TWI815757B - 原子層沉積系統 - Google Patents
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Abstract
本發明關於一種原子層沉積系統，包括：一本體、一載台、一氣體噴灑模組及一第一環體。該本體圍構一反應腔室；該載台位於該反應腔室中。該氣體噴灑模組設於該本體且包括至少一進氣道及至少一位於該載台與該至少一進氣道之間之氣體擴散板，各該氣體擴散板包括複數穿孔。該第一環體定義一徑向且設於該載台與該至少一氣體擴散板之間。該複數穿孔分布於該至少一氣體擴散板之區域定義一最外分布輪廓，該第一環體之內周壁之一徑向尺寸大於該最外分布輪廓之一徑向尺寸，該第一環體之內周壁與該最外分布輪廓於該徑向上保持一間距。
Description
本發明係與沉積系統有關，特別是有關於一種原子層沉積系統。
一般原子層沉積（atomic layer deposition, ALD）系統包括一反應腔室、至少一進氣管路及至少一排氣管路，藉由該至少一進氣管路及該至少一排氣管路依序輸入不同反應氣體至該反應腔室中，使位於該反應腔室中之基板可與該些反應氣體分別接觸反應，進而生成層狀薄膜。
然而，該些反應氣體中之活性成分於反應過程中容易沉積於該反應腔室之內壁，導致該內壁之薄膜殘留物快速堆積，進而影響該基板之沉積效果。因此，必須定期委託設備廠商清潔該反應腔室中的薄膜殘留物，造成成本耗費且降低製造效率。
因此，有必要提供一種新穎且具有進步性之原子層沉積系統，以解決上述之問題。
本發明之主要目的在於提供一種原子層沉積系統，其反應腔室之內壁不易生成殘留物，有效降低生產成本且製造效果佳。
為達成上述目的，本發明提供一種原子層沉積系統，包括：一本體、一載台、一氣體噴灑模組及一第一環體。該本體圍構一反應腔室；該載台位於該反應腔室中且供放置一基板。該氣體噴灑模組設於該本體且包括至少一進氣道及至少一位於該載台與該至少一進氣道之間之氣體擴散板，該至少一進氣道供輸入至少一反應氣體至該反應腔室，各該氣體擴散板包括複數穿孔。該第一環體定義一徑向且可拆卸地設於該本體並位於該載台與該至少一氣體擴散板之間。該複數穿孔分布於該至少一氣體擴散板之區域定義一最外分布輪廓，該第一環體之內周壁之一徑向尺寸大於該最外分布輪廓之一徑向尺寸，該第一環體之內周壁與該最外分布輪廓於該徑向上保持一間距。
以下僅以實施例說明本發明可能之實施態樣，然並非用以限制本發明所欲保護之範疇，合先敘明。
請參考圖1至5，其顯示本發明之一較佳實施例，本發明之原子層沉積系統1包括一本體10、一載台20、一氣體噴灑模組30及一第一環體40。
該本體10圍構一反應腔室11；該載台20位於該反應腔室11中且供放置一基板。該氣體噴灑模組30設於該本體10且包括至少一進氣道31及至少一位於該載台20與該至少一進氣道31之間之氣體擴散板32，該至少一進氣道31供輸入至少一反應氣體至該反應腔室11，各該氣體擴散板32包括複數穿孔321。該第一環體40定義一徑向R且可拆卸地設於該本體10並位於該載台20與該至少一氣體擴散板32之間。該複數穿孔321分布於該至少一氣體擴散板32之區域定義一最外分布輪廓322，該第一環體40之內周壁之一徑向尺寸大於該最外分布輪廓322之一徑向尺寸，該第一環體40之內周壁與該最外分布輪廓322於該徑向R上保持一間距D，藉此該第一環體40徑向遠離該至少一反應氣體之一流通路徑，減少接觸而不易於該反應腔室11之壁面生成沉積物。
較佳地，該間距D不小於5毫米；於一橫向於該徑向R之軸向A上，各該氣體擴散板32與該第一環體40相錯位，藉以相對遠離該至少一反應氣體之流通路徑，減少接觸反應。該第一環體40遠離該氣體噴灑模組30之一側設有一弧導角41，可提供導流效果。要特別說明的是，該間距D使得該第一環體40同時徑向遠離位於該載台20上之該基板，除了可有效減緩該至少一反應氣體之流速以充分且均勻地與該基板之表面接觸反應外，即使該第一環體40上有沉積物也不易影響該基板表面之沉積反應，且該第一環體40可單獨拆換、清潔，便利性佳。
