一种ALD反应器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种ALD反应器。该反应器包括真空腔室以及反应腔室，反应腔室内置于真空腔室内，反应腔室顶部敞口，反应腔室的底部开设有进气通道及出气通道，进气通道和出气通道以反应腔室的底部的第一方向的中心线相对设置，封盖可操作地将反应腔室顶部密封。本实用新型专利技术保证沉积膜的成型质量和一致性，成膜效率高，周期短，提高前驱体源的利用率，适合批量性生产，具有很好的实用价值。具有很好的实用价值。具有很好的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种ALD反应器


[0001]本技术涉及半导体纳米薄膜沉积
，特别涉及一种ALD反应器。

技术介绍

[0002]随着IC复杂程度的不断提高，硅基半导体集成电路中金属
‑
氧化物
‑
半导体场效应晶体管器件的特征尺寸将达到纳米尺度。原子层沉积(Atomic Layer Deposition，ALD)具有优异的三维共形性、大面积的均匀性和精确的亚单层膜厚控制等特点，受到微电子行业和纳米科技领域的青睐。
[0003]现有技术中，原子层沉积加工的技术方案为：将基体放置在一个密封的反应器中，再通过将气相前驱体源交替地通入反应器，以在基体上化学吸附并反应形成沉积膜。
[0004]在实现本技术的技术方案中，申请人发现现有技术中至少存在以下不足：
[0005]现有技术中将气相前驱体源交替脉冲地通入反应器的技术方案，难以保证前驱体源对整个基体全面覆盖，容易形成针孔等缺陷，造成前驱体源与基体接触不均匀，导致沉积膜的均匀性差，质量难以保证，同时由于反应不全，前驱体源的大量充入，会造成前驱体源大量残余，成膜效率低，周期长，并且造成前驱体源的浪费。
[0006]因此，需对现有技术进行改进。

