[發明專利]原子層沉積裝置及使用裝置處理基板的方法

有效

• 申請號: 201580031750.8
• 申請日: 2015-11-03
• 公開（公告）號: CN106795629B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: E·H·A·格蘭尼曼;胡磊磊
• 申請（專利權）人: ASM國際股份有限公司
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44;C23C16/455;C23C16/458;C23C16/54;H01L21/677
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 郭輝;項丹

1.一種原子層沉積裝置(10)，包括：

下壁(12)，其包括多個氣體注入開口(16)；

上壁(14)，平行于該下壁(12)延伸，其包括多個氣體注入開口(16)；

第一側壁(18)與第二側壁(20)，大體上相對于該下壁(12)垂直延伸；以及

多個氣體排出開口；

其中，該下壁(12)、該上壁(14)、該第一側壁(18)以及該第二側壁(20)組合成加工隧道(24)，該加工隧道(24)具有在輸送方向(T)延伸的長度，并具有橫向于該輸送方向(T)延伸的寬度，且該加工隧道(24)定義位于該第一側壁(18)與該第二側壁(20)中間的垂直中間平面；

該裝置(10)還包括：

第一前驅體氣體源(26)，連接到多個氣體注入開口(16)的一系列的氣體注入開口(28)，以便產生第一前驅體氣體注入區域(30)，該第一前驅體氣體注入區域(30)大體上延伸覆蓋該加工隧道的整個該寬度(W)且在空間中沿著該加工隧道(24)的該輸送方向(T)排列；

第一沖凈氣體源(32)，連接到多個氣體注入開口(16)的一系列的氣體注入開口(33)，以便產生沖凈氣體注入區域(34)，該沖凈氣體注入區域(34)大體上延伸覆蓋該加工隧道(24)的整個該寬度(W)且在空間中沿該加工隧道(24)的該輸送方向(T)排列；

第二前驅體氣體源(36)，連接到多個氣體注入開口(16)的一系列的氣體注入開口(35)，以便產生第二前驅體氣體注入區域(38)，該第二前驅體氣體注入區域(38)大體上延伸覆蓋該加工隧道(24)的整個該寬度(W)且在空間中沿著該加工隧道(24)的該輸送方向(T)排列；

其中，該第一前驅體氣體源(26)、該沖凈氣體源(32)以及該第二前驅體氣體源(36)到各自的氣體注入開口(16)的連接，使得多個連續加工區段(40)沿著該輸送方向(T)在該加工隧道(24)內被產生，其中，每個加工區段(40)包括依次的第一前驅體氣體注入區域(30)、沖凈氣體區域(34)、第二前驅體氣體注入區域(38)以及沖凈氣體區域(34)；

該裝置(10)還包括：

其中，

在該下壁(12)與該上壁(14)的氣體注入開口(16)的分布；以及

待加工的基板(S)的厚度以及該下壁(12)與該上壁(14)之間的距離(D)，兩者之間的比例；以及

通過氣體注入開口(16)的氣體供應；以及

通過氣體排出開口的氣體排出，使用時，是這樣的：

氣體軸承形成在基板(S)的上方與下方，該基板(S)存在于該加工隧道(24)內；以及

在每個第一前驅體氣體區域(30)內，每個沖凈氣體區域(34)與每個第二前驅體氣體區域(38)，存在兩個相反的橫向流，其大體上垂直于該輸送方向(T)，且從該加工隧道(24)的該垂直中間平面各自流向該第一側壁(18)與該第二側壁(20)；

其特征在于

第二沖凈氣體源(44)，其壓力比該第一沖凈氣體源(32)更高；

第一系列的高壓氣體注入開口(46)，位于該上壁(14)與該下壁(12)中的至少一個，其中該第一系列的高壓氣體注入開口(46)定位于每個沖凈氣體區域(34)內，且該第一系列的高壓氣體注入開口(46)大體上覆蓋該加工隧道(24)的整個該寬度(W)且連接到該第二沖凈氣體源(44)；

并且，其特征在于

氣體排出開口，包括第一系列的氣體排出開口(48)，該第一系列的氣體排出開口(48)設置在該上壁(14)與該下壁(12)中的至少一個，且大體上分布覆蓋該加工隧道(24)的整個該寬度(W)并連接到氣體排出通道(49)；

其中，該第一系列的高壓氣體注入開口(46)與該第一系列的氣體排出開口(48)被定位，使得它們一起產生位于每個沖凈氣體區域(34)內的第一高壓/吸入區域(50)，其中，每個第一高壓/吸入區域(50)大體上延伸覆蓋該加工隧道(24)的整個該寬度(W)；以及

其中連接到該第二沖凈氣體源(44)的該氣體注入開口(46)的分布、在每個第一高壓/吸入區域(50)內的該第一系列的氣體排出開口的氣體排出開口(48)的分布，以及該第二沖凈氣體源(44)的壓力與在氣體排出開口(48)的壓力，是這樣的，在每個第一高壓/吸入區域(50)內的平均壓力和參考壓力的偏差值小于30％，該參考壓力為基板不存在時，在該第一前驅體氣體區域(30)、該第二前驅體氣體區域(38)以及該沖凈氣體區域(34)內的該平均壓力所定義。