[发明专利]原子层沉积设备

说明书

本发明涉及原子层沉积设备(1)，该原子层沉积设备(1)包括真空室(20)、真空室(20)内的沉积室(2)、入口通道(5)，该入口通道(5)从真空室(20)的外部延伸到沉积室(2)，使得入口通道(5)连接到沉积室(2)，用于将气体供应到沉积室(2)、排放通道(6)，该排放通道(6)从沉积室(2)延伸到真空室(2)的外部，用于从沉积室(2)排放气体、连接到入口通道(5)的一个或多个第一前驱体供应源(3)、以及连接到入口通道(5)的一个或多个第二前驱体供应源(4、4’)。真空室(20)布置在一个或多个第一前驱体供应源(3)与一个或多个第二前驱体供应源(4)之间。

技术领域

本发明涉及原子层沉积设备，并且更具体地，涉及如在独立权利要求1的前序部分中描述的原子层沉积设备。

背景技术

原子层沉积方法通常利用具有低蒸气压的前驱体材料。通常，这类材料是固体前驱体材料。然而，一些液体前驱体也可以被视为低蒸气压材料。在原子层沉积方法期间，前驱体以气相供应到原子层沉积设备的沉积室。因此，固体或液体前驱体材料被气化并以气体形式投加到沉积室中，以使基材的表面经受前驱体材料。为了向沉积室供应这些低蒸气压前驱体使得用量足够大且操作速度或投加速度足够好，前驱体材料需要被加热。因此，这些前驱体源或前驱体源布置通常称为热源。

在现有技术中，前驱体通过从更远离沉积室布置的源布置延伸的通道从前驱体源供应到沉积室。现有技术的前驱体源布置和原子层沉积设备的一个缺点是，沿前驱体材料的供应路径保持增加的温度梯度受到损害，使得在供应到沉积室期间前驱体材料的温度可能局部降低。当前驱体材料的温度降低时，气态前驱体倾向于冷凝成液体。液体冷凝物使原子层沉积过程和原子层沉积设备恶化。

发明内容

本发明的目的是提供用于处理基材的原子层沉积设备，该原子层沉积设备为将被加热的前驱体从前驱体源供应到沉积室提供了高效的热条件，使得温度梯度上升以防止形成冷点以及由于冷点而导致的冷凝。

本发明的目的通过其特征在于独立权利要求中所述内容的原子层沉积设备来实现。本发明的优选实施例在从属权利要求中公开。

本发明基于提供用于根据原子层沉积原理处理基材的原子层沉积设备的想法，该原子层沉积设备具有用于使被加热的前驱体从前驱体源流向沉积室的短通路。根据本发明的原子层沉积设备包括真空室、真空室内的沉积室、入口通道，该入口通道从真空室的外部延伸到沉积室的入口通道，使得入口通道连接到沉积室，用于将气体供应到沉积室、以及排放通道，该排放通道从沉积室延伸到真空室的外部，用于从沉积室排放气体。设备进一步包括连接到入口通道的一个或多个第一前驱体供应源和连接到入口通道的一个或多个第二前驱体供应源。真空室布置在一个或多个第一前驱体供应源与一个或多个第二前驱体供应源之间。换句话说，真空室布置成使得一个或多个第一前驱体供应源布置在真空室的第一侧，并且一个或多个第二前驱体源布置在真空室的与真空室的第一侧相反的第二侧。一个或多个第一前驱体源、真空室和一个或多个第二前驱体源优选地布置在相同的水平高度处。第一前驱体源和第二前驱体源是液体前驱体源或固体前驱体源，该液体前驱体源或固体前驱体源通过入口通道供应到真空室内部的沉积室。第一前驱体源和第二前驱体源优选地为具有不同过程温度的不同前驱体源，使得第一前驱体源为高温前驱体源，并且第二前驱体源为低温前驱体源。

根据本发明的设备进一步包括第一侧隔间和第二侧隔间，使得真空室布置在第一侧隔间与第二侧隔间之间。一个或多个第一前驱体供应源布置在第一侧隔间内部，并且一个或多个第二前驱体供应源布置在第二侧隔间内部。换句话说，第一侧隔间、真空室和第二侧隔间优选地并排布置，使得真空室布置成使第一侧隔间和第二侧隔间彼此分开，并且使得来自第一前驱体源的第一前驱体供应通道和来自第二前驱体源的第二前驱体供应通道布置成在真空室的相反侧进入真空室。