气墙隔离装置和原子层沉积系统的制作方法

本实用新型涉及原子层沉积技术领域，特别涉及一种气墙装置和原子层沉积系统。

背景技术：

原子层沉积(atomiclayerdeposition，简称ald)是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面形成沉积膜的方法。当单原子膜达到沉积基体表面，它们会在其表面化学吸附并发生表面反应。通常在原子层沉积反应过程中，会设置多个反应腔，各反应腔内的反应物质各不相同，所以应确保各反应腔之间互不干涉，而实际操作过程中多个腔室之间容易出现气体窜流，影响原子层沉积反应的精确度。

上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种气墙隔离装置，旨在隔离各反应腔之间的气体窜流，以提高原子层沉积反应的精确度。

为实现上述目的，本实用新型提出的气墙隔离装置包括：

箱体，所述箱体内形成有送料通道，所述箱体开设有连通所述送料通道的进料口和出料口，所述进料口和所述出料口分别设于所述箱体的两侧；所述箱体还开设有连通所述送料通道的第一进气口，所述第一进气口设于所述箱体的顶部；

两进气组件，两所述进气组件分别设于所述箱体的上方和所述箱体的下方，且所述进气组件具有出气端，所述出气端与所述第一进气口连通，用于给所述送料通道内充入气体；

加热组件，所述加热组件设于所述箱体的外表面，用于对所述箱体进行加热。

可选地，所述箱体包括上罩壳和下罩壳，所述上罩壳位于所述送料通道的上方，所述下罩壳位于所述送料通道的下方，所述第一进气口设于所述上罩壳，所述进气组件设于所述上罩壳的外表面。

可选地，所述箱体还包括第一侧板和第二侧板，所述第一侧板和所述第二侧板分别设于所述箱体的两侧，且所述上罩壳、所述下罩壳、所述第一侧板及所述第二侧板围合形成所述送料通道，所述进料口设于所述第一侧板，所述出料口设于所述第二侧板。

可选地，所述气墙隔离装置包括第一抽气组件，所述第一抽气组件设于所述第一侧板，并与所述进料口连通设置，用于抽离所述送料通道内的气体。

可选地，所述第一抽气组件包括抽气管和抽气泵，所述抽气管的一端连通于所述进料口，另一端与所述抽气泵连通。

可选地，所述气墙隔离装置还包括第二抽气组件，所述第二抽气组件设于第二侧板，并与所述出料口连通，所述第一抽气组件与所述第二抽气组件相对设置，用于抽离所述送料通道内的气体。

可选地，所述第一抽气组件设有多个，多个所述第一抽气组件沿所述第一侧板长度方向间隔设置，且均与所述第一进气口连通，所述第二抽气组件设有多个，多个所述第二抽气组件沿所述第二侧板长度方向间隔设置，且均与所述出料口连通。

可选地，所述进气组件包括进气管、进气泵和扩散罩，所述扩散罩凸设于所述上罩壳的外表面，并罩盖于所述第一进气口，所述进气管一端连通于所述扩散罩，另一端连通于所述进气泵。

可选地，所述扩散罩开设有第二进气口，所述进气管的背离所述进气泵的一端通过所述第二进气口与所述扩散罩连通；

所述进气组件还包括扩散板，所述扩散板设于所述扩散罩内，并横隔于所述第一进气口和所述第二进气口之间，所述扩散板开设有若干间隔设置的贯通孔；

气体依次经过所述第二进气口、所述贯通孔、所述第一进气口而进入所述送料通道。

本实用新型还提出一种原子层沉积系统，包括两原子层沉积反应装置和如上述的气墙隔离装置，所述气墙隔离装置设于两所述原子层沉积反应装置之间。

本实用新型的技术方案，包括箱体、两进气组件及加热组件，箱体内形成有用于输送膜材的送料通道，两进气组件均连通于送料通道，用于给送料通道充入热气，加热组件用于对所述箱体进行加热，使箱体内的气体受热。具体地，箱体开设有进料口和出料口，膜材从进料口进入送料通道，并从出料口输出，箱体的顶部和底部还开设有连通送料通道的第一进气口，进气组件的出气端与第一进气口连通，进气组件为箱体内冲入气体后，由加热组件对气体进行加热，热气体对膜材进行加热，由于上下两进气组件不停地给箱体内充入冷气，而充入的冷气会与之前被加热的热气体形成负压，产生对流并形成气墙，由于气墙隔离装置设于两原子层沉积反应装置，所以，通过加热组件和两进气组件的设置，可避免相邻两反应腔内的气体窜流，影响原子层沉积反应效果，从而达到提高原子层沉积反应的精确度的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型挂墙架的结构示意图；

