一种原子层沉积设备的制作方法

本申请属于集成电路的薄膜制备领域，具体涉及一种原子层沉积设备。

背景技术：

原子层沉积(ALD)技术是目前最先进的薄膜沉积技术之一，其采用的单原子逐层沉积的方式使得制备的薄膜在均一性、粗糙度等性能方面有了很大的改进，除生长速率较低外，其余方面都优于其他沉积方式。

在进行原子层沉积时，ALD反应前驱体需要能够迅速的与衬底材料、或者衬底材料表面基团进行有效化学反应，并达到饱和吸附来完成薄膜沉积。

但现有技术中在ALD技术制备的薄膜存在局部过厚与局部过薄的情形，所示沉积的薄膜厚度不同；同时会存在副产物颗粒。为了提高沉积薄膜的质量，中国专利CN1503326A“增加原子层沉积速率的方法”，其主要通过控制排气阀来控制前驱体反应成膜的厚度。但实际应用时，前驱体并不能清理干净，在重复成膜时，前一次成膜留下的杂质会影响后一次成膜的质量。因此，其不能有效保证成膜效果。

技术实现要素：

本申请提供一种原子层沉积设备，其能调整承载台的转速改善成膜的均匀性。

为实现上述技术目的，本申请采用的技术方案，一种原子层沉积设备，包括反应腔室、进气管、承载台、转速同步调节器以及电机；所述反应腔室一侧的下端设有进气口、另一侧的下端设有出气口；所述进气管竖直布设于所述反应腔室中，并与所述进气口连通，所述进气管上沿竖向方向设有若干气孔；所述承载台设于所述反应腔室的底部，所述电机设于所述反应腔室的下方，所述电机传动连接所述承载台，并带动所述承载台匀速转动；所述转速同步调节器连接所述电机和所述进气口，并用于控制所述电机的转速和所述进气口的进气时间以使通过所述进气口向所述反应腔室通入清洁气体所用时间满足所述承载台旋转一周用时的整数倍关系。

作为本申请改进的技术方案，所述转速同步调节器还与所述出气口相连，用于控制所述电机的转速和经所述出气口出气的时间以使经所述出气口出气的时间亦满足所述承载台旋转一周用时的整数倍关系。

作为本申请改进的技术方案，所述进气口的位置低于所述出气口的位置。

作为本申请改进的技术方案，所述承载台用于承载晶圆的面与位于所述进气管上最低位置处气孔所在面平齐。

作为本申请改进的技术方案，所述进气管有两根，一根通过所述进气口连通于反应气体的气源，另一根通过所述进气口连通于清洁气体的气源。

作为本申请改进的技术方案，所述进气口有两个及以上，两个及以上的所述进气口与所述出气口间隔均匀布设于所述反应腔室的下端。

作为本申请改进的技术方案，还包括双喷雾器，所述进气口的进气端连通于所述双喷雾器。

有益效果

本申请的技术方案用于原子层沉积，通过转速同步调节器控制所述电机的转速和所述进气口的进气时间以使通过所述进气口向所述反应腔室通入清洁气体所用时间满足所述承载台旋转一周用时的整数倍关系，改善了在原子层沉积过程中所沉积的原子层的均匀性。

另，本实用新型提供的原子层沉积设备能消除晶圆表面残余副产物，减少微尘污染，藉此提升介电层的厚度，提升介电层品质，减少漏电流损失，进而提升产品良率。同时，缩短了制程时间，提升了产能。

附图说明

图1绘示为本申请提供的一种原子层沉积设备的结构示意图。

图中，11、承载台；12、转速同步调节器；13、电机；100、晶圆；300、反应腔室；301、进气管；302、气孔；303、进气口；304、出气口。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本申请的技术方案作出详细的解释。

如图1所示，一种原子层沉积设备，包括反应腔室300、进气管301、承载台11、转速同步调节器12以及电机13；所述反应腔室300一侧的下端设有进气口303、另一侧的下端设有出气口304；所述进气管301竖直布设于所述反应腔室300中，并与所述进气口303连通，所述进气管301上沿竖向方向设有若干气孔302；所述承载台11设于所述反应腔室300的底部，所述电机13设于所述反应腔室300的下方，所述电机13传动连接承载台11，并带动所述承载台11匀速转动；所述转速同步调节器12连接电机13和进气口303，并控制电机13的转速和进气口303的进气时间。使用时，晶圆100置于所述承载台11上；通过所述进气口303向所述反应腔室300中通入原子层沉积用反应气体与清洁气体，通过转速同步调节器12进行调节，使得通过进气口303向反应腔室300通入清洁气体所用时间满足承载台11旋转一周用时的整数倍关系，实现控制原子层沉积薄膜的均匀性。

为了实现更好的沉积效果，即避免因吹不净造成的沉积厚度差，所述转速同步调节器12还可以与出气口304相连，用于控制所述电机13的转速和经出气口304出气的时间，以使经所述出气口304出气的时间亦满足所述承载台11旋转一周用时的整数倍关系。

为了方便气体从所述反应腔室300完全流出，所述进气口303的位置可以低于所述出气口304的位置，优选地，所述进气口303的位置位于所述反应腔室300的最低位置处。

作为本申请改进的技术方案，所述承载台11用于承载晶圆100的面与位于所述进气管301上最低位置处气孔302所在面平齐。

为了更好的控制气体的流量，进气管301可以设置有两根，一根通过所述进气口303连通于反应气体的气源，另一根通过所述进气口303连通于清洁气体的气源。

作为本申请改进的技术方案，所述进气口303有两个及以上，两个及以上的所述进气口303与所述出气口304间隔均匀布设于所述反应腔室300的下端。

作为本申请改进的技术方案，本实用新型提供的原子层沉积设备还包括双喷雾器，所述进气口303的进气端连通于双喷雾器。

以上仅为本申请的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本申请的保护范围。