[發明專利]一種ALD加工設備以及加工方法

在審

• 申請號: 202110075328.X
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112853320A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 萬軍;王輝;廖海濤;王斌
• 申請（專利權）人: 無錫市邑晶半導體科技有限公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 安磊

本發明涉及一種ALD加工設備以及加工方法。加工設備的反應器包括真空腔室以及內置于真空腔室內的反應腔室，反應腔室的底部開設有相對設置的進氣通道及出氣通道，反應腔室的側壁上設置有第一料口，真空腔室的側壁上設置有第二料口，送料腔室設置在反應器的外側，送料腔室的側面上設置有第三料口和第四料口，第三料口和第二料口之間設置有可開啟的第三密封門，送料腔室上設置有可將第四料口開閉的第四密封門，輸送裝置設置在送料腔室內，輸送裝置包括輸送機構、第一密封門以及第二密封門，第一密封門可密封第一料口，第二密封門可密封第二料口，第一密封門背向第二密封門的側面上設置有用于放置基體的支撐件。本發明保證沉積膜的成型質量和一致性。

技術領域

本發明涉及半導體納米薄膜沉積技術領域，特別涉及一種ALD加工設備以及加工方法。

背景技術

隨著IC復雜程度的不斷提高，按照著名的摩爾定律和國際半導體行業協會公布的國際半導體技術發展路線圖，硅基半導體集成電路中金屬-氧化物-半導體場效應晶體管器件的特征尺寸將達到納米尺度。原子層沉積(Atomic Layer Deposition，ALD)具有優異的三維共形性、大面積的均勻性和精確的亞單層膜厚控制等特點，受到微電子行業和納米科技領域的青睞。

現有技術中，原子層沉積加工的技術方案為：將基體放置在一個密封的反應器中，再通過將氣相前驅體源交替地通入反應器，以在基體上化學吸附并反應形成沉積膜。

在實現本發明的技術方案中，申請人發現現有技術中至少存在以下不足：

現有技術中將氣相前驅體源交替脈沖地通入反應器的技術方案，難以保證前驅體源對整個基體全面覆蓋，容易形成針孔等缺陷，造成前驅體源與基體接觸不均勻，導致沉積膜的均勻性差，質量難以保證，同時由于反應不全，前驅體源的大量充入，會造成前驅體源大量殘余，成膜效率低，周期長，并且造成前驅體源的浪費。

因此，需對現有技術進行改進。

發明內容

本發明提供一種ALD加工設備以及加工方法，解決了或部分解決了現有技術中沉積膜的均勻性差，質量難以保證，且成膜效率低，周期長，造成前驅體源的浪費的技術問題。

本發明的技術方案為：

一方面，本發明提供了一種ALD加工設備，所述加工設備包括反應器、送料腔室以及輸送裝置，其中：

所述反應器包括真空腔室以及反應腔室，所述反應腔室內置于所述真空腔室內，所述反應腔室的底部開設有進氣通道及出氣通道，所述進氣通道和所述出氣通道以所述反應腔室的底部的中心線相對設置，所述反應腔室的側壁上設置有第一料口，所述真空腔室的側壁上設置有第二料口，所述第一料口和所述第二料口位于所述反應器的同一側；

所述送料腔室設置在所述反應器的外側，所述送料腔室的側面上設置有第三料口和第四料口，所述第三料口和所述第二料口連通，所述第三料口和所述第二料口之間設置有可開啟的第三密封門，所述送料腔室上設置有可將所述第四料口開閉的第四密封門；

所述輸送裝置設置在所述送料腔室內，所述輸送裝置包括輸送機構、第一密封門以及第二密封門，通過操作所述輸送機構，可推送所述第一密封門以及所述第二密封門移動，以使所述第一密封門以及所述第二密封門穿過所述第三料口，并使所述第一密封門密封所述第一料口，所述第二密封門密封所述第二料口，所述第一密封門背向所述第二密封門的側面上設置有用于放置基體的支撐件。

進一步地，所述進氣通道為孔狀，所述進氣通道設置有多個，多個所述進氣通道設置在所述反應腔室的底部的一側；

所述出氣通道為孔狀，所述出氣通道也設置有多個，多個所述出氣通道設置在所述反應腔室的底部的另一側。

更進一步地，所述進氣通道設置有多組，多組所述進氣通道依次設置，每組所述進氣通道均呈弧形，每組所述進氣通道的各個進氣通道的孔徑向靠近所述反應腔室的底部的中心線的方向依次減小；