TW202012694A - 用於原子層沉積製程的進氣裝置及原子層沉積設備 - Google Patents
用於原子層沉積製程的進氣裝置及原子層沉積設備 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202012694A TW202012694A TW108133689A TW108133689A TW202012694A TW 202012694 A TW202012694 A TW 202012694A TW 108133689 A TW108133689 A TW 108133689A TW 108133689 A TW108133689 A TW 108133689A TW 202012694 A TW202012694 A TW 202012694A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- air intake
- hole
- central
- air inlet
- block
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4409—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber characterised by sealing means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本發明實施例揭露了一種用於原子層沉積製程的進氣裝置及原子層沉積設備,該裝置包括進氣本體,在該進氣本體中設置有至少兩個空腔、進氣通道及至少兩個勻氣通道,其中,至少兩個空腔均相互隔離,每個空腔均具有進氣口,該進氣口用於與前驅物管路連接;各個勻氣通道用於一一對應地將各個空腔與進氣通道連通;進氣通道用於與製程腔室連通。本發明提供的用於原子層沉積製程的進氣裝置及原子層沉積設備的技術方案,可以避免因共用緩衝腔而出現不同前驅物混合發生化學反應,進而可以有效減少在進氣裝置中反應形成的沉積物顆粒,避免進氣裝置失效,同時還可以改善初步勻氣效果,延長維護週期。
Description
本發明涉及半導體製造技術領域,尤其涉及一種用於原子層沉積製程的進氣裝置及原子層沉積設備。
原子層沉積(Atomic Layer Deposition,以下簡稱ALD)技術是一種可以將物質以單原子膜形式逐層沉積在基底表面的方法,其生長過程具有週期性,一個製備週期一般包括兩個自限制反應(Self-limitreaction)。在一定溫度條件下,首先向反應腔室中通入第一種反應前驅物(Precursor),該前驅物的分子會吸附(以化學吸附為主)在基底表面上形成活性劑(Species);當前驅物的吸附達到飽和狀態時,化學吸附反應結束,實現了第一種前驅物同基底表面反應的自限制控制(第一個自限制反應);然後,通過一定方法去除(Purge)反應腔室中殘留的第一種前驅物(一般還包括第一種前驅物同基底表面反應的副產物),並通入第二種反應前驅物;第二種前驅物與已吸附在基底表面的活性劑(第一種前驅物)發生化學反應,在基底表面生成所要製備的薄膜的單分子層,並釋放氣態的副產物。
如第1圖所示,以兩種前驅物分別為SiH4
和WF6
為例,SiH4
和WF6
通過安裝在各自管路上的快速切換閥的控制下,被交替通入腔體中,並且,在SiH4
和 WF6
各自管路上還設置有氣體質量流量控制器(Mass Flow Controller,簡稱MFC),用以分別控制通入腔體中的氣體流量。此外,在腔體上部還設置有勻流盤(Showerhead),用以起到勻氣作用。針對ALD製程的上述兩種前驅物,一旦相遇會立即發生化學反應,因此,需要以脈衝形式交替進入腔體,且在到達基底表面前,需要儘量隔離兩種前驅物,防止二者在到達基底前發生反應。
另外,在勻流盤的進氣端一側通常還會設置用於進行初步勻氣的進氣裝置,例如緩衝腔,但是,現有的進氣裝置沒有考慮到對兩種前驅物進行隔離,且在進氣裝置中很容易滯留上一個週期中的前驅物,導致經過若干週期累積後,兩種前驅物會在進氣裝置中反應形成沉積物顆粒,這些沉積物顆粒很容易堵塞進氣孔而導致進氣裝置失效,而且還可能產生達不到初步勻氣效果、縮短維護週期等一系列問題。
有鑒於此,本發明實施例提供一種用於原子層沉積製程的進氣裝置及原子層沉積設備。
根據本發明實施例的一個方面,提供一種用於原子層沉積製程的進氣裝置,包括進氣本體,在該進氣本體中設置有至少兩個空腔、進氣通道及至少兩個勻氣通道,其中,
至少兩個該空腔均相互隔離,每個該空腔均具有進氣口,該進氣口用於與前驅物管路連接;
