CN112824561A - 一种用于原子层沉积的样品台和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于原子层沉积的样品台和方法，通过本体；第一硅片，所述第一硅片为第一尺寸的圆形硅片，且所述第一硅片设置在所述本体的上表面；第二硅片，所述第二硅片设置在所述第一硅片的下方，且所述第二硅片为第二尺寸的圆形硅片；第三硅片，所述第三硅片设置所述第二硅片的下方，且所述第三硅片为第三尺寸的矩形硅片，其中，所述第三硅片与所述第一硅片、所述第二硅片属于嵌套结构，在所述第三硅片的四周分别具有一矩形孔；限位条，所述限位条穿过所述本体与所述矩形孔相匹配，进而达到了样品台适用于多种尺寸的样品，对不同尺寸的样品起到良好的限位和固定作用，样品能够随设备升降及旋转，实现设备的原位监测功能的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及半导体材料技术领域，尤其涉及一种用于原子层沉积的样品台和方法。
背景技术
目前，原子层沉积技术广泛的应用在微纳电子和纳米材料等领域，原子层沉积(Atomic Layer Deposition，ALD)工艺依靠交替重复的自限制反应生长薄膜，能精确地控制薄膜的厚度和化学组分，因而沉积的薄膜杂质少、质量高，并且具有很好的均匀性和保形性。
现在的原子层沉积技术对很多材料的工艺都不都完善，主要是因为缺乏有效的原位实时监测手段，样品难以固定以配合设备运动；设计合适的样品台去配合仪器运动实现原位监测功能可以有效的改进原子层沉积工艺。
但本申请人发现现有技术至少存在如下技术问题：
现有技术中缺乏有效的原位实时监测手段，样品难以固定以配合设备运动，导致样品存在移位可能性的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种用于原子层沉积的样品台和方法，用以解决现有技术中缺乏有效的原位实时监测手段，样品难以固定以配合设备运动，导致样品存在移位可能性的技术问题，达到了样品台适用于多种尺寸的样品，对不同尺寸的样品起到良好的限位和固定作用，样品能够随设备升降及旋转，实现设备的原位监测功能的技术效果。
为了解决上述问题，第一方面，本发明提供了一种用于原子层沉积的样品台，所述样品台包括：本体；第一硅片，所述第一硅片为第一尺寸的圆形硅片，且所述第一硅片设置在所述本体的上表面；第二硅片，所述第二硅片设置在所述第一硅片的下方，且所述第二硅片为第二尺寸的圆形硅片；第三硅片，所述第三硅片设置所述第二硅片的下方，且所述第三硅片为第三尺寸的矩形硅片，其中，所述第三硅片与所述第一硅片、所述第二硅片属于嵌套结构，在所述第三硅片的四周分别具有一矩形孔；限位条，所述限位条穿过所述本体与所述矩形孔相匹配。
优选地，所述第一硅片、所述第二硅片与所述第三硅片逐步凹陷呈阶梯状分布。
优选地，所述本体的侧面具有一矩形缺口，其中，所述矩形缺口的尺寸大于样品的尺寸。
优选地，所述第一尺寸、所述第二尺寸、所述第三尺寸依次减小。
优选地，所述矩形孔的大小为10mm×10mm。
优选地，所述本体与所述限位条采用不锈钢、铝、或石墨材质中任一种。
优选地，所述本体直接与真空腔体内的加热盘接触，且所述本体可以随所述加热盘进行升降、旋转。
优选地，所述限位条的数量与所述矩形孔的个数相同，且所述限位条的数量可设置一个或M个，其中，M为正整数。
