[實用新型]一種等離子體增強原子層沉積成膜裝置

有效

• 申請號: 202320254507.4
• 申請日: 2023-02-20
• 公開（公告）號: CN219174611U
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 明自強;趙茂生;王韞宇;田玉峰
• 申請（專利權）人: 廈門韞茂科技有限公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;C23C16/458;C23C16/50;C23C16/503;C23C16/52
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 鄭晉升

本實用新型提供了一種等離子體增強原子層沉積成膜裝置，涉及等離子體發生裝置技術領域，包括真空腔室、反應腔室以及工藝腔室，工藝腔室置于真空腔室內；反應腔室內置有線圈，該反應腔室的側壁上設有多個進氣口，且各進氣口通過氣體分流器控制進氣比例；反應腔室相對所述側壁的另一端為敞口，該敞口置于真空腔室內，并與工藝腔室連通；工藝腔室設有與反應腔室連接的進氣端以及與真空泵連通的排氣端，以使反應腔室內的等離子體源流向工藝腔室；工藝腔室內置有支架，所述支架上設有若干個用以放置待加工基片的放置層，各放置層的布設方向與等離子體源的流動方向平行，以確保各層基片與等離子體源均勻接觸，從而提高各基片間的均一性以及工藝穩定性。

技術領域

本實用新型涉及等離子體發生裝置技術領域，具體而言，涉及一種等離子體增強原子層沉積成膜裝置。

背景技術

等離子體增強原子層沉積(plasma?enhanced?atomic?layer?deposition)簡稱PEALD,等離子增強原子層沉積(PEALD)技術除具有傳統熱原子層沉積的成膜均勻性好、保型性高等諸多優點之外，還具有沉積溫度更低，成膜種類更廣泛，工藝控制靈活等優點。PEALD技術廣泛應用于半導體集成電路中晶體管柵極介電層(high-k)和金屬柵電極、集成電路互連線擴散阻擋層、OLED平板顯示器、光電子材料和器件、DRAM介電層、器件表面處理等，PEALD已成為先進微納米薄膜制備過程中不可或缺的一種重要技術。但是，當前的等離子增強原子層沉積技術還存在著沉積過程中氣場分布不夠均勻，導致沉積在晶圓上的原子層厚度不一；且現有技術中通常采用遠程等離子體源，等離子體中活性自由基濃度的穩定性及自由基分布不易控制，導致各基片間沉積效果存在差異，影響片間的均一性及工藝的穩定性。

實用新型內容

本實用新型公開了一種批次式成膜的原子沉積裝置，旨在改善現有沉積裝置中各基片間的均一性以及工藝穩定性不佳的問題。

本實用新型采用了如下方案：

一種等離子體增強原子層沉積成膜裝置，包括真空腔室、反應腔室以及工藝腔室，其中，所述工藝腔室置于所述真空腔室內；所述反應腔室內置有線圈，所述反應腔室的側壁上設有多個進氣口，且各所述進氣口通過氣體分流器控制進氣比例；所述反應腔室相對所述側壁的另一端為敞口，該敞口置于所述真空腔室內，并與所述工藝腔室連通；所述工藝腔室設有與所述反應腔室連接的進氣端以及用以與真空泵連通的排氣端，使得所述反應腔室內的等離子體源流向所述工藝腔室內；所述工藝腔室內置有支架，所述支架上設有若干個用以放置待加工基片的放置層，各所述放置層的布設方向與所述等離子體源的流動方向平行，以使各層基片與等離子體源均勻接觸。

作為進一步改進，所述反應腔室設有兩個敞口，對應與兩個所述工藝腔室連接，且兩所述工藝腔室沿所述反應腔室的中心對稱配置。

作為進一步改進，所述敞口的高度大于各所述放置層的總高度。

作為進一步改進，所述反應腔室內置有線圈，所述線圈外周套設有陶瓷保護罩，沿所述反應腔室的側壁開設有多個所述進氣口，電源置于所述反應腔室外側，通過導線與所述線圈連接。

作為進一步改進，所述反應腔室在所述敞口處設有等離子體勻流板，所述工藝腔室內與所述等離子體勻流板對應設有前驅體源勻流板。

作為進一步改進，所述工藝腔室的進氣端與排氣端相對稱配置。

作為進一步改進，所述工藝腔室的橫截面呈圓形，所述支架與所述工藝腔室相仿形設置。

通過采用上述技術方案，本實用新型可以取得以下技術效果：