各個該勻氣通道用於一一對應地將各個該空腔與該進氣通道連通;
該進氣通道用於與製程腔室連通。
可選的,該進氣本體包括第一進氣塊和第二進氣塊;在該第一進氣塊中設置有第一中心通孔,且在該第二進氣塊中設置有第二中心通孔,其中,
該第一進氣塊的至少一部分插設在該第二中心通孔內,且該第一中心通孔用作該進氣通道;
在該第二中心通孔的內壁和該第一進氣塊的外側壁之間形成有至少兩個環形間隙,且沿該第一中心通孔的軸向間隔設置;該環形間隙用作該空腔;
在該第一進氣塊中還設置有至少兩組進氣孔組,該進氣孔組用作該勻氣通道,且包括至少一個進氣孔,用於將與其所在進氣孔組對應的該環形間隙與該第一中心通孔相連通。
可選的,在該第二中心通孔的內壁上設置有環形槽,該環形槽與該第一進氣塊的外側壁構成該環形間隙;或者,
在該第一進氣塊的外側壁上設置有環形槽,該環形槽與該第二中心通孔的內壁構成該環形間隙;或者,
在該第二中心通孔的內壁上設置有第一環形槽,且對應地在該第一進氣塊的外側壁上設置有第二環形槽,該第一環形槽和該第二環形槽構成該環形間隙。
可選的,每組該進氣孔組中的進氣孔為多個,且圍繞該第一中心通孔的軸線均勻分佈。
可選的,每個該進氣孔的孔徑小於4mm。
可選的,在該第二中心通孔的內壁和該第一進氣塊的外側壁之間,且位於各個相鄰的兩個該環形間隙之間設置有環形密封元件,用以使相鄰的兩個該環形間隙密封隔離。
可選的,該環形密封元件包括氟橡膠密封圈或者工程塑膠密封圈。
可選的,在該第一進氣塊的外側壁上設置有連接法蘭,該連接法蘭與該第二進氣塊固定連接,且該連接法蘭的第一連接端面疊置在該第二進氣塊的該第二中心通孔的進氣端所在的第二連接端面上,且在該第一連接端面和該第二連接端面之間設置有密封結構。
可選的,該密封結構包括密封圈或真空法蘭。
可選的,該第二中心通孔為階梯孔,該階梯孔包括沿進氣方向依次設置的第一階梯孔段和第二階梯孔段,該第一階梯孔段的直徑大於該第二階梯孔段的直徑,該第一進氣塊的至少一部分插設在該第一階梯孔段內;該第一中心通孔與該第二階梯孔段共同構成該進氣通道。
可選的,該第一中心通孔與該第二階梯孔段同軸設置,且孔徑相同。
可選的,在該第二中心通孔的該第一進氣塊插入的一端設置有傾斜的倒角。
根據本發明實施例的另一個方面,還提供一種原子層沉積設備,包括:
勻流噴頭,設置在製程腔室內;
至少兩條前驅物管路,不同的該前驅物管路用於輸送不同的前驅物;以及
本發明提供的上述進氣裝置,其中,每個該空腔均具有進氣口,該進氣口用於與相應的該前驅物管路連接;該進氣通道通過該勻流噴頭與該製程腔室連通。
本發明提供的用於原子層沉積製程的進氣裝置,其通過使與不同的前驅物管路連通的不同空腔相互隔離,可以將每個空腔作為一種前驅物的專用緩衝腔,從而可以避免因共用緩衝腔而出現不同前驅物混合發生化學反應,進而可以有效減少在進氣裝置中反應形成的沉積物顆粒,避免進氣裝置失效,同時還可以改善初步勻氣效果,延長維護週期。
本發明提供的原子層沉積設備,其通過採用本發明提供的上述進氣裝置,可以避免因共用緩衝腔而出現不同前驅物混合發生化學反應,進而可以有效減少在進氣裝置中反應形成的沉積物顆粒,避免進氣裝置失效,同時還可以改善初步勻氣效果,延長維護週期。
本發明實施例附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出,這些將從下面的描述中變得明顯,或通過本發明的實踐瞭解到。
下面參照附圖對本發明進行更全面的描述,其中說明本發明的示例性實施例。下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬於本發明保護的範圍。下面結合圖和實施例對本發明的技術方案進行多方面的描述。
下文為了敘述方便,下文中所稱的“左”、“右”、“上”、“下”與附圖本身的 左、右、上、下方向一致。下文中的“第一”、“第二”等,僅用於描述上相區別, 並沒有其他特殊的含義。
本發明實施例提供一種用於原子層沉積製程的進氣裝置,其包括進氣本體,在該進氣本體中設置有至少兩個空腔、進氣通道及至少兩個勻氣通道,其中,至少兩個空腔均相互隔離,每個空腔均具有進氣口,該進氣口用於與前驅物管路連接;各個勻氣通道用於一一對應地將各個空腔與該進氣通道連通;進氣通道用於與製程腔室連通,具體地,進氣通道與製程腔室頂部的勻流噴頭(又稱勻流盤)連接,用以經由該勻流噴頭將前驅物輸送到達半導體基底的表面。
在進氣裝置輸送多種不同的前驅物的過程中,多種不同的前驅物按一定的製程順序分別通過不同的空腔的進氣口進入空腔,該空腔用作緩衝腔起到初步勻氣的作用;之後,空腔中的前驅物通過與該空腔連通的勻氣通道進入進氣通道,並經由該進氣通道進入製程腔室。