图2为图1中安装梁的结构示意图；

图3为图1中连接柱的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种气墙隔离装置100。

请结合参阅图1至图3，在本实用新型气墙隔离装置一实施例中，该气墙隔离装置100包括：

箱体110，所述箱体110内形成有送料通道111，所述箱体110开设有连通所述送料通道111的进料口1151和出料口1161，所述进料口1151和所述出料口1161分别设于所箱体110的两侧；所述箱体110还开设有连通所述送料通道111的两第一进气口112，两所述第一进气口112设于所述箱体110的顶部和底部；

两进气组件120，两所述进气组件120分别设于所述箱体的上方和所述箱体的下方，且所述进气组件120具有出气端，所述出气端与所述进气口连通，用于给所述送料通道111内充入气体；

加热组件，所述加热组件设于所述箱体的外表面，用于对所述箱体进行加热。

送料通道111用于传输膜材，由于任何单原子膜要实现在基底材料表面的化学吸附必须具有一定的活化能(即热动能)，所以本实用新型通过向箱体110内冲入热气体，以使热气体对膜材进行加热，从而使膜材进入反应装置内，能够立即与基板表面反应。箱体110内充入的是惰性气体，由于惰性气体是无色无味的单原子气体，很难进行化学反应，所以，即使惰性气体附着于膜材上也不会与膜材或基底发生反应。但气体进入原子层沉积反应装置后，会与反应装置内的物质发生反应，从而影响原子层沉积反应的精确度，所以，本实用新型还可以设置第一抽气组件130，可将箱体110内的气体抽出，进一步避免气体随膜材一起进入原子层沉积反应装置。

具体地，气墙隔离装置还包括箱体110、两进气组件120及加热组件150，箱体110用于存储惰性气体，箱体110具有送料通道111、与送料通道111连通的进料口1151和出料口1161，进料口1151和出料口1161分别设于箱体110的两侧，膜材从进料口1151进入箱体110，并沿送料通道111滑动，从出料口1161输出，并进入原子层沉积反应装置。箱体110还设有第一进气口112，第一进气口112用于接入惰性气体，设于箱体110的上端，并与送料通道111贯通，用于将的气体排入送料通道111的膜材，以对膜材进行加热。两进气组件120分别设于箱体110的上方和下方并连通于第一进气口112，通过第一进气组件120对箱体110内冲入气体；再由加热组件进行加热，以对送料通道111的膜材起到加热的作用，膜材被气体加热的同时，箱体内的热气和刚充入的冷气会造成对流，并形成气墙，通过气墙避免气体与膜材一起进入反应装置。

加热组件150用于对箱体110内的气体进行加热，使热气充分与膜材接触。具体地，加热组件150包括加热管和盖板，盖板设于箱体110之上，盖板朝向箱体110的表面开设有容置槽，加热管设于容置槽内。

加热管设于箱体110的上方，用于对箱体110进行加热，盖板覆盖于箱体110之上，盖板与箱体110可以通过螺钉固定，或者，在箱体110的上端凸设卡块，在盖板朝向箱体110的一侧面设置卡槽，通过卡接固定，当然，也不限于其他的连接方式。设置盖板可以将加热管散发的热量在一定程度上限制在箱体110和盖板之间，避免热量过快扩散至外界，提高箱体110对热量的吸收效率，同时，对加热管也起到一定是限位作用。盖板朝向箱体110的表面开设有容置槽，容置槽的大小以能够容纳加热管为准，容置槽沿盖板的宽度方向延伸设置，设置容置槽可增加加热管的稳定性，同时，加热管设于容置槽内，可增加盖板与箱体110的密封性，减小容置空间，增加箱体110的受热效率。

本实用新型的技术方案，包括箱体110、进气组件120及加热组件150，箱体110内形成有用于输送膜材的送料通道111，进气组件120连通于送料通道111，用于给送料通道111充入热气，第一抽气组件130连通于送料通道111，用于将送料通道111内的气体抽出。具体地，箱体110开设有进料口1151和出料口1161，膜材从进料口1151进入送料通道111，并从出料口1161输出，箱体110的顶部还开设有连通送料通道111的第一进气口112，进气组件120的出气端与第一进气口112连通，进气组件120为箱体110内冲入热气体后，热气体对膜材进行加热，由于进气组件120不停地给箱体110供气，所以在先被充入的气体会被挤压，并向进料口1151和出料口1161排出，同时进料口1151和出料口1161均连接有原子层沉积反应装置，为避免各反应腔内的气体窜流，本实用新型通过设置第一抽气组件130，将第一抽气组件130与进料口1151连通，以将送料通道111内的气体抽出，并形成气体隔离墙，避免相邻反应腔内的气体窜流，影响原子层沉积反应效果，从而达到提高原子层沉积反应的精确度的目的。

