一种原子层沉积设备制造技术

技术编号:24311363 阅读:11 留言:0更新日期:2020-05-27 02:08
本实用新型专利技术公开一种原子层沉积设备。本实用新型专利技术提供的原子层沉积设备包括:真空反应室、载气瓶、载气管路、前驱体源瓶和前驱体管路。其中,真空反应室包括沉积室和真空室,沉积室设于真空室的腔体内,且沉积室与真空室可拆卸连接。载气瓶通过载气管路与沉积室连通,前驱体源瓶通过前驱体管路与沉积室连通。沉积室通过其内腔真空抽气口与抽真空设备连接,真空室通过其外腔真空抽气口与抽真空设备连接。本实用新型专利技术提供的原子层沉积设备,真空反应室采用可拆卸连接的内外双腔结构,设备体积小,便于清洗,通用性好,可以满足不同尺寸,不同形状半导体器件的镀膜工艺需求,能够满足工业化大规模生产的需求。

An atomic layer deposition device

【技术实现步骤摘要】
一种原子层沉积设备
本技术涉及半导体领域,特别是涉及一种原子层沉积设备。
技术介绍
工业生产中为了改善各种各样材料的性能,进行表面涂层是应用最广泛的方法之一,目前制备方法主要有物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、溶胶-凝胶法(sol-gel)、原子层沉积(ALD)。其中,原子层沉积技术作为一种特殊的化学气相沉积技术,制备的涂层相比于其他方法多种优点。原子层沉积(ALD)技术正逐渐成为了微电子器件制造及半导体领域的必要技术,例如用于制备晶体管栅堆垛及电容器中的高k介质和金属薄膜、刻蚀终止层、多种间隙层和薄膜扩散阻挡层、磁头以及非挥发性存储器,芯片薄膜沉积等。原子层沉积技术充分利用表面饱和反应(surfacesaturationreactions),天生具备厚度控制和高度的稳定性,对温度和反应源流量的变化不太敏感。采用原子层沉积技术得到的薄膜既具有高纯度又具有高密度,既平整又具有高度的保型性。但是,现有的原子层沉积装置不仅通用性差,而且体积较大,清洗不方便。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种原子层沉积设备,设备体积小,便于清洗,通用性好,可以满足不同尺寸,不同形状半导体器件的镀膜工艺需求,能够满足工业化大规模生产的需求。为实现上述目的,本技术提供了如下方案:一种原子层沉积设备,所述设备包括:真空反应室、载气瓶和前驱体源瓶;其中,所述真空反应室包括沉积室和真空室,所述沉积室设于所述真空室的腔体内,且所述沉积室与所述真空室可拆卸连接;所述载气瓶通过载气管路与所述沉积室连通,所述前驱体源瓶通过前驱体管路与所述沉积室连通;所述沉积室开设有内腔真空抽气口,所述真空室开设有外腔真空抽气口,所述沉积室通过所述内腔真空抽气口与抽真空设备连接,所述真空室通过所述外腔真空抽气口与抽真空设备连接。可选的,所述设备还包括取样机械手,所述真空室和所述沉积室对应开设有侧壁进样口,对应所述侧壁进样口设置有滑轨,所述取样机械手与所述滑轨滑动连接,所述取样机械手设置有用于放置基片的基片支架。可选的,所述真空室和所述沉积室对应开设有上进样口,所述真空室的上进样口匹配设置有上开门,所述上开门与所述真空室铰接连接。可选的,所述设备还包括冷却水管路系统,所述冷却水管路系统的冷却水盘管设于所述真空室的外壁。可选的,所述设备还包括基片加热器,所述沉积室内设置有用于放置基片的基片升降台,所述基片加热器设置在所述基片升降台的底部。可选的,所述设备还包括外围加热器,所述外围加热器设置在所述真空室与所述沉积室之间的腔体内。可选的,所述设备还包括加热套,所述前驱体源瓶的外壁和所述前驱体管路的外壁均设置有所述加热套。可选的,所述前驱体源瓶的数量大于或者等于2,每一所述前驱体源瓶通过独立的前驱体管路与所述沉积室连通。可选的,所述沉积室横截面的直径为400mm,所述沉积室的高度范围为150mm-180mm,所述真空室的长度为476mm,宽度为500mm,高为390mm。可选的,所述设备还包括质量流量计、真空计和热电偶,所述质量流量计安装在所述载气管路上,所述真空计设于所述沉积室内,所述前驱体源瓶的外表面设有一所述热电偶,所述沉积室内设有一所述热电偶,所述前驱体管路上设有一所述热电偶。根据本技术提供的具体实施例,本技术公开了以下技术效果:本技术提供的原子层沉积设备包括:真空反应室、载气瓶、载气管路、前驱体源瓶和前驱体管路。其中,真空反应室包括沉积室和真空室,沉积室设于真空室的腔体内,且沉积室与真空室可拆卸连接。载气瓶通过载气管路与沉积室连通,前驱体源瓶通过前驱体管路与沉积室连通。沉积室通过其内腔真空抽气口与抽真空设备连接,真空室通过其外腔真空抽气口与抽真空设备连接。本技术提供的原子层沉积设备,真空反应室采用可拆卸连接的内外双腔结构,设备体积小,便于清洗,通用性好,可以满足不同尺寸,不同形状半导体器件的镀膜工艺需求,能够满足工业化大规模生产的需求。