[发明专利]用于原子层沉积的注入头

说明书

用于在基板上沉积原子层的注入头，包括与连接单元相连的多个条状物。所述条状物具有带有间隔区异形部的、分别与邻近的条状物的侧壁相堆叠以形成多个堆叠的条状物的侧壁。所述条状物包括在条状物的整个长度上延伸的狭槽，所述狭槽与连接单元上相应的狭槽连通，限定出穿过条状物的、具有相对低的摩擦系数的流动路径，以形成相应的前驱体排放部、反应物排放部或阻碍气体排放部。所述间隔区异形部限定出在邻近的条状物之间延伸的狭缝，所述狭缝与连接单元上相应的狭槽连通。沿着条状物形成另一个具有相对高的摩擦系数的流动路径，以形成相应的前驱气体供给部、反应物气体供给部或流动阻碍部。

技术领域

本发明涉及一种在基板的表面上用于原子层沉积的注入头。本发明还涉及包括此类注入头的设备。

背景技术

原子层沉积是一种公知的用于(重复性)沉积单层目标材料的的方法。原子层沉积技术不同于例如化学气相沉积，这是因为原子层沉积进行至少两道工序。原子层沉积具有能够进行较佳的层厚控制的优点。

这些工序中的第一道工序包括在基板表面上施加前驱气体。为达此目的，公知的注入头设置了具有前驱体供给部的沉积空间。该供给部设置成提供来自前驱体供给部经由沉积空间到达前驱体排放部的前驱气体流。藉此，形成了在使用中由注入头与基板表面所界定出的沉积空间。

这些工序中的第二道工序包括为形成单层目标材料而进行的前驱体材料的反应。为达到此目的，在注入头中设置了具有反应物供给部的另一个沉积空间。该另一个沉积空间在使用中通过流动阻碍部而与前驱气物体隔离开，并且可设置成提供反应气体、等离子体、激光产生放射物及紫外线放射物中的至少一种，用于在前驱气体沉积在至少一部分基板表面上后使前驱体发生反应。

为了设置流动阻碍部，阻碍气体流可注入到注入头与基板表面之间。这种公知的注入头还包括连接单元，该连接单元可连接到相应的多个气体供给源和排放收集器上，进而经由所述连接单元而使相应的气体进入相应的前驱体沉积空间、反应物沉积空间和流动阻碍部。

与本发明具有相同的发明人并通过引用而并入本文的文献WO 2012/105831描述了一种原子沉积层设备以及一种具体的注入头结构。对于这样的结构而言，由于为提供各种过程气体的均匀气体流所需要的相对高的摩擦系数，它的可制造性是一种挑战。为了实施稳定的原子层沉积处理，这种均匀性是重要的。同时，紧凑式设计也是重要的，这是因为更多数量的注入头可显著地增加系统的产量。

WO 2008/085474公开了一种用于原子层沉积的设备。通过堆叠的小板层叠而设置的沉积头由于大量的小板和复杂的流动路径而可能存在一定的问题。提供可生产的且可提供过程气体流所必须的均匀性的注入头是一种挑战。

发明内容

因此，根据本发明的一个方面，一个目的在于提供一种具有改善的过程气体均匀性的用于原子层沉积的设备和方法，其中设置了可靠且稳定的狭缝宽度及紧凑式的设计。

因此，提供了一种用于在基板上沉积原子层的注入头，包括与连接单元相连的多个单块的条状物。所述条状物具有带有间隔区异形部的、分别与邻近的条状物的侧壁相堆叠以形成多个堆叠的条状物的侧壁。所述条状物包括在条状物的整个长度上延伸的狭槽，所述狭槽与集成块上相应的狭槽连通。限定出穿过条状物的具有相对低的摩擦系数的流动路径，以形成相应的前驱体排放部、反应物排放部或阻碍气体排放部。所述间隔区异形部限定出在邻近的条状物之间延伸的狭缝，所述狭缝与所述集成块上相应的狭槽连通。沿着条状物形成另一个具有相对高的摩擦系数的流动路径，以形成相应的前驱气体供给部、反应物气体供给部或流动阻碍部。通过有狭槽的条状物的设计，在通过整体的条状物设计来确保机械完整性的同时可准确地形成狭缝。这显著地增强了可制造性，并且有助于符合设计规范。

附图说明

下面将结合附图以非限制性的方式对本发明进行描述，其中：

图1显示了根据本发明的一个实施例的侧视示意图；