該本體10包括一上蓋12及一封閉組件13，該封閉組件13可拆卸地連接該上蓋12與該氣體噴灑模組30，該至少一氣體擴散板32至少部分容設於該上蓋12之一貫孔121中並與該上蓋12之間保持一第一周向間隙G1，避免短路。於本實施例中，該第一環體40設於該上蓋12相對遠離該封閉組件13之一側，該第一環體40之內周壁齊平於該上蓋12圍構該貫孔121之內周壁，便於該至少一氣體擴散板32之拆組以利維修、更換。然，該第一環體之內周壁亦可相對該上蓋圍構該貫孔之內周壁徑向突出或內縮，可依需求配置。
該原子層沉積系統1另包括一夾設於該氣體噴灑模組30與該封閉組件13之間之第二環體50，該第二環體50之一外周壁與該封閉組件13之間保持一第二周向間隙G2。該氣體噴灑模組30另包括一連接於該封閉組件13與該至少一氣體擴散板32之間之蓋板33，該蓋板33於該軸向A上遮蔽該複數穿孔321，該第二環體50套設於該蓋板33外周且軸向抵接於該封閉組件13，可穩定組接且密封性佳。
詳細說，該第一環體40及該第二環體50之材質分別包括陶瓷及金屬氧化物至少其中一者，表面活性低而不易與該至少一反應氣體接觸反應。較佳地，該第一周向間隙G1與該第二周向間隙G2相鄰接且於該徑向R上之寬度分別不小於1毫米。
較佳地，該至少一氣體擴散板32包括一第一擴散板323及一第二擴散板324，該第二擴散板324位於該第一擴散板323相對遠離該載台20之一側，該第二擴散板324之該複數穿孔321的分布密度小於該第一擴散板323之該複數穿孔321的分布密度，藉此該至少一反應氣體可均勻地導入該反應腔室11並有效避免氣流不穩定而破壞沉積品質。該第一擴散板323包括一設有該複數穿孔321之擴散部323a及一周設於該擴散部323a之連接部323b，該連接部323b與該蓋板33軸向相接且與該上蓋12徑向間隔相對。於本實施例中，該連接部323b與該擴散部323a一體成形，結構強度佳；該連接部323b之內周壁與該擴散部323a之交界界定一呈圓形之該最外分布輪廓322；該連接部323b軸向遠離該載台20之一側設有一定位環槽323c，該第二擴散板324容設於該定位環槽323c中，結構簡單且便於組裝。然，該第二擴散板亦可另外組接於該第一擴散板及該蓋板其中一者；該氣體噴灑模組亦可僅設有單一氣體擴散板。
1:原子層沉積系統
10:本體
11:反應腔室
12:上蓋
121:貫孔
13:封閉組件
20:載台
30:氣體噴灑模組
31:進氣道
32:氣體擴散板
321:穿孔
322:最外分布輪廓
323:第一擴散板
323a:擴散部
323b:連接部
323c:定位環槽
324:第二擴散板
33:蓋板
40:第一環體
41:弧導角
50:第二環體
A:軸向
D:間距
G1:第一周向間隙
G2:第二周向間隙
R:徑向
圖1為本發明一較佳實施例之立體圖。
圖2為本發明一較佳實施例之局部分解圖。
圖3為本發明一較佳實施例之局部剖面圖。
圖4為圖3之局部放大圖。
圖5為本發明一較佳實施例之局部放大剖視圖。
10:本體
11:反應腔室
12:上蓋
13:封閉組件
20:載台
30:氣體噴灑模組
31:進氣道
32:氣體擴散板
33:蓋板
40:第一環體
50:第二環體
A:軸向
D:間距
R:徑向
Claims (10)
- 一種原子層沉積系統，包括： 一本體，圍構一反應腔室； 一載台，位於該反應腔室中且供放置一基板； 一氣體噴灑模組，設於該本體且包括至少一進氣道及至少一位於該載台與該至少一進氣道之間之氣體擴散板，該至少一進氣道供輸入至少一反應氣體至該反應腔室，各該氣體擴散板包括複數穿孔；及 一第一環體，定義一徑向，可拆卸地設於該本體且位於該載台與該至少一氣體擴散板之間； 其中，該複數穿孔分布於該至少一氣體擴散板之區域定義一最外分布輪廓，該第一環體之內周壁之一徑向尺寸大於該最外分布輪廓之一徑向尺寸，該第一環體之內周壁與該最外分布輪廓於該徑向上保持一間距。
- 如請求項1所述的原子層沉積系統，其中該至少一氣體擴散板包括一第一擴散板及一第二擴散板，該第二擴散板位於該第一擴散板相對遠離該載台之一側，該第二擴散板之該複數穿孔的分布密度小於該第一擴散板之該複數穿孔的分布密度。