由此,通過使不同空腔相互隔離,可以通過使每個空腔的進氣口與不同的前驅物管路連接,而將每個空腔作為一種前驅物的專用緩衝腔,從而可以避免因共用緩衝腔而出現不同前驅物混合發生化學反應,進而可以有效減少在進氣裝置中反應形成的沉積物顆粒,避免進氣裝置失效,同時還可以改善初步勻氣效果,延長維護週期。
下面以兩種不同的前驅物為例,對本實施例提供的進氣裝置進行詳細描述。請一併參閱第2圖至第7圖,進氣本體包括第一進氣塊1和第二進氣塊2。可選的,第一進氣塊1的材質為鋁合金或不鏽鋼等,第二進氣塊2的材質為鋁合金或不鏽鋼等。在第一進氣塊1中設置有第一中心通孔20,且在第二進氣塊2中設置有第二中心通孔,其中,第一進氣塊1的至少一部分插設在第二中心通孔內,且該第一中心通孔20用作上述進氣通道,用於與製程腔室連通。
在第二中心通孔的內壁和第一進氣塊 1 的外側壁之間形成有兩個環形間隙,且沿第一中心通孔20的軸向間隔設置,具體為第一環形間隙5和位於其下方的第二環形間隙6;每個環形間隙用作上述空腔。
上述環形間隙可以有多種實現方式。例如,在第一進氣塊 1 的外側壁18上沿其軸向間隔設置有兩個環形槽17,二者與第二中心通孔的內壁分別構成上述第一環形間隙5和第二環形間隙6。當然,在實際應用中,也可以在第二中心通孔的內壁上設置有環形槽,該環形槽與第一進氣塊1的外側壁18構成環形間隙;或者,還可以分別在第二中心通孔的內壁上設置有第一環形槽,且對應地在第一進氣塊1的外側壁18上設置有第二環形槽,第一環形槽和第二環形槽構成上述環形間隙。
在第一進氣塊1中還設置有兩組進氣組,該進氣孔組用作上述勻氣通道,且包括至少一個進氣孔,用於將與其所在進氣孔組對應的環形間隙與第一中心通孔20相連通。在本實施例中,兩組進氣孔組分別為第一進氣孔組和第二進氣孔組,其中,如第7圖所示,第一進氣孔組中的進氣孔7為多個,且圍繞第一中心通孔20的軸線均勻分佈;同樣的,第二進氣孔組中的進氣孔8為多個,且圍繞第一中心通孔20的軸線均勻分佈。這樣,可以使環形間隙中的前驅物能夠均勻地從各個進氣孔進入第一中心通孔20中,從而可以起到很好的勻氣效果。
可選的,每組進氣孔組中的進氣孔至少為 3 個,例如為 6 個等,這樣,可以進一步保證勻氣效果。
可選的,每個進氣孔的孔徑小於4mm。這樣,可以避免因進氣孔過大而使環形間隙中的前驅物還未擴散就很快從進氣孔流出,從而使環形間隙無法達到很好的緩衝作用,影響勻氣效果。
需要說明的是,在本實施例中,每個進氣孔均沿第一中心通孔20的徑向水準設置,但是,本發明並不侷限於此,在實際應用中,每個進氣孔也可以與第一中心通孔20的徑向呈夾角,和/或與第一中心通孔20的徑向截面呈夾角。通過設計該夾角,可以改變自進氣孔流出的氣體的流動方向,以達到理想的勻氣效果。可以根據具體需要設定夾角大小,以及進氣孔相對於徑向或徑向截面的傾斜方向。
在本實施例中,如第5圖所示,在第二進氣塊2中設置有兩個進氣口,分別為第一進氣口9和第二進氣口10,二者的出氣端位於第二中心通孔的孔壁上,且分別與第一環形間隙5和第二環形間隙6連通;二者的進氣端位於第二進氣塊2的外側壁上,用於與不同的前驅物管路連接。如第6圖所示,第一進氣口9和第二進氣口10均為兩個,且兩個第一進氣口9(或兩個第二進氣口10)相對於第一中心通孔20的軸線對稱設置,並且,兩個第一進氣口9(或兩個第二進氣口10)分別用於通入前驅物和稀釋氣體,由於ALD製程需要恆壓,在前驅物的切換過程中,可以通過稀釋氣體來調節進氣總量,從而可以保證腔室內部的恆壓條件,保證製程的穩定性。但是,本發明並不侷限於此,在實際應用中,第一進氣口9(或第二進氣口10)也可以為一個或者三個以上。
在一個實施例中,在第二中心通孔的內壁和第一進氣塊1的外側壁18之間,且位於各個相鄰的兩個環形間隙(即,第一環形間隙5和第二環形間隙6)之間設置有環形密封元件3,用以使相鄰的兩個環形間隙密封隔離。另外,在本實施例中,在第二環形間隙6的下方也設置有環形密封元件3,用以對第一進氣塊1和第二中心通孔在第二環形間隙6下部的間隙進行密封。可選的,環形密封元件3可以包括氟橡膠密封圈或者工程塑膠密封圈等,該工程塑膠密封圈例如為PTFE、PA、PFA、PU等。
在一個實施例中,第二中心通孔為階梯孔,該階梯孔包括沿進氣方向依次設置的第一階梯孔段21和第二階梯孔段 22,第一階梯孔段 21 的直徑大於第二階梯孔段 22的直徑,第一進氣塊1的至少一部分插設在第一階梯孔段 21 內。第一中心通孔20與第二階梯孔段22共同構成在中心豎直設置的進氣通道。
可選的,第一中心通孔20與第二階梯孔段22同軸設置,且孔徑相同。這樣,可以保證氣流的穩定性。