第二方面，本发明实施例提供了一种用于原子层沉积的方法，所述方法包括：将矩形或小于第三尺寸的矩形样品放入本体的第三硅片上，根据所述样品的尺寸选择限位条将所述样品固定；将所述本体放置在加热盘上，保持所述本体处于水平状态；向真空腔体中通入前驱体源和载气，使所述前驱体源与样品进行原子层沉积获得薄膜样品。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
在本发明实施例提供了一种用于原子层沉积的样品台和方法，通过本体；第一硅片，所述第一硅片为第一尺寸的圆形硅片，且所述第一硅片设置在所述本体的上表面；第二硅片，所述第二硅片设置在所述第一硅片的下方，且所述第二硅片为第二尺寸的圆形硅片；第三硅片，所述第三硅片设置所述第二硅片的下方，且所述第三硅片为第三尺寸的矩形硅片，其中，所述第三硅片与所述第一硅片、所述第二硅片属于嵌套结构，在所述第三硅片的四周分别具有一矩形孔；限位条，所述限位条穿过所述本体与所述矩形孔相匹配。通过将第一硅片、第二硅片与第三硅片依次嵌套设置，且第一硅片大于第二硅片的尺寸，第二硅片大于第一硅片的尺寸，便于适用于多种尺寸的样品，在第三硅片的四周具有矩形孔，在矩形孔中穿入限位条，可以对不同尺寸的样品起到良好的限位和固定作用，能够实现设备的原位监测功能，同时达到样品能够随设备升降及旋转的技术效果，解决现有技术中缺乏有效的原位实时监测手段，样品难以固定以配合设备运动，导致样品存在移位可能性的技术问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
图1为本发明实施例中一种用于原子层沉积的样品台的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种用于原子层沉积的样品台的俯视图；
图3为本发明实施例的一种用于原子层沉积的方法的示意图。
附图标记说明：本体1，第一硅片2，第二硅片3，第三硅片4，限位条5，矩形缺口6。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种用于原子层沉积的样品台和方法，解决了现有技术中的缺乏有效的原位实时监测手段，样品难以固定以配合设备运动，导致样品存在移位可能性的技术问题。
本发明实施例中的技术方法，总体结构如下：本体；第一硅片，所述第一硅片为第一尺寸的圆形硅片，且所述第一硅片设置在所述本体的上表面；第二硅片，所述第二硅片设置在所述第一硅片的下方，且所述第二硅片为第二尺寸的圆形硅片；第三硅片，所述第三硅片设置所述第二硅片的下方，且所述第三硅片为第三尺寸的矩形硅片，其中，所述第三硅片与所述第一硅片、所述第二硅片属于嵌套结构，在所述第三硅片的四周分别具有一矩形孔；限位条，所述限位条穿过所述本体与所述矩形孔相匹配，达到了样品台适用于多种尺寸的样品，对不同尺寸的样品起到良好的限位和固定作用，样品能够随设备升降及旋转，实现设备的原位监测功能的技术效果。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例提供了一种用于原子层沉积的样品台，请参考图1与图2，所述样品台包括：
本体1；第一硅片2，所述第一硅片2为第一尺寸的圆形硅片，且所述第一硅片2设置在所述本体1的上表面；第二硅片3，所述第二硅片3设置所述第一硅片2的下方，且所述第二硅片3为第二尺寸的圆形硅片；第三硅片4，所述第三硅片4设置所述第二硅片3的下方，且所述第三硅片4为第三尺寸的矩形硅片，其中，所述第三硅片4与所述第一硅片2、所述第二硅片3属于嵌套结构，在所述第三硅片4的四周分别具有一矩形孔。
