本發明專利技術涉及原子層沉積設備技術領域，具體涉及一種氣體分配器及包括該氣體分配器的原子層沉積設備。所述氣體分配器，包括進氣管道、過渡管道和配氣盤，所述配氣盤固定設置在所述過渡管道的出氣口，所述過渡管道的進氣口與所述進氣管道連接，所述配氣盤上有出氣孔，所述配氣盤的外表面設有傾斜設置的氣體導流板。本發明專利技術能夠實現前軀體完整地覆蓋樣品表面，而且由于氣體具有水平方向的分速度，使覆蓋整個基片變得更為快速，很好地提高薄膜均勻性，有效地降低了成本。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及原子層沉積設備
，具體涉及一種氣體分配器及包括該氣體分配器的原子層沉積設備。
技術介紹
原子層沉積(ALD)方法的最大特點是表面反應是自限制的，單周期薄膜沉積過程中由以下幾個步驟:(1)第一種反應前驅體輸入到襯底材料表面并通過化學吸附(飽和吸附)沉積在表面；(2)用惰性氣體將多余的前軀體吹掃干凈；(3)將當第二種前驅體通入反應腔，就會與己吸附于襯底材料表面的第一種前驅體發生反應。兩種前驅體之間會發生置換反應并產生相應的副產物，直到吸附在表面的第一種前驅體提供的反應空位完全消耗，反應會自動停止并形成需要的薄膜；(4)用惰性氣體將多余的前軀體和反應副產物吹掃干凈。這種自限制性特征正是原子層沉積技術的基礎，不斷重復這種自限制反應就會形成所需的薄膜。根據ALD沉積原理，每一個循環在襯底的任何地方都會沉積相同數量的材料且與前驅物的多少無關，只要前驅物的劑量高于飽和表面反應所需即可。由此可見，ALD方法對通過樣品表面的前軀體氣流濃度的均勻性要求并不高，只需滿足整個樣品表面都有足夠反應的前驅物通過即可，即DOSE進氣時間內流過樣品表面的劑量高于飽和表面反應所需。因此，對ALD設備進氣的要求就是前軀體能快速通過整個樣品表面。為保證上述進氣要求，人們設計了不同的進氣裝置，根據反應氣體和載氣組成和氣流相對于基片的流動方向，可以把進氣裝置分為兩大類:主氣流垂直于基片方向的垂直式進氣裝置和主氣流平行與基片方向的平行式進氣裝置。 使用傳統垂直式進氣裝置，氣體垂直于基片表面進入并隨即在抽氣系統的帶動在折轉一個角度從反應室側面或底部排出。這種進氣方式很難保證前軀體反應氣能通過整個基片表面，將導致局部位置因前軀體流量不足而不能滿足飽和反應要求。使用平行式進氣裝置，反應氣體從基片的一側流向另一側或中部時被抽走，這種結構要求通過出氣口離樣品表面很近，且體積較大。在專利CN 1228470C中，公開了一種有多個孔組成的圓形篩網氣體分配器，反應氣體從基片的邊緣流向中部被抽走，此種結構能很好地為樣品供應前軀體，但需要氣體分配器直徑大于樣品尺寸，這樣就會加大反應器的體積，造成前軀體和吹掃氣體的浪費。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種氣體分配器，該氣體分配器可以實現前軀體快速覆蓋整個樣品表面，可以很好地提高薄膜均勻性。本專利技術的另一目的在于提供一種原子層沉積設備，包括上述氣體分配器。為了達到上述目的，本專利技術采用的技術方案為:一種氣體分配器，包括進氣管道、過渡管道和配氣盤，所述配氣盤固定設置在所述過渡管道的出氣口，所述過渡管道的進氣口與所述進氣管道連接，所述配氣盤上有出氣孔，所述配氣盤的外表面設有傾斜設置的氣體導流板。上述方案中，所述過渡管道為錐筒形。上述方案中，所述配氣盤上的出氣孔包括一個中央出氣孔和若干個外圈出氣孔，所述中央出氣孔位于所述配氣盤中央，所述外圈出氣孔均勻分布的在所述配氣盤的外圈。上述方案中，所述外圈出氣孔的個數為8個。上述方案中，所述出氣孔的孔徑為1.5mm。上述方案中，所述出氣孔的面積總和小于所述過渡管道的進氣口面積。上述方案中，所述氣體導流板傾斜設置的角度為30度-60度。上述方案中，所述氣體導流板傾斜設置的角度為45度。上述方案中，所述氣體導流板為厚度為Imm的不銹鋼板。一種原子層沉積設備，包括上述氣體分配器，所述氣體分配器設置在所述原子層沉積設備的沉積腔室 內，所述沉積腔室的腔室壁上設有進氣口和出氣口，所述沉積腔室的內部設有樣品臺，所述氣體分配器位于所述樣品臺的正上方。與現有技術方案相比，本專利技術采用的技術方案產生的有益效果如下: 本專利技術能夠實現前軀體完整地覆蓋樣品表面，而且由于氣體具有水平方向的分速度，使覆蓋整個基片變得更為快速，有效地降低了成本。