可选地，所述箱体110包括上罩壳113和下罩壳114，所述上罩壳113位于所述送料通道111的上方，所述下罩壳114位于所述送料通道111的下方，所述第一进气口112设于所述上罩壳113，并贯穿所述上罩壳113与所述送料通道111连通设置，所述第一进气组件120设于所述上罩壳113的外表面。

下罩壳114设于加热箱的底部，并设于送料通道111的下方，且面向送料通道111设置，下罩壳114设于加热箱的顶部，并设于送料通道111的上方，且面向送料通道111设置，下罩壳114和下罩壳114相互连通，送料通道111设于上罩壳113和下罩壳114之间，也即膜材从送料通道111经过，第一进气口112设于上罩壳113，并贯穿上罩壳113顶部与送料通道111连通设置，第一进气组件120设于上罩壳113之上，并与第一进气口112连通。第一进气组件120将加热的气体充入箱体110内。箱体110外还设有对充入加热组件150的气体进行加热的结构，加热结构与进气组件120相互避让设置，避免二者相互干扰。

可选地，所述箱体110还包括第一侧板115和第二侧板116，所述第一侧板115和所述第二侧板116分别设于所述送料通道111的两侧，且所述上罩壳113、所述下罩壳114、所述第一侧板115及所述第二侧板116围合形成所述送料通道111，所述进料口1151设于所述第一侧板115，所述出料口1161设于所述第二侧板116，所述抽气组件设于所述第一侧板115。

第一侧板115和第二侧板116分别设于送料通道111的两侧，第一侧板115的两侧边分别连接于上罩壳113和下罩壳114的侧边，第二侧板116的两侧边分别连接于上罩壳113和下罩壳114的另一侧边，也即上罩壳113、下罩壳114、第一侧板115及第二侧板116围合形成所述送料通道111，进料口1151设于第一侧板115，出料口1161设于第二侧板116，第一抽气组件130设于第一侧板115，并与进料口1151连通。第一抽气组件130用于将挤压至进料口1151的气体抽离出箱体110，同时也可避免气体随膜材进入反应装置。

本实施例中，所述气墙隔离装置包括第一抽气组件130，所述第一抽气组件设于所述第一侧板115，并与所述进料口连通设置，用于抽离所述送料通道内的气体。

第一抽气组件130设于箱体110，并与进料口1151连通设置，由于进料口1151设于箱体110一侧，而箱体110内在不断的充气，所以，在先充入的气体会被挤压，并从进料口1151和出料口1161排出。在进料口1151设置第一抽气装置可加速将箱体110内的气体抽出，避免气体随膜材进入反应装置内。当然，第一抽气组件130也可以设于出料口1161一侧，并与出料口1161连通；也可以在出料口1161和进料口1151分别设置抽气组件，以提高抽气效率。

本实施例中，所述第一抽气组件130包括抽气管131和抽气泵132，所述抽管设于所述第一侧板115，且所述抽气管131的一端连通于所述进料口1151，另一端与所述抽气泵132连通。

抽气管131分别连接于抽气泵132和箱体110，抽气管131用于将气体导出，抽气泵132用于对箱体110内抽气，增大箱体110内的压强，以使气体能够从进料口1151排出。具体的抽气管131设于箱体110的上表面，并具有相互连通的第二进气端和第二出气端，抽气泵132设于箱体110的外侧，第一出气端连通于箱体110的第一进口，第二进气端连接于抽气泵132。具体地，抽气管131连通进料口1151的一端插入进料口1151，且抽气管131的管壁与进料口1151的内壁连接，也即抽气管131的外壁连接于第一侧板115。抽气泵132可以通过支撑架固定，也可以直接放置于地面，抽气管131可以通过绳索捆绑于第一侧板115，也可以通过胶粘粘贴于侧板。

本实施例中，气墙隔离装置还包括第二抽气组件140，所述第二抽气组件140设于第二侧板116，并与所述出料口1161连通，用于抽离所述送料通道111内的气体。

第二抽气组件140设于第二侧板116，且与第一抽气组件130相对设置。可以理解地，第二侧板116开设有出料口1161，而第二抽气组件140设于第二侧板116，并与出料口1161连通设置，所以，第二抽气组件140主要用于抽离从出料口1161排出的气体，避免气体随膜材一起进入下一反应装置。虽然第一抽气组件130也能够实现抽空出料口1161的气体，但为增强抽气效率，所以本实施例中出料口1161处设置有第二抽气组件140，进一步增加反应的精确度。

