可减少前驱物沉积的原子层沉积设备制造技术

本实用新型专利技术是一种可减少前驱物沉积的原子层沉积设备，包括腔体、承载装置、遮蔽件、至少一进气口及至少一抽气口，其中承载装置与遮蔽件位于腔体的容置空间内。遮蔽件用以遮挡腔体的部分内表面，而进气口则流体连接腔体的容置空间。在原子层沉积制程中，气体可由进气口通入腔体的内表面与遮蔽件之间，以避免前驱物进入腔体与遮蔽件之间的空间。抽气口可抽离未与基材反应的前驱物，并可减少前驱物残留在腔体的内表面，并降低腔体的清洁周期及提升产品良率。良率。良率。

【技术实现步骤摘要】
可减少前驱物沉积的原子层沉积设备


[0001]本技术关于一种可减少前驱物沉积的原子层沉积设备，可于遮蔽件与内墙面之间形成气墙，以防止原子层沉积制程中未反应的前驱物残留于腔体内表面的原子层沉积设备与制程方法。

技术介绍

[0002]积体电路技术的发展已经成熟，且目前电子产品朝向轻薄短小、高性能、高可靠性与智能化的趋势发展。电子产品中的电晶体的微缩技术至关重要，小尺寸的电晶体会对电子产品的性能产生重要影响，当电晶体的尺寸愈小，可减少电流传输时间并降低耗能，以达到快速运算并节能的效果。在现今微小的电晶体中，部分关键的薄膜层几乎仅有几个原子的厚度，而发展这些微量结构的技术的其中一种为原子层沉积制程(atomic layer deposition process,ALDprocess)。
[0003]原子层沉积制程是一种将物质以单原子的形式一层一层地镀于基材表面的技术，其中于制程中，使反应的前驱物与基材或前一层膜的材料表面进行化学吸附，以生产既薄且均匀的薄膜。
[0004]传统的原子层沉积设备系透过底部抽气口抽离未反应的前驱物，然而当未反应的前驱物朝向腔体底部流动时，经常发生前驱物残留于腔体各处的现象，请参照图1，图1为现有技术的原子层沉积设备的示意图，如图1所示，未反应的前驱物P1朝底部抽气口O101移动时，常附着于第一腔体1的第一内墙面101、第一内底面102以及第一腔体1的底部与第一承载装置S0的底部的相邻区域 103(第一腔体1的第一内墙面101、内底面10与相邻区域103可以统称为腔体内表面)，其中残留且形成致密的膜的前驱物P1将造成腔体受脏污涂覆(coating)，并可能形成颗粒(particle)与剥离物(peeling)沾附于基材，导致后续制程及产品良率受到不良影响。
[0005]由于原子层沉积设备的腔体难以克服脏污涂覆的问题，故定期清洁腔体为目前减少脏污的其中一种方法。传统清洁腔体的做法是直接刷除腔体内表面上的脏污，然而因附着的前驱物十分致密，故清洁过程耗时耗力，且造成额外的清洁成本，甚至可能因为难以完全去除附着的前驱物，而需要缩短清洁周期，造成产线生产效率下降。故如何妥善去除前驱物沉积于腔体，为现今原子层沉积制程待克服的议题。

