【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体装备,特别是涉及薄膜沉积反应腔及薄膜沉积设备。
技术介绍
1、化学气相沉积和原子层沉积是薄膜真空沉积领域的重要应用技术,被广泛应用于芯片制造、薄膜封装、光学等多
化学气相沉积是将基底暴露于一种或多种不同的前驱体下,在其表面持续地发生化学反应或化学分解来形成薄膜沉积。原子层沉积则是通过控制两种及以上的前驱体分别以脉冲的形式进入反应腔,循环反复地进行饱和化学吸附和表面反应来获得沉积的薄膜。
2、相关技术中,反应腔在使用时,一般存在前驱体分布不均匀以及反应腔中流场不均匀的情况,严重影响沉积薄膜的厚度和组分的均匀性。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对反应腔中的前驱体分布不均匀以及反应腔中流场不均匀的情况问题,提供一种薄膜沉积反应腔及薄膜沉积设备。
2、一种薄膜沉积反应腔,所述薄膜沉积反应腔包括:
3、腔室;
4、至少一组前驱体均流管,设置在所述腔室的侧壁上,每组前驱体均流管均包括沿所述腔室的侧壁依次排列且高度依次降低的多个均流管,任意相邻的两个所述均流管中,较高的所述均流管具有高于较低的所述均流管的超出部分,所述超出部分上开设有沿高度方向均匀排列的多个注入孔,最低的所述均流管上开设有沿高度方向均匀排列的多个注入孔;
5、以及至少一个真空汇流管,设置在所述腔室的侧壁上,所述真空汇流管上开设有沿高度方向均匀排列的多个汇流孔。
6、在其中一个实施例中,每个所述均流管上的注入孔的数量相等,每个所述均
7、在其中一个实施例中,每组所述前驱体均流管中至少一个所述均流管为u型管,所述u型管包括依次连接的第一直段、u型段以及第二直段,所述第一直段的长度大于所述第二直段的长度,所述注入孔开设在所述第二直段上。
8、在其中一个实施例中,每组所述前驱体均流管包括沿高度方向依次降低的两个均流管,两个所述均流管均为u型管,两个u型管的第二直段的长度相等。
9、在其中一个实施例中,每组所述前驱体均流管中至少一个所述均流管为直管。
10、在其中一个实施例中,所述薄膜沉积反应腔包括多组前驱体均流管,所述腔室为圆柱形结构,多组所述前驱体均流管沿所述腔室的圆周方向依次排列,且每组所述前驱体均流管中的多个均流管按照高度顺序沿所述腔室的圆周方向依次排列。
11、在其中一个实施例中,所述薄膜沉积反应腔包括至少一个吹扫管,所述吹扫管设置在所述腔室内,所述吹扫管上开设有沿高度方向均匀排列的多个出气孔。
12、在其中一个实施例中,所述吹扫管的出气孔的最高高度、所述真空汇流管的回流孔的最高高度以及每组前驱体均流管中最高的均流管上的注入孔的最高高度相同。
13、在其中一个实施例中,所述薄膜沉积反应腔包括离子源发生器,所述离子源发生器安装在所述腔室的侧壁上,所述离子源发生器与所述真空汇流管相对设置。
14、一种薄膜沉积反应腔,包括过渡腔室、大气腔室、晶圆架、升降机构、旋转机构以及薄膜沉积反应腔,所述薄膜沉积反应腔和所述大气腔室均设置在所述过渡腔室内,所述升降机构的升降端伸入至所述过渡腔室内,且与所述大气腔室连接,所述旋转机构设置在所述大气腔室内,所述旋转机构的转轴伸出至所述大气腔室外与所述晶圆架连接,所述升降机构用于带动所述大气腔室上升,以使得所述晶圆架伸入至所述薄膜沉积反应腔,所述过渡腔室为真空环境,所述大气腔室与外界大气连通。
15、上述薄膜沉积反应腔及薄膜沉积设备,通过设置多组前驱体均流管,每组前驱体均流管分别用于注入不同类型的前驱体。其中每组前驱体均流管包括沿高度方向依次降低的多个均流管,以使得每个均流管能够分别向不同高度注入前驱体,进而能够提高注入前驱体的均匀性,以提高反应腔室内的前驱体的分布均匀性,即有利于提高薄膜沉积的厚度和组分的均匀性。同时通过在反应腔室内设置真空汇流管,真空汇流管上开设有沿高度方向均匀排列的多个汇流孔,即真空汇流管能够同时在不同高度位置抽真空,从而使得不同高度位置的晶圆处于相同的流场中,以使得反应腔中的气体能够被均匀的抽走,有利于提高薄膜沉积质量。
