一种等离子体增强原子层沉积成膜装置的制作方法

本技术涉及等离子体发生装置，具体而言，涉及一种等离子体增强原子层沉积成膜装置。

背景技术：

1、等离子体增强原子层沉积(plasma enhanced atomic layer deposition)简称peald,等离子增强原子层沉积(peald)技术除具有传统热原子层沉积的成膜均匀性好、保型性高等诸多优点之外，还具有沉积温度更低，成膜种类更广泛，工艺控制灵活等优点。peald技术广泛应用于半导体集成电路中晶体管栅极介电层(high-k)和金属栅电极、集成电路互连线扩散阻挡层、oled平板显示器、光电子材料和器件、dram介电层、器件表面处理等，peald已成为先进微纳米薄膜制备过程中不可或缺的一种重要技术。但是，当前的等离子增强原子层沉积技术还存在着沉积过程中气场分布不够均匀，导致沉积在晶圆上的原子层厚度不一；且现有技术中通常采用远程等离子体源，等离子体中活性自由基浓度的稳定性及自由基分布不易控制，导致各基片间沉积效果存在差异，影响片间的均一性及工艺的稳定性。

技术实现思路

1、本实用新型公开了一种批次式成膜的原子沉积装置，旨在改善现有沉积装置中各基片间的均一性以及工艺稳定性不佳的问题。

2、本实用新型采用了如下方案：

3、一种等离子体增强原子层沉积成膜装置，包括真空腔室、反应腔室以及工艺腔室，其中，所述工艺腔室置于所述真空腔室内；所述反应腔室内置有线圈，所述反应腔室的侧壁上设有多个进气口，且各所述进气口通过气体分流器控制进气比例；所述反应腔室相对所述侧壁的另一端为敞口，该敞口置于所述真空腔室内，并与所述工艺腔室连通；所述工艺腔室设有与所述反应腔室连接的进气端以及用以与真空泵连通的排气端，使得所述反应腔室内的等离子体源流向所述工艺腔室内；所述工艺腔室内置有支架，所述支架上设有若干个用以放置待加工基片的放置层，各所述放置层的布设方向与所述等离子体源的流动方向平行，以使各层基片与等离子体源均匀接触。

4、作为进一步改进，所述反应腔室设有两个敞口，对应与两个所述工艺腔室连接，且两所述工艺腔室沿所述反应腔室的中心对称配置。

5、作为进一步改进，所述敞口的高度大于各所述放置层的总高度。

6、作为进一步改进，所述反应腔室内置有线圈，所述线圈外周套设有陶瓷保护罩，沿所述反应腔室的侧壁开设有多个所述进气口，电源置于所述反应腔室外侧，通过导线与所述线圈连接。

7、作为进一步改进，所述反应腔室在所述敞口处设有等离子体匀流板，所述工艺腔室内与所述等离子体匀流板对应设有前驱体源匀流板。

8、作为进一步改进，所述工艺腔室的进气端与排气端相对称配置。

9、作为进一步改进，所述工艺腔室的横截面呈圆形，所述支架与所述工艺腔室相仿形设置。

10、通过采用上述技术方案，本实用新型可以取得以下技术效果：

11、本申请的等离子体增强原子层沉积成膜装置，将反应腔室与工艺腔室连通，以使反应腔室内的等离子体源内置，采用气体分流器调节进气口的进气比例，以控制等离子体在反应腔室内的分布。此外，在工艺腔室内设置与等离子体源的流动方向相平行的放置层，以使置于各放置层上的基片均能与等离子体源均匀接触，等离子体源沿流动方向均匀扫过各基片，从而保障各基片间的均一性以及工艺稳定性，以满足批量生产的要求。

技术特征：

1.一种等离子体增强原子层沉积成膜装置，包括真空腔室、反应腔室以及工艺腔室，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的等离子体增强原子层沉积成膜装置，其特征在于，所述反应腔室设有两个敞口，对应与两个所述工艺腔室连接，且两所述工艺腔室沿所述反应腔室的中心对称配置。

3.根据权利要求1所述的等离子体增强原子层沉积成膜装置，其特征在于，所述敞口的高度大于各所述放置层的总高度。

4.根据权利要求1所述的等离子体增强原子层沉积成膜装置，其特征在于，所述反应腔室内置有线圈，所述线圈外周套设有陶瓷保护罩，沿所述反应腔室的侧壁开设有多个所述进气口，电源置于所述反应腔室外侧，通过导线与所述线圈连接。

5.根据权利要求1所述的等离子体增强原子层沉积成膜装置，其特征在于，所述反应腔室在所述敞口处设有等离子体匀流板，所述工艺腔室内与所述等离子体匀流板对应设有前驱体源匀流板。

6.根据权利要求1所述的等离子体增强原子层沉积成膜装置，其特征在于，所述工艺腔室的进气端与排气端相对称配置。

7.根据权利要求1所述的等离子体增强原子层沉积成膜装置，其特征在于，所述工艺腔室的横截面呈圆形，所述支架与所述工艺腔室相仿形设置。

技术总结
本技术提供了一种等离子体增强原子层沉积成膜装置，涉及等离子体发生装置技术领域，包括真空腔室、反应腔室以及工艺腔室，工艺腔室置于真空腔室内；反应腔室内置有线圈，该反应腔室的侧壁上设有多个进气口，且各进气口通过气体分流器控制进气比例；反应腔室相对所述侧壁的另一端为敞口，该敞口置于真空腔室内，并与工艺腔室连通；工艺腔室设有与反应腔室连接的进气端以及与真空泵连通的排气端，以使反应腔室内的等离子体源流向工艺腔室；工艺腔室内置有支架，所述支架上设有若干个用以放置待加工基片的放置层，各放置层的布设方向与等离子体源的流动方向平行，以确保各层基片与等离子体源均匀接触，从而提高各基片间的均一性以及工艺稳定性。

技术研发人员：明自强,赵茂生,王韫宇,田玉峰
受保护的技术使用者：厦门韫茂科技有限公司
技术研发日：20230220
技术公布日：2024/1/12