[发明专利]一种薄膜沉积系统检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种薄膜沉积系统检测装置，包括：集成在所述原子层沉积系统上的发射模块和接收模块；其中，所述发射模块用于向所述原子层沉积系统的沉积腔室中发射电子束；所述接收模块包括集成在所述原子层沉积系统上的真空接收腔室、位于所述真空接收腔室内的荧光屏以及设置在所述真空接收腔室上的第一阀门；所述第一阀门用于开闭所述真空接收腔室，以使所述荧光屏在所述第一阀门开启时，可接收经所述沉积腔室中沉积的薄膜衍射的电子束，以及在所述第一阀门关闭时，使所述荧光屏密封在所述真空接收腔室内。可提高装置的检测性能，减少荧光屏的更换频率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种薄膜沉积系统检测装置及方法。

背景技术

近年来，半导体技术飞速发展，随着集成电路工艺水平的提高，采用新型高介电的栅介质材料作为栅介质得到广泛的研究。原子层沉积技术(ALD)凭借其独特的表面化学生长原理，不仅能够保证优异的共形性，而且薄膜厚度可精确达到原子层尺度的稳定控制，已经成为功能薄膜制备中的一项关键技术。但是其生长缓慢且在沉积过程中缺乏实时的原位检测手段，无法在不终止生长的前提下得到薄膜沉积的情况，制约了ALD的进一步发展。

反射式高能电子衍射(RHEED)是一种常用的原位监测薄膜生长过程的方法，其工作原理是以高能电子掠射晶体表面，通过荧光屏接收高能电子，并利用表面原子反射的信息来获取薄膜的生长信息。但是，在运用到ALD系统中时，存在因原子大量沉积在荧光屏上导致检测受阻的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的薄膜沉积系统检测装置及方法。

一方面，本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：

一种薄膜沉积系统检测装置，用于原子层沉积系统，所述装置包括：集成在所述原子层沉积系统上的发射模块和接收模块；其中，

所述发射模块用于向所述原子层沉积系统的沉积腔室中发射电子束；

所述接收模块包括集成在所述原子层沉积系统上的真空接收腔室、位于所述真空接收腔室内的荧光屏以及设置在所述真空接收腔室上的第一阀门；所述第一阀门用于开闭所述真空接收腔室，以使所述荧光屏在所述第一阀门开启时，可接收经所述沉积腔室中沉积的薄膜衍射的电子束，以及在所述第一阀门关闭时，使所述荧光屏密封在所述真空接收腔室内。

可选的，所述接收模块还包括：

镜头组件，用于采集所述荧光屏上的图像；

计算机，用于接收所述镜头组件采集的图像。

可选的，所述荧光屏可拆卸的安装在所述真空接收腔室内部。

可选的，所述第一阀门为气动插板阀，所述气动电控插板阀通过所述原子层沉积系统的气动控制源进行控制。

可选的，所述真空接收腔室连接有第一真空泵，所述第一真空泵用于对所述真空接收腔室进行抽真空。

可选的，所述发射模块包括：

电子枪，用于向所述原子层沉积系统的沉积腔室中发射电子束；

真空系统，用于使所述电子枪工作在独立的真空环境中。

可选的，所述真空系统包括第二真空泵、第三真空泵和第二阀门，所述电子枪的发射端通过第二阀门与所述沉积腔室连接，所述第二阀门的两侧分别通过第一连接件和第二连接件与所述第二真空泵和所述第三真空泵连接，形成二级真空差分系统，是所述电子枪可工作在独立的真空环境中。

另一方面，本申请通过本申请的另一实施例提供一种薄膜沉积系统检测方法，应用于上述装置；所述方法包括：

在所述原子层沉积系统中进行薄膜沉积时，通过所述发射模块向所述薄膜表面发射电子束；