CN114892150B - Mocvd双腔体生长氧化物薄膜设备及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及MOCVD双腔体生长氧化物薄膜设备，包括压电薄膜生长腔、氢敏薄膜生长腔、连接通道、运输结构、隔离装置以及抽真空装置，压电薄膜生长腔由上下连通的两部分组成，其中，上部为第一匀气混气区，下部为第一生长区，氢敏薄膜生长腔由上下连通的两部分组成，其中，上部为第二匀气混气区，下部为第二生长区，连接通道水平连通第一生长区和第二生长区，运输结构置于连接通道中，本发明MOCVD双腔体设备制作氧化物氢敏薄膜效率高，整个过程均在MOCVD双腔体中完成，具有量产能力，可以大规模实现压电层和敏感薄膜层的制取。
Description
技术领域
本发明属于半导体芯片领域，具体为MOCVD双腔体生长氧化物薄膜设备及使用方法。
背景技术
目前制备氧化物薄膜的方法主要包括金属有机物化学气相沉积（MOCVD），磁控溅射法、真空蒸发沉积法，溶胶-凝胶法和喷雾热解法等。相对于其他薄膜材料的生长方式而言，用MOCVD生长可以得到结晶性能优良，实现大容量、大尺寸、均匀的氧化物薄膜生长，对其他元素的均匀掺杂控制更方便，可以生长出复杂组分的精细结构。同时，也有较广的成膜温度和薄膜沉积速率的生长范围，具有薄膜表面平滑、成膜均匀性好等特点。
目前，制备氢敏薄膜的技术尚不完善，主要体现在：1、氢敏薄膜在制备时需要设置缓冲层，这导致氢敏薄膜需要进行二次沉积，现有技术在更换沉积气氛的过程中，可能混入外界空气，影响沉积效果。2、目前二次沉积的效率不高。
因此，目前急需探索出一种高效的适用于制作氢气传感器用氢敏薄膜的MOCVD设备和生长工艺。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是针对背景技术提出的问题，提供MOCVD双腔体生长氧化物薄膜设备及使用方法，其具有适用于氢气传感器且组分结构可控、生产效率高的优点。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
MOCVD双腔体生长氧化物薄膜设备，其中：包括压电薄膜生长腔、氢敏薄膜生长腔、连接通道、运输结构、隔离装置以及抽真空装置，其特征是：压电薄膜生长腔由上下连通的两部分组成，其中，上部为第一匀气混气区，下部为第一生长区，氢敏薄膜生长腔由上下连通的两部分组成，其中，上部为第二匀气混气区，下部为第二生长区，连接通道水平连通第一生长区和第二生长区，运输结构置于连接通道中，运输结构包括水平推送结构，水平推送结构上安装可转动、可加热的托盘，待镀膜衬底置于托盘上，水平推送结构能将托盘从压电薄膜生长腔输送至氢敏薄膜生长腔，抽真空装置安装于压电薄膜生长腔或氢敏薄膜生长腔或连接通道中，用于对压电薄膜生长腔和氢敏薄膜生长腔抽真空，隔离装置安装在压电薄膜生长腔和氢敏薄膜生长腔之间的连接通道上，用于隔离压电薄膜生长腔和氢敏薄膜生长腔，第一匀气混气区连接有第一二乙基锌管道、二乙基镓管道和第一氧气管道，第二匀气混气区连接有第二二乙基锌管道、四(二甲氨基)锡管道、三甲基铟管道以及第二氧气管道，第一二乙基锌管道用于向第一匀气混气区注入二乙基锌，二乙基镓管道用于向第一匀气混气区注入二乙基镓，第一氧气管道用于向第一匀气混气区注入氧气和水，第二二乙基锌管道用于向第二匀气混气区注入二乙基锌，四(二甲氨基)锡管道用于向第二匀气混气区注入四(二甲氨基)锡，三甲基铟管道用于向第二匀气混气区注入三甲基铟，第二氧气管道用于向第二匀气混气区注入氧气和水。
在其中的一些实施例中，运输结构包括驱动电机以及传送带，驱动电机能驱动传送带转动，托盘固定在传送带上，且当传送带转动时，托盘能随着传送带移动。
在其中的一些实施例中，托盘为石墨托盘。
在其中的一些实施例中，连接通道上安装有至少一个氩气管道，氩气管道能向连接通道注入氩气，使氩气充满压电薄膜生长腔、氢敏薄膜生长腔。
在其中的一些实施例中，隔离装置包括两道可开合的密封墙，两道密封墙平行设置在压电薄膜生长腔和氢敏薄膜生长腔之间的连接通道上，当密封墙闭合时，两道密封墙之间的连接通道形成密封腔。
在其中的一些实施例中，密封腔连接一个氩气管道，当密封墙闭合时，氩气管道能向密封腔注入氩气，使密封腔内气压高于压电薄膜生长腔和氢敏薄膜生长腔。
MOCVD双腔体生长氧化物薄膜设备的使用方法，包括以下步骤：
步骤一、腔体内净化：通过抽真空装置对压电薄膜生长腔、氢敏薄膜生长腔和连接通道抽真空，然后打开氩气管道，向压电薄膜生长腔、氢敏薄膜生长腔和连接通道注入氩气，打开第一匀气混气区和第二匀气混气区连接的管道，进行排空；
