一种原子层沉积设备制造技术

本发明专利技术公开了一种原子层沉积设备，涉及原子层沉积技术领域，包括电控系统、进气控制系统、尾气系统、升降控制系统、衬底片和生长室，所述升降控制系统和生长室相连接，所述生长室包括有外腔室部件、内腔室部件、进气部件、出气部件和产品生长区，所述外腔室部件用于隔断外界环境，所述尾气系统与生长室相连接，所述尾气系统包括有尾气管。本发明专利技术通过采用多层进气系统，使前驱体快速均匀地分布到产品表面，采用多通道出气单元，使气体快速地流出反应室，节约吹扫时间，减少生长时间，进气系统采用载气输送，提高前驱体的有效量，降低进气时间，前驱体采用独立的更换管路，可以安全更换前驱体。体。体。

【技术实现步骤摘要】
一种原子层沉积设备


[0001]本专利技术涉及原子层沉积
，具体为一种原子层沉积设备。

技术介绍

[0002]ALD设备是在一定温度下把一种前驱体(也可称为源)过量的通入到反应室，前驱体通过化学吸附或者化学反应附着在被镀膜材料的表面，之后用一种惰性气体(如氮气，氩气等)将过量的前驱体吹出反应室，在将另一种前驱体过量的通入到反应室，这个前驱体与之前的反应生成所需的物质，再用惰性气体把过量的前驱体吹除。这个过程反复循环最后在被镀膜材料表面形成需要的薄膜。
[0003]现有的ALD工艺主要难点：1、进出气结构设计落后，导致原子层沉积期间吹扫耗时较长；2、沉积后各区域薄膜的均匀程度不一，成品性能一致性受到影响；3、现有的部分前驱体是见空气易燃材料，更换前需要把管路里残留的前驱体去除。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种原子层沉积设备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种原子层沉积设备，包括电控系统、进气控制系统、尾气系统、升降控制系统、衬底片和生长室，所述升降控制系统和生长室相连接，所述生长室包括有外腔室部件、内腔室部件、进气部件、出气部件和产品生长区，所述外腔室部件用于隔断外界环境，所述内腔室部件用于隔断外腔室部件与沉降空间，所述进气部件用于提供前驱体和惰性气体，所述出气部件用于排出气体，所述产品生长区用于为衬底片提供放置空间，所述电控系统用于对进气控制系统、尾气系统、升降控制系统和生长室进行控制，所述进气控制系统用于控制进气部件的通断状态；
[0006]所述升降控制系统内部设置有升降控制部件，所述升降控制部件用于取放待沉降载体；
[0007]所述尾气系统与生长室相连接，所述尾气系统包括有尾气管。
[0008]进一步的，所述外腔室部件包括有外腔壁和外腔盖，所述外腔壁和外腔盖之间构成密闭空间，所述外腔壁分别与进气部件、出气部件、产品生长区和升降控制部件相连接，所述外腔壁内部安装有若干个加热板，外腔壁内壁上安装有多个加热板，加热板位于内腔壁和内腔盖的四周，加热板主要为沉降期间的衬底片提供加热环境。
[0009]进一步的，所述进气部件包括有外腔壁一侧的多层进气系统，所述多层进气系统内部设置有多个管道，所述管道贯穿外腔壁，所述多层进气系统与内腔室部件相连接，多个所述管道分布于不同层高度，多层进气系统由若干个管道构成，若干个管道分布于不同高度层，每个高度层设置有多个管道，前驱体采用独立的更换管路，可以安全更换前驱体，多层进气系统采用载气输送，提高前驱体的有效量，降低进气时间，多层进气系统使得前驱体快速均匀地分布到产品表面，提高沉积后各区域薄膜的均匀程度，进而提高成品性能的一
致性。
[0010]进一步的，所述内腔室部件包括安装在多层进气系统末端的内腔壁，所述内腔壁的上端安装有内腔盖，所述内腔壁与内腔盖位于外腔壁的内部，所述内腔壁的内部设置有产品生长区。
[0011]进一步的，所述产品生长区包括安装在内腔壁内部的治具，所述治具的内部安装有衬底片，所述衬底片为载体。
[0012]进一步的，所述出气部件包括有多通道出气单元，所述多通道出气单元内部设置有若干个管道，所述多通道出气单元贯穿外腔壁，所述多通道出气单元与内腔壁相连接，多通道出气单元由多个管道组成，采用多通道出气单元，使气体快速地流出反应室，节约吹扫时间，减少生长时间，加速前驱体流出，减少前驱体在管道内部留存的时间。
[0013]进一步的，所述升降控制部件包括安装在外腔壁外侧的液压缸，所述液压缸的一侧设置有升降杆，所述升降杆分别与外腔盖、内腔盖和治具相连接，液压缸控制升降杆运动，升降杆的一端外壁依次与外腔盖、内腔盖和治具相连接，在上升状态的升降杆的作用下，外腔盖、内腔盖和治具跟随升降杆同步上升，外腔壁的外侧安装有支撑杆，支撑杆的上端设置有固定板，固定板与液压缸相连接，支撑杆贯穿外腔盖，外腔盖沿着支撑杆的外壁滑动，随后操作人员利用专用工具将需要沉积的衬底片放置于治具中。