在一個實施例中,如第5圖所示,在第二中心通孔的第一進氣塊1插入的一端,即,第一階梯孔段21的上端口設置有傾斜的倒角11。借助該倒角11,可以擴大第一階梯孔段21上端的開口尺寸,從而在第一進氣塊1插入第一階梯孔段21的過程中,可以避免環形密封元件3被劃傷或損壞,且便於第一進氣塊1能夠順利地插入第二進氣塊2中。
在一個實施例中,如第4圖和第5圖所示,在第一進氣塊1的外側壁上設置有連接法蘭16,該連接法蘭16與第二進氣塊2固定連接,且連接法蘭16的第一連接端面162疊置在第二進氣塊2的第二中心通孔的進氣端所在的第二連接端面211上,且在第一連接端面162和第二連接端面211之間設置有密封結構4。具體地,在連接法蘭16中設有螺釘沉頭孔161,且對應地在第二進氣塊2的第二連接端面211上設置有螺紋孔19,通過將螺釘安裝在螺釘沉頭孔161和與之對應的螺紋孔19中,來實現連接法蘭16與第二進氣塊2的固定連接。
在實際應用中,上述密封結構4包括密封圈或真空法蘭等。該密封圈例如為O型橡膠圈;真空法蘭例如為KF/ISO真空法蘭或CF真空法蘭等。具體地,如第8圖所示,對於ISO真空法蘭,其包括定心環(Centering Ring)12和勾頭螺釘13。如第9圖所示,對於CF真空法蘭,其包括金屬密封圈14,如銅密封圈(Copper Seal)等。
綜上所述,本發明實施例提供的用於原子層沉積製程的進氣裝置,其通過使與不同的前驅物管路連通的不同空腔相互隔離,可以將每個空腔作為一種前驅物的專用緩衝腔,從而可以避免因共用緩衝腔而出現不同前驅物混合發生化學反應,進而可以有效減少在進氣裝置中反應形成的沉積物顆粒,避免進氣裝置失效,同時還可以改善初步勻氣效果,延長維護週期。
在一個實施例中,根據本發明實施例的另一方面,提供一種原子層沉積設備,其包括:勻流噴頭,設置在製程腔室內;至少兩條前驅物管路,不同的前驅物管路用於輸送不同的前驅物;以及上述任一實施例中的進氣裝置,其中,不同的空腔的進氣口與不同的前驅物管路連接;進氣通道通過勻流噴頭與製程腔室連通。
本發明實施例提供的用於原子層沉積製程的進氣裝置及原子層沉積裝置適用於各種 ALD製程設備,如ALDW、TiN、TaN、Al2
O3
等,還適用於Thermal ALD和PEALD等。
本發明實施例提供的原子層沉積設備,其通過採用本發明實施例提供的上述進氣裝置,可以避免因共用緩衝腔而出現不同前驅物混合發生化學反應,進而可以有效減少在進氣裝置中反應形成的沉積物顆粒,避免進氣裝置失效,同時還可以改善初步勻氣效果,延長維護週期。
上述本發明所揭露的任一技術方案除另有聲明外,如果其揭露了數值範圍,那麼揭露的數值範圍均為較佳的數值範圍,任何本領域的技術人員應該理解:較佳的數值範圍僅僅是諸多可實施的數值中技術效果比較明顯或具有代表性的數值。由於數值較多,無法窮舉,所以本發明才揭露部分數值以舉例說明本發明的技術方案,並且,上述列舉的數值不應構成對本發明創造保護範圍的限制。
同時,上述本發明如果揭露或涉及了互相固定連接的零部件或結構件,那麼,除另有聲明外,固定連接可以理解為:能夠拆卸地固定連接(例如使用螺栓或螺釘連接),也可以理解為:不可拆卸的固定連接(例如鉚接、焊接),當然,互相固定連接也可以為一體式結構(例如使用鑄造製程一體成形製造出來)所取代(明顯無法採用一體成形製程除外)。
另外,上述本發明揭露的任一技術方案中所應用的用於表示位置關係或形狀的術語除另有聲明外其含義包括與其近似、類似或接近的狀態或形狀。本發明提供的任一部件既可以是由多個單獨的組成部分組裝而成,也可以為一體成形製程製造出來的單獨部件。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制;儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明,所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換;而不脫離本發明技術方案的精神,其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案範圍當中。
本發明的描述是為了示例和描述起見而給出的,而並不是無遺漏的或者將本發明限於所揭露的形式。很多修改和變化對於本領域的普通技術人員而言是顯然的。 選擇和描述實施例是為了更好說明本發明的原理和實際應用,並且使本領域的普通技術人員能夠理解本發明從而設計適於特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
1:第一進氣塊
2:第二進氣塊
