基于高精度PID控制温度的原子层沉积设备制造技术

本发明专利技术公开了一种基于高精度PID控制温度的原子层沉积设备，包括沉积腔室、等离子气体产生系统、射频电源匹配器及射频电源、温度采集电路、PID控制电路、加热及散热装置；所述温度采集电路采集所述沉积腔室的温度；所述PID控制电路接收所述温度采集电路采集的温度，控制所述加热及散热装置对所述沉积腔室加热或散热。本发明专利技术提供的基于高精度PID控制温度的原子层沉积设备，能使沉积腔室中的基片保持在设定的温度范围内，且能够快速的达到预设的温度值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体设备
，特别涉及一种基于高精度PID控制温度的原子层沉积设备。
技术介绍
化学吸附是一个热活化过程，所以原子层沉积温度存在一个最小值。在大于最小值的范围内，要得到稳定的沉积速率，必须保证系统处于一个适当的温度窗内(即处于两个温度值的范围内)。当温度不够高(温度小于Tl)时，生长速率与温度的关系表现为如下两种趋势(I)基片吸附前驱体(或与前驱体反应)的速率缓慢，在较短的时间内，吸附不能达到饱和，或者表面反应不完全。随着温度的升高，反应速率逐渐加快，导致沉积速率增加。此时生长速率是温度的增函数；(2)前驱体可能发生冷凝现象，大量前驱体在基片表面上凝结，无法通过惰性气体将其净化，致使前驱体参与反应的量大大增加，系统难以维持自限制特性，薄膜生长速率分布不均匀。随着温度的进一步降低，冷凝现象趋于严重。在这一因素的影响下，沉积速率是温度的减函数。当温度过高时(温度大于T2.)，生长速率与温度的关系同样存在两种趋势(I)基片表面上的功能团将可能发生化学键断裂而分解，导致产生类似CVD过程的气相反应，反应速率过快且难以控制；(2)薄膜可能会因温度过高而发生解吸现象，使得薄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于高精度PID控制温度的原子层沉积设备，包括沉积腔室、等离子气体产生系统、射频电源匹配器及射频电源，其特征在于，还包括：温度采集电路、PID控制电路、加热及散热装置；所述温度采集电路采集所述沉积腔室的温度；所述PID控制电路接收所述温度采集电路采集的温度，控制所述加热及散热装置对所述沉积腔室加热或散热。

【技术特征摘要】
1.一种基于高精度PID控制温度的原子层沉积设备，包括沉积腔室、等离子气体产生系统、射频电源匹配器及射频电源，其特征在于，还包括 温度采集电路、PID控制电路、加热及散热装置； 所述温度采集电路采集所述沉积腔室的温度； 所述PID控制电路接收所述温度采集电路采集的温度，控制所述加热及散热装置对所述沉积腔室加热或散热。2.根据权利要求1所述的原子层沉积设备，其特征在于，还包括 抽气装置，所述抽气装置在所述PID控制电路的控制下对所述沉积腔室抽气。3.根据权利要求2所述的原子层沉积设备，其特征在于，所述抽气装置包括 电压电流放大模块、继电器、泵组控制器、机械泵、分子泵及手动调节阀； 所述电压电流放大模块的输出端依次通过所述继电器、泵组控制器、机械泵、分子泵及手动调节阀与所述沉积腔室的输入端连接； 所述电压电流放大模块的输入端与所述PID控制电路的输出端连接。4.根据权利要求1所述的原子层沉积设备，其特征在于，还包括 充气装置，所述充气装置在所述PID控制电路的控制下对所述沉积腔室充气。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王燕，李勇滔，夏洋，赵章琰，石莎莉，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：