利用多个均匀加热的进料容积的原子层沉积的制作方法

本公开内容通常涉及衬底处理系统，且更特别地涉及利用多个均匀加热的进料容积的原子层沉积。

背景技术：

1、这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的发明人的工作在其在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

2、原子层沉积(ald)为薄膜沉积方法，其顺序地执行气体化学处理以在材料的表面(例如，诸如半导体晶片之类的衬底的表面)上沉积薄膜。大部分ald反应使用至少两种称为前体(反应物)的化学品，其以顺序的、自限的方式与材料的表面一次反应一种前体。经由重复暴露于相应的前体，在材料的表面上逐渐地沉积薄膜。通常在加热处理室中执行热ald(t-ald)工艺。使用真空泵和惰性气体的受控流动将处理室维持在次大气压力。在开始ald工艺之前，放置待以膜覆盖的衬底于处理室中并让该衬底与处理室的温度保持平衡。

技术实现思路

1、一种系统包含：第一罐和第二罐，其被配置成在原子层沉积(ald)序列的配料步骤期间供应反应物至处理室。该系统包括：第一阀和第二阀，其被配置成将所述第一罐和所述第二罐分别连接至所述处理室。该系统包括控制器，其被配置成：通过启动所述第一阀以在所述ald序列的所述配料步骤期间从所述第一罐供应第一脉冲的所述反应物至所述处理室。该控制器被配置成：通过启动所述第二阀以在所述ald序列的所述配料步骤期间从所述第二罐供应第二脉冲的所述反应物至所述处理室。

2、在其他特征中，所述系统还包含：第三罐，其被配置成在所述ald序列的清扫步骤期间供应清扫气体至所述处理室。所述系统还包含：第三阀，其被配置成将所述第三罐连接至所述处理室。所述控制器被配置成通过启动所述第三阀以在所述ald序列的所述清扫步骤期间从所述第三罐供应第三脉冲的所述清扫气体至所述处理室。在所述配料步骤中供应所述第二脉冲的所述反应物之后供应所述第三脉冲。

3、在还有的其他特征中，一种系统包含：第一罐和第二罐，其被配置成在原子层沉积(ald)序列的清扫步骤期间供应清扫气体至处理室。该系统包括：第一阀和第二阀，其被配置成将所述第一罐和所述第二罐分别连接至所述处理室。该系统包括控制器，其被配置成：通过启动所述第一阀以在所述ald序列的第一清扫步骤期间从所述第一罐供应第一脉冲的所述清扫气体至所述处理室。该控制器通过启动所述第二阀以在所述ald序列的第二清扫步骤期间从所述第二罐供应第二脉冲的所述清扫气体至所述处理室。所述第二清扫步骤是在所述ald序列中的所述第一清扫步骤之后。

4、在其他特征中，所述系统还包含：第三罐，其被配置成在所述ald序列的配料步骤期间供应第二气体至所述处理室，所述第二气体包括反应物或前体。所述系统还包含：第三阀，其被配置成将所述第三罐连接至所述处理室。所述控制器被配置成通过启动所述第三阀以在所述ald序列的所述配料步骤期间从所述第三罐供应第三脉冲的所述第二气体至所述处理室。在所述第一清扫步骤中供应所述第一脉冲的所述清扫气体之后以及在所述第二清扫步骤中供应所述第二脉冲的所述清扫气体之前供应所述第三脉冲。

5、在还有的其他特征中，一种系统包含：第一罐和第二罐，其被配置成在原子层沉积(ald)序列的配料步骤期间供应反应物至处理室。所述系统包含：第三罐，其被配置成在所述ald序列的清扫步骤期间供应清扫气体至所述处理室。所述系统包含：第一阀、第二阀和第三阀，其被配置成将所述第一罐、所述第二罐以及所述第三罐分别连接至所述处理室。所述系统包含控制器，其被配置成执行：a)通过启动所述第一阀以在所述ald序列的所述配料步骤期间从所述第一罐供应第一脉冲的所述反应物至所述处理室；b)在所述第一脉冲之后通过启动所述第二阀以在所述ald序列的所述配料步骤期间从所述第二罐供应第二脉冲的所述反应物至所述处理室；c)在所述配料步骤中所述第二脉冲的所述反应物之后，通过启动所述第三阀以在所述ald序列的所述清扫步骤期间从所述第三罐供应第三脉冲的所述清扫气体至所述处理室；d)重复a)、b)以及c)n次，其中n为正整数。