3:環形密封元件
4:密封結構
5:第一環形間隙
6:第二環形間隙
7、8:進氣孔
9:第一進氣口
10:第二進氣口
11:倒角
12:定心環
13:勾頭螺釘
14:金屬密封圈
16:連接法蘭
17:環形槽
18:外側壁
19:螺紋孔
20:第一中心通孔
21:第一階梯孔段
22:第二階梯孔段
161:螺釘沉頭孔
162:第一連接端面
211:第二連接端面
MFC:氣體質量流量控制器
為了更清楚地說明本發明實施例或先前技術中的技術方案,下面將對實施例或先前技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對於本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動性的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖:
第1圖為現有的原子層沉積設備的進氣結構示意圖;
第2圖為本發明實施例提供的用於原子層沉積製程的進氣裝置的結構示意圖;
第3圖為沿第2圖的A-A線的剖視圖;
第4圖為本發明實施例採用的第一進氣塊的剖視圖;
第5圖為本發明實施例採用的第二進氣塊的剖視圖;
第6圖為沿第2圖的B-B線的剖視圖;
第7圖為沿第3圖的C-C線的剖視圖;
第8圖為本發明實施例採用的密封結構的一種示意圖;
第9圖為本發明實施例採用的密封結構的另一種示意圖。
1:第一進氣塊
2:第二進氣塊
3:環形密封元件
4:密封結構
5:第一環形間隙
6:第二環形間隙
7、8:進氣孔
11:倒角
16:連接法蘭
20:第一中心通孔
Claims (13)
- 一種用於原子層沉積製程的進氣裝置,其特徵在於,包括一進氣本體,在該進氣本體中設置有至少兩個空腔、一進氣通道及至少兩個勻氣通道,其中, 至少兩個該空腔均相互隔離,每個該空腔均具有一進氣口,該進氣口用於與一前驅物管路連接; 各個該勻氣通道用於一一對應地將各個該空腔與該進氣通道連通; 該進氣通道用於與一製程腔室連通。
- 如申請專利範圍第1項所述的進氣裝置,其中,該進氣本體包括一第一進氣塊和一第二進氣塊;在該第一進氣塊中設置有一第一中心通孔,且在該第二進氣塊中設置有一第二中心通孔,其中, 該第一進氣塊的至少一部分插設在該第二中心通孔內,且該第一中心通孔用作該進氣通道; 在該第二中心通孔的內壁和該第一進氣塊的外側壁之間形成有至少兩個環形間隙,且沿該第一中心通孔的軸向間隔設置;該環形間隙用作該空腔; 在該第一進氣塊中還設置有至少兩組進氣孔組,該進氣孔組用作該勻氣通道,且包括至少一個進氣孔,用於將與其所在進氣孔組對應的該環形間隙與該第一中心通孔相連通。
- 如申請專利範圍第2項所述的進氣裝置,其中,在該第二中心通孔的內壁上設置有一環形槽,該環形槽與該第一進氣塊的外側壁構成該環形間隙;或者, 在該第一進氣塊的外側壁上設置有一環形槽,該環形槽與該第二中心通孔的內壁構成該環形間隙;或者, 在該第二中心通孔的內壁上設置有一第一環形槽,且對應地在該第一進氣塊的外側壁上設置有一第二環形槽,該第一環形槽和該第二環形槽構成該環形間隙。
- 如申請專利範圍第2項所述的進氣裝置,其中,每組該進氣孔組中的進氣孔為多個,且圍繞該第一中心通孔的軸線均勻分佈。
- 如申請專利範圍第2項所述的進氣裝置,其中,每個該進氣孔的孔徑小於4mm。
- 如申請專利範圍第2項所述的進氣裝置,其中,在該第二中心通孔的內壁和該第一進氣塊的外側壁之間,且位於各個相鄰的兩個該環形間隙之間設置有一環形密封元件,用以使相鄰的兩個該環形間隙密封隔離。
- 如申請專利範圍第6項所述的進氣裝置,其中,該環形密封元件包括一氟橡膠密封圈或者一工程塑膠密封圈。
- 如申請專利範圍第8項所述的進氣裝置,其中,該密封結構包括一密封圈或一真空法蘭。
- 如申請專利範圍第10項所述的進氣裝置,其中,該第一中心通孔與該第二階梯孔段同軸設置,且孔徑相同。
- 如申請專利範圍第2項所述的進氣裝置,其中,在該第二中心通孔的該第一進氣塊插入的一端設置有傾斜的一倒角。
- 一種原子層沉積設備,其特徵在於,包括: 一勻流噴頭,設置在製程腔室內; 至少兩條前驅物管路,不同的該前驅物管路用於輸送不同的前驅物;以及 申請專利範圍第1項至第12項任一項所述的進氣裝置,其中,每個該空腔均具有一進氣口,該進氣口用於與相應的該前驅物管路連接;該進氣通道通過該勻流噴頭與該製程腔室連通。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811149950.5 | 2018-09-29 | ||
