【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體設備
，特別涉及一種基于高精度PID控制溫度的原子層沉積設備。
技術介紹
化學吸附是一個熱活化過程，所以原子層沉積溫度存在一個最小值。在大于最小值的范圍內，要得到穩定的沉積速率，必須保證系統處于一個適當的溫度窗內(即處于兩個溫度值的范圍內)。當溫度不夠高(溫度小于Tl)時，生長速率與溫度的關系表現為如下兩種趨勢(I)基片吸附前驅體(或與前驅體反應)的速率緩慢，在較短的時間內，吸附不能達到飽和，或者表面反應不完全。隨著溫度的升高，反應速率逐漸加快，導致沉積速率增加。此時生長速率是溫度的增函數；(2)前驅體可能發生冷凝現象，大量前驅體在基片表面上凝結，無法通過惰性氣體將其凈化，致使前驅體參與反應的量大大增加，系統難以維持自限制特性，薄膜生長速率分布不均勻。隨著溫度的進一步降低，冷凝現象趨于嚴重。在這一因素的影響下，沉積速率是溫度的減函數。當溫度過高時(溫度大于T2.)，生長速率與溫度的關系同樣存在兩種趨勢(I)基片表面上的功能團將可能發生化學鍵斷裂而分解，導致產生類似CVD過程的氣相反應，反應速率過快且難以控制；(2)薄膜可能會因溫度過高而發生解吸現象，使得薄膜的生長速率隨溫度的升高而降低。因此，無論溫度過高還是過低，所有可能的不利因素都會破壞原子層沉積的自限制性，整個沉積過程都不再是我們所`期望的，只能看成是一種類似原子層沉積過程，其沉積速率隨溫度的升高可能增加也可能減小。這將導致沉積速率的不可控，最終影響薄膜的均勻性、純度及厚度控制等性能。綜合上述分析，在原子層沉積設備工作過程中，溫度應該處于一定的范圍內(即工作溫度屬于[TU ...
【技術保護點】
一種基于高精度PID控制溫度的原子層沉積設備，包括沉積腔室、等離子氣體產生系統、射頻電源匹配器及射頻電源，其特征在于，還包括：溫度采集電路、PID控制電路、加熱及散熱裝置；所述溫度采集電路采集所述沉積腔室的溫度；所述PID控制電路接收所述溫度采集電路采集的溫度，控制所述加熱及散熱裝置對所述沉積腔室加熱或散熱。
【技術特征摘要】
1.一種基于高精度PID控制溫度的原子層沉積設備，包括沉積腔室、等離子氣體產生系統、射頻電源匹配器及射頻電源，其特征在于，還包括 溫度采集電路、PID控制電路、加熱及散熱裝置； 所述溫度采集電路采集所述沉積腔室的溫度； 所述PID控制電路接收所述溫度采集電路采集的溫度，控制所述加熱及散熱裝置對所述沉積腔室加熱或散熱。2.根據權利要求1所述的原子層沉積設備，其特征在于，還包括 抽氣裝置，所述抽氣裝置在所述PID控制電路的控制下對所述沉積腔室抽氣。3.根據權利要求2所述的原子層沉積設備，其特征在于，所述抽氣裝置包括 電壓電流放大模塊、繼電器、泵組控制器、機械泵、分子泵及手動調節閥； 所述電壓電流放大模塊的輸出端依次通過所述繼電器、泵組控制器、機械泵、分子泵及手動調節閥與所述沉積腔室的輸入端連接； 所述電壓電流放大模塊的輸入端與所述PID控制電路的輸出端連接。4.根據權利要求1所述的原子層沉積設備，其特征在于，還包括 充氣裝置，所述充氣裝置在所述PID控制電路的控制下對所述沉積腔室充氣。5.根據權利要求4所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王燕，李勇滔，夏洋，趙章琰，石莎莉，
申請(專利權)人：中國科學院微電子研究所，
類型：發明
國別省市：
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