用于在基板上沉积原子层的方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106574366A(43)申请公布日2017.04.19(21)申请号201580044636.9纳彭(22)申请日2015.06.19(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司1(30)优先权数据124014173327.92014.06.20EP代理人张英宫传芝(85)PCT国际申请进入国家阶段日(51)Int.Cl.2017.02.20C23C16/455(2006.01)C23C16/458(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据H01L21/314(2006.01)PCT/NL2015/0504522015.06.19H01L51/00(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据H01L51/56(2006.01)WO2015/194959EN2015.12.23(71)申请人荷兰应用科学研究会(TNO)地址荷兰海牙(72)发明人保卢斯·威利布罗迪斯·乔治·普特雷蒙德·雅各布斯·威廉默斯·克权利要求书2页说明书9页附图6页(54)发明名称用于在基板上沉积原子层的方法和装置(57)摘要一种在基板上沉积原子层的方法，包括从包含于鼓轮中的前体气体供应器供应前体气体；鼓轮相对于从气体源接收气体的密封件旋转。鼓轮或密封件中的一个包括一个或多个气体气体进料通道，该气体进料通道与前体气体供应器流体连通，以及鼓轮或密封件中的另一个在其表面包括一个或多个环周沟槽，该表面由该鼓轮或密封件中的一个密封，从而防止沿径向方向的流体流动路径，且留下沿环周方向的流体流动路径。至少一个密封沟槽设置有一个或多个分隔件来分离在密封沟槽中的制程气体进料的邻近区域，从而使得区域提供互不相同的制程气体组成，以使前体气体在基板附近，例如基板上反应，从而沉积出梯度组成的原子层堆叠。CN106574366ACN106574366A权利要求书1/2页1.一种在基板上沉积原子层的方法，所述方法包括：-从包含于鼓轮中的前体气体供应器供应前体气体；所述鼓轮相对于从气体源接收气体的密封件是可旋转的；所述鼓轮或所述密封件中的一个包括一个或多个气体气体进料通道，所述气体进料通道与所述前体气体供应器流体连通；-所述鼓轮或所述密封件中的另一个在其表面内包括一个或多个环周沟槽，所述表面由所述鼓轮或所述密封件中的一个密封，从而防止沿径向方向的流体流动路径，并且留下沿环周方向的流体流动路径；-在从所述前体气体供应器向所述基板供应所述前体气体期间，所述气体进料通道邻接密封沟槽，其中，气体流动路径的一部分由所述密封沟槽形成；-其中至少一个密封沟槽设置有一个或多个分隔件，使得所述密封沟槽中的制程气体进料的邻近区域相分离，因此使得各区域提供互不相同的制程气体组成；及-使所述前体气体在基板附近、例如基板上反应，以通过沿旋转轨迹旋转所述鼓轮且同时供应所述前体气体来形成原子层；从而沉积出梯度组成的原子层堆叠。2.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个所述沟槽是直立壁形成，所述直立壁由所述密封件或所述鼓轮中的一个的邻接面密封；所述分隔件相对于所述直立壁凹陷，由此形成相对于所述邻接面的流动限制，以提供在邻近区域之间的受控的交叉流。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述分隔件设置有小于相对应的进料通道直径的壁厚度，以提供在邻近区域之间的受控的交叉流。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在以下各项之间的切换：o在所述旋转轨迹的第一部分上，从所述前体气体供应器向所述基板供应所述前体气体；及o在所述旋转轨迹的第二部分上，中断从所述前体气体供应器供应所述前体气体。5.根据权利要求4所述的方法，其中在所述旋转轨迹的第一部分上，所述基板邻近输出面用于沉积所述原子层；在所述旋转轨迹的第二部分上，所述基板从输出面移除或远离输出面；及所述中断通过重新定向或关闭通过所述前体气体供应器的前体气体流动来提供，以防止所述前体气体在所述旋转轨迹的第二部分上泄漏。6.根据权利要求4所述的方法，其中所述环周密封沟槽沿所述旋转轨迹的第一部分延伸，以以下方式终结于所述旋转轨迹的第一与第二部分之间，即在所述旋转轨迹的第二部分上中断从所述前体气体供应器供应所述前体气体期间，通过所述鼓轮或所述密封件中的另一个的表面来中断所述气体流动路径。7.根据权利要求3所述的方法，其中所述气体供应器包含于鼓轮中，所述鼓轮从静止气源经由气体流动路径接收气体，所述气体流动路径包括相对旋转部件；其中所述前体气体通过相对运动的部件之间的开口导致的泄漏通过环绕所述开口设置的吹扫气体而被防止，所述吹扫气体具有比所述前体气体更高的压力。8.一种用于在基板上沉积原子层的装置，所述装置包括：-鼓轮，其包括沉积头和密封件，该密封件密封所述鼓轮的表面的至少一部分；所述鼓轮相对