利用原子层沉积技术快速沉积氧化物薄膜的系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110724936A(43)申请公布日2020.01.24(21)申请号201810775384.2(22)申请日2018.07.16(71)申请人江苏迈纳德微纳技术有限公司地址214000江苏省无锡市新吴区菱湖大道228号天安智慧城3-104(72)发明人陆雪强潘晓霞左雪芹(74)专利代理机构无锡市才标专利代理事务所(普通合伙)32323代理人张天翔(51)Int.Cl.C23C16/455(2006.01)C23C16/40(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称利用原子层沉积技术快速沉积氧化物薄膜的系统及方法(57)摘要本发明涉及利用原子层沉积技术快速沉积氧化物薄膜的系统及方法。所述系统中，流量计与第一源钢瓶连通，第一源钢瓶通过第二运输管路与三通接头的一个进口连接，第二源钢瓶通过第三运输管路与三通接头的另一个进口连接，手动隔膜阀和原子层沉积阀在第三运输管路上，三通接头的出口与反应室的进口连通，反应室的出口与真空泵的抽气口连通。所述方法将载气先通入氧源前驱体进行混合，然后通过载气将氧源前驱体持续不断的通入至反应室中，金属有机源前驱体通过脉冲的方式进入反应室，与附着在衬底表面的氧源前驱体发生化学反应，从而沉积形成氧化物薄膜。本发明的每个循环只需脉冲金属有机源前驱体，大大缩短了沉积时间，降低了生产成本。CN110724936ACN110724936A权利要求书1/1页1.利用原子层沉积技术快速沉积氧化物薄膜的系统，其特征在于：包括流量计(1)、第一源钢瓶(3)、反应室(11)、原子层沉积阀(9)、手动隔膜阀(8)、第二源钢瓶(6)、真空泵阀门(13)和真空泵(14)，所述流量计(1)的进口用于连接载气，流量计(1)的出口通过第一运输管路(2)与用于盛放氧源前驱体的第一源钢瓶(3)连通，第一运输管路(2)位于第一源钢瓶(3)内的部分插入至底部；所述第一源钢瓶(3)通过第二运输管路(4)与三通接头(5)的一个进口连接，所述第二源钢瓶(6)用于盛放金属有机源前驱体，第二源钢瓶(6)通过第三运输管路(7)与三通接头(5)的另一个进口连接，所述手动隔膜阀(8)和原子层沉积阀(9)在第三运输管路(7)上沿金属有机源前驱体输出方向依次设置，所述三通接头(5)的出口通过第四运输管路(10)与反应室(11)的进口连通，所述反应室(11)的出口通过第五运输管路(12)与真空泵(14)的抽气口连通，所述真空泵阀门(13)设置在第五运输管路(12)上。2.利用原子层沉积技术快速沉积氧化物薄膜的方法，其特征在于：该方法采用上述的系统，按照如下步骤进行：S1：载气经流量计(1)先通入到第一源钢瓶(3)内，使载气与第一源钢瓶(3)内的氧源前驱体混合；S2：然后直接通过载气将氧源前驱体持续不断的通入至加热的反应室(11)中，使氧源前驱体附着在衬底表面；S3：金属有机源前驱体通过脉冲的方式经加热的运输管路和原子层沉积阀(9)进入到反应室(11)中，与附着在衬底表面的氧源前驱体发生化学反应，从而沉积形成氧化物薄膜，未参与反应而剩余的金属有机源前驱体和副产物通过载气清洗去除，此步骤循环多次。3.如权利要求2所述的利用原子层沉积技术快速沉积氧化物薄膜的方法，其特征在于：所述载气采用氮气。4.如权利要求2所述的利用原子层沉积技术快速沉积氧化物薄膜的方法，其特征在于：所述载气的流速为5～500标准毫升/分钟。5.如权利要求2所述的利用原子层沉积技术快速沉积氧化物薄膜的方法，其特征在于：所述氧源前驱体为水源前驱体、氧气前驱体或臭氧前驱体。6.如权利要求2所述的利用原子层沉积技术快速沉积氧化物薄膜的方法，其特征在于：所述反应室(11)内的加热温度为60～400℃。7.如权利要求2所述的利用原子层沉积技术快速沉积氧化物薄膜的方法，其特征在于：所述金属有机源前驱体的温度为室温。8.如权利要求2所述的利用原子层沉积技术快速沉积氧化物薄膜的方法，其特征在于：所述第四运输管路(10)及原子层沉积阀(9)的加热温度为60～150℃。9.如权利要求2所述的利用原子层沉积技术快速沉积氧化物薄膜的方法，其特征在于：所述金属有机源前驱体的脉冲时间为5～5000ms，清洗时间为2～100s，循环次数为5～1000次。2CN110724936A说明书1/4页利用原子层沉积技术快速沉积氧化物薄膜的系统及方法技术领域[0001]本发明涉及一种利用原子层沉积技术快速沉积氧化物薄膜的系统及方法，属于原子层沉积技术领域。背景技术[0002]随着IC复杂程度的不断提高，按照著名的摩尔定律和国际半导体行业协会公布的国际半导体技术发展路线图，硅基半导体集成电路中金属～氧化物～半导体场效应晶体管器件的特征尺寸将达