嵌套式伸缩调节来实现，也可以是如图3-5所示的通过对第一容气部1和第二容气部2中的一个或两个进行不同容积规格的替换来实现。

采用本公开实施例提供的气包装置，通过设置第一容气部和第二容气部，且第二容气部与第一容气部可拆卸连接，共同形成用于装载气体的气包容腔，从而实现可拆卸式气包，能够帮助工艺工程师较为方便地观察气包内部的腐蚀情况。同时，第一容气部和第二容气部中的至少一个可改变自身用于装载气体的空间大小，以调节气包容腔的体积，使得工艺工程师可以较为方便地调节气包的气体存储容量，从而更好地适配工艺要求或在进行工艺的过程中及时调整进气量。

此外，相关技术的气包，在每次更换不同溶剂的气包时需要先停机，清理管路后拆卸加热带、管路、钣金等。与之对应地，本申请提供的可调节式气包装置减少了更换维护管路系统所需的时间。

在本申请的一个实施例中，如图3-5所示，本申请的气包装置可以是金属垫片42密封式可拆卸气包装置。气包装置的密封连接组件包括法兰41和法兰用密封圈，法兰41成对设置于第一容气部1的开口与第二容气部2的开口处；法兰用密封圈配合设置于成对的法兰之间。法兰41可以是焊接刀口法兰(KF法兰)，法兰用密封圈可以是O形密封圈；密封连接组件还包括定心支架、金属垫片42和卡箍，定心支架设置在O形密封圈内，用于增强O形密封圈的结构稳固性，卡箍可将O形密封圈固定于法兰上，金属垫片42被夹持在成对的法兰之间，起密封作用。同时，第一容气部1可以是固定气体容量，例如0.2L。第二容气2部可以是可调气体容量，容积可选0.2L、0.3L或0.4L。这样，组合后可以作为不同容量的气包使用，气包容腔可以是0.4L、0.5L或0.6L，并且在更换时仅需更换第二容气2部即可，能够更加方便地工艺工程师根据不同的需求更换。

在本申请的一个实施例中，本申请的第一容气部1和第二容气2部均在一端具有开口，第一容气部1的开口一端与第二容气部2的开口一端密封配合，另一端分别与进气阀或出气阀相连接，即第一容气部1和第二容气2部分别连接进气管路和出气管路。并且第一容气部1的开口与第二容气2部的开口相对设置，从而形成完整的气包结构。同时，本申请的调节部3设置于第二容气2部的开口处，且与第一容气部1的开口密封连接，以形成沿开口呈轴向设置的气包容腔。

在本申请的一个实施例中，在第二容气部2的开口处形成有调节部3；调节部3与第一容气部1的开口一端嵌套配合。同时，调节部3可沿着嵌套配合的方向往复移动，对应调节气包容腔的体积。

在本申请的另一个实施例中，结合图7所示，本申请的调节部3可以是沿第二容气2部的开口呈外扩延伸的一体成型结构，或者，调节部3为沿第二容气2部的开口呈内缩延伸的一体成型结构(图中未示出)。这样，使得第一容气部1嵌套与调节部3相互嵌套，且第二容气2部通过调节部3与第一容气部1相对移动，以调整气包容腔所装载的气体总容量。

与此同时，在调节部3和所述第一容气部1之间设有密封件5，用于将嵌套配合部位密封。其中，密封件5设置于调节部3与第一容气部1之间，用于将气包容腔沿轴向密封。例如，密封件5可以是密封圈或磁流体部件。

在本申请的一个实施例中，当密封件5为密封圈时，调节部5或第一容气部1上活动设置有压紧件6，该压紧件6用于压紧密封圈。

本申请的密封件5可以是双层O形密封圈，本申请的压紧件6可以是押紧螺母。

具体而言，本申请的气包装置可以是嵌套式可拆卸气包装置。气包装置整体分为前后两节的第一容气部1和第二容气2部。第一容气部1与调节部3之间使用双层O形密封圈形式进行轴向密封。使用时前后两节第一容气部1和第二容气2部之间可以相对移动，通过推拉第一容气部1来调节气包容腔所装载的气体总容量。此外。也亦可以使用顶丝、螺纹等方式来细微的调节气包的容积。这样，能够更适合于需要精密调整进气量的原子层沉积设备，可以精准的重复上一次调节好的位置，避免了频繁更换管路或者气包。

在本申请的另一个实施例中，当密封件5为磁流体部件时，结合图8所示，本申请的调节部3可以是沿第二容气2部的开口呈外扩延伸的一体成型结构，或者，调节部3为沿第二容气2部的开口呈内缩延伸的一体成型结构(图中未示出)。这样，使得第一容气部1嵌套与调节部3相互嵌套，且第二容气2部通过调节部3与第一容气部1相对移动，以调整气包容腔所装载的气体总容量。其中，磁流体部件7设置于调节部3与第一容气部1之间，用于将气包容腔沿轴向密封。

具体而言，本申请的气包装置可以是嵌套式可拆卸气包装置。通过在调节部3与第一容气部1之间使用磁流体部件7进行密封，磁流体密封是利用磁性流体的特性，由磁铁将磁性流体固定于旋转轴的周围，形成液体的“O型密封圈”。由磁铁、磁极以及轴形成磁回路，在磁极与轴中间注入磁性流体，使其形成数段液体密封圈。所以即使轴是以高速旋转的情况下，也不发生固体之间的摩擦，是一种寿命非常长的动态密封零件。常用于单晶硅炉、真空钎焊炉、真空熔炼炉、化学气相沉积、离子镀膜、液晶再生等真空设备的密封，以及高温高压设备及对环境要求较高的设备的密封。这样，使用磁流体密封具有提高密封效果降低泄漏率，且磁流体的使用寿命相比于密封圈的寿命较长。

结合图9所示，本公开实施例提供一种原子层沉积设备，包括气箱8、设备腔体9和本申请所述的气包装置，该气包装置设置于气箱8和设备腔体9之间。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。