[發明專利]一種用于沉積薄膜的方法和設備以及薄膜

在審

• 申請號: 202211493065.5
• 申請日: 2022-11-25
• 公開（公告）號: CN115821229A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 李翔;糜珂;胡磊;姚京;左敏;趙昂璧
• 申請（專利權）人: 江蘇微導納米科技股份有限公司
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 王龍

本公開涉及一種用于沉積薄膜的方法和設備以及薄膜。根據本公開的一實施例，一種用于沉積薄膜的方法包含將基板提供至反應腔室中，所述反應腔室包含一或多個第一化學反應物出口，以及空間上獨立于所述一或多個第一化學反應物出口的一或多個第二化學反應物出口；以及使所述基板與所述一或多個第一化學反應物出口和所述一或多個第二化學反應物出口發生相對位移，其中通過所述第一化學反應物出口的第一化學反應物和通過所述第二化學反應物出口的第二化學反應物中至少一者以脈沖形式施加至所述基板。

技術領域

本公開大體上涉及半導體制造領域，尤其涉及用于沉積薄膜的方法和設備以及薄膜。

背景技術

原子層沉積(atomic layer deposition，ALD)技術具有膜層致密、均勻度高、臺階覆蓋率高等優勢，因而已在半導體、新能源等領域獲得廣泛應用。在此基礎上，出現了一種被稱作空間原子層沉積(spatial ALD，SALD)的新技術。理想的空間原子層沉積方式以空間位置順序進行反應循環，使基板或基底在運動的過程中分別經歷第一化學反應物以及第二化學反應物，從而在空間上實現不同化學反應物或化學源的阻隔，進而通過逐層堆疊來實現薄膜沉積。由于采用了以空間換時間的方式來提升沉積速率，空間原子層沉積的沉積時間可顯著低于傳統原子層沉積反應循環所需的沉積時間。

然而，在實際的量產產線上，為了兼容量產性能，不同的化學反應物之間往往難以實現完全阻隔，因而會在噴淋孔附近、抽氣槽或化學源擴散區域等處發生不期望的化學氣相反應(CVD)。機臺長時間運行將會在CVD區域形成積粉，嚴重到一定程度將會發生剝落(peeling)導致積粉掉落在產品表面，從而影響產品的外觀、性能等各個方面。目前，只能通過拉長機臺機身或縮短機臺維護周期進行頻繁維護來解決上述問題，導致機臺成本增加。

有鑒于此，本領域迫切需要提供改進方案以解決上述問題。

發明內容

有鑒于此，本公開提供了一種用于沉積薄膜的方法和設備以及薄膜，以至少解決上述技術問題。

根據本公開的一實施例，本公開提供了一種用于沉積薄膜的方法，其包含將基板提供至反應腔室中，所述反應腔室包含一或多個第一化學反應物出口，以及空間上獨立于所述一或多個第一化學反應物出口的一或多個第二化學反應物出口；以及使所述基板與所述一或多個第一化學反應物出口和所述一或多個第二化學反應物出口發生相對位移，其中通過所述第一化學反應物出口的第一化學反應物和通過所述第二化學反應物出口的第二化學反應物中至少一者以脈沖形式施加至所述基板。

根據本公開的又一實施例，所述基板包含上表面和下表面，所述一或多個第一化學反應物出口以及所述一或多個第二化學反應物出口相對于所述基板的所述上表面和所述下表面中的至少一者。

根據本公開的另一實施例，用于沉積薄膜的方法進一步包含位于所述一或多個第一化學反應物出口和所述一或多個第二化學反應物出口之間的一或多個吹掃出口。

根據本公開的另一實施例，用于沉積薄膜的方法進一步包含將第一惰性氣體以常通方式經由所述一或多個吹掃出口施加至所述基板。

根據本公開的另一實施例，所述用于沉積薄膜的方法中的所述第一惰性氣體包含氬氣或氮氣。

根據本公開的另一實施例，用于沉積薄膜的方法進一步包含位于所述一或多個第一化學反應物出口以及所述一或多個吹掃出口之間的第一抽氣口，位于所述一或多個第二化學反應物出口以及所述一或多個吹掃出口之間的第二抽氣口，其中所述第一抽氣口經配置以將所述第一化學反應物從所述反應腔室中排出，且所述第二抽氣口經配置以將所述第二化學反應物從所述反應腔室中排出。

根據本公開的另一實施例，所述第一抽氣口和/或所述第二抽氣口包含節流裝置。

根據本公開的另一實施例，所述用于沉積薄膜的方法中的所述相對位移包括旋轉、前進或搖擺。