- 如請求項1所述的原子層沉積系統，其中該第一環體之材質包括陶瓷及金屬氧化物至少其中一者。
- 如請求項1所述的原子層沉積系統，其中於一橫向於該徑向之軸向上，各該氣體擴散板與該第一環體相錯位。
- 如請求項1所述的原子層沉積系統，其中該間距不小於5毫米。
- 如請求項1至5任一項所述的原子層沉積系統，其中該本體包括一上蓋及一封閉組件，該封閉組件可拆卸地連接該上蓋與該氣體噴灑模組，該至少一氣體擴散板至少部分容設於該上蓋之一貫孔中並與該上蓋之間保持一第一周向間隙。
- 如請求項6所述的原子層沉積系統，另包括一夾設於該氣體噴灑模組與該封閉組件之間之第二環體，其中該第二環體之一外周壁與該封閉組件之間保持一第二周向間隙。
- 如請求項7所述的原子層沉積系統，其中該氣體噴灑模組另包括一連接於該封閉組件與該至少一氣體擴散板之間之蓋板，該蓋板於一橫向於該徑向之軸向上遮蔽該複數穿孔，該第二環體套設於該蓋板外周且軸向抵接於該封閉組件。
- 如請求項6所述的原子層沉積系統，其中該第一環體設於該上蓋相對遠離該封閉組件之一側，該第一環體之內周壁齊平於該上蓋圍構該貫孔之內周壁。
- 如請求項2所述的原子層沉積系統，其中該第一環體及該第二環體之材質分別包括陶瓷及金屬氧化物至少其中一者；於一橫向於該徑向之軸向上，各該氣體擴散板與該第一環體相錯位；該間距不小於5毫米；該本體包括一上蓋及一封閉組件，該封閉組件可拆卸地連接該上蓋與該氣體噴灑模組，該至少一氣體擴散板至少部分容設於該上蓋之一貫孔中並與該上蓋之間保持一第一周向間隙；該第一環體遠離該氣體噴灑模組之一側設有一弧導角；該原子層沉積系統另包括一夾設於該氣體噴灑模組與該封閉組件之間之第二環體，該第二環體之一外周壁與該封閉組件之間保持一第二周向間隙；該第一周向間隙與該第二周向間隙相鄰接且於該徑向上之寬度分別不小於1毫米；該氣體噴灑模組另包括一連接於該封閉組件與該至少一氣體擴散板之間之蓋板，該蓋板於該軸向上遮蔽該複數穿孔，該第二環體套設於該蓋板外周且軸向抵接於該封閉組件；該第一環體設於該上蓋相對遠離該封閉組件之一側，該第一環體之內周壁齊平於該上蓋圍構該貫孔之內周壁；該第一擴散板包括一設有該複數穿孔之擴散部及一周設於該擴散部之連接部，該連接部與該蓋板軸向相接且與該上蓋徑向間隔相對；該連接部與該擴散部一體成形；該連接部軸向遠離該載台之一側設有一定位環槽，該第二擴散板容設於該定位環槽中。
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| TW111149607A TWI815757B (zh) | 2022-01-24 | 2022-01-24 | 原子層沉積系統 |
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| TW111149607A TWI815757B (zh) | 2022-01-24 | 2022-01-24 | 原子層沉積系統 |
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| TW202330990A TW202330990A (zh) | 2023-08-01 |
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Citations (2)
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| TW201546315A (zh) * | 2014-03-18 | 2015-12-16 | Tokyo Electron Ltd | 成膜裝置 |
| TW201840895A (zh) * | 2016-12-21 | 2018-11-16 | 日商東京威力科創股份有限公司 | 氣體處理裝置及氣體處理方法 |
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Patent Citations (2)
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