一种横流式原子层沉积腔室制造技术

技术编号:21884517 阅读:104 留言:0更新日期:2019-08-17 11:57
本实用新型专利技术属于半导体薄膜沉积技术领域,具体为一种横流式原子层沉积腔室,由外腔室和内腔室构成:外腔室同时与保护气体输入管道及真空泵连接,一侧设置有外腔室门;内腔室由上盖板和下盖板扣合而成,扣合处设置紧固件固定,并使用密封胶圈进行密封;下盖板一端与至少三个前驱体源输入管道连接,作为进气端,另一端设置出气端,出气端通过管道与真空泵连接进气端和出气端等距设置有若干分流柱;上盖板和下盖板外表面覆盖有加热板;内腔室一侧设置有内腔室门,内腔室门与外腔室门对应。该腔室结构紧凑,特有的分流柱提高了原子层沉积的薄膜的均匀性。

A Cross-flow Atomic Layer Deposition Chamber

【技术实现步骤摘要】
一种横流式原子层沉积腔室
本技术属于半导体薄膜沉积
,具体为一种横流式原子层沉积腔室。
技术介绍
原子层沉积(AtomicLayerDeposition,ALD)技术,与传统的薄膜制备技术相比优势明显。传统的薄膜技术包括溅射或蒸镀等物理方法(PVD)缺少精确的表面控制性或阴影区的存在而不能在三维复杂的结构衬底表面实现有效地制膜。化学气相沉积(CVD)方法制膜需对前驱体扩散以及反应室温度均匀性严格控制,难以满足薄膜均匀性和薄厚精确控制的要求。相比之下,原子层沉积技术基于表面自限制、自饱和吸附反应,具有表面控制性,所制备薄膜具有优异的三维共形性、大面积的均匀性等特点,适应于复杂高深宽比衬底表面沉积制膜,同时还能保证精确的亚单层膜厚控制。同时原子沉积技术可以在基底表面沉积致密的金属氧化物薄膜,这种方法沉积的薄膜具有良好的均匀性和结构一致性。因此,原子层沉积技术在微电子、能源、信息等领域应用广泛。现有的原子层沉积腔室采用顶端流动沉积模式,前驱体化学品在反应腔中流动方向类似花洒喷射,垂直沉积于基体上,沉积速度快但成膜不均匀。
技术实现思路
针对现有的原子层沉积腔室成膜不均匀的问题,本技术提出一种横流式原子层沉积腔室。本技术的横流式原子层沉积腔室,其特征在于由外腔室和内腔室构成:外腔室同时与保护气体输入管道及真空泵连接,一侧设置有外腔室门;内腔室由上盖板和下盖板扣合而成,扣合处设置紧固件固定,并使用密封胶圈进行密封;下盖板一端与至少三个前驱体源输入管道连接,作为进气端,另一端设置出气端,出气端通过管道与真空泵连接进气端和出气端等距设置有若干分流柱;上盖板和下盖板外表面覆盖有加热板;内腔室一侧设置有内腔室门,内腔室门与外腔室门对应。加热板上设置有热电偶,用于测温后精准控制内腔室的反应温度。所述的分流柱采用多棱柱、圆柱体或两者的结合。具体的,进气端和出气端采用两种分流柱前后交叉放置:一排采用正三棱柱,正三棱柱一侧面垂直于前驱体源输入管道进气方向,另一排采用圆柱体,起到均匀分流前驱体的作用,从而保证源气体均匀覆盖到密封薄膜上的作用。所述加热板上设有热电偶,以精确控制加热温度。内腔室连有至少三根前驱体源输入管道,提供封装材料前驱体以及与前驱体反应的氧化剂等气体。所述的前驱体有三甲基铝、三甲基铟、三乙基铝、三甲基锑、二茂镁等,所述的保护气体可以是氮气、氩气、氦气等,无毒非活性的气体。该结构优点在于:该腔室结构紧凑,内腔室顶部和晶圆之间距离非常接近,达到毫米量级,因此前驱体分子在反应室中横向流动时可以多次撞击沉积表面,增加了表面化学吸附的概率,从而使前驱体利用率较高,反应曝光时间变短,能快速到达饱和吸附,特有的分流柱提高了原子层沉积的薄膜的均匀性。附图说明图1为本技术的结构示意图;图2为本技术的剖视图;其中,外腔室1,内腔室2,保护气体输入管道3,真空泵4,外腔室门5,密封胶圈6,前驱体源输入管道7,分流柱8,加热板9,内腔室门10。具体实施方式实施例1:横流式原子层沉积腔室,其特征在于由外腔室1和内腔室2构成:外腔室1同时与保护气体输入管道3及真空泵4连接,一侧设置有外腔室门5;内腔室2由上盖板和下盖板扣合而成,扣合处设置紧固件固定,并使用密封胶圈6进行密封;下盖板一端与至少三个前驱体源输入管道7连接,作为进气端,另一端设置出气端,出气端通过管道与真空泵4连接进气端和出气端等距设置有若干分流柱8,进气端和出气端采用两种分流柱8前后交叉放置,一排采用正三棱柱,正三棱柱一侧面垂直于前驱体源输入管道7进气方向,另一排采用圆柱体;上盖板和下盖板外表面覆盖有加热板9,加热板9上设置有热电偶,;内腔室2一侧设置有内腔室门10,内腔室门10与外腔室门5对应。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种横流式原子层沉积腔室,其特征在于由外腔室(1)和内腔室(2)构成:外腔室(1)同时与保护气体输入管道(3)及真空泵(4)连接,一侧设置有外腔室门(5);内腔室(2)由上盖板和下盖板扣合而成,扣合处设置紧固件固定,并使用密封胶圈(6)进行密封;下盖板一端与至少三个前驱体源输入管道(7)连接,作为进气端,另一端设置出气端,出气端通过管道与真空泵(4)连接进气端和出气端等距设置有若干分流柱(8);上盖板和下盖板外表面覆盖有加热板(9);内腔室(2)一侧设置有内腔室门(10),内腔室门(10)与外腔室门(5)对应。

【技术特征摘要】
1.一种横流式原子层沉积腔室,其特征在于由外腔室(1)和内腔室(2)构成:外腔室(1)同时与保护气体输入管道(3)及真空泵(4)连接,一侧设置有外腔室门(5);内腔室(2)由上盖板和下盖板扣合而成,扣合处设置紧固件固定,并使用密封胶圈(6)进行密封;下盖板一端与至少三个前驱体源输入管道(7)连接,作为进气端,另一端设置出气端,出气端通过管道与真空泵(4)连接进气端和出气端等距设置有若干分流柱(8);上盖板和下盖板外表面覆盖有加热板(9);内腔室(...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡松文周允红金景一陈雪梅张磊陈鹏远粟俊文
申请(专利权)人:云南北方奥雷德光电科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:云南,53

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1