原子层沉积装置的制作方法

专利2026-03-01  15


本技术涉及一种原子层沉积装置,特别指具有多个进气管路的原子层沉积装置。


背景技术:

1、现有原子层沉积装置包括腔体、上下电极、喷洒头、载台、排气系统及前驱物气盘组件。喷洒头能输送前驱物气体以在反应腔室中形成薄膜。前驱物经由输气管路及腔体输入口,通过喷洒头均匀的分散至基板表面。

2、因此,为了提升前驱物输送至基板的气场的均匀度,通常通过调整喷洒头的孔径大小、孔径形状及孔径位置等方式,由此平均分配反应前驱物至基板表面。

3、然而,随着工业要求,薄膜均匀性的要求越来越高,喷洒头的结构设计亦趋复杂,例如其孔洞大小、形状及分布的设计,致使喷洒头的制造成本提高,增加工程的制造成本。且如若孔洞太小容易使得孔洞产生阻塞,产生不均匀气流导致振荡性的异常放电,如此,将使薄膜沉积发生粉尘及膜厚不均的现象,不利于薄膜生长。

4、故,如何通过输气管路、腔体及喷洒头的结构设计的改良来提升沉积薄膜制程的效率,以克服上述的缺陷,已成为该项事业所欲解决的重要课题之一。


技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足提供一种原子层沉积装置,通过气体输入模块及喷洒头的结构设计,提升腔体进内气场的均匀性,使喷洒头的孔径一致,降低喷洒头制造的难易度及降低生产的成本。除此之外,通过气体输入模块及喷洒头的结构设计,还可避免喷孔发生阻塞,致使薄膜沉积产生粉尘及膜厚不均的现象。

2、为了解决上述的技术问题,本实用新型所采用的其中一技术方案是提供一种原子层沉积装置,包括气体输入模块及喷洒头。气体输入模块包括多个输气管路。喷洒头连接气体输入模块,喷洒头包括入气部、腔体及喷头。腔体具有输入口及相对的输出口,腔体经由输入口连接入气部,输入口小于输出口。喷头经由输出口连接于腔体,喷头包括多个喷孔。多个输气管路以环形的方式间隔排列。

3、依据一可行的实施方案,多个输气管路围绕环形的中心呈点对称排列。

4、依据一可行的实施方案,多个输气管路中包括至少一个反应气体管路及至少一个惰性气体管路。

5、依据一可行的实施方案,多个输气管路为六个输气管路,包括四个反应气体管路及两个惰性气体管路,两个惰性气体管路的管口的连线穿过环形的中心,连线的两侧分别具有两个反应气体管路。

6、依据一可行的实施方案,腔体呈锥状,包括斜肩壁面及直立壁面,斜肩壁面连接直立壁面,斜肩壁面具有输入口,直立壁面具有输出口。

7、本实用新型还提供一种原子层沉积的制造方法,适用如前述的原子层沉积装置,原子沉积装置原子层沉积装置还包括反应腔室及承载台,喷洒头及承载台位于反应腔室内,承载台上设置有加工物,制造方法包括:对反应腔室抽真空。通过多个输气管路中的至少一个惰性气体管路输送第一惰性气体。通过多个输气管路中的第一反应气体管路输送第一前驱物,第一前驱物在加工物的表面形成第一原子层膜。通过至少一个惰性气体管路输送第二惰性气体。通过多个输气管路中的第二反应气体管路输送第二前驱物,第二前驱物在第一原子层膜的表面形成一第二原子层膜。通过至少一个惰性气体管路输送第三惰性气体。

8、依据一可行的实施方案,在输送第三惰性气体后,还包括:通过第一反应气体管路输送第一前驱物,第一前驱物在第二原子层膜的表面形成另一第一原子层膜。通过至少一个惰性气体管路输送第二惰性气体。通过第二反应气体管路输送第二前驱物,第二前驱物在另一第一原子层膜的表面形成另一第二原子层膜。通过至少一个惰性气体管路输送第三惰性气体。

9、依据一可行的实施方案,在通过至少一个惰性气体管路输送第一惰性气体时,反应腔室内的压力控制在0.1托-30托(torr)。

10、本实用新型的其中一有益效果在于,本实用新型所提供的原子层沉积装置,其能通过“腔体具有输入口及相对的输出口,腔体经由输入口连接入气部,输入口小于输出口”、“多个输气管路以环形的方式间隔排列”以及“喷头经由输出口连接于腔体,喷头包括多个喷孔”的技术方案,提升腔体内的气场均匀性,使喷孔的孔径一致,降低喷洒头制造的难易度,减少设计成本,并且可降低薄膜生产的成本。

11、更进一步地,依据一些实施例,原子层沉积装置可避免喷孔阻塞的问题,进而避免产生薄膜沉积产生粉尘及膜厚不均的现象。

12、依据本实用新型原子层沉积的制造方法的实施例,亦具有这样的技术效果:提升腔体内的气场均匀性,使喷孔的孔径一致,降低喷洒头制造的困难度,并且可降低薄膜的生产成本,及避免喷孔阻塞的问题,进而避免产生薄膜沉积产生粉尘及膜厚不均的现象。

13、本实用新型的原子层沉积装置能够降低喷洒头制造的难易度,减少设计成本,并且降低薄膜生产的成本。

14、为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容,请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图,然而所提供的附图仅用于提供参考与说明,并非用来对本实用新型加以限制。



技术特征:

1.一种原子层沉积装置,其特征在于,所述原子层沉积装置包括:

2.根据权利要求1所述的原子层沉积装置,其特征在于,所述多个输气管路中包括至少一个反应气体管路及至少一个惰性气体管路。

3.根据权利要求2所述的原子层沉积装置,其特征在于,所述多个输气管路为六个输气管路,六个所述输气管路包括四个所述反应气体管路及两个所述惰性气体管路,两个所述惰性气体管路的管口的连线穿过所述环形的中心,所述连线的两侧分别具有两个所述反应气体管路。

4.根据权利要求1所述的原子层沉积装置,其特征在于,所述腔体呈锥状并包括一斜肩壁面及一直立壁面,所述斜肩壁面连接所述直立壁面,所述斜肩壁面具有所述输入口,所述直立壁面具有所述输出口。

5.根据权利要求1所述的原子层沉积装置,其特征在于,所述多个输气管路围绕所述环形的中心呈点对称排列。


技术总结
本技术提供一种原子层沉积装置,包括气体输入模块及喷洒头。气体输入模块包括多个输气管路。喷洒头连接气体输入模块,喷洒头包括入气部、腔体及喷头。腔体具有输入口及相对的输出口,腔体经由输入口连接入气部,输入口小于输出口。喷头经由输出口连接于腔体,喷头包括多个喷孔。多个输气管路以环形的方式间隔排列。本技术的原子层沉积装置能够降低喷洒头制造的难易度,减少设计成本,并且降低薄膜生产的成本。

技术研发人员:杨士逸
受保护的技术使用者:奥恒科技股份有限公司
技术研发日:20231219
技术公布日:2024/7/25
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