[发明专利]一种新型ALD热井加热器

说明书

本发明公开了一种新型ALD热井加热器，具体包括:输出端；内导热管端盖；外导热管；内导热管；导热板；外导热管端盖；输入端。内导热管置于外导热管中，包括圆柱管和半圆形切口，导热板包括半圆状和梯形圆状。本发明通过引入多块导热板相互交叉和内导热管焊接结合将腔室内未发生反应的残留气体通过热井高温分解形成无害的气体排出。该设计方法可以增加残留废气通过热井的时间，使得废气更充分的发生分解，确保尾气排放的安全性，同时，该设计方法可以使得热井内部温度更加均匀稳定，提高分解效率。

技术领域

本发明涉及原子层沉积(ALD)设备领域，具体涉及一种原子层沉积(ALD)系统的热井加热器结构。

背景技术

原子层沉积(atomic layer deposition,ALD)，是一种特殊的化学气相沉积技术，是通过将气相前驱体脉冲交替通入反应室并在沉积基体表面发生化学吸附反应形成薄膜的一种方法。ALD技术由于具有独特的自限制生长原理使得其在微电子工业和纳米材料领域受到重点关注，2007年Interl公司在半导体工业45nm技术节点上，将ALD沉积的超薄铬基氧化物薄膜引入金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)器件中，取代传统的二氧化硅栅介质薄膜，获得了功耗更低、速度更快的酷睿微处理器，近年来，ALD技术在微电子、光电子、光学、纳米技术、微机械系统、能源、催化、生物医用、显示器、耐腐蚀及密封涂层等领域的研究方兴未艾，呈现爆发式增长，ALD设备和ALD材料市场也正经历着快速的发展和成长。

ALD尾气处理的的核心部件-热井的设计是决定ALD尾气排放安全性的重要部位，常见ALD热井结构大致可以分为三种：直通式、螺旋式和过滤式。其中直通式热井，也是目前最常见的一种热井方式，顾名思义是残留前驱体源垂直通过热井，气流走向为直流型，其结构简单，废气通过热井的时间较短，尾气抽取所需的能量小，更加节能，但同样由于废气通过热井的时间比较短，容易导致废气未完全分解就被排出，不能保证尾气排放的安全性。螺旋式热井是热井内部管道呈现螺旋式柱状结构，废气通过热井的气流走向为螺旋式，增加流道长度，使得废气通过热井的时间大大增加，废气能够更好的发生高温分解，但由于结构比较复杂，导致热井的加工工艺难度较大，增加了设备的成本，同时尾气抽取消耗的能量更多。过滤式热井是在直通式的基础上加上过滤装置，其基本原理和直通式相同，靠内部增加的过滤装置将有害物质吸附留下，所以相对于直通式和螺旋式来说不需要太高的温度，但是通过热井的废气可以是多样的，不能保证过滤装置对每一种废气都能有效吸附，所以更倾向于单一的废气处理，在ALD实际应用中几乎很少见。

目前生产和开发的ALD设备，大多数还是用于科研实验的基础型，综合成本和使用情况，热井的结构仍以直通式居多，存在废气不能完全分解的危险，在ALD设备开发研究中迫切需要一种装置来改进热井的结构设计，使得其在不影响整体效率和不增加成本的基础上，提高腔室内未反应前驱体源的分解效率，确保尾气排放的安全性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种新型ALD热井加热器，该新型热井加热器可以增加残留废气通过热井的时间，使得废气更充分的发生分解，确保尾气排放的安全性，同时，该设计方法可以使得热井内部温度更加均匀稳定，提高分解效率。

本发明的技术方案为：

一种新型ALD热井加热器，包括输出端、内导热管端盖、外导热管、内导热管、导热板、外导热管端盖、输入端；所述的内导热管端盖位于内导热管的两端，与输出端、输入端连接；其边缘与外导热管内壁连接；所述的外导热管为圆柱状，连接外导热管端盖；所述的内导热管置于外导热管中，包括圆柱管和半圆形切口；所述的导热板嵌在内导热管中；所述的外导热管端盖连接外导热管，并固定在ALD设备中,连接设备和热井。输入端是腔室内残留气体进入热井的通道入口，分解后的气体从输出端排出。

进一步的，所述的导热板包括半圆状和梯形圆状，其中半圆状直径和内导热管外径相同，梯形圆状直径和内导热管内径相同，便于导热板和内导热管安装时的定位。