步骤二、衬底净化：打开托盘的加热结构，对待镀膜衬底的表面进行高温处理；
步骤三、运输结构运作，将托盘送入第一生长区，隔离装置隔离压电薄膜生长腔、氢敏薄膜生长腔，控制压电薄膜生长腔在一定压力和温度下，第一二乙基锌管道向第一匀气混气区注入二乙基锌，二乙基镓管道向第一匀气混气区注入二乙基镓，向第一匀气混气区注入氧气和水，处理一段时间后，待镀膜衬底上表面生长出氧化物压电薄膜；
步骤四、衬底中转：隔离装置解除隔离，运输结构将第一生长区的托盘移动到第二生长区；隔离装置再次隔离；
步骤五、控制氢敏薄膜生长腔一定压力和温度下，第二二乙基锌管道向第一匀气混气区注入二乙基锌，四(二甲氨基)锡管道向第二匀气混气区注入四(二甲氨基)锡，三甲基铟管道向第二匀气混气区注入三甲基铟，第二氧气管道向第二匀气混气区注入氧气和水，处理一段时间后，氧化物压电薄膜上生长出氢敏薄膜。
待镀膜衬底为硅衬底。
步骤三中，压电薄膜生长腔保持300℃～600℃，压力为3～100Torr，第一二乙基锌管道流量500-1000sccm，二乙基镓管道流量10-100sccm，托盘转速250-500RPM，处理时间20～80min，氧化物压电薄膜生长厚度为200nm-1μm。
步骤五中，氢敏薄膜生长腔保持600℃-800℃，压力为20-50 Torr，第二二乙基锌管道流量50-100sccm，四(二甲氨基)锡管道流量10-100sccm，三甲基铟管道流量10-100sccm，托盘转速250-500 RPM，处理20～60min，氢敏薄膜生长厚度为200nm-500nm。
第一二乙基锌管道、二乙基镓管道、第二二乙基锌管道、四(二甲氨基)锡管道和三甲基铟管道向相应腔体内注入金属时，使用的载气均为氩气。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的MOCVD双腔体设备制作氧化物氢敏薄膜效率高，整个过程均在MOCVD双腔体中完成，具有量产能力，可以大规模实现压电层和敏感薄膜层的制取。
本发明通过设置密封腔，可以初步控制压电薄膜生长腔和氢敏薄膜生长腔之间的气体流动，同时，本发明进一步在密封腔中设置氩气管道，使密封腔气压高于压电薄膜生长腔和氢敏薄膜生长腔的气压，从而完全杜绝了压电薄膜生长腔和氢敏薄膜生长腔之间的气体流动，保证压电薄和氢敏薄膜生长期间不会受到其他气体因素的影响，薄膜厚度的变异系数低于5％。
本发明制备得到的氧化物压电电薄膜具有压电常数大于5（pC/N），机电耦合系数大于10（K2），可以满足半导体压电薄膜的应用需求。
本发明制备得到的氢敏氧化物薄膜具体指标为：对氢气泄露监测的响应时间小于1s，回复时间小于30s。
采用MOCVD双腔体方法进行制备的氢敏材料和压电薄膜材料，在声表波芯片领域也具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，附图标记为：压电薄膜生长腔1、第一匀气混气区1a、第一生长区1b、第一二乙基锌管道11、二乙基镓管道12、第一氧气管道13、氢敏薄膜生长腔2、第二匀气混气区2a、下部为第二生长区2b、第二二乙基锌管道21、四(二甲氨基)锡管道22、三甲基铟管道23、第二氧气管道24、连接通道3、氩气管道31、密封腔32、运输结构4、托盘41、驱动电机42、传送带43、隔离装置5、密封墙51、待镀膜衬底6。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
MOCVD双腔体生长氧化物薄膜设备，其中：包括压电薄膜生长腔1、氢敏薄膜生长腔2、连接通道3、运输结构4、隔离装置5以及抽真空装置，其特征是：压电薄膜生长腔1由上下连通的两部分组成，其中，上部为第一匀气混气区1a，下部为第一生长区1b，氢敏薄膜生长腔2由上下连通的两部分组成，其中，上部为第二匀气混气区2a，下部为第二生长区2b，连接通道3水平连通第一生长区1b和第二生长区2b，运输结构4置于连接通道3中，运输结构4包括水平推送结构，水平推送结构上安装可转动、可加热的托盘41，待镀膜衬底6置于托盘41上，水平推送结构能将托盘41从压电薄膜生长腔1输送至氢敏薄膜生长腔2，抽真空装置安装于压电薄膜生长腔1或氢敏薄膜生长腔2或连接通道3中，用于对压电薄膜生长腔1和氢敏薄膜生长腔2抽真空，隔离装置5安装在压电薄膜生长腔1和氢敏薄膜生长腔2之间的连接通道3上，用于隔离压电薄膜生长腔1和氢敏薄膜生长腔2，第一