技术实现思路

[0007]本技术提供一种ALD反应器，解决了或部分解决了现有技术中沉积膜的均匀性差，质量难以保证，且成膜效率低，周期长，造成前驱体源的浪费的技术问题。
[0008]本技术的技术方案为：
[0009]一种ALD反应器，所述反应器包括：
[0010]真空腔室；
[0011]反应腔室，所述反应腔室内置于所述真空腔室内，所述反应腔室顶部敞口，所述反应腔室的底部开设有进气通道及出气通道，所述进气通道和所述出气通道以所述反应腔室的底部的第一方向的中心线相对设置；
[0012]封盖，所述封盖可操作地将所述反应腔室顶部密封。
[0013]可选地，所述进气通道为孔状，所述进气通道设置有多个，多个所述进气通道设置在所述反应腔室的底部的一侧；
[0014]所述出气通道为孔状，所述出气通道也设置有多个，多个所述出气通道设置在所述反应腔室的底部的另一侧。
[0015]进一步地，所述进气通道设置有多组，多组所述进气通道沿第二方向依次设置，每组所述进气通道均呈弧形，每组所述进气通道的各个进气通道的孔径向靠近所述反应腔室的底部的第一方向的中心线的方向依次减小；
[0016]所述出气通道设置有多组，多组所述出气通道沿第二方向依次设置，每组所述出气通道均呈弧形，每组所述出气通道的各个进气通道的孔径向靠近所述反应腔室的底部的
第一方向的中心线的方向依次减小。
[0017]可选地，所述进气通道为条状，所述进气通道设置有多个，多个所述进气通道设置在所述反应腔室的底部的一侧；
[0018]所述出气通道为条状，所述出气通道也设置有多个，多个所述出气通道设置在所述反应腔室的底部的另一侧。
[0019]进一步地，所述进气通道的第二方向的尺寸向靠近所述反应腔室的底部的第一方向的中心线的方向依次减小；
[0020]所述出气通道的第二方向的尺寸向靠近所述反应腔室的底部的第一方向的中心线的方向依次减小。
[0021]进一步地，所述反应腔室内设置有两个匀气板，两个所述匀气板以所述反应腔室的底部的第一方向的中心线相对设置，两个所述匀气板设置在所述进气通道及出气通道之间，两个所述匀气板将所述反应腔室沿第二方向分割成进气腔室、反应腔室以及出气腔室，每个所述匀气板上均设置多个通孔。
[0022]进一步地，所述反应腔室的底部固定设置有中转腔室，所述中转腔室的顶部敞口，所述反应腔室的底部覆盖在所述中转腔室的顶部上，所述中转腔室内设置有两个隔板，两个所述隔板将所述中转腔室沿第二方向分割成第一腔室、第二腔室以及第三腔室，所述进气通道和所述第一腔室连通，所述出气通道和所述第三腔室连通，所述第一腔室的底部设置有进气主孔，所述第三腔室的底部设置有出气主孔。
[0023]更进一步地，两个所述隔板设置在所述进气通道及出气通道之间，所述进气主孔设置在所述进气通道和同侧的所述隔板之间，所述出气主孔设置在所述出气通道和同侧的所述隔板之间，所述进气主孔和所述出气主孔以所述反应腔室的底部的第一方向的中心线相对设置。
[0024]进一步地，所述中转腔室的底部设置有两个相对的凸起；
[0025]所述中转腔室的底部和所述真空腔室的底部之间设置有两个相对的连接块，所述连接块顶部设置有定位槽，所述凸起固定嵌设在对应的所述连接块的定位槽中。
[0026]进一步地，两个所述凸起分别设置在所述进气主孔和所述出气主孔的底部；
[0027]所述反应器还包括进气管和出气管，其中：
[0028]所述进气管的一端依次穿过所述真空腔室的底部、位于所述进气主孔底部的所述连接块以及所述凸起，所述进气管的一端与所述进气主孔连通，所述进气管的另一端用于与进气装置连通；
[0029]所述出气管的一端依次穿过所述真空腔室的底部、位于所述出气主孔底部的所述连接块以及所述凸起，所述出气管的一端与所述出气主孔连通，所述出气管的另一端用于与出气装置连通。
[0030]进一步地，所述真空腔室的第一方向的两侧还设置有可拆卸的围板。
[0031]优选地，所述围板的材质为透明材质。
[0032]本技术所提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0033]本技术中，由于前驱体源是从反应腔室的进气通道注入到反应腔室内的，并从反应腔室的出气通道排出，由于进气通道和出气通道以反应腔室的底部的第一方向的中心线相对设置，因此，反应腔室内的流体场为层流，且前驱体源的进气和抽气直接与反应腔
室连通的，避免了前驱体源在对接处泄漏的风险，且前驱体源沿第二方向在反应腔室内流动，不仅可减小反应腔室的体积，还增加了匀气的长度，提高了气流的均匀性，以减少乱气的现象，可保证前驱体源对整个基体全面覆盖，使前驱体源与基体接触均匀，提高沉积膜的均匀性，以保证沉积膜的成型质量和一致性，成膜效率高，周期短，提高前驱体源的利用率，适合批量性生产，具有很好的实用价值。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为实施例1所公开的一种ALD加工设备的结构示意图；
[0036]图2为图1的正视示意图；
[0037]图3为图2的第二方向的剖面示意图；
[0038]图4为本实施例的反应腔室的结构示意图；
[0039]图5为实施例3的反应腔室的结构示意图；
[0040]图6为反应器的剖面示意图；
[0041]图7为热电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ALD反应器，其特征在于，所述反应器包括：真空腔室，所述真空腔室的第一方向的两侧还设置有可拆卸的围板；反应腔室，所述反应腔室内置于所述真空腔室内，所述反应腔室顶部敞口，所述反应腔室的底部开设有进气通道及出气通道，所述进气通道和所述出气通道以所述反应腔室的底部的第一方向的中心线相对设置；封盖，所述封盖可操作地将所述反应腔室顶部密封。2.根据权利要求1所述的ALD反应器，其特征在于：所述进气通道为孔状，所述进气通道设置有多个，多个所述进气通道设置在所述反应腔室的底部的一侧；所述出气通道为孔状，所述出气通道也设置有多个，多个所述出气通道设置在所述反应腔室的底部的另一侧。3.根据权利要求2所述的ALD反应器，其特征在于：所述进气通道设置有多组，多组所述进气通道沿第二方向依次设置，每组所述进气通道均呈弧形，每组所述进气通道的各个进气通道的孔径向靠近所述反应腔室的底部的第一方向的中心线的方向依次减小；所述出气通道设置有多组，多组所述出气通道沿第二方向依次设置，每组所述出气通道均呈弧形，每组所述出气通道的各个进气通道的孔径向靠近所述反应腔室的底部的第一方向的中心线的方向依次减小。4.根据权利要求1所述的ALD反应器，其特征在于，所述进气通道为条状，所述进气通道设置有多个，多个所述进气通道设置在所述反应腔室的底部的一侧；所述出气通道为条状，所述出气通道也设置有多个，多个所述出气通道设置在所述反应腔室的底部的另一侧。5.根据权利要求4所述的ALD反应器，其特征在于，所述进气通道的第二方向的尺寸向靠近所述反应腔室的底部的第一方向的中心线的方向依次减小；所述出气通道的第二方向的尺寸向靠近所述反应腔室的底部的第一方向的中心线的方向依次减小。6.根据权利要求1所述的ALD反应器，其特征在于，所述反应腔室内设置有两个匀气板，两个所述匀气板以所述反应腔室的底部的第一方向的中心线相对设置，两个所述匀气板设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：万军，廖海涛，王斌，王辉，
申请(专利权)人：无锡市邑晶半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：