技术实现思路

[0006]因此，为了克服昔知技术的不足处，本技术实施例提供一种可减少前驱物沉积的原子层沉积设备与制程方法，可减少未反应的前驱物附着于腔体内，以减少脏污产生并延长腔体的清洁周期。
[0007]本技术提出一种原子层沉积设备，包括腔体、承载装置、遮蔽件、至少一抽气口与至少一进气口，其中承载装置与遮蔽件设置于腔体的容置空间，而抽气口及进气口则流体连通腔体的容置空间。遮蔽件用以遮挡腔体的部分内表面，并于被遮蔽件遮挡的腔体
的部分内表面上设置进气口。原子层沉积制程中，可透过进气口将气体通入腔体内，使得气体进入并扩散到腔体的内表面与遮蔽件之间的间隙并扩散到腔体的容置空间，以增加腔体内部分容置空间的气体压力，以辅助抽气口抽离多数未反应的前驱物，其中气体可选用不与前驱物反应且不侵蚀腔体的气体，例如惰性气体或氮气。原子层沉积设备可减少前驱物附着在腔体的内表面，进而减少对腔体造成的脏污涂覆，以优化产品良率及延长设备的清洁周期。
[0008]简言之，本技术实施例提供的原子层沉积设备可透过进气口于腔体的内表面(例如，内墙面)与遮蔽件之间通入气体，气体流通于内表面与遮蔽件之间后进入腔体的容置空间以产生正压，以辅助多数的未反应前驱物透过抽气口被抽除。残余少量的未反应前驱物则可黏附于遮蔽件而非附着于腔体的内表面(例如，内墙面与内底面)。此外，原子层沉积设备更可包括位于腔体的其他内表面(例如，内底面)的第二开口，并可在导入气体(例如，惰性气体或氮气)后于腔体内形成正压，以辅助残留的前驱物被抽气口抽离，并可减少前驱物附着于腔体的内底面。本技术所述的原子层沉积设备可以协助多数未反应的前驱物被抽气口抽离，以降低腔体内的脏污累积，进而延长腔体寿命并使设备的清洁周期可被延长。当腔体沉积的脏污减少时，可进一步提高产品良率，故于对原子层沉积有需求的制程与市场(例如集成电路)具有优势。
[0009]为达到上述的目的，本技术提供一种可减少前驱物沉积的原子层沉积设备，包括：一腔体，包括一内表面用以定义一容置空间；一承载装置，设置于腔体的容置空间内，并用以承载至少一基材；至少一抽气口，流体连通腔体的容置空间，用以抽出腔体内未反应的至少一前驱物；一遮蔽件，设置于腔体的容置空间内，并遮挡腔体的部分内表面，且遮蔽件与腔体的内表面之间具有一间隙，间隙连通容置空间；及至少一进气口，且遮蔽件遮蔽该进气口，进气口用以将一气体导入遮蔽件与腔体该内表面之间，使得气体扩散到遮蔽件与腔体之间的间隙，并经由间隙扩散到腔体的容置空间。
[0010]本技术提供一种应用上述可减少前驱物沉积的原子层沉积设备的原子层沉积制程方法，包括：传输一前驱物至腔体的容置空间，透过进气口将气体输送至腔体的内表面与遮蔽件之间，使得气体扩散到遮蔽件与腔体之间的间隙，并经由间隙扩散至腔体的容置空间，并透过抽气口对腔体进行抽气；以及停止传输前驱物至腔体，持续透过进气口将气体输送至腔体的内表面与遮蔽件之间，并持续透过抽气口对腔体进行抽气。
[0011]所述的可减少前驱物沉积的原子层沉积设备，其中内表面包括一内墙面与一内底面，遮蔽件用以遮挡腔体的部分内墙面及部分内底面，而气体则经由进气口导入并扩散到遮蔽件与腔体的内墙面之间的间隙，及扩散到遮蔽件与内底面及内墙面之间的间隙，并经由间隙扩散至腔体的容置空间。
[0012]所述的可减少前驱物沉积的原子层沉积设备，还包括至少一第二抽气口，位于腔体的内底面，流体连通腔体的容置空间，用以抽出腔体的容置空间内的气体或至少一前驱物。
[0013]所述的可减少前驱物沉积的原子层沉积设备，更包括至少一中空部件，抽气口位于中空部件，且中空部件的位置高于承载装置。
[0014]所述的可减少前驱物沉积的原子层沉积设备，更包括一挡件位于中空部件的下方，挡件与中空部件的抽气口之间形成上抽气路径。
[0015]所述之可减少前驱物沉积的原子层沉积设备，其中挡件具有底部与至少一环状凸起部，环状凸起部设置在底部的表面上，而挡件的底部则连接承载装置。
[0016]所述之可减少前驱物沉积的原子层沉积设备，其中遮蔽件更包括一进料口，基材经由进料口输送至腔体内，而气体也导入进料口与腔体的内表面之间。
[0017]所述的可减少前驱物沉积的原子层沉积设备，其中遮蔽件更包括至少一通道，流体连通进料口，而进气口通入的气体经由通道输送至进料口，以防止前驱物进入遮蔽件的进料口。
[0018]所述的可减少前驱物沉积的原子层沉积设备，其中气体不与前驱物反应。
附图说明
[0019]图1是现有技术的原子层沉积设备的示意图。
[0020]图2是本技术实施例的原子层沉积设备的示意图。
[0021]图3是本技术实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可减少前驱物沉积的原子层沉积设备，其特征在于，所述可减少前驱物沉积的原子层沉积设备包括：一腔体，包括内表面用以定义容置空间，而内表面还包括内顶面；一承载装置，设置于所述腔体的容置空间内，并用以承载至少一基材；至少一抽气口，位于所述内顶面且流体连通所述腔体的容置空间，用以抽出所述腔体的容置空间内的至少一前驱物；一遮蔽件，设置于所述腔体的容置空间内，并遮挡所述腔体的部分内表面，且所述遮蔽件与所述腔体的内表面之间具有间隙，所述间隙连通所述容置空间；至少一进气口，位于所述腔体的内表面，且所述遮蔽件遮蔽所述进气口，所述进气口用以将气体导入所述遮蔽件与所述腔体的内表面之间，使得所述气体扩散到所述遮蔽件与所述腔体之间的所述间隙，并经由所述间隙扩散到所述腔体的容置空间；及一前驱物进气口，位于所述内顶面且流体连通所述腔体的所述容置空间，用以传输所述前驱物到所述腔体的所述容置空间。2.根据权利要求1所述的可减少前驱物沉积的原子层沉积设备，其特征在于，其中所述内表面包括内墙面与内底面，所述遮蔽件遮挡所述腔体的部分内墙面及部分内底面，而所述气体则经由所述进气口导入并扩散到所述遮蔽件与所述腔体的内墙面之间的间隙，及扩散到所述遮蔽件与内底面及内墙面之间的间隙，并经由所述间隙扩散至所述腔体的所述容置空间。3.根据权利要求2所述的可减少前驱物沉积的原子层沉积设备，其特征在于，所述可减少前驱物沉积的原子层沉积设备还包括至少一第二抽气口，位于所述腔体的内底面，流体连通所述腔体的容置空间，用以抽出所述腔体的容置空间内的气体或至少一前...

【专利技术属性】
技术研发人员：林俊成，郭大豪，
申请(专利权)人：鑫天虹厦门科技有限公司，
类型：新型
国别省市：