[發明專利]幅材基板沉積系統

無效

• 申請號: 201080015287.5
• 申請日: 2010-03-16
• 公開（公告）號: CN102365712A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: P·斯費爾拉佐
• 申請（專利權）人: 維易科精密儀器國際貿易(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張濤

背景技術

化學氣相沉積(CVD)廣泛地用于沉積電介質和金屬薄膜。存在 許多用于執行化學氣相沉積的技術。例如，可以通過在從小于10^-3托 變化到大氣壓的壓力下將兩種或者更多種氣相的前體分子(即，前體 氣體A分子和前體氣體B分子)引入到容納有基板或工件的處理室中 來執行化學氣相沉積。

通過添加能量激活或者增強在基板或工件的表面處的前體氣體A 分子和前體氣體B分子的反應。可以以多種方式添加能量。例如，可 以通過提高表面處的溫度和/或通過使表面暴露于等離子體放電或紫 外線(UV)源而添加能量。反應的產物是期望的膜和某些氣態副產品， 這些氣態副產品通常從處理室被泵送走。

絕大部分化學氣相沉積反應以氣相發生。化學氣相沉積反應很大 程度上取決于前體氣體分子的空間分布。基板附近的不均勻的氣體流 動會導致較差的膜均勻性并且在諸如通孔、臺階和其它結構的三維特 征部件中產生陰影效應(shadowing?effect)。較差的膜均勻性和陰影 效應導致較差的階梯覆蓋。另外，某些前體分子粘到化學氣相沉積室 的表面上并且與其它撞擊分子起反應，由此改變前體氣體的空間分布， 并且因此改變所沉積的膜的均勻性。

附圖說明

通過詳細的說明書中的特征說明了本發明。通過參考以下結合附 圖的說明書可以更好地理解本發明的上述以及其它的優點，其中在多 個附圖中相同的附圖標記指示相同的結構元件和特征部件。附圖不必 按比例繪制，重點是說明本發明的原理。

圖1示出了根據本發明的具有線性組合的九個處理室的單向原子 層沉積幅材涂布系統的示意圖；

圖2A是根據本發明的單表面幅材涂布系統的剖視圖，示出了處 于歧管中的幅材基板，所述歧管包括多個室；

圖2B是根據本發明的雙表面幅材涂布系統的剖視圖，示出了處 于歧管中的幅材基板，所述歧管在幅材基板的一側上包括第一組多個 室并且在幅材基板的另一側上包括第二組多個室；

圖3示出了根據本發明的具有線性組合的十三個處理室的雙向原 子層沉積幅材涂布系統的示意圖；

圖4示出了根據本發明的雙向雙表面幅材涂布系統的示意圖；以 及

圖5示出了根據本發明的包括多個線性組合的處理室的雙向雙表 面幅材涂布系統的示意圖。

具體實施方式

在本說明書中參照“一個實施例”或“實施例”，意味著參照該 實施例所述的特定特征部件、結構或特征被包括在本發明的至少一個 實施例中。在本說明書中多個地方出現的短語“在一個實施例中”不 必總是指的是同一個實施例。

應當理解，本發明的教導的方法的各個步驟可以以任何順序和/ 或同時地執行，只要本發明保持可操作性即可。此外，應當理解，本 發明的教導的設備和方法可以包括所述實施例的中的全部實施例或任 何數量的實施例，只要本發明保持可操作性即可。

現在將參照附圖中所示的本發明的教導的示例性實施例更加詳細 地說明本發明的教導。雖然參照多種實施例和示例說明本發明的教導， 但是本發明的教導并不局限于這些實施例。相反地，如本領域的技術 人員將理解的那樣，本發明的教導包含多種可替代方案、修改方案和 等同方案。已經了解本發明的教導的本領域的技術人員將認識到額外 的實施方案、修改方案和實施例以及其它的使用領域，所述額外的實 施方案、修改方案和實施例以及其它的使用領域在本文所述的本發明 的范圍內。

原子層沉積(ALD)是使用自限性反應(self-limiting?reaction) 的CVD的變型方案。術語“自限性反應”在此定義為以某種方式自 我限制的反應。例如，自限性反應可以通過在反應物被反應完全消耗 掉之后終止而自我限制。一種原子層沉積方法將一波(a?pulse?of)一 種類型的前體氣體順序地噴射到反應室中。在預定的時間之后，將另 一波不同類型的前體氣體噴射到反應室中，以形成期望材料的單分子 層。這個方法重復進行，直到基板的表面上沉積有具有期望厚度的薄 膜為止。

例如，可以通過在處理室中將前體氣體A和前體氣體B順序地組 合起來而執行原子層沉積。在第一步驟中，氣體源將一波前體氣體A 分子噴射到處理室中。在較短的暴露時間之后，前體氣體A分子的單 分子層沉積在基板的表面上。然后，處理室用惰性氣體清洗。