[0014]原子层沉积设备的原子层沉积工序为：
[0015]S1、液压缸通过升降杆控制外腔盖连同内腔盖和治具进行抬升。
[0016]S2、作业员用工具把治具取出，随后将衬底片放入治具中。
[0017]S3、作业员再用工具把治具放入到内腔壁中。
[0018]S4、液压缸通过升降杆控制外腔盖连同内腔盖驱动下降。
[0019]S5、通过气体抽取设备和尾气管把外腔壁和外腔盖所形成空间内部的空气抽取到低压状态，并且启动加热板。
[0020]S6、通过多层进气系统把前驱体Ⅰ输送到反应室，多余的气体通过多通道出气单元排出。
[0021]S7、通过多层进气系统把前驱体Ⅱ输送到反应室，多余的气体通过多通道出气单元排出。
[0022]S8、重复s6
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s7步,直至衬底片上原子层沉降至所需的厚度。
[0023]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0024]该原子层沉积设备，通过进气部件和出气部件的设置，原子层在沉积期间，进气系统采用载气输送，进而提高前驱体的有效量，降低进气时间，多层进气系统使前驱体快速均匀地分布到产品表面，前驱体采用独立的更换管路，可以安全更换前驱体，采用多层进气系统，利用不同高度以及每层高度多个管道的设计，使前驱体快速均匀地分布到产品表面；生长室通过采用多通道出气单元，使气体快速地进入以及流出反应室，节约吹扫时间，减少生长时间，提高工作效率以及成品质量，前驱体采用独立的更换管路，可以安全更换前驱体。
附图说明
[0025]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0026]图1是本专利技术的主视全剖结构示意图；
[0027]图2是本专利技术的升降控制部件主视全剖结构示意图；
[0028]图3是本专利技术的外腔室部件主视全剖结构示意图；
[0029]图4是本专利技术的结构示意图；
[0030]图5是本专利技术的俯视结构示意图。
[0031]图中：1、外腔室部件；101、外腔壁；102、外腔盖；103、加热板；2、内腔室部件；201、内腔壁；202、内腔盖；3、进气部件；301、多层进气系统；4、出气部件；401、多通道出气单元；5、产品生长区；501、治具；502、衬底片；6、升降控制部件；601、液压缸；602、升降杆；7、尾气管。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]请参阅图1
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图5，本专利技术提供技术方案：一种原子层沉积设备，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原子层沉积设备，其特征在于：电控系统、进气控制系统、尾气系统、升降控制系统、衬底片(502)和生长室，所述升降控制系统和生长室相连接，所述生长室包括有外腔室部件(1)、内腔室部件(2)、进气部件(3)、出气部件(4)和产品生长区(5)，所述外腔室部件(1)用于隔断外界环境，所述内腔室部件(2)用于隔断外腔室部件(1)与沉降空间，所述进气部件(3)用于提供前驱体和惰性气体，所述出气部件(4)用于排出气体，所述产品生长区(5)用于为衬底片(502)提供放置空间，所述电控系统用于对进气控制系统、尾气系统、升降控制系统和生长室进行控制，所述进气控制系统用于控制进气部件(3)的通断状态；所述升降控制系统内部设置有升降控制部件(6)，所述升降控制部件(6)用于取放待沉降载体；所述尾气系统与生长室相连接，所述尾气系统包括有尾气管(7)。2.根据权利要求1所述的一种原子层沉积设备，其特征在于：所述外腔室部件(1)包括有外腔壁(101)和外腔盖(102)，所述外腔壁(101)和外腔盖(102)之间构成密闭空间，所述外腔壁(101)分别与进气部件(3)、出气部件(4)、产品生长区(5)和升降控制部件(6)相连接，所述外腔壁(101)内部安装有若干个加热板(103)。3.根据权利要求2所述的一种原子层沉积设备，其特征在于：所述进气部件(3)包括有外腔壁(101)一侧的多层进气系统(301)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张义颖，张良，雍晓龙，何奇，
申请(专利权)人：披刻半导体苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：