[发明专利]热线式原子层沉积设备及其使用方法

说明书

技术领域

本发明的实施例大体而言是关于一种用于沉积材料的设备及方法。更具体的，本发明的实施例是针对原子层沉积腔室，该等原子层沉积腔室具有用于在接触基板表面之前激发气体物种的热线。

背景技术

在半导体处理、平板显示器处理或其它电子装置处理的领域中，气相沉积工艺在将材料沉积于基板的过程中扮演着重要角色。当电子装置的几何结构继续缩小且装置的密度继续增加时，特征结构的尺寸及深宽比变得更严苛，例如，特征结构的尺寸为0.07μm及深宽比为10或10以上。因此，形成这种装置的材料的保形沉积变得日益重要。

在原子层沉积(atomic layer deposition;ALD)工艺期间，将反应性气体顺序地引入至含有基板的处理腔室中。通常，将第一反应物引入至处理腔室中，且将第一反应物吸附至基板表面上。随后将第二反应物引入至处理腔室中，且使第二反应物与第一反应物反应，以形成经沉积材料。可在每一反应性气体输送期间执行净化步骤，以确保反应仅在基板表面上发生。净化步骤可为使用载气的连续净化或在反应性气体输送期间的脉冲净化。

在此项技术中存在对于通过原子层沉积快速且有效率地处理基板的设备及方法的持续需要。

发明内容

本发明的实施例是针对气体分配板，该等气体分配板包含输入面、输出面及线。输入面包含第一前体气体输入端及第二前体气体输入端，该第一前体气体输入端经配置以接收第一前体气流，该第二前体气体输入端经配置以接收第二前体气流。输出面具有多个狭长的气体端口，该多个狭长的气体端口经配置以将气流导向邻近输出面的基板。狭长的气体端口包括至少一个第一前体气体端口及至少一个第二前体气体端口。至少一个第一前体气体端口与第一前体气体形成流动连通，且至少一个第二前体气体端口与第二前体气体形成流动连通。线定位于第一前体气体端口与第二前体气体端口中的至少一者内，且线连接至电源，以加热该线。在详细实施例中，线包含钨。在详细实施例中，可加热线，以激发在整个在线流动的气体中的物种。

在一些实施例中，气体分配板进一步包含张紧装置，该张紧装置连接至线，以提供张力。在详细实施例中，张紧装置包含弹簧。在特定实施例中，张力足以防止线的显著下垂及线的断裂。根据一些实施例，张紧装置附接至气体分配板的输入面。

根据一些实施例，线处于外罩内，该外罩附接至输出面且定位成使得离开第一前体气体端口与第二前体气体端口中的一个或多个的气体穿过该外罩。

在一些实施例中，该多个狭长的气体端口基本上按次序由前端第一前体气体端口、第二前体气体端口及后端第一前体气体端口组成。在详细实施例中，线为单一线，该单一线沿着两个第一前体气体端口延伸且围绕第二前体气体端口。在特定实施例中，存在两个线：第一线及第二线，该第一线沿着前端第一前体气体端口延伸，该第二线沿着后端第一前体气体端口延伸。在一或更多实施例中，线沿着至少一个第二前体气体端口延伸。

在一些实施例中，该多个狭长的气体端口基本上按次序由交替的第一前体气体端口及第二前体气体端口的至少两个重复单元组成，该等交替的第一前体气体端口及第二前体气体端口后面接着后端第一前体气体端口。在详细实施例中，线沿着第一前体气体端口中的每一个延伸。在特定实施例中，线沿着第二前体气体端口中的每一个延伸。

本发明的额外实施例是针对具有所述气体分配板的处理腔室。

本发明的另外的实施例是针对处理基板的方法。在气体分配板下方横向移动具有表面的基板，该气体分配板包含多个狭长的气体端口，该多个狭长的气体端口包括至少一个第一前体气体端口及至少一个第二前体气体端口，该至少一个第一前体气体端口经配置以输送第一前体气体，该至少一个第二前体气体端口经配置以输送第二前体气体。将第一前体输送至基板表面。将第二前体气体输送至基板表面。将功率施加于线，以激发第一前体气体及第二前体气体中的一个或多个中的气体物种，该线定位于至少一个第一前体气体端口及至少一个第二前体气体端口中的一个或多个内，该等受激发物种与基板的表面反应。详细实施例进一步包含以下步骤：将张力施加于线，该张力足以防止该线的显著下垂及该线的断裂。