用于薄膜沉积的系统技术方案

本申请提供一种用于薄膜沉积的系统，其包括：管路系统，其包括第一管路；液箱，其包含阀门组，所述阀门组经配置以将第一气体输送至所述第一管路；加热装置，其经配置以加热第二气体并将经加热的所述第二气体提供至所述第一管路；以及反应设备，其包括混气装置，所述混气装置经配置以接收来自第一管路的所述第一气体和经加热的所述第二气体

【技术实现步骤摘要】
用于薄膜沉积的系统、设备和方法


[0001]本申请大体上涉及半导体设备制造，且更具体来说，涉及用于薄膜沉积的系统
、
设备和方法
。

技术介绍

[0002]薄膜沉积工艺大体包括
PECVD(
等离子体增强化学汽相沉积
)、ALD(
原子层沉积
)、CVD(
化学蒸汽沉积
)
和
PEALD(
等离子体增强原子层沉积
)
等
。
通常上述工艺需要在反应腔室内提供携带前驱物的气体以及在提供上述气体之后进行吹扫操作
。
[0003]提供至反应腔室的气体的速率可影响经沉积的薄膜的厚度及厚度的均匀性，较低的气体速率会导致薄膜的均匀性变差
。
此外，还期望减小携带前驱物的气体的速率以控制前驱物的消耗，从而降低成本
。

