RU172394U1 - ATOMIC LAYER DEPOSITION DEVICE - Google Patents
ATOMIC LAYER DEPOSITION DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- RU172394U1 RU172394U1 RU2017101070U RU2017101070U RU172394U1 RU 172394 U1 RU172394 U1 RU 172394U1 RU 2017101070 U RU2017101070 U RU 2017101070U RU 2017101070 U RU2017101070 U RU 2017101070U RU 172394 U1 RU172394 U1 RU 172394U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer deposition
- atomic layer
- plates
- reaction chambers
- lifting
- Prior art date
Links
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical group C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 abstract 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical group O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B1/00—Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Использование: для наращивания тонких пленок методом атомно-слоевого осаждения. Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для атомно-слоевого осаждения содержит реакционные камеры в количестве 4 штук на 4 пластины диаметром до 200 мм, вакуумированный корпус и подъемно-поворотную крышку реакционных камер с поворотом 45°, нагреватель и систему подготовки газов, где крышка камер имеет механизм подъема и уплотнения относительно пьедестала для размещения пластин, механизм поворота крышки имеет систему периодического включения, а система подготовки газов выполнена с раздельной подачей реагентов в трубопроводах для препятствия их смешивания. Технический результат: обеспечение возможности повышения производительности. 2 ил.Usage: for growing thin films by atomic layer deposition. The essence of the utility model lies in the fact that the device for atomic layer deposition contains reaction chambers in the amount of 4 pieces per 4 plates with a diameter of up to 200 mm, a vacuum casing and a lifting and turning cover of the reaction chambers with a rotation of 45 °, a heater and a gas treatment system, where the chamber lid has a lifting and sealing mechanism relative to the pedestal for placing the plates, the lid rotation mechanism has a periodic switching system, and the gas preparation system is made with separate supply of reagents to the pipe waters for mixing obstacles. Effect: providing the possibility of increasing productivity. 2 ill.
Description
Полезная модель относится к получению веществ из газовой фазы, более конкретно - к атомно-слоевому осаждению пленок наноразмерной толщины для приборов электронной техники.The utility model relates to the production of substances from the gas phase, and more particularly to the atomic layer deposition of nanoscale films for electronic devices.
Основной недостаток - временной режим, смена циклов реакций и продувок, требующий затраты большого времени (10-20 с для наращивания всего лишь мономолекулярного слоя).The main disadvantage is the time regime, the change of reaction and purge cycles, which requires a lot of time (10-20 s for building up only a monomolecular layer).
В аналоге используется модель идеального вытеснения, для чего применен поршневой принцип [1]. Однако в конструкции требуются сальниковые уплотнения на диаметре 150 мм и более, что снижает надежность герметизации.The analogue uses the ideal displacement model, for which the piston principle [1] is applied. However, the design requires stuffing box seals with a diameter of 150 mm or more, which reduces the reliability of the seal.
Альтернативой может служить так называемый пространственный режим, в котором подложки смещаются последовательно по прямой или по кругу, как в [2, 3]. Первая конструкция реализована в виде линии, число камер в которой вдвое больше числа требуемых слоев, и потому она чрезвычайно громоздка. Конструкция с вращающимся пьедесталом, принятая нами за ближайший прототип, отличается тем, что смещение производится за счет вращения.An alternative is the so-called spatial mode, in which the substrates are displaced sequentially in a straight line or in a circle, as in [2, 3]. The first design is implemented as a line, the number of cameras in which is twice as many as the number of layers required, and therefore it is extremely cumbersome. The design with a rotating pedestal, adopted by us for the closest prototype, is characterized in that the displacement is due to rotation.
Основной трудностью, не решенной в обеих конструкциях, является отсутствие уплотнения между камерой и пьедесталом (не менее 0,5 мм). При вращении пограничный слой газа перемещается из камеры в камеру, что исключает возможность слоевого осаждения. Этот нежелательный эффект возрастает по мере роста диаметра подложек. Поэтому эта конструкция, приведенная в [3] принимается за ближайший прототип. В этой конструкции недостатком является также зависимость времени пребывания в камере от расстояния участка пластины до центра вращения. Поэтому возникает еще один источник неоднородности скорости роста. Исходные пластины необходимо резать на куски размером не более 100 мм, но и это не позволило в реакторе реализовать режим истинного атомно-слоевого осаждения, о чем явно свидетельствует разброс толщины по площади на уровне +-5%, то есть в диапазоне, характерном для типичного осаждения из газовой фазы.The main difficulty that has not been resolved in both designs is the lack of sealing between the camera and the pedestal (at least 0.5 mm). During rotation, the boundary layer of gas moves from chamber to chamber, which eliminates the possibility of layer deposition. This undesirable effect increases with the diameter of the substrates. Therefore, this design given in [3] is taken as the closest prototype. In this design, the disadvantage is the dependence of the residence time in the chamber on the distance of the plate section to the center of rotation. Therefore, another source of growth rate heterogeneity arises. The initial plates must be cut into pieces no larger than 100 mm, but this also did not allow the regime of true atomic layer deposition to be realized in the reactor, which is clearly evidenced by the spread in thickness over the area at a level of + -5%, that is, in the range typical of a typical vapor deposition.