进一步的，所述本体1的侧面具有一矩形缺口6，其中，所述矩形缺口6的尺寸大于样品的尺寸。进一步的，所述第一硅片2、所述第二硅片3与所述第三硅片4逐步凹陷呈阶梯状分布。进一步的，所述第一尺寸、所述第二尺寸、所述第三尺寸依次减小。进一步的，所述矩形孔的大小为10mm×10mm。进一步的，所述本体1直接与真空腔体内的加热盘接触，且所述本体1可以随所述加热盘进行升降、旋转。
具体而言，本申请实施例中用于原子层沉积的样品台包括：本体1、第一硅片2、第二硅片3、第三硅片4和限位条5等。所述样品台至少可以放置三种常用尺寸的硅片，三种硅片呈阶梯状分布为嵌套结构，在第三硅片的四周分别具有一矩形孔，在矩形孔中可以安装限位条，对不同尺寸的样品都有限位作用，同时，本体可以与加热盘连接在一起，在原子层沉积过程中可以配合原位监测设备进行旋转和升降，得到样品的表面信息，分析薄膜生长质量。在所述本体1的上表面设置第一硅片2，所述第一硅片2为第一尺寸的圆形硅片，如第一尺寸为四寸。所述第一硅片2的下方设置所述第二硅片3，所述第二硅片3为第二尺寸的圆形硅片，如第二尺寸为两寸。在所述第二硅片3的下方设置所述第三硅片4，所述第三硅片4为第三尺寸的矩形硅片，如第三尺寸为一寸，三种硅片的尺寸顺序为：第一尺寸大于第二尺寸大于第三尺寸。所述第三硅片4与所述第一硅片2、所述第二硅片3属于嵌套结构，三种硅片逐步凹陷呈阶梯状分布。在所述第三硅片4的四周分别具有一矩形孔，所述矩形孔的大小为10mm×10mm，但矩形孔的大小不限于10mm×10mm，可根据样品的大小设置矩形孔的大小。在所述本体1的侧面具有一矩形缺口6，其中，所述矩形缺口6的尺寸大于样品的尺寸，可以配合设备在不破坏真空的条件下传样。所述本体1直接与真空腔体内的加热盘接触，进而所述本体1可以配合原位监测设备进行旋转和升降，得到样品的表面信息，分析薄膜生长质量。
限位条5，所述限位条5穿过所述本体1与所述矩形孔相匹配。
进一步的，所述限位条5的数量与所述矩形孔的个数相同，且所述限位条5的数量可设置一个或M个，其中，M为正整数。进一步的，所述本体1与所述限位条5采用不锈钢、铝、或石墨材质中任一种。
具体而言，在所述矩形孔中安装所述限位条5，所述限位条5穿过所述本体1，对样品大小进行限位。所述限位条5的数量与所述矩形孔的个数相同，所述限位条5的数量可根据实际需求改变，所述限位条5的数量可设置一个或多个。例如，在所述第三硅片4的四周设置的四个矩形孔中安装四根限位条5。所述限位条为独立部件，材质可更换，要求与本体1一致，所述本体1与所述限位条5采用不锈钢、铝、或石墨材质中任一种，但不限于不锈钢、铝、或石墨材质中任一种，要求所述本体1与所述限位条5的材质具备导热性能好，且不与沉积的样品发生反应的条件。同时，要求所述本体1使用的材料具有足够的重量，通入前驱体源和载气之后仍能保持样品的稳定，达到对样品限位和固定的作用，实现对薄膜有效的原位实时监测手段，进而得到质量优异的薄膜产品。
实施例二
本发明实施例提供了一种用于原子层沉积的方法，请参考图3，所述方法包括步骤110-步骤130：
步骤110：将矩形或小于第三尺寸的矩形样品放入本体的第三硅片上，根据所述样品的尺寸选择限位条将所述样品固定；
步骤120：将所述本体放置在加热盘上，保持所述本体处于水平状态；
步骤130：向真空腔体中通入前驱体源和载气，使所述前驱体源与样品进行原子层沉积获得薄膜样品。
