單晶片原子層沉積反應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、原子層沉積是將脈沖前驅(qū)體交替通入反應(yīng)腔體并在其反應(yīng)基底上形成沉積薄膜的一種工藝方法。自20世紀(jì)90年以來，各大設(shè)備生產(chǎn)商逐漸發(fā)展起來，形成了很多成熟的產(chǎn)品。有應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，也有應(yīng)用于科學(xué)研究。本文致力于設(shè)計(jì)與搭建接觸加熱與輻射加熱兩套科學(xué)研究原子層沉積設(shè)備，而其中的核心模塊反應(yīng)腔體的設(shè)計(jì)。
　　在接觸加熱原子層沉積反應(yīng)腔體設(shè)計(jì)中，結(jié)合ANSYS CFX流體仿真軟件對(duì)分析了三種進(jìn)氣方式，結(jié)果顯示底部進(jìn)氣方式最好。另外還分析腔體的高

2、度，得出前提高度愈小愈好，但是腔體高度愈小時(shí)，密封圈處的溫度就愈高，這是需要限制的，最后綜合考慮取高度為10mm。最后還分析了腔體的出氣口直徑對(duì)其流場(chǎng)的影響，整體趨勢(shì)是直徑愈大，流場(chǎng)效果愈好，并且進(jìn)出氣口直徑的差值愈小愈好；此外通入的流量愈大，選擇的直徑愈大愈好。最后的選擇是進(jìn)出氣口直徑為6.5mm，出氣口直徑為10mm。接著進(jìn)行了耦合分析，鑄鐵加熱器中嵌入四根加熱棒時(shí)效果較兩根好。
　　對(duì)于輻射加熱原子層沉積腔體，采用多孔進(jìn)氣方

3、式，進(jìn)氣小孔的數(shù)量為9。在仿真時(shí)，進(jìn)氣口通入1000sccm的N2時(shí)，直徑的增大改善效果不明顯；而小孔直徑為2mm時(shí)，通入的流量不超過500sccm時(shí)效果都比較好。考慮到實(shí)驗(yàn)多數(shù)在小流量下進(jìn)行，最后選擇的小孔直徑為2mm。
　　另外也介紹了結(jié)合密封圈來設(shè)計(jì)密封槽的具體計(jì)算，包括密封槽的截面形狀，槽寬以及槽深。接著本文還介紹如何檢測(cè)真空系統(tǒng)，包括真空度以及漏率。在檢測(cè)設(shè)備上，如何選擇檢漏儀。
　　最后，對(duì)搭建完畢的設(shè)備進(jìn)行Al