附圖說明圖1為本專利技術實施例提供的氣體分配器的結構示意 圖2為本專利技術另一實施例提供的氣體分配器應用于原子層沉積設備的結構示意圖。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本專利技術技術方案進行詳細描述。如圖1所示，本實施例提供一種氣體分配器，包括進氣管道11、過渡管道12和配氣盤13，配氣盤13焊接在過渡管道12的出氣口，過渡管道12的進氣口與進氣管道11連接，進氣管道11與圓筒形，過渡管道12為錐筒形，高度為30mm。配氣盤13上有出氣孔14，出氣孔14包括I個中央出氣孔和8個外圈出氣孔，I個中央出氣孔位于配氣盤13中央，8個外圈出氣孔均勻分布的在配氣盤13的外圈。所有的出氣孔14的孔徑為1.5mm,出氣孔14的面積總和小于過渡管道12的進氣口面積。配氣盤13的外表面設有傾斜設置的氣體導流板15。氣體導流板為厚度為1_的不銹鋼板，傾斜設置在配氣盤13的角度為30度-60度，優選地傾斜角度為45度。如圖2所示，本實施例提供一種包括上述實施例所述的氣體分配器的原子層沉積設備，氣體分配器I設置在原子層沉積設備的沉積腔室21內，沉積腔室21的腔室壁上設有進氣口和出氣口 22，氣體分配器I的進氣管道11與沉積腔室21的進氣口相連通。沉積腔室的內部設有8英寸的樣品臺23，氣體分配器I位于樣品臺23的正上方，氣體分配器I最下端距離樣品臺23高度為30mm。本專利技術的工作原理如下:前軀體隨載氣通過氣體分配器I的進氣管道11，進入過渡管道12后從配氣盤13的中央出氣孔和外圈出氣孔吹出，載氣為氬氣或氦氣,載氣的流量為lsccm-200sccm ;來自中央出氣孔的氣體直接流出到達樣品臺23上的基片，外圈出氣孔吹出的氣體，遇到氣體導流板15的阻擋，傾轉一定角度后斜吹向樣品表面，同時有部分氣體從氣體導流板15外緣流出，流入腔室21中；吹到樣品表面的氣流沿徑向從基片邊緣流向排氣孔22。在此過程中，進氣管道管壁的溫度低于原子層沉積反應設備沉積腔室的溫度10C _99°C，同時載氣將流經整個樣品，滿足飽和反應所需。本專利技術能夠實現前軀體完整地覆蓋樣品表面，而且由于氣體具有水平方向的分速度，使覆蓋整個基片變得更為快速，很好地提高薄膜均勻性，有效地降低了成本。以上所述僅為本專利技術的優選實施例而已，并不用于限制本專利技術，對于本領域的技術人員來說，本專利技術可有各種更改和變化。凡在本專利技術的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均 應包含在本專利技術的保護范圍之內。權利要求1.一種氣體分配器，包括進氣管道、過渡管道和配氣盤，所述配氣盤固定設置在所述過渡管道的出氣口，所述過渡管道的進氣口與所述進氣管道連接，所述配氣盤上有出氣孔，所述配氣盤的外表面設有傾斜設置的氣體導流板。2.如權利要求1所述的氣體分配器，其特征在于:所述過渡管道為錐筒形。3.如權利要求1所述的氣體分配器，其特征在于:所述配氣盤上的出氣孔包括一個中央出氣孔和若干個外圈出氣孔，所述中央出氣孔位于所述配氣盤中央，所述外圈出氣孔均勻分布的在所述配氣盤的外圈。4.如權利要求3所述的氣體分配器，其特征在于:所述外圈出氣孔的個數為8個。5.如權利要求1所述的氣體分配器，其特征在于:所述出氣孔的孔徑為1.5_。6.如權利要求1所述的氣體分配器，其特征在于:所述出氣孔的面積總和小于所述過渡管道的進氣口面積。7.如權利要求1所述的氣體分配器，其特征在于:所述氣體導流板傾斜設置的角度為30度_60度。8.如權利要 求7所述的氣體分配器，其特征在于:所述氣體本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種氣體分配器，包括進氣管道、過渡管道和配氣盤，所述配氣盤固定設置在所述過渡管道的出氣口，所述過渡管道的進氣口與所述進氣管道連接，所述配氣盤上有出氣孔，所述配氣盤的外表面設有傾斜設置的氣體導流板。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張艷清，夏洋，李超波，萬軍，呂樹玲，陳波，石莎莉，李楠，
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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