技术实现思路

[0004]本申请提出了一种用于薄膜沉积的系统，其可在保证成本的情况下提高产能并提高薄膜的性能，例如优化颗粒物及提高薄膜的均匀性
。
[0005]在一个方面中，本申请提供一种用于薄膜沉积的系统，其包括：管路系统，其包括第一管路；液箱，其包含阀门组，所述阀门组经配置以将第一气体输送至所述第一管路；加热装置，其经配置以加热第二气体并将经加热的所述第二气体提供至所述第一管路；以及反应设备，其包括混气装置，所述混气装置经配置以接收来自第一管路的所述第一气体和经加热的所述第二气体
。
[0006]在一些实施例中，所述反应装置进一步包括位于所述混气装置下方的腔体，且其中所述混气装置包括环形沟槽和进气孔，所述进气孔连接所述管路系统的相应管路与所述环形沟槽
。
[0007]在一些实施例中，所述进气孔包括第一进气孔，所述第一进气孔连接至所述环形沟槽的第一环形沟槽，所述第一环形沟槽经配置以引导由所述第一管路汇聚的所述第一气体和经加热的所述第二气体
。
[0008]在一些实施例中，所述反应设备进一步包括位于所述腔体内的喷淋板以及位于所述喷淋板下方的加热盘，其中所述喷淋板连接至所述混气装置以输出来自所述混气装置的气体
。
[0009]在一些实施例中，所述液箱进一步包括源瓶，所述源瓶内装有前驱物，且其中所述第一气体由载气和所述前驱物组成
。
[0010]在一些实施例中，所述阀门组包括第一阀门，所述第一阀门经配置以作为吹扫阀门
。
[0011]在一些实施例中，所述阀门组进一步包括第二阀门，且其中所述阀门组经配置以：在第一时间打开所述第二阀门且关闭所述第一阀门，以使所述载气进入所述源瓶从而产生所述第一气体并将所述第一气体提供至所述第一管路；以及在第二时间打开所述第一阀门
且关闭所述第二阀门，以将所述载气直接提供至所述第一管路
。
[0012]在一些实施例中，所述阀门组进一步包括第二阀门和第三阀门，且其中所述阀门组经配置以：在第一时间打开所述第二阀门和所述第三阀门且关闭所述第一阀门，以使所述载气进入所述源瓶从而产生所述第一气体并将所述第一气体提供至所述第一管路；以及在第二时间打开所述第一阀门且关闭所述第二阀门和所述第三阀门，以将所述载气直接提供至所述第一管路
。
[0013]在一些实施例中，所述混气装置进一步包括输出通道，所述环形沟槽环绕所述输出通道而布置且经由所述输出通道的开口或多个侧壁通孔与所述输出通道相连通，且其中所述多个侧壁通孔大体上沿所述输出通道的横截面的周向方向均匀地分布
。
[0014]在一些实施例中，所述第二气体为稀释气体
。
[0015]在一些实施例中，所述第二气体包括反应物气体和稀释气体
。
[0016]在一些实施例中，所述管路系统进一步包括第二管路，所述第二管路经配置以将第三气体输送至所述反应设备的所述混气装置，且其中所述第三气体为反应物气体
。
[0017]在一些实施例中，所述环形沟槽包括第二环形沟槽且所述进气孔包括第二进气孔，所述第二进气孔连接至所述第二管路，且所述混气装置进一步经配置以在通过所述第一环形沟槽引导由所述第一管路汇聚的所述第一气体和经加热的所述第二气体的同时通过所述第二环形沟槽引导所述第三气体
。
[0018]在一些实施例中，所述加热装置的出口连接至所述第一管路靠近所述第一阀门的一侧
。
[0019]在一些实施例中，所述加热装置的出口连接至所述第一管路靠近所述混气装置的一侧
。
[0020]在一些实施例中，所述第一管路和
/
或所述第二管路进一步经配置以由加热元件覆盖从而向所述第一管路和
/
或所述第二管路提供热量
。
[0021]在一些实施例中，所述加热元件包括加热带
。
[0022]在另一个方面中，本申请提供一种用于薄膜沉积的设备，其包括：腔体；以及位于所述腔体上方的混气装置，所述混气装置包括：至少一个进气孔，其一端连接到至少一个气体管路而另一端通往所述输出通道；输出通道，其经配置以输出来自所述至少一个气体管路的相应气体；以及其中所述至少一个进气孔中的一者经配置以通过相应气体管路接收经加热的气体，所述经加热的气体由加热装置提供
。
[0023]在一些实施例中，所述混气装置进一步包括第一部件和第二部件，所述第一部件经配置以可拆卸地安装在所述第二部件上，其中所述第一部件和所述第二部件是一体成型的部件
。
[0024]在一些实施例中，一体成型的所述第一部件包括支撑部分和所述输出通道，且其中一体成型的所述第二部件包括所述至少一个进气孔和内部空间
。
[0025]在一些实施例中，当所述第一部件安装于所述第二部件上时，所述支撑部分固定在所述第二部件上，且所述输出通道经配置以插入所述第二部件的所述内部空间从而在所述输出通道的外壁与所述内部空间的内壁之间形成至少一个环形沟槽，且其中所述输出通道的纵向长度小于或等于所述内部空间的纵向长度
。
[0026]在一些实施例中，所述至少一个环形沟槽环绕所述输出通道而布置，所述至少一
个进气孔的所述另一端连接至所述至少一个环形沟槽的底部，且其中所述至少一个环形沟槽经配置以将所述相应气体从所述至少一个环形沟槽的所述底部引导至所述至少一个环形沟槽的顶部
。
