[发明专利]用于薄膜沉积的方法和系统

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及用于薄膜沉积的方法和系统，并且更具体地讲，本发明涉及这样的用于薄膜沉积的方法和系统，其包括处理室，所述处理室被构造成在反应气和吹净气依次被供入到处理室中时提供分层式气流，并且所述处理室被虚拟地划分成多个空间，从而所述各虚拟的空间在处理室内移动时，针对多个基片能够完成原子层沉积，因而减少了处理进行时间。

背景技术

大体上，半导体器件或平板显示器通过多个工序被制造。特别地，在晶片或玻璃(此后称为“基片”)上沉积薄膜的工序不可避免地被完成。通过溅射、化学蒸镀(CVD)、原子层沉积(ALD)等实现这种薄膜沉积。

具体地，原子层沉积(ALD)是这样一种过程，即通过连续地将反应剂输入到用于形成薄膜的处理室内而通过两种或多种反应剂的分解与吸收将薄膜分单位地沉积为原子层。具体地，第一反应气以脉冲化的方式被供应到处理室内，从而在处理室内化学沉积至基片的下层，并且与其物理耦合的剩余的第一反应气以吹净(purging)的方式被排出。然后，第二反应气也通过脉冲化和吹净的方式被供应并被排出，从而通过第二反应气与第一反应气(即、第一反应剂)之间的某种化学反应，所期望的薄膜能够沉积在基片上。通过原子层沉积所制造的薄膜的实施例包括Al₂O₃、Ta₂O₃、TiO₂以及Si₃O₄薄膜。

因为原子层沉积使得甚至在600℃或更低的低温也能够形成具有良好台阶覆盖率(step coverage)的薄膜，所以所期望的是原子层沉积将广泛应用于下一代半导体器件的制造。在如上所述的原子层沉积中，相应的气体完成脉冲化与吹净处理一次所需的时间段被称为一循环。

然而，因为用于原子层沉积的传统设备通过扩散板的喷嘴孔以点式方式而非平面的方式供应气体，所以气体在处理室内并没有被均匀地分布，因而使得薄膜的均匀性变差。

发明内容

本发明旨在解决如上所述的问题，并且本发明的各方面为提供用于薄膜沉积的方法和系统，其包括处理室，所述处理室被构造成在反应气和吹净气被连贯地供入处理室内时提供层流状气流(laminar gasflow)并且虚拟地划分成多个空间，从而在虚拟划分的空间在处理室内移动时，针对多个基片能够实现原子层沉积，因而减小了处理时间。

根据本发明的一个方面，薄膜沉积系统包括包括外室，在其一侧上具有开口；处理室，其在所述外室内安置，并且在所述处理室的一侧上具有开口；第一门，该第一门打开或关闭所述处理室的开口；料盒保持件，其连接至所述第一门的内壁，并且在所述料盒保持件上装载至少一个料盒；第二门，该第二门打开或关闭所述外室的开口；连接构件，其将所述第一门连接至所述第二门；以及移动单元，其使得所述第一门和所述料盒保持件与所述第二门一起水平地往复运动。

根据本发明的另一个方面，薄膜沉积系统可以包括料盒，其装载多个基片，以使得各基片之间彼此隔开恒定的距离，并且相应的基片之间的距离为层流(分层的流)之间的距离；处理室，其中所述处理室接收所述料盒，以使得所述料盒与所述处理室的内壁之间的距离为层流之间的距离，并且，在所述处理室内，所述各基片经受原子层沉积；供气单元，其中所述供气单元安置在所述处理室的一个侧壁上并且将气体沿与所述基片的布置平行的方向供至在所述料盒内安置的所有基片，从而所述气体以层流状被提供至各基片的前端、各基片之间的空间、以及基片与处理室的壁之间的空间；以及排气单元，其中所述排气单元在所述处理室内安置在与供气单元相反的侧部上，并且所述排气单元通过在所述各基片的后侧抽吸气体而将气体从所述处理室排出。

附图说明

通过结合附图给出的实施例的以下说明将清楚本发明的上述和其它方面、特定和优点，其中：

图1是根据本发明一个实施例的薄膜沉积系统的透视图；

图2是根据本发明示意性实施例的薄膜沉积系统的剖视图；

图3是根据本发明实施例的薄膜沉积系统的连接构件的剖视图；

图4是根据本发明实施例的薄膜沉积系统的处理室内装载的料盒的剖视图；

图5是根据本发明实施例的薄膜沉积系统的剖视图；

图6是根据本发明实施例的薄膜沉积系统的剖视图；并且

图7和图8是根据本发明实施的薄膜沉积系统的处理室的视图；

图9和10示出了本发明的操作过程。

具体实施方式