Задачей настоящей полезной модели является повышение производительности за счет исключения смешения реагентов из-за наличия неплотности зазора между камерами и пьедесталом. Кроме того ставится цель увеличения диаметра подложек. Эти цели достигаются тем, что реакционные камеры имеют механизм подъема и опускания во время перемещения, а также уплотнения. Смена позиций осуществляется за счет последовательных поворотов на 45° в зависимости от числа камер 2.The objective of this utility model is to increase productivity by eliminating the mixing of reagents due to the presence of leaks in the gap between the cameras and the pedestal. In addition, the goal is to increase the diameter of the substrates. These goals are achieved in that the reaction chambers have a mechanism for raising and lowering during movement, as well as compaction. The change of position is carried out due to successive turns of 45 ° depending on the number of cameras 2.
Фиг. 1 - устройство атомно-слоевого осаждения, где:FIG. 1 - a device of atomic layer deposition, where:
1 - реакционная камера с пьедесталом для пластины;1 - reaction chamber with a pedestal for the plate;
2 - крышка поворотная с трубками подачи компонентов;2 - rotary cover with component feed tubes;
3 - продувочная камера;3 - purge chamber;
4 - механизм подъема и поворота;4 - lifting and turning mechanism;
5 - шевронное уплотнение;5 - chevron seal;
6 - нагреватель.6 - heater.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Вначале производится нагрев и продувка азотом, затем основание (1) и поворотная крышка (2) смыкаются, и происходит откачка. По достижению заданного давления происходит подача компонентов. Первый цикл начинается с подачи триметилалюминия (или иного прекурсора) только в две камеры. В две другие камеры подаются пары воды. Далее основание и крышка размыкаются, происходит продувка и поворот на 45° (фиг. 2) в течение 4-5 с. Основание и крышка смыкаются, и происходит подача компонентов в 4 камеры (прекурсоры в 2 камеры и пары воды в другие две камеры). Цикл закончен. Последний цикл заканчивается подачей паров воды только в две камеры.First, heating and purging with nitrogen are performed, then the base (1) and the rotary cover (2) are closed, and pumping takes place. Upon reaching the set pressure, the components are supplied. The first cycle begins with the supply of trimethylaluminum (or another precursor) in only two chambers. Two other chambers are supplied with water vapor. Next, the base and cover open, purge and rotate by 45 ° (Fig. 2) for 4-5 s. The base and cover are closed, and components are fed into 4 chambers (precursors in 2 chambers and water vapor in the other two chambers). The cycle is over. The last cycle ends with the supply of water vapor in only two chambers.
Таким образом, загрузка 4-х пластин вместо одной, остановочный режим вместо непрерывного вращения обуславливает повышение производительности на порядок по сравнению с традиционными установками.Thus, loading 4 plates instead of one, the stop mode instead of continuous rotation causes an increase in productivity by an order of magnitude compared to traditional installations.
Кроме этого, преимущество с прототипом состоит также в том, что выполняется режим истинного атомно-слоевого осаждения.In addition, the advantage with the prototype also lies in the fact that the true atomic layer deposition mode is performed.
Источники информацииInformation sources
1. Заявка №2015149062/02 (075535) от 17.11.2015. Устройство для атомно-слоевого осаждение тонких пленок из газовой фазы.1. Application No. 2015149062/02 (075535) dated 11/17/2015. Device for atomic layer deposition of thin films from the gas phase.
2. Very low surface recombination velocities on p- and n-type c-Si by ultrafast spatial atomic layer deposition of aluminum oxide, Florian Werner et al., APPLIED PHYSICS LETTERS 97, 162103 2010, SoLayTec, P.O. Box 6235, 5600 HE Eindhoven, The Netherlands.2. Very low surface recombination velocities on p- and n-type c-Si by ultrafast spatial atomic layer deposition of aluminum oxide, Florian Werner et al., APPLIED PHYSICS LETTERS 97, 162103 2010, SoLayTec, P.O. Box 6235, 5600 HE Eindhoven, The Netherlands.