匀气混气区1a连接有第一二乙基锌管道11、二乙基镓管道12和第一氧气管道13，第二匀气混气区2a连接有第二二乙基锌管道21、四(二甲氨基)锡管道22、三甲基铟管道23以及第二氧气管道24，第一二乙基锌管道11用于向第一匀气混气区1a注入二乙基锌，二乙基镓管道12用于向第一匀气混气区1a注入二乙基镓，第一氧气管道13用于向第一匀气混气区1a注入氧气和水，第二二乙基锌管道21用于向第二匀气混气区2a注入二乙基锌，四(二甲氨基)锡管道22用于向第二匀气混气区2a注入四(二甲氨基)锡，三甲基铟管道23用于向第二匀气混气区2a注入三甲基铟，第二氧气管道24用于向第二匀气混气区2a注入氧气和水。运输结构4包括驱动电机42以及传送带43，驱动电机42能驱动传送带43转动，托盘41固定在传送带43上，且当传送带43转动时，托盘41能随着传送带43移动。连接通道3上安装有至少一个氩气管道31，氩气管道31能向连接通道3注入氩气，使氩气充满压电薄膜生长腔1、氢敏薄膜生长腔2。隔离装置5包括两道可开合的密封墙51，两道密封墙51平行设置在压电薄膜生长腔1和氢敏薄膜生长腔2之间的连接通道3上，当密封墙51闭合时，两道密封墙51之间的连接通道3形成密封腔32。密封腔32连接一个氩气管道31，当密封墙51闭合时，氩气管道31能向密封腔32注入氩气，使密封腔32内气压高于压电薄膜生长腔1和氢敏薄膜生长腔2。
MOCVD双腔体生长氧化物薄膜设备的使用方法，包括以下步骤：
步骤一、腔体内净化：通过抽真空装置对压电薄膜生长腔1、氢敏薄膜生长腔2和连接通道3抽真空，然后打开氩气管道31，向压电薄膜生长腔1、氢敏薄膜生长腔2和连接通道3注入氩气，打开第一匀气混气区1a和第二匀气混气区2a连接的管道，进行排空；
步骤二、衬底净化：打开托盘41的加热结构，对待镀膜衬底6的表面进行高温处理；
步骤三、运输结构4运作，将托盘41送入第一生长区1b，隔离装置5隔离压电薄膜生长腔1、氢敏薄膜生长腔2，控制压电薄膜生长腔1300℃～600℃，压力为3～100Torr，第一二乙基锌管道11流量500-1000sccm，二乙基镓管道12流量10-100sccm，托盘转速250-500RPM，处理时间20～80min，氧化物压电薄膜生长厚度为200nm-1μm。
步骤四、衬底中转：隔离装置5解除隔离，运输结构4将第一生长区1b的托盘41移动到第二生长区2b；隔离装置5再次隔离；
步骤五、控制氢敏薄膜生长腔2保持600℃-800℃，压力为20-50 Torr，第二二乙基锌管道21流量50-100sccm，四(二甲氨基)锡管道22流量10-100sccm，三甲基铟管道23流量10-100sccm，托盘转速250-500 RPM，处理20～60min，氢敏薄膜生长厚度为200nm-500nm。
第一二乙基锌管道11、二乙基镓管道12、第二二乙基锌管道21、四(二甲氨基)锡管道22和三甲基铟管道23向相应腔体内注入金属时，使用的载气均为氩气。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.MOCVD双腔体生长氧化物薄膜设备，其特征是：包括压电薄膜生长腔(1)、氢敏薄膜生长腔(2)、连接通道(3)、运输结构(4)、隔离装置(5)以及抽真空装置，其特征是：所述的压电薄膜生长腔(1)由上下连通的两部分组成，其中，上部为第一匀气混气区(1a)，下部为第一生长区(1b)，所述的氢敏薄膜生长腔(2)由上下连通的两部分组成，其中，上部为第二匀气混气区(2a)，下部为第二生长区(2b)，连接通道(3)水平连通第一生长区(1b)和第二生长区(2b)，运输结构(4)置于连接通道(3)中，所述的运输结构(4)包括水平推送结构，水平推送结构上安装可转动、可加热的托盘(41)，待镀膜衬底(6)置于托盘(41)上，所述的水平推送结构能将托盘(41)从压电薄膜生长腔(1)输送至氢敏薄膜生长腔(2)，所述的抽真空装置安装于压电薄膜生长腔(1)或氢敏薄膜生长腔(2)或连接通道(3)中，用于对压电薄膜生长腔(1)和氢敏薄膜生长腔(2)抽真空，所述的隔离装置(5)安装在压电薄膜生长腔(1)和氢敏薄膜生长腔(2)之间的连接通道(3)上，用于隔离压电薄膜生长腔(1)和氢敏薄膜生长腔(2)，所述的第一匀气混气区(1a)连接有第一二乙基锌管道(11)、二乙基镓管道(12)和第一氧气管道(13)，所述的第二匀气混气区(2a)连接有第二二乙基锌管道(21)、四(二甲氨基)锡管道(22)、三甲基铟管道(23)以及第二氧气管道(24)，所述的第一二乙基锌管道(11)用于向第一匀气混气区(1a)注入二乙基锌，二乙基镓管道(12)用于向第一匀气混气区(1a)注入二乙基镓，第一氧气管道(13)用于向第一匀气混气区(1a)注入氧气和水，第二二乙基锌管道(21)用于向第二匀气混气区(2a)注入二乙基锌，四(二甲氨基)锡管道(22)用于向第二匀气混气区(2a)注入四(二甲氨基)锡，三甲基铟管道(23)用于向第二匀气混气区(2a)注入三甲基铟，第二氧气管道(24)用于向第二匀气混气区(2a)注入氧气和水。
