[发明专利]利用ALD覆层保护目标泵内部

说明书

技术领域

本发明一般地涉及原子层沉积(ALD)。更特别地，本发明涉及利用ALD提供保护覆层。

背景技术

原子层外延(ALE)方法由Tuomo Suntola博士在1970年代早期发明。该方法的另一通用名称是原子层沉积(ALD)，如今已经代替ALE被使用。ALD是基于将至少两个反应前驱物种类顺次引到至少一个基板的特殊的化学沉积方法。

通过ALD生长的薄膜致密，无小孔并且具有均匀的厚度。例如，在实验中，铝氧化物由也被称为TMA的三甲基铝(CH3)₃Al和水通过热ALD来生长，结果在整个基板晶圆上仅有大约1％的非均匀度。

ALD技术的一个引人关注的应用是在表面上提供保护覆层。

发明内容

根据本发明的第一示例方面，提供了一种用于保护目标泵内部的方法，所述方法包括：

为目标泵入口提供入口歧管和为目标泵出口提供排出歧管；和

在所述目标泵保持运行的情况下，通过经由所述入口歧管使反应气体顺次进入所述目标泵内部以及经由所述排出歧管使反应残余排出，将所述目标泵内部暴露至顺次的自饱和表面反应。

(根据ALD的)顺次的自饱和表面反应在泵内部产生期望的保护覆层。因此，目标泵内部可以通过使用ALD而被涂覆，使得目标泵内的见到反应气体的所有表面最终被涂覆。目标泵可以在整个涂覆处理过程中运行。

在特定示例实施方式中，所述方法包括将所述入口歧管附接到所述目标泵入口，以及将所述排出歧管附接到所述目标泵出口。

在特定示例实施方式中，所述反应气体和非活性清扫气体经由所述入口歧管进入所述目标泵内部。在特定示例实施方式中，经由所述排出歧管使反应残余和清扫气体离开所述目标泵内部。

目标泵内部可以被用作ALD反应的反应腔室。ALD反应的期望处理温度可以简单地通过保持目标泵运行而获得。可以不需要辅助加热。因此，在特定示例实施方式中，所述方法包括通过在不使用其他加热部件的情况下保持所述目标泵运行来提供所需的处理温度。

在特定示例实施方式中，所述入口歧管包括ALD反应器进料设备。在特定示例实施方式中，所述进料设备包括(多个)进料管线和至少诸如(多个)阀等期望前驱物和非活性气体流量控制元件、(多个)质量流量控制器等及其控制系统。

控制系统可以例如由笔记本电脑等中的软件来实现。因此，在特定示例实施方式中，所述入口歧管包括一个或多个进料管线，所述一个或多个进料管线的控制元件由计算机实施的控制系统控制。适当的可更换的前驱物和非活性气体源可以安装到所述进料设备。

在特定示例实施方式中，所述排出歧管包括真空泵。在特定示例实施方式中，所述方法包括通过安装到所述排出歧管的真空泵将反应残余和清扫气体从所述目标泵内部泵出。所述真空泵可以提供一个或多个如下效果：可以被构造成经由目标泵出口将反应残余从目标泵内部泵出。可以被用于将目标泵内部泵成真空。

在特定示例实施方式中，所述目标泵是真空泵。在特定示例实施方式中，顺次的自饱和表面反应在从环境温度延伸到150℃的温度范围内进行，即ALD处理温度在这一范围内。在特定示例实施方式中，ALD处理温度在120℃-150℃的范围内。在特定示例实施方式中，通过运行目标泵自身来达到处理温度。在特定的其他示例实施方式中，在ALD处理之前和/或ALD处理过程中由独立的加热器代替或附加地加热目标泵。

在特定示例实施方式中，如前所述，目标泵的类型是真空泵，在其他实施方式中，目标泵是其他类型。在另外的其他实施方式中，术语泵被宽泛地解释为也覆盖压缩机，该压缩机的内部由公开的方法涂覆。

在特定示例实施方式中，所述方法包括经由成排布置的目标泵形成流动通路，并且通过使用所述流动通路来对所述目标泵的内部提供同时保护。在特定示例实施方式中，所述方法包括通过将成排中前一泵的排出歧管安装至下一泵的泵入口来形成所述流动通路。

根据本发明的第二示例方面，提供了一种用于保护目标泵内部的装置，包括：

入口歧管，其被设计成安装至目标泵入口；和

排出歧管，其被设计成安装至目标泵出口，所述装置在被使用时执行第一示例方面或第三示例方面的方法。

因此，所述装置在特定示例实施方式中被构造成在被使用时(在保持所述目标泵运行或关闭的情况下)通过经由所述入口歧管使反应气体顺次进入所述目标泵内部和经由所述排出歧管使反应残余排出，将所述目标泵内部暴露至顺次的自饱和表面反应。