工艺气体传输装置、原子层沉积方法及沉积设备.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CN111101116A(43)申请公布日2020.05.05(21)申请号201811252068.3(22)申请日2018.10.25(71)申请人北京北方华创微电子装备有限公司地址100176北京市北京经济技术开发区文昌大道8号(72)发明人纪红史小平兰云峰赵雷超秦海丰张文强(74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司11112代理人彭瑞欣张天舒(51)Int.Cl.C23C16/455(2006.01)C23C16/52(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称工艺气体传输装置、原子层沉积方法及沉积设备(57)摘要本发明公开了一种工艺气体传输装置、原子层沉积方法及沉积设备。包括：至少两个工艺气体源；至少两个供气管路，每个所述供气管路连接在工艺腔室和对应的所述工艺气体源之间；其中，每个所述供气管路均包括并联的至少两个供气支路，各所述供气支路用于选择性地将所述工艺气体源和所述工艺腔室连通。对于K值较低的前驱体，可以在工艺气体源内存储该前驱体，这样，该前驱体可以经由两个并联的供气支路进入到工艺腔室内，可以降低该前躯体在供气管路的滞留，并且增加单次该前驱体进入工艺腔室的输入量。根据Langmuir模型(也即公式1)，增加该前躯体的气体分压，可提高其饱和吸附率，从而可以降低ALD薄膜缺陷，提高薄膜性能。CN111101116ACN111101116A权利要求书1/2页1.一种工艺气体传输装置，用于向工艺腔室内传输工艺气体，其特征在于，包括：至少两个工艺气体源；至少两个供气管路，每个所述供气管路连接在所述工艺腔室和对应的所述工艺气体源之间；其中，每个所述供气管路均包括并联的至少两个供气支路，各所述供气支路用于选择性地将所述工艺气体源和所述工艺腔室连通。2.根据权利要求1所述的工艺气体传输装置，其特征在于，所述供气管路还包括前段供气管路和后段供气管路；所述前段供气管路包括前段入口和至少两个前段出口，所述前段入口与所述工艺气体源连接，各所述前段出口与对应的所述供气支路连接；所述后段供气管路包括后段出口和至少两个后段入口，所述后段入口与对应的所述供气支路连接，所述后段出口与所述工艺腔室连接。3.根据权利要求2所述的工艺气体传输装置，其特征在于，各所述供气支路上均串接有开关阀，用以控制对应的供气支路的通断。4.根据权利要求1所述的工艺气体传输装置，其特征在于，所述工艺气体传输装置还包括：至少两个稀释气体源；至少两个稀释管路，每个所述稀释管路均连接在对应的所述稀释气体源和所述供气管路之间；至少两个第一气体流量计，每个所述第一气体流量计均串接在对应的所述稀释管路上。5.根据权利要求4所述的工艺气体传输装置，其特征在于，所述工艺气体传输装置还包括：至少两个进气管路，每个所述进气管路的出口均与对应的所述工艺气体源连接；至少两个载气源；至少两个载气管路，每个所述载气管路的入口均与对应的所述载气源连接，每个所述载气管路的出口均与对应的所述进气管路的入口连接；至少两个第二气体流量计，每个所述第二气体流量计均串接在对应的所述载气管路上。6.根据权利要求5所述的工艺气体传输装置，其特征在于，所述工艺气体传输装置还包括至少两个载气旁路和至少两个三通阀；其中，每个所述载气旁路的第一端均与对应的所述稀释管路连接；每个所述三通阀的第一端均与对应的所述载气旁路的第二端连接，每个所述三通阀的第二端均与对应的所述载气管路的出口连接，每个所述三通阀的第三端均与对应的所述进气管路的入口连接。7.一种原子层沉积方法，其特征在于，采用权利要求1至6中任意一项所述的工艺气体传输装置，所述沉积方法包括依次执行的外循环沉积步骤以及工艺循环沉积步骤；所述外循环沉积步骤具体包括：步骤S110、其中一个所述工艺气体源中的第一前驱体经由对应的所述供气管路进入所2CN111101116A权利要求书2/2页述工艺腔室；步骤S120、对所述工艺腔室抽真空；步骤S130、吹扫所述工艺腔室以及传输所述第一前驱体的所述供气管路；步骤S140、判断循环次数是否达到所述外循环沉积步骤的预设的循环次数，若是，执行所述工艺循环沉积步骤，若否，执行步骤S110；所述工艺循环沉积步骤具体包括：步骤S150、其中一个所述工艺气体源中的所述第一前驱体经由对应的所述供气管路进入所述工艺腔室；步骤S160、吹扫所述工艺腔室以及传输所述第一前驱体的所述供气管路；步骤S170、另外一个所述工艺气体源中的第二前驱体经由对应的所述供气管路进入所述工艺腔室；步骤S180、吹扫所述工艺腔室以及传输所述第二前驱体的所述供气管路；步骤S190、判断循环次数是否达到所述工艺循环沉积步骤的预设的循环次数，若是，则结束沉积工艺，若否，则执行