具体而言，将矩形或小于第三尺寸的矩形样品放入本体的第三硅片上，如第三尺寸为一寸。根据所述样品的尺寸选择限位条将所述样品固定，将装有所述样品的所述本体平整放在原子层沉积设备的加热盘上，保持所述本体处于水平状态。向真空腔体中通入前驱体源和载气，使所述前驱体源与样品进行原子层沉积获得薄膜样品，同时，在原子层沉积过程中可以使样品跟随设备需要进行升降及旋转，去配合仪器实现原位监测功能。本申请实施例中将原子层沉积设备的工艺压力调整为0.1Torr，所述真空腔体的温度调整为250℃，将N2作为载气，出源孔出来的所述前驱体源为三甲基铝(TMA)和去离子水(H2O)，所述前驱体源的吹扫时间为0.02s，原子层沉积完成后，得到400cycle的AI2O3沉积薄膜。
本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
在本发明实施例提供的一种用于原子层沉积的样品台和方法，通过本体；第一硅片，所述第一硅片为第一尺寸的圆形硅片，且所述第一硅片设置在所述本体的上表面；第二硅片，所述第二硅片设置在所述第一硅片的下方，且所述第二硅片为第二尺寸的圆形硅片；第三硅片，所述第三硅片设置所述第二硅片的下方，且所述第三硅片为第三尺寸的矩形硅片，其中，所述第三硅片与所述第一硅片、所述第二硅片属于嵌套结构，在所述第三硅片的四周分别具有一矩形孔；限位条，所述限位条穿过所述本体与所述矩形孔相匹配。通过将第一硅片、第二硅片与第三硅片依次嵌套设置，且第一硅片大于第二硅片的尺寸，第二硅片大于第一硅片的尺寸，便于适用于多种尺寸的样品，在第三硅片的四周具有矩形孔，在矩形孔中穿入限位条，可以对不同尺寸的样品起到良好的限位和固定作用，能够实现设备的原位监测功能，同时达到样品能够随设备升降及旋转的技术效果，解决现有技术中缺乏有效的原位实时监测手段，样品难以固定以配合设备运动，导致样品存在移位可能性的技术问题。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种用于原子层沉积的样品台，其特征在于，所述样品台包括：
本体；
第一硅片，所述第一硅片为第一尺寸的圆形硅片，且所述第一硅片设置在所述本体的上表面；
第二硅片，所述第二硅片设置在所述第一硅片的下方，且所述第二硅片为第二尺寸的圆形硅片；
第三硅片，所述第三硅片设置所述第二硅片的下方，且所述第三硅片为第三尺寸的矩形硅片，其中，所述第三硅片与所述第一硅片、所述第二硅片属于嵌套结构，在所述第三硅片的四周分别具有一矩形孔；
限位条，所述限位条穿过所述本体与所述矩形孔相匹配。
2.如权利要求1所述的样品台，其特征在于，所述第一硅片、所述第二硅片与所述第三硅片逐步凹陷呈阶梯状分布。
3.如权利要求1所述的样品台，其特征在于，所述本体的侧面具有一矩形缺口，其中，所述矩形缺口的尺寸大于样品的尺寸。
4.如权利要求1所述的样品台，其特征在于，所述第一尺寸、所述第二尺寸、所述第三尺寸依次减小。
5.如权利要求1所述的样品台，其特征在于，所述矩形孔的大小为10mm×10mm。
6.如权利要求1所述的样品台，其特征在于，所述本体与所述限位条采用不锈钢、铝、或石墨材质中任一种。
7.如权利要求1所述的样品台，其特征在于，所述本体直接与真空腔体内的加热盘接触，且所述本体可以随所述加热盘进行升降、旋转。
8.如权利要求1所述的样品台，其特征在于，所述限位条的数量与所述矩形孔的个数相同，且所述限位条的数量可设置一个或M个，其中，M为正整数。
9.一种用于原子层沉积的方法，其特征在于，所述方法包括：
将矩形或小于第三尺寸的矩形样品放入本体的第三硅片上，根据所述样品的尺寸选择限位条将所述样品固定；
将所述本体放置在加热盘上，保持所述本体处于水平状态；
向真空腔体中通入前驱体源和载气，使所述前驱体源与样品进行原子层沉积获得薄膜样品。
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