[发明专利]用于使基底表面经受连续表面反应的装置

说明书

本发明涉及一种用于使基底表面经受连续表面反应的装置。该装置包括气体歧管(2)，气体岐管包括至少一个前驱体供给通道(4)和至少一个排出通道。气体歧管的一部分形成固定部分(2a)。在气体歧管(2)的固定部分(2a)与基底保持件(6)之间存在至少一个可移除部分。气体歧管(2)还包括用于将前驱体供应至基底(1)的表面并用于从基底的表面排出前驱体的气体分配器(8)。气体分配器(8)被布置为可移除部分。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的装置，更具体地说，涉及一种用于使基底表面经受至少第一前驱体和第二前驱体的连续表面反应的装置。该装置还包括气体歧管，气体歧管包括用于将前驱体供应至基底表面的至少一个前驱体供给通道以及用于从基底表面排出前驱体的至少一个排出通道。气体歧管的一部分形成固定部分。该装置还包括用于保持所述基底的基底保持件，并且基底保持件能够沿竖直方向移动，用以在工艺位置与装载位置之间移动基底。

背景技术

原子层沉积(ALD)通常在真空条件下在反应室中进行。首先将一个或多个基底装载到反应室中，然后将反应室中抽成真空，并将反应室内的反应空间加热至工艺温度。然后通过将至少第一和第二气态前驱体交替并重复地供应到反应室中以在基底的表面上提供具有期望厚度的涂覆层来进行原子层沉积。将第一和第二前驱体供应到反应室中的完全ALD循环包括：将第一前驱体的脉冲供应到反应室中，从反应室中清除第一前驱体，将第二前驱体的脉冲供应到反应室中并从反应室中清除第二前驱体。清除前驱体可以包括从反应室排出前驱体材料，将诸如氮气的清洗气体供应到反应室中并排出清洗气体。当达到期望的ALD循环次数，从而达到期望的涂覆层厚度时，排出反应室中的真空并从反应室卸载基底。然后对后续基底重复相同的工艺。

在ALD工艺期间，基底的表面涂覆有前驱体，但同时反应室的其他表面也被涂覆。因此，涂覆层沉积形成遍及反应室。为了维持良好的质量，表面必须不时地进行清洁。当ALD装置是组合设备工具(cluster tool)的一部分时，该装置的清洁成为非常重要的问题，因为该清洁也影响到其他组合设备构件。通常将反应室打开，然后可以清洁表面，或者可以将部件取出并在反应室外部清洁部件，但是同时要排真空，并且必须在可以进行下一个ALD循环之前抽真空。抽真空和排真空以及加热反应空间花费了大量的时间。将反应室中抽成真空是很缓慢的，因为所有的潮气(例如为水的形式)都不得不在低压条件下蒸发出反应室。显然，这减慢了整个涂覆工艺。

通常不期望涂覆基底的全部表面，因此必须在基底的表面上使用不同种类的掩模，以防止涂覆在基底的某些部分上生长。掩蔽是非常困难的，因为前驱体气体倾向于在掩模与基底的表面之间扩散，因此质量受损。掩模可以用于不只一个基底，因此掩模可以看作是装置的一部分，而基底是仅在基底处理期间作为该装置中的一部分配置的部件。

总体来说，排真空是当反应室的表面必须进行清洁时或者当掩模必须进行清洁或用新掩模进行更换时的最大的缺点之一，并且当这影响到整个组合设备时，这在组合设备工具中是非常有挑战性的。

发明内容

本发明的目的是缓解上述缺点。本发明的目的通过具有独立权利要求中所述特征的装置来实现。在从属权利要求中公开了本发明的优选实施方案。

本发明基于以下认识：用于利用ALD工艺涂覆基底的装置需要定期维护并且特别是当该装置是组合设备的一部分时，维护时间太长，因为必须排真空并且必须在可以继续所述工艺之前再次抽真空，这花费了大量的时间，因此为了减少时间损失，符合期望的是，保持真空同时仍然可以定期清洁该装置的部件。