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1.一种薄膜沉积反应腔,其特征在于,所述薄膜沉积反应腔包括:
2.根据权利要求1所述的薄膜沉积反应腔,其特征在于,每个所述均流管上的注入孔的数量相等,每个所述均流管上的相邻两个注入孔的间隔相等。
3.根据权利要求2所述的薄膜沉积反应腔,其特征在于,每组所述前驱体均流管中至少一个所述均流管为U型管,所述U型管包括依次连接的第一直段、U型段以及第二直段,所述第一直段的长度大于所述第二直段的长度,所述注入孔开设在所述第二直段上。
4.根据权利要求3所述的薄膜沉积反应腔,其特征在于,每组所述前驱体均流管包括沿高度方向依次降低的两个均流管,两个所述均流管均为U型管,两个U型管的第二直段的长度相等。
5.根据权利要求1所述的薄膜沉积反应腔,其特征在于,每组所述前驱体均流管中至少一个所述均流管为直管。
6.根据权利要求1所述的薄膜沉积反应腔,其特征在于,所述薄膜沉积反应腔包括多组前驱体均流管,所述腔室为圆柱形结构,多组所述前驱体均流管沿所述腔室的圆周方向依次排列,且每组所述前驱体均流管中的多个均流管按照高度顺序沿所述腔室的圆周方向依次
7.根据权利要求1所述的薄膜沉积反应腔,其特征在于,所述薄膜沉积反应腔包括至少一个吹扫管,所述吹扫管设置在所述腔室内,所述吹扫管上开设有沿高度方向均匀排列的多个出气孔。
8.根据权利要求7所述的薄膜沉积反应腔,其特征在于,所述吹扫管的出气孔的最高高度、所述真空汇流管的回流孔的最高高度以及每组前驱体均流管中最高的均流管上的注入孔的最高高度相同。
9.根据权利要求1所述的薄膜沉积反应腔,其特征在于,所述薄膜沉积反应腔包括离子源发生器,所述离子源发生器安装在所述腔室的侧壁上,所述离子源发生器与所述真空汇流管相对设置。
10.一种薄膜沉积设备,其特征在于,包括过渡腔室、大气腔室、晶圆架、升降机构、旋转机构以及权利要求1-9任意一项所述的薄膜沉积反应腔,所述薄膜沉积反应腔和所述大气腔室均设置在所述过渡腔室内,所述升降机构的升降端伸入至所述过渡腔室内,且与所述大气腔室连接,所述旋转机构设置在所述大气腔室内,所述旋转机构的转轴伸出至所述大气腔室外与所述晶圆架连接,所述升降机构用于带动所述大气腔室上升,以使得所述晶圆架伸入至所述薄膜沉积反应腔,所述过渡腔室为真空环境,所述大气腔室与外界大气连通。
...【技术特征摘要】
1.一种薄膜沉积反应腔,其特征在于,所述薄膜沉积反应腔包括:
2.根据权利要求1所述的薄膜沉积反应腔,其特征在于,每个所述均流管上的注入孔的数量相等,每个所述均流管上的相邻两个注入孔的间隔相等。
3.根据权利要求2所述的薄膜沉积反应腔,其特征在于,每组所述前驱体均流管中至少一个所述均流管为u型管,所述u型管包括依次连接的第一直段、u型段以及第二直段,所述第一直段的长度大于所述第二直段的长度,所述注入孔开设在所述第二直段上。
4.根据权利要求3所述的薄膜沉积反应腔,其特征在于,每组所述前驱体均流管包括沿高度方向依次降低的两个均流管,两个所述均流管均为u型管,两个u型管的第二直段的长度相等。
5.根据权利要求1所述的薄膜沉积反应腔,其特征在于,每组所述前驱体均流管中至少一个所述均流管为直管。
6.根据权利要求1所述的薄膜沉积反应腔,其特征在于,所述薄膜沉积反应腔包括多组前驱体均流管,所述腔室为圆柱形结构,多组所述前驱体均流管沿所述腔室的圆周方向依次排列,且每组所述前驱体均流管中的多个均流管按照高度顺序沿所述腔室的圆周方向依次排列。
7.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:邵大立,逄效伟,李宇晗,周翔,齐彪,史皓然,刘国庆,刘子婵,李浩源,段琦琪,陆淋康,
申请(专利权)人:上海星原驰半导体有限公司,
类型:新型
国别省市:
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