2.根据权利要求1所述的MOCVD双腔体生长氧化物薄膜设备，其特征是：所述的运输结构(4)包括驱动电机(42)以及传送带(43)，所述的驱动电机(42)能驱动传送带(43)转动，所述的托盘(41)固定在传送带(43)上，且当传送带(43)转动时，托盘(41)能随着传送带(43)移动。
3.根据权利要求1所述的MOCVD双腔体生长氧化物薄膜设备，其特征是：所述的托盘(41)为石墨托盘。
4.根据权利要求1所述的MOCVD双腔体生长氧化物薄膜设备，其特征是：所述的连接通道(3)上安装有至少一个氩气管道(31)，所述的氩气管道(31)能向连接通道(3)注入氩气，使氩气充满压电薄膜生长腔(1)、氢敏薄膜生长腔(2)。
5.根据权利要求1所述的MOCVD双腔体生长氧化物薄膜设备，其特征是：所述的隔离装置(5)包括两道可开合的密封墙(51)，两道密封墙(51)平行设置在压电薄膜生长腔(1)和氢敏薄膜生长腔(2)之间的连接通道(3)上，当密封墙(51)闭合时，两道密封墙(51)之间的连接通道(3)形成密封腔(32)。
6.根据权利要求5所述的MOCVD双腔体生长氧化物薄膜设备，其特征是：所述的密封腔(32)连接一个氩气管道(31)，当密封墙(51)闭合时，氩气管道(31)能向密封腔(32)注入氩气，使密封腔(32)内气压高于压电薄膜生长腔(1)和氢敏薄膜生长腔(2)。
7.如权利要求6所述的MOCVD双腔体生长氧化物薄膜设备的使用方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤一、腔体内净化：通过抽真空装置对压电薄膜生长腔(1)、氢敏薄膜生长腔(2)和连接通道(3)抽真空，然后打开氩气管道(31)，向压电薄膜生长腔(1)、氢敏薄膜生长腔(2)和连接通道(3)注入氩气，打开第一匀气混气区(1a)和第二匀气混气区(2a)连接的管道，进行排空；
步骤二、衬底净化：打开托盘(41)的加热结构，对待镀膜衬底(6)的表面进行高温处理；
步骤三、运输结构(4)运作，将托盘(41)送入第一生长区(1b)，隔离装置(5)隔离压电薄膜生长腔(1)、氢敏薄膜生长腔(2)，控制压电薄膜生长腔(1)在一定压力和温度下，第一二乙基锌管道(11)向第一匀气混气区(1a)注入二乙基锌，二乙基镓管道(12)向第一匀气混气区(1a)注入二乙基镓，向第一匀气混气区(1a)注入氧气和水，处理一段时间后，待镀膜衬底(6)上表面生长出氧化物压电薄膜；
步骤四、衬底中转：隔离装置(5)解除隔离，运输结构(4)将第一生长区(1b)的托盘(41)移动到第二生长区(2b)；隔离装置(5)再次隔离；
步骤五、控制氢敏薄膜生长腔(2)一定压力和温度下，第二二乙基锌管道(21)向第二匀气混气区(2a)注入二乙基锌，四(二甲氨基)锡管道(22)向第二匀气混气区(2a)注入四(二甲氨基)锡，三甲基铟管道(23)向第二匀气混气区(2a)注入三甲基铟，第二氧气管道(24)向第二匀气混气区(2a)注入氧气和水，处理一段时间后，氧化物压电薄膜上生长出氢敏薄膜。
8.根据权利要求7所述的MOCVD双腔体生长氧化物薄膜设备的使用方法，其特征是：所述的待镀膜衬底(6)为硅衬底。
9.根据权利要求7所述的MOCVD双腔体生长氧化物薄膜设备的使用方法，其特征是：步骤三中，压电薄膜生长腔(1)保持300℃～600℃，压力为3～100Torr，单支路氩气总流量为10000sccm，第一二乙基锌管道(11)流量500-1000sccm，二乙基镓管道(12)流量10-100sccm，托盘转速250-500RPM，处理时间20～80min，氧化物压电薄膜生长厚度为200nm-1μm。