CN201811149950.5A CN109306470A (zh) | 2018-09-29 | 2018-09-29 | 用于原子层沉积工艺的进气装置及原子层沉积装置 |
CN201821602949.9U CN209292476U (zh) | 2018-09-29 | 2018-09-29 | 用于原子层沉积工艺的进气装置及原子层沉积装置 |
CN201821602949.9 | 2018-09-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202012694A true TW202012694A (zh) | 2020-04-01 |
TWI733196B TWI733196B (zh) | 2021-07-11 |
Family
ID=69950284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW108133689A TWI733196B (zh) | 2018-09-29 | 2019-09-18 | 用於原子層沉積製程的進氣裝置及原子層沉積設備 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7124213B2 (zh) |
KR (1) | KR102450731B1 (zh) |
SG (1) | SG11202102152WA (zh) |
TW (1) | TWI733196B (zh) |
WO (1) | WO2020063429A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023213128A1 (zh) * | 2022-05-05 | 2023-11-09 | 拓荆科技股份有限公司 | 用于薄膜沉积的系统、设备和方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111489948B (zh) * | 2020-04-20 | 2023-01-17 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体腔室及其进气结构 |
CN116103640B (zh) * | 2023-04-07 | 2023-06-27 | 上海陛通半导体能源科技股份有限公司 | 一种ald反应腔装置及ald镀膜设备 |
CN116716596A (zh) * | 2023-08-10 | 2023-09-08 | 青禾晶元(天津)半导体材料有限公司 | 碳化硅气相沉积装置及碳化硅气相沉积方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4803578B2 (ja) * | 2005-12-08 | 2011-10-26 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法 |
CN100568453C (zh) * | 2008-08-22 | 2009-12-09 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 等离子体处理设备、气体分配装置以及气体输送方法 |
CN102312221A (zh) * | 2011-09-06 | 2012-01-11 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种采用均匀进气系统的原子层沉积装置 |
CN104178749B (zh) * | 2014-07-30 | 2016-09-28 | 沈阳拓荆科技有限公司 | 两种气体隔离式中部均匀分气喷淋装置 |
CN105132889B (zh) * | 2015-09-14 | 2017-11-21 | 沈阳拓荆科技有限公司 | 应用于薄膜沉积装置喷淋头中的双气路中心进气结构 |
CN109306470A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-05 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 用于原子层沉积工艺的进气装置及原子层沉积装置 |
-
2019
- 2019-09-18 TW TW108133689A patent/TWI733196B/zh active
- 2019-09-19 JP JP2021513932A patent/JP7124213B2/ja active Active
