[發(fā)明專利]一種延長ALD真空計使用壽命的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711178850.0
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107841730B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張洪國;夏玉明;夏樹勝;王超;張凱;馬軍濤
• 申請（專利權(quán)）人: 滁州國凱電子科技有限公司
• 主分類號: C23C16/52
• 分類號: C23C16/52;C23C16/455
• 代理公司: 江蘇斐多律師事務(wù)所 32332
• 代理人: 袁敏

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種延長原子層沉積設(shè)備真空計使用壽命的方法。本發(fā)明通過對ALD系統(tǒng)中的真空計電磁閥進行間斷關(guān)閉的方法，在保證系統(tǒng)真空度的基礎(chǔ)上，減少前驅(qū)體氣體和反應(yīng)副產(chǎn)物進入真空計內(nèi)部，從而減少前驅(qū)體氣體和反應(yīng)副產(chǎn)物在真空計內(nèi)部的附著，進一步可以延長ALD真空計使用壽命，同時，該方法是在未改變現(xiàn)ALD設(shè)備硬件的基礎(chǔ)上進行了技術(shù)改進，減少設(shè)備的維護成本，技術(shù)含量高，應(yīng)用前景良好。同時，該方法是在未改變現(xiàn)ALD設(shè)備硬件的基礎(chǔ)上進行了技術(shù)改進，減少設(shè)備的維護成本，技術(shù)含量高，應(yīng)用前景良好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種延長原子層沉積設(shè)備真空計使用壽命的方法。

背景技術(shù)

原子層沉積(atomic layer deposition,ALD)，是一種特殊的化學(xué)氣相沉積技術(shù)，是通過將氣相前驅(qū)體脈沖交替通入反應(yīng)室并在沉積基體表面發(fā)生化學(xué)吸附反應(yīng)形成薄膜的一種方法。ALD技術(shù)由于具有獨特的自限制生長原理使得其在微電子工業(yè)和納米材料領(lǐng)域受到重點關(guān)注，2007年Interl公司在半導(dǎo)體工業(yè)45nm技術(shù)節(jié)點上，將ALD沉積的超薄鉻基氧化物薄膜引入金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)器件中，取代傳統(tǒng)的二氧化硅柵介質(zhì)薄膜，獲得了功耗更低、速度更快的酷睿微處理器，近年來，ALD技術(shù)在微電子、光電子、光學(xué)、納米技術(shù)、微機械系統(tǒng)、能源、催化、生物醫(yī)用、顯示器、耐腐蝕及密封涂層等領(lǐng)域的研究方興未艾，呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，ALD設(shè)備和ALD材料市場也正經(jīng)歷著快速的發(fā)展和成長。

ALD技術(shù)的核心部件-真空計的設(shè)計是決定ALD設(shè)備性能的重要部位，可以檢測和保證系統(tǒng)在進行沉積工作時處于設(shè)定真空度環(huán)境中。由ALD的工作原理可以知道，它是將需要沉積的前驅(qū)體物質(zhì)加熱至一定溫度蒸發(fā)為氣體后，通過管道將前驅(qū)體氣態(tài)物質(zhì)運輸送到反應(yīng)室，隨后在基體表面發(fā)生化學(xué)吸附反應(yīng)形成薄膜，它是一種氣態(tài)物質(zhì)被化學(xué)吸附沉積為薄膜的方法，因此反應(yīng)室內(nèi)真空度對制備的薄膜具有至關(guān)重要的作用，在真空條件下成膜可減少前驅(qū)體材料的原子、分子在飛向基板過程中與空氣分子的碰撞，減少空氣中的氧氣分子和蒸發(fā)源材料間的化學(xué)反應(yīng)，以及減少成膜過程中空氣分子進入薄膜中成為雜質(zhì)的量，從而提供膜層的致密度、純度、沉積速率和與基板的附著力，因此，真空計對ALD設(shè)備具有重要作用，它可以影響ALD制備薄膜的性能和產(chǎn)品使用壽命。

目前生產(chǎn)和開發(fā)的ALD設(shè)備，是手動關(guān)閉或者不關(guān)，手動關(guān)閉就是系統(tǒng)真空度達到要求后就一直處于關(guān)閉狀態(tài)，在整個實驗過程中不能對系統(tǒng)的真空度起到很好的監(jiān)控作用。不關(guān)的話會對真空計產(chǎn)生影響，在真空計的前面安裝一個真空計電磁閥以保護真空計，但是在實際沉積工作時，為了時刻檢測系統(tǒng)的真空度，該電磁閥是一直處于打開狀態(tài)的，這會使得未沉積完的前驅(qū)體氣體和反應(yīng)副產(chǎn)物被吹掃在ALD系統(tǒng)內(nèi)部擴散進入真空計內(nèi)部，過多的前驅(qū)體氣體和反應(yīng)副產(chǎn)物在真空計內(nèi)部沉積，會對其內(nèi)部的燈絲、傳感器產(chǎn)生污染，嚴重影響真空計的性能和使用壽命，從而導(dǎo)致真空計的失效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種延長ALD真空計使用壽命的方法，本發(fā)明通過對ALD系統(tǒng)中的真空計電磁閥進行間斷關(guān)閉的方法，在保證系統(tǒng)真空度的基礎(chǔ)上，減少前驅(qū)體氣體和反應(yīng)副產(chǎn)物進入真空計內(nèi)部，從而減少前驅(qū)體氣體和反應(yīng)副產(chǎn)物在真空計內(nèi)部的附著，可以延長ALD真空計使用壽命和提高產(chǎn)品性能，同時，該方法是在未改變現(xiàn)ALD設(shè)備硬件的基礎(chǔ)上進行了技術(shù)改進，減少設(shè)備的維護成本，技術(shù)含量高，應(yīng)用前景良好。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種延長ALD真空計使用壽命的方法，所述方法為：對真空計電磁閥進行間斷關(guān)閉控制。

進一步的，所述方法具體步驟包括：

(1)在ALD未進行沉積工作時，將真空計電磁閥打開；

(2)當ALD開始沉積工作時，利用真空計電磁閥檢測系統(tǒng)的真空度；