10.根据权利要求7所述的MOCVD双腔体生长氧化物薄膜设备的使用方法，其特征是：步骤五中，氢敏薄膜生长腔(2)保持600℃-800℃，压力为20-50 Torr，单支路氩气流量为8000sccm，第二二乙基锌管道(21)流量50-100sccm，四(二甲氨基)锡管道(22)流量10-100sccm，三甲基铟管道(23)流量10-100sccm，托盘转速250-500 RPM，处理20～60min，氢敏薄膜生长厚度为200nm-500nm。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1224085A (zh) * | 1998-12-25 | 1999-07-28 | 清华大学 | 超高真空化学气相淀积外延系统 |
| US6160278A (en) * | 1998-06-05 | 2000-12-12 | National Science Council | Hydrogen-sensitive palladium (PD) membrane/semiconductor schottky diode sensor |
| WO2004046705A1 (en) * | 2002-11-19 | 2004-06-03 | Igor Nikolaevich Nikolaev | Fast-response resistive sensor of explosive concentrations of hydrogen and method of its use |
| CN103336092A (zh) * | 2013-06-14 | 2013-10-02 | 浙江大学 | 基于涡街与压电薄膜的氢气传感器及其制备方法 |
| CN104390916A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-04 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种高灵敏纯钯型布喇格氢气传感器及其制作方法 |
| CN104752516A (zh) * | 2013-12-27 | 2015-07-01 | 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 | 氧化物半导体薄膜晶体管及其制造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10121657B4 (de) * | 2001-05-03 | 2010-02-11 | Qimonda Ag | Mikroelektronische Struktur mit Wasserstoffbarrierenschicht |
-
2022
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6160278A (en) * | 1998-06-05 | 2000-12-12 | National Science Council | Hydrogen-sensitive palladium (PD) membrane/semiconductor schottky diode sensor |
| CN1224085A (zh) * | 1998-12-25 | 1999-07-28 | 清华大学 | 超高真空化学气相淀积外延系统 |
| WO2004046705A1 (en) * | 2002-11-19 | 2004-06-03 | Igor Nikolaevich Nikolaev | Fast-response resistive sensor of explosive concentrations of hydrogen and method of its use |
| CN103336092A (zh) * | 2013-06-14 | 2013-10-02 | 浙江大学 | 基于涡街与压电薄膜的氢气传感器及其制备方法 |
| CN104752516A (zh) * | 2013-12-27 | 2015-07-01 | 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 | 氧化物半导体薄膜晶体管及其制造方法 |
| CN104390916A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-03-04 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种高灵敏纯钯型布喇格氢气传感器及其制作方法 |
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