[0027]在一些实施例中，经由所述输出通道的开口或多个侧壁通孔引导所述相应气体进入所述输出通道，所述多个侧壁通孔大体上沿所述输出通道的横截面的周向方向均匀地分布，且其中通过设置在所述支撑部分与所述输出通道之间的所述第一部件的多个纵向孔隙来将所述相应气体引导至所述输出通道的所述开口
。
[0028]在一些实施例中，所述至少一个进气孔中的一者通过所述输出通道的侧壁与所述输出通道的内部直接连通
。
[0029]在一些实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于薄膜沉积的系统，其包括：管路系统，其包括第一管路；液箱，其包含阀门组，所述阀门组经配置以将第一气体输送至所述第一管路；加热装置，其经配置以加热第二气体并将经加热的所述第二气体提供至所述第一管路；以及反应设备，其包括混气装置，所述混气装置经配置以接收来自第一管路的所述第一气体和经加热的所述第二气体
。2.
根据权利要求1所述的系统，其中所述反应装置进一步包括位于所述混气装置下方的腔体，且其中所述混气装置包括环形沟槽和进气孔，所述进气孔连接所述管路系统的相应管路与所述环形沟槽
。3.
根据权利要求2所述的系统，其中所述进气孔包括第一进气孔，所述第一进气孔连接至所述环形沟槽的第一环形沟槽，所述第一环形沟槽经配置以引导由所述第一管路汇聚的所述第一气体和经加热的所述第二气体
。4.
根据权利要求2所述的系统，其中所述反应设备进一步包括位于所述腔体内的喷淋板以及位于所述喷淋板下方的加热盘，其中所述喷淋板连接至所述混气装置以输出来自所述混气装置的气体
。5.
根据权利要求1所述的系统，其中所述液箱进一步包括源瓶，所述源瓶内装有前驱物，且其中所述第一气体由载气和所述前驱物组成
。6.
根据权利要求5所述的系统，其中所述阀门组包括第一阀门，所述第一阀门经配置以作为吹扫阀门
。7.
根据权利要求6所述的系统，其中所述阀门组进一步包括第二阀门，且其中所述阀门组经配置以：在第一时间打开所述第二阀门且关闭所述第一阀门，以使所述载气进入所述源瓶从而产生所述第一气体并将所述第一气体提供至所述第一管路；以及在第二时间打开所述第一阀门且关闭所述第二阀门，以将所述载气直接提供至所述第一管路
。8.
根据权利要求6所述的系统，其中所述阀门组进一步包括第二阀门和第三阀门，且其中所述阀门组经配置以：在第一时间打开所述第二阀门和所述第三阀门且关闭所述第一阀门，以使所述载气进入所述源瓶从而产生所述第一气体并将所述第一气体提供至所述第一管路；以及在第二时间打开所述第一阀门且关闭所述第二阀门和所述第三阀门，以将所述载气直接提供至所述第一管路
。9.
根据权利要求2所述的系统，其中所述混气装置进一步包括输出通道，所述环形沟槽环绕所述输出通道而布置且经由所述输出通道的开口或多个侧壁通孔与所述输出通道相连通，且其中所述多个侧壁通孔大体上沿所述输出通道的横截面的周向方向均匀地分布
。10.
根据权利要求6所述的系统，其中所述第二气体为稀释气体
。11.
根据权利要求6所述的系统，其中所述第二气体包括反应物气体和稀释气体
。12.
根据权利要求
10
所述的系统，其中所述管路系统进一步包括第二管路，所述第二管路经配置以将第三气体输送至所述反应设备的所述混气装置，且其中所述第三气体为反应
物气体
。13.
根据权利要求
12
所述的系统，其中所述环形沟槽包括第二环形沟槽且所述进气孔包括第二进气孔，所述第二进气孔连接至所述第二管路，且所述混气装置进一步经配置以在通过所述第一环形沟槽引导由所述第一管路汇聚的所述第一气体和经加热的所述第二气体的同时通过所述第二环形沟槽引导所述第三气体
。14.
根据权利要求
10
或
11
所述的系统，其中所述加热装置的出口连接至所述第一管路靠近所述第一阀门的一侧
。15.
根据权利要求
10
或
11
所述的系统，其中所述加热装置的出口连接至所述第一管路靠近所述混气装置的一侧
。16.
根据权利要求
12
所述的系统，其中所述第一管路和
/
或所述第二管路进一步经配置以由加热元件覆盖从而向所述第一管路和
/
或所述第二管路提供热量
。17.
根据权利要求
16
所述的系统，其中所述加热元件包括加热带
。18.
一种用于薄膜沉积的设备，其包括：腔体；以及位于所述腔体上方的混气装置，所述混气装置包括：至少一个进气孔，其一端连接到至少一个气体管路而另一端通往所述输出通道；输出通道，其经配置以输出来自所述至少一个气体管路的相应气体；以及其中所述至少一个进气孔中的一者经配置以通过相应气体管路接收经加热的气体，所述经加热的气体由加热装置提供
。19.
根据权利要求
18
所述的设备，所述混气装置进一步包括第一部件和第二部件，所述第一部件经配置以可拆卸地安装在所述第二部件上，其中所述第一部件和所述第二部件是一体成型的部件
。20.
根据权利要求
19
所述的设备，其中一体成型的所述第一部件包括支撑部分和所述输出通道，且其中一体成型的所述第二部件包括所述至少一个进气孔和内部空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄明策，野沢俊久，李晶，柴雪，
申请(专利权)人：拓荆科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：