3. Roll-to-roll atomic layer deposition process for flexible electronics encapsulation applications AVS: Science & Technology of Materials, Interfaces, and Processing Journal of Vacuum Science & Technology A 32, 051603 (2014).3. Roll-to-roll atomic layer deposition process for flexible electronics encapsulation applications AVS: Science & Technology of Materials, Interfaces, and Processing Journal of Vacuum Science & Technology A 32, 051603 (2014).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017101070U RU172394U1 (en) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | ATOMIC LAYER DEPOSITION DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017101070U RU172394U1 (en) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | ATOMIC LAYER DEPOSITION DEVICE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU172394U1 true RU172394U1 (en) | 2017-07-06 |
Family
ID=59310441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017101070U RU172394U1 (en) | 2017-01-13 | 2017-01-13 | ATOMIC LAYER DEPOSITION DEVICE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU172394U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2815028C1 (en) * | 2022-10-25 | 2024-03-11 | Акционерное общество "Северный пресс" (АО "Северный пресс") | Method for forming protective coating for electronic equipment components |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080274615A1 (en) * | 2007-05-02 | 2008-11-06 | Vaartstra Brian A | Atomic Layer Deposition Methods, Methods of Forming Dielectric Materials, Methods of Forming Capacitors, And Methods of Forming DRAM Unit Cells |
| WO2011112617A2 (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-15 | Applied Materials, Inc. | Atomic layer deposition chamber with multi inject |
| RU2010126009A (en) * | 2010-06-28 | 2012-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью НПО "КвинтТех" (RU) | DEVICE FOR ATOMIC LAYER DEPOSITION OF THIN FILMS FROM A GAS PHASE |
| US20150017812A1 (en) * | 2013-07-12 | 2015-01-15 | Lam Research Corporation | Sequential precursor dosing in an ald multi-station/batch reactor |
| RU2586956C2 (en) * | 2011-11-22 | 2016-06-10 | Пикосан Ой | Atomic layer deposition reactor for processing batch of substrates and method of processing batch of substrates |
-
2017
- 2017-01-13 RU RU2017101070U patent/RU172394U1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080274615A1 (en) * | 2007-05-02 | 2008-11-06 | Vaartstra Brian A | Atomic Layer Deposition Methods, Methods of Forming Dielectric Materials, Methods of Forming Capacitors, And Methods of Forming DRAM Unit Cells |
| WO2011112617A2 (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-15 | Applied Materials, Inc. | Atomic layer deposition chamber with multi inject |
| RU2010126009A (en) * | 2010-06-28 | 2012-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью НПО "КвинтТех" (RU) | DEVICE FOR ATOMIC LAYER DEPOSITION OF THIN FILMS FROM A GAS PHASE |
| RU2586956C2 (en) * | 2011-11-22 | 2016-06-10 | Пикосан Ой | Atomic layer deposition reactor for processing batch of substrates and method of processing batch of substrates |
| US20150017812A1 (en) * | 2013-07-12 | 2015-01-15 | Lam Research Corporation | Sequential precursor dosing in an ald multi-station/batch reactor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2815028C1 (en) * | 2022-10-25 | 2024-03-11 | Акционерное общество "Северный пресс" (АО "Северный пресс") | Method for forming protective coating for electronic equipment components |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Hermetic seal for perovskite solar cells: An improved plasma enhanced atomic layer deposition encapsulation | |
| Li et al. | Thin film encapsulation for the organic light-emitting diodes display via atomic layer deposition | |
| JP5462787B2 (en) | Method for depositing metal oxide materials | |
| CN101974734B (en) | Method for preparing substrate material with multilayer composite protective film | |
| US20150096495A1 (en) | Apparatus and method of atomic layer deposition | |
| TW200733412A (en) | Method and apparatus for converting precursor layers into photovoltaic absorbers | |
| JP6096783B2 (en) | Coating preparation method by atmospheric pressure plasma method | |
| CN111164735B (en) | Rare earth oxyfluoride atomic layer deposition coating for chamber throughput enhancement | |
| JP2009540122A5 (en) | ||
| SG152183A1 (en) | High quality silicon oxide films by remote plasma cvd from disilane precursors | |
| US20130069207A1 (en) | Method for producing a deposit and a deposit on a surface of a silicon substrate | |
| JP2020528494A (en) | Penetration barrier | |
| TWI567228B (en) | Film forming apparatus, film forming method and non-transitory storage medium | |
| TW201435136A (en) | Hydrophobic and oleophobic encapsulation material with alternating layers | |
| Shin et al. | Atomic layer deposition: overview and applications | |
| RU2016135995A (en) | ATOMIC-LAYER DEPOSITION OF GERMANY OR GERMANY OXIDE | |
| Jung et al. | Effects of Ar addition to O2 plasma on plasma-enhanced atomic layer deposition of oxide thin films | |
| JP2015233137A5 (en) | ||
| RU172394U1 (en) | ATOMIC LAYER DEPOSITION DEVICE | |
| Wang et al. | Crosslinking and densification by Plasma-enhanced molecular layer deposition for hermetic seal of flexible perovskite solar cells | |
| WO2018210273A1 (en) | Device and method for deposition of atomic layers having the same plasma source | |
| Han et al. | Molecular layer deposition of organic–inorganic hybrid films using diethylzinc and trihydroxybenzene | |
| KR20170137855A (en) | Laminate and manufacturing method thereof | |
| KR20110074052A (en) | Method for preparing barrier film for plastic substrate by using low frequency plasma enhanced atomic layer deposition | |
| JP2015074796A (en) | Atomic layer deposition device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB9K | Licence granted or registered (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180216 Effective date: 20180216 |
|
| QZ91 | Changes in the licence of utility model |
Effective date: 20180216 |