- 2019-09-19 WO PCT/CN2019/106581 patent/WO2020063429A1/zh active Application Filing
- 2019-09-19 KR KR1020217006442A patent/KR102450731B1/ko active IP Right Grant
- 2019-09-19 SG SG11202102152WA patent/SG11202102152WA/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023213128A1 (zh) * | 2022-05-05 | 2023-11-09 | 拓荆科技股份有限公司 | 用于薄膜沉积的系统、设备和方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SG11202102152WA (en) | 2021-04-29 |
WO2020063429A1 (zh) | 2020-04-02 |
KR20210033538A (ko) | 2021-03-26 |
JP2021535962A (ja) | 2021-12-23 |
JP7124213B2 (ja) | 2022-08-23 |
TWI733196B (zh) | 2021-07-11 |
KR102450731B1 (ko) | 2022-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW202012694A (zh) | 用於原子層沉積製程的進氣裝置及原子層沉積設備 | |
US10577690B2 (en) | Gas distribution showerhead for semiconductor processing | |
TWI689615B (zh) | 供應製程氣體及處理半導體晶圓的設備 | |
US9920844B2 (en) | Valve manifold deadleg elimination via reentrant flow path | |
TWI612174B (zh) | 化學氣相沉積設備、設備、以及化學氣相沉積之方法 | |
CN105839077B (zh) | 用于沉积iii-v主族半导体层的方法和装置 | |
KR20140100435A (ko) | 프로세싱 챔버 내에서의 퍼징 및 플라스마 억제를 위한 방법 및 장치 | |
TWI681072B (zh) | 進氣系統、原子層沉積設備和方法 | |
US10113232B2 (en) | Azimuthal mixer | |
WO2014198134A1 (zh) | 一种用于金属有机化学气相沉积反应器的管道冷却式气体分布装置 | |
CN105132889A (zh) | 应用于薄膜沉积装置喷淋头中的双气路中心进气结构 | |
CN112941626B (zh) | 工艺腔室的进气组件、进气装置及半导体加工设备 | |
WO2024207623A1 (zh) | 一种ald反应腔装置及ald镀膜设备 | |
US20220145458A1 (en) | Reaction gas supply system and control method thereof | |
TW202025351A (zh) | 腔室進氣結構以及反應腔室 | |
TWI824691B (zh) | 半導體熱處理設備的氣體噴射裝置及半導體熱處理設備 | |
KR20160024637A (ko) | 증착 장치 | |
SG194576A1 (en) | Gas inlet ring, gas inlet component, process chamber device and cvd equipment | |
US11944988B2 (en) | Multi-zone showerhead | |
WO2023213128A1 (zh) | 用于薄膜沉积的系统、设备和方法 | |
CN218372508U (zh) | 一种气体分配装置 | |
CN110904438A (zh) | 用于多种化学源之气体分配装置 | |
CN216639641U (zh) | 气体混合装置和半导体工艺设备 | |
CN110249073A (zh) | 用于可流动cvd的扩散器设计 | |
TW202141664A (zh) | 用於清洗半導體製程裝置之噴灑頭總成之組件或噴灑頭板的清洗治具、用於清洗噴灑頭總成的系統、清洗噴灑頭總成之一或多個組件的方法 |