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的一种原子层沉积设备的结构示意图;图2为本技术实施例提供的一种原子层沉积设备的正轴测图;图3为本技术实施例提供的一种原子层沉积设备的斜轴测图;图4为本技术实施例提供的一种原子层沉积设备的剖面图;图5为本技术实施例提供的一种原子层沉积设备的加热器示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。本技术的目的是提供一种原子层沉积设备,设备体积小,便于清洗,通用性好,可以满足不同尺寸,不同形状半导体器件的镀膜工艺需求,能够满足工业化大规模生产的需求。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1为本技术实施例提供的一种原子层沉积设备的结构示意图。图2为本技术实施例提供的一种原子层沉积设备的正轴测图。图3为本技术实施例提供的一种原子层沉积设备的斜轴测图。图4为本技术实施例提供的一种原子层沉积设备的剖面图。图5为本技术实施例提供的一种原子层沉积设备的加热器示意图。如图1~图5所示,所述设备包括:真空反应室、载气瓶18、载气管路、前驱体源瓶10和前驱体管路。所述真空反应室包括沉积室4和真空室2,所述沉积室4设于所述真空室2的腔体内。如图5所示,所述沉积室4通过螺纹固定杆21与所述真空室2可拆卸连接。所述载气瓶18通过载气管路与所述沉积室4连通,所述载气瓶18用于盛放惰性气体如氮气或氩气。所述前驱体源瓶10通过前驱体管路与所述沉积室4连通,向沉积室4提供前驱体。所述载气管路和所述前驱体管路上均设置有阀门。所述沉积室4开设有内腔真空抽气口,所述真空室2开设有外腔真空抽气口。如图4所示,所述内腔真空抽气口通过内腔抽气管道20与抽真空设备连接,所述外腔真空抽气口通过外腔抽气管道8与抽真空设备连接。抽真空设备通过外腔抽气管道8与内腔抽气管道20,可同时对沉积室4和真空室2抽真空,真空机械泵抽速为可达到9L/S。所述真空室的长度为476mm,宽度为500mm,高为390mm。所述沉积室4横截面的直径为400mm,所述沉积室的高度范围为150mm-180mm。本实施例中,与8英寸基片匹配的沉积室4的横截面直径为400mm,高度为15本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原子层沉积设备,其特征在于,所述设备包括:真空反应室、载气瓶和前驱体源瓶;其中,/n所述真空反应室包括沉积室和真空室,所述沉积室设于所述真空室的腔体内,且所述沉积室与所述真空室可拆卸连接;/n所述载气瓶通过载气管路与所述沉积室连通,所述前驱体源瓶通过前驱体管路与所述沉积室连通;/n所述沉积室开设有内腔真空抽气口,所述真空室开设有外腔真空抽气口,所述沉积室通过所述内腔真空抽气口与抽真空设备连接,所述真空室通过所述外腔真空抽气口与抽真空设备连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种原子层沉积设备,其特征在于,所述设备包括:真空反应室、载气瓶和前驱体源瓶;其中,
所述真空反应室包括沉积室和真空室,所述沉积室设于所述真空室的腔体内,且所述沉积室与所述真空室可拆卸连接;
所述载气瓶通过载气管路与所述沉积室连通,所述前驱体源瓶通过前驱体管路与所述沉积室连通;
所述沉积室开设有内腔真空抽气口,所述真空室开设有外腔真空抽气口,所述沉积室通过所述内腔真空抽气口与抽真空设备连接,所述真空室通过所述外腔真空抽气口与抽真空设备连接。


2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述设备还包括取样机械手,所述真空室和所述沉积室对应开设有侧壁进样口,对应所述侧壁进样口设置有滑轨,所述取样机械手与所述滑轨滑动连接,所述取样机械手设置有用于放置基片的基片支架。


3.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述真空室和所述沉积室对应开设有上进样口,所述真空室的上进样口匹配设置有上开门,所述上开门与所述真空室铰接连接。


4.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述设备还包括冷却水管路系统,所述冷却水管路系统的冷却水盘管设于所述真空室的外壁。


5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:张跃飞屠金磊唐亮张宜旭程晓鹏张泽
申请(专利权)人:浙江祺跃科技有限公司
类型:新型
国别省市:浙江;33

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