[发明专利]原子层沉积系统、方法和设备

说明书

本申请公开了原子层沉积系统、方法和设备。一种系统包括腔、设置在腔中的支撑结构、以及一个或多个头。该支撑结构被配置为支撑并且定位基底。该一个或多个头包括耦合到近场换能器的能量源，以用于在腔内的选定位置朝向支撑结构提供局部能量。

相关申请

本申请要求于2019年3月8日提交的美国临时申请No.62/815,858号的优先权，该申请通过引用整体结合于此。

背景技术

原子层沉积(ALD)是一种基于气态前驱体的顺序输送以在表面上生长材料层的薄膜沉积工艺。已知ALD系统能够创建高度可控的和精确的沉积厚度和沉积均匀性。然而，ALD系统采用的顺序过程沉积速率有限，导致高成本和低吞吐量。此外，传统的ALD系统被设计成在反应腔内的所有可沉积(例如，功能化)表面上沉积材料层，这可能需要昂贵的后处理步骤，诸如选择性蚀刻。因此，需要一个更具成本效益和时间效益的ALD系统。

发明内容

在某些实施例中，系统包括腔、设置在该腔内的支撑结构，以及一个或多个头。该支撑结构被配置为支撑并且定位基底。该一个或多个头包括耦合到近场换能器的能量源，以用于在腔内的选定位置朝向支撑结构提供局部能量。

在某些实施例中，公开了一种使用系统沉积材料的方法。该系统包括腔、支撑结构、以及一个多个头。该方法包括将基底定位在该支撑结构上；定位该支撑机构使得该基底与该一个或多个头保持距离；将第一前驱体引导到该腔中朝向该基底的第一目标区域；经由该一个或多个头中的至少一个，激活该第一目标区域，以引起该第一前驱体反应并且在该基底上形成第一材料层；将第二前驱体引导到该腔中朝向该基底的第一目标区域；以及经由该一个或多个头中的另一个，激活该第一目标区域，以引起该第二前驱体反应并且在该第一材料层上形成第二材料层

在某些实施例中，设备包括主体，具有通过该主体的开口；能量源，耦合到该主体；以及近场换能器，耦合到该主体并且光学地耦合到该能量源。

虽然公开了多种实施例，但从示出并描述本发明的说明性实施例的以下的具体实施方式中，本发明的又一些实施例对本领域技术人员将变得显而易见。相应地，附图和具体实施方式本质上应被视为说明性的，而非限制性的。

附图说明

图1示出了根据本公开的某些实施例的ALD系统。

图2示出了根据本公开的某些实施例的头的立体图。

图3示出了根据本公开的某些实施例的图2的头的底视图。

图4示出了根据本公开的某些实施例的能量源、波导和近场换能器。

图5示出了根据本公开的某些实施例的头的立体图。

图6示出了根据本公开的某些实施例的ALD系统的局部视图。

图7示出了根据本公开的某些实施例的用于ALD系统中的头和挡板。

图8描绘了根据本公开的某些实施例的ALD方法。

虽然本公开可以接受多种不同修改和替代形式，但通过示例在附图中已经示出具体实施例并且在下文对其进行详细描述。然而，意图不在于将本公开限制为所描述的特定实施例，相反地旨在涵盖落入所附权利要求的范围内的所有修改、等效方案和替代方案。

具体实施方式