[发明专利]在原子层沉积反应器中形成衬底卷材轨迹

说明书

技术领域

本发明大体涉及沉积反应器。更特别地，本发明涉及将具有重复 图案的衬底卷材轨迹提供到沉积反应器中的反应容器中。

背景技术

1970年代早期由TuomoSuntola博士发明了原子层外延(ALE) 方法。该方法的另一通用名是原子层沉积(ALD)并且如今已代替 ALE使用。ALD是基于将至少两种反应前体物种顺序引入到至少一 个衬底的特殊化学沉积方法。

通过ALD生长的薄膜致密、无针孔且具有均匀的厚度。例如， 在实验中已经通过热ALD从三甲基铝(CH₃)₃Al(也称作TMA)和水 生长了氧化铝，仅仅在衬底晶片之上产生大约1％的不均匀度。

ALD技术的一个令人感兴趣的应用是将涂层提供在移动的衬底 卷材上。

发明内容

根据本发明的第一示例方面，提供有一种方法，包括：

通过使第一组支撑辊关于第二组支撑辊移动，将具有重复图案的 衬底卷材轨迹形成到原子层沉积反应器的反应容器中；以及

当轨迹已经被形成时由第一组支撑辊和第二组支撑辊来支撑衬 底卷材。

在某些示例实施例中，反应容器是反应室。在某些示例实施例中， 反应室被真空室包围(真空室容纳反应室)。在某些示例实施例中， 反应容器是位于在线原子层沉积模块内的反应室。

在某些示例实施例中，方法包括使第一组支撑辊从第二组支撑辊 的第一侧移动至第二组支撑辊的另一侧。关于术语辊在这里意味着普 通辊和轮两者以及用于使衬底卷材转向并进行支撑的其他等效机械 手段。

在某些示例实施例中，方法包括在反应容器内形成由反应容器 盖、反应容器侧壁和所形成的衬底卷材轨迹限定的三维原子层沉积流 动容积。以该方式，处理后需要清洁的表面的面积可以被减小，在示 例实施例中基本上仅有反应容器侧壁和盖。

沉积反应器可以是ALD反应器。在某些示例实施例中，沉积反 应器包括提供反应空间的反应室。反应室可以通过盖封闭。在某些示 例实施例中，第一组支撑辊被附接至室盖。第一组支撑辊可以例如通 过至少一个支撑杆被附接至室盖。至少一个支撑杆可以是静止的或者 可变形的。第一组辊的移动可以例如通过使至少一个杆(至少一个杆 可以具有嵌套结构或类似物)变形、通过使至少一个杆经由布置在室 盖中的馈穿部移动来实现，或者第一组辊的移动可以通过室盖自身的 移动来实现。

在某些示例实施例中，前体蒸气穿过反应室(或容器)盖被馈送 到反应室(或容器)中。

在某些示例实施例中，反应室被真空室包围。在某些示例实施例 中，惰性气体被馈送到真空室中以获得关于反应室的过压。某些示例 实施例中的反应器包括去往真空室中的惰性气体给料线。

在某些示例实施例中，第一组支撑辊被附接至在反应室的室顶或 壁中的或备选地在形成了反应空间的反应单元或模块的室顶或壁中 的对应物。取决于实施方式，反应单元或模块可以驻留在反应室内。 第一组辊的移动可以例如通过使第一组支撑辊被附接至其的室顶或 壁中的对应物移动来实现。移动可以由反应室外部或反应空间外部的 致动器驱动。

在某些示例实施例中，衬底卷材被从由第一组辊支撑的反应室的 顶部加载到反应室中。

在某些示例实施例中，方法包括通过由第一组支撑辊将衬底卷材 推动至第二组支撑辊的另一侧而形成褶状形式的轨迹。第一组辊的移 动可以是平移运动。

在某些示例实施例中，方法包括在沉积期间经由穿过第一组支撑 辊行进的路线将气体从反应空间中去除。

第一组辊中的辊可以在辊的端部处和在侧面上部分地开口。辊可 以具有比辊的外径细的辊轴。辊可以通过空间上彼此分开的轮来实 施。它们可以具有由辊轴形成的共用转轴。

在某些示例实施例中，衬底卷材源辊被集成到沉积反应器的室盖 中。室盖是可移动的盖。与反应空间驻留在其上的一侧相比，衬底卷 材源辊可以被集成在盖的另一侧上。

在某些示例实施例中，衬底卷材穿过室盖被馈送到反应室或反应 空间中。

提到的室盖可以是将反应室封闭的盖。盖可以是包括被集成至真 空室盖的反应室盖的双盖系统。

根据本发明的第二示例方面，提供有一种原子层沉积反应器，包 括：

被配置成提供反应空间的反应容器；