[實用新型]先驅氣體管控設備以及原子層沉積設備

有效

• 申請號: 201721663222.7
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN207581934U
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 雷奇奇
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

本實用新型提供了一種先驅氣體管控設備以及原子層沉積設備，所述先驅氣體管控設備包括存儲箱和流量控制器，所述存儲箱包括箱體和制熱裝置，所述制熱裝置圍繞所述箱體，所述流量控制器連接所述存儲箱的出口。本實用新型提供的先驅氣體管控設備以及原子層沉積設備中，通過制熱裝置使箱體中液態的先驅氣體轉化氣態，然后從存儲箱的出口通過流量控制器排放出來，從而可實現對先驅氣體量的精確管控，改進先驅氣體的進氣方式，提高制程的可控性，可降低生產成本。

技術領域

本實用新型涉及半導體制造領域，特別涉及先驅氣體管控設備以及原子層沉積設備。

背景技術

隨著半導體制造領域的發展，不斷縮小的器件尺寸對材料的制備技術以及材料的性能都提出了極大的挑戰。為了滿足各種不同的要求，目前經常會采用的工藝方法包括原子層沉積(ALD，Atomic Layer Deposition)。原子層沉積是一種基于有序、自限制性反應的化學氣相方式來沉積薄膜的方法。與傳統的化學氣相沉積(CVD)不同的是，在進行原子層沉積工藝時，通常使用先驅氣體(precursor gas)，并與其它反應氣體在氣體管路里不會相遇，在沉積到晶圓表面時才完成飽和吸附反應，反應具有自限制性的特點，即當一種前驅氣體與沉積基底表面基團反應達到飽和時，反應自動終止。基于自限制性等的特點，利用原子層沉積工藝制備的薄膜具有優異的均勻性、無真空、厚度精確可控、重復性好等優點。

在原子層沉積工藝中，通常采用的先驅氣體是通過液態存儲的，業已存在的方式是通過攜帶氣體(通常為氮氣或惰性氣體)帶入反應腔中。但是這種先驅氣體通過攜帶氣體帶入反應腔的方式具有一定的局限性，只能精確控制攜帶氣體(載氣)的流量，沒法精確控制先驅氣體的攜帶量。同時，還會受到先驅氣體在液態狀態下存儲在鋼瓶的溫度、壓力、液位等的影響，不利于生產中的精確控制等。

因此，如何提供一種設備能更好的管控先驅氣體是本領域技術人員需要解決的一個技術問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種先驅氣體管控設備以及原子層沉積設備，以解決現有技術中的先驅氣體控制不便的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的一種先驅氣體管控設備，所述先驅氣體管控設備包括存儲箱和流量控制器，所述存儲箱包括箱體和制熱裝置，所述制熱裝置圍繞所述箱體，所述流量控制器連接所述存儲箱的出口。

優選的，在所述先驅氣體管控設備中，所述箱體的形狀為球狀或圓柱體。

優選的，在所述先驅氣體管控設備中，所述制熱裝置包括多個制熱件，多個所述制熱件均勻分布。

優選的，在所述先驅氣體管控設備中，所述制熱裝置還包括溫度控制器，所述溫度控制器用于控制所述存儲箱內的溫度。

優選的，在所述先驅氣體管控設備中，所述流量控制器通過一閥門連接所述存儲箱的出口。

優選的，在所述先驅氣體管控設備中，所述制熱裝置圍繞所述箱體的內部設置。

本實用新型還提供一種原子原沉積設備，所述原子層沉積設備包括上述先驅氣體管控設備和反應腔，所述先驅氣體管控設備通過傳輸管路連接至所述反應腔內。

優選的，在所述原子層沉積設備中，所述傳輸管路包括預熱裝置，所述預熱裝置對所述傳輸管路內的氣體進行加熱。

優選的，在所述原子層沉積設備中，所述傳輸管路具有多個氣體噴嘴，多個所述氣體噴嘴在所述反應腔內均勻分布。

優選的，在所述原子層沉積設備中，所述傳輸管路的長度在100cm以內。

本實用新型提供的先驅氣體管控設備以及原子層沉積設備中，通過制熱裝置使箱體中液態的先驅氣體轉化氣態，然后從存儲箱的出口通過流量控制器排放出來，從而可實現對先驅氣體量的精確管控，改進先驅氣體的進氣方式，提高制程的可控性，可降低生產成本。