本实施例中，所述第一抽气组件130设有多个，多个所述第一抽气组件130沿所述第一侧板115长度方向间隔设置，且均与所述第一进气口112连通，所述第二抽气组件140设有多个，多个所述第二抽气组件140沿所述第二侧板116长度方向间隔设置，且均与所述出料口连通。

第一抽气组件130和第二抽气组件140均用于抽离箱体110内在先充入的气体，第一抽气组件130设于箱体110的第一侧板115，且设置有多个，多个第一抽气组件130沿第一侧板115的长度方向间隔设置，且分别与进料口1151连通，主要用于抽出被挤压至进料口1151处的气体，设置多个，可加快进料口1151的气体抽离效率；第二抽气组件140设于箱体110的第二侧板116，且设置有多个，多个第二抽气组件140沿第二侧板116的长度方向间隔设置，且分别与出料口1161连通，主要用于抽出被挤压至出料口1161处的气体，设置多个，可加快出料口1161气体的抽离效率。

本实施例中，所述进气组件120包括进气管121、进气泵124和扩散罩122，所述扩散罩122凸设于所述上罩壳113的外表面，并罩盖于所述第一进气口112，所述进气管121一端连通于所述扩散罩122，另一端连通于所述进气泵124。

进气泵124用于为箱体110提供气体，进气管121用于导入气体，扩散罩122分别与进气管121和箱体110连通，具体地，进气管121具有第三进气口和第三出气口，扩散罩122具有第二进气口1221和贯通孔，第三进气口连通于进气泵，第三出气口与第二进气口1221连通，贯通孔与第一进气口112连通，可以理解地，为较少气流的流径，贯通孔与第一进气口112相对设置，即第一进气口112设于箱体110的上端，贯通孔设于扩散罩122的下端。

本实施例中所述扩散罩122开设有第二进气口1221，所述进气管121的背离所述进气泵的一端通过所述第二进气口1221与所述扩散罩122连通；

所述第一进气组件120还包括扩散板123，所述扩散板123设于所述扩散罩122内，并横隔于所述第一进气口112和所述第二进气口1221之间，所述扩散板123开设有若干间隔设置的贯通孔；

气体依次经过所述第二进气口1221、所述贯通孔、所述第一进气口112而进入所述送料通道111。

扩散盒朝向箱体110的一端设有扩散板123，扩散板123设于扩散罩122的下部，并抵接于扩散罩的内侧壁，贯通孔设于扩散板123，并贯穿扩散板。贯通孔设有多个，多个贯通孔沿扩散板123的长度方向间隔设置，且均与第一进气口112连通。设置多个贯通孔，可加快气体的扩散程度，使气体迅速进入箱体110内，并快速分散至箱体110内的各处，可达到快速受热的效果，所以设置多个贯通孔可增加气体受热速度和受热的均匀度。可以理解为，第二进气口1221开设有多个，在进气管121上开设有多个第三出气口，扩散罩的第二进气口1221通过管道与贯通孔连接；也可以理解为，进气管121连接有多根支道，第三出气口设于支道上，每一第三出气口设于一支道上，在将每一支道上的第三出气口与每一扩散盒连通。多个扩散盒沿箱体110的长度方向间隔设置，设置多个扩散罩，可实现多个扩散罩同时进气和排出，可加快气体的扩散程度，使气体迅速进入第一箱体110内，并快速分散至箱体110内的各处。

加热管设有多个，所述容置槽设置多个，多个所述容置槽沿所述盖板的长度方向间隔设置，每一所述加热管设于一所述容置槽内。

加热管设置多个，可实现多个加热管同时对第一箱体110进行加热，提高热量的传导，相应地，容置槽也设置多个，且多个容置槽沿盖板的长度方向间隔设置，每一加热管设于一容置槽内，以确保加热管设置的稳定性。盖板的长度方向指的是输送机构的输送方向，盖板的宽度方向指的是与输送机构的输送方向垂直的方向。

本实用新型还提出一种原子层沉积系统，包括两原子层沉积反应装置和如上述的气墙隔离装置100，所述气墙隔离装置100设于两所述原子层沉积反应装置之间。

原子层沉积反应装置用于膜材与基底作沉积反应，气墙隔离装置100设于两原子层沉积反应装置之间，可避免加热气体进入原子层沉积反应装置内，也可避开相邻反应装置之间的气体窜流，影响反应效果，所以，通过气墙隔离装置100，可在相邻反应装置之间形成气体隔离墙，以增加原子层沉积反应的精确度。由于原子层沉积系统采用了上述气墙隔离装置100的所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。

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