6、在其他特征中，所述系统还包含：第四罐，其被配置成在所述ald序列的第二配料步骤期间供应前体至所述处理室。所述系统还包含：第五罐，其被配置成在所述ald序列的第二清扫步骤期间供应所述清扫气体至所述处理室。所述系统还包含：第四阀和第五阀，其被配置成将所述第四罐和所述第五罐分别连接至所述处理室。所述控制器还被配置成执行下属操作。e)于d)之后，通过启动所述第四阀以在所述ald序列的所述第二配料步骤期间从所述第四罐供应第四脉冲的所述前体至所述处理室。f)于e)之后，通过启动所述第五阀以在所述ald序列的所述第二清扫步骤期间从所述第五罐供应第五脉冲的所述清扫气体至所述处理室。

7、在其他特征中，所述控制器还被配置成重复f)m次，其中m为正整数。

8、在还有的其他特征中，一种系统包含：第一罐和第二罐，其被配置成在原子层沉积(ald)序列的第一配料步骤期间供应反应物至处理室。所述系统包含：第三罐，其被配置成在所述ald序列的第二配料步骤期间供应前体至所述处理室。所述系统包含：第四罐和第五罐，其被配置成在所述ald序列的清扫步骤期间供应清扫气体至所述处理室。所述系统包含：第一阀、第二阀、第三阀、第四阀以及第五阀，其被配置成将所述第一罐、所述第二罐、所述第三罐、所述第四罐以及所述第五罐分别连接至所述处理室。

9、所述系统包含控制器，其被配置成执行以下操作。a)通过启动所述第一阀以在所述ald序列的所述第一配料步骤期间从所述第一罐供应第一脉冲的所述反应物至所述处理室。b)在所述第一脉冲之后通过启动所述第二阀以在所述ald序列的所述第一配料步骤期间从所述第二罐供应第二脉冲的所述反应物至所述处理室。c)于所述第一配料步骤中所述第二脉冲的所述反应物之后，通过启动所述第四阀以在所述ald序列的第一清扫步骤期间从所述第四罐供应第三脉冲的所述清扫气体至所述处理室。d)于所述第一清扫步骤中所述第三脉冲的所述清扫气体之后，通过启动所述第三阀以在所述ald序列的所述第二配料步骤期间从所述第三罐供应第四脉冲的所述前体至所述处理室。e)于所述第二配料步骤中所述第四脉冲的所述前体之后，通过启动所述第五阀以在所述ald序列的第二清扫步骤期间从所述第五罐供应第五脉冲的所述清扫气体至所述处理室。

10、在其他特征中，所述控制器还被配置成执行以下操作：f)在执行d)和e)之前重复a)、b)以及c)n次。g)在f)之后执行d)和e)。重复g)m次，其中m为正整数。

11、在还有的其他特征中，一种系统包含：多个气体管线，其被设置在金属板中的槽中；第一加热器，其邻接于所述金属板中的所述槽而配置；多个罐，其设置在底板上并连接至所述气体管线；以及多个阀，其被设置在所述底板上以将所述罐连接至处理室的喷头。

12、在另一特征中，所述系统还包含附接至所述底板的第二加热器。

13、在另一特征中，所述系统还包含设置于所述罐的上方的第二加热器。

14、在另一特征中，所述系统还包含被配置于所述第二加热器和所述罐之间的导热材料层。

15、在其他特征中，所述系统还包含：第二加热器，其附接至所述底板；第三加热器，其设置于所述罐的上方；以及导热材料层，其被配置于所述第三加热器和所述罐之间。

16、在其他特征中，所述罐具有相同的尺寸和形状。

17、在其他特征中，所述系统还包含连接在所述气体管线和所述多个罐之间的第二多个罐。

18、在其他特征中，所述第二多个罐具有与所述多个罐不同的储存容量。

19、在其他特征中，所述系统还包含：第二加热器，其附接至所述底板；第三加热器，其设置于所述多个罐和所述第二多个罐的上方；以及导热材料层，其被配置于所述第三加热器和所述多个罐以及所述第二多个罐之间。

20、在其他特征中，所述系统还包含第三板，所述第三板包括所述第二加热器、从所述底板延伸、且连接至所述金属板。所述第二多个罐被设置于所述第三板的延伸部分上。

21、在还有的其他特征中，一种外壳包含所述系统，并且被安装于所述处理室上。所述外壳的内壁包括第二层的绝热材料。

22、在其他特征中，所述外壳还包含：入口，其安装在所述外壳的第一侧以供应加压气体至所述外壳中；以及出口，其在所述外壳的第二侧上以从所述外壳排出所述加压气体。

23、在其他特征中，所述外壳还包含安装于所述外壳内部的所述第一侧的分配设备，所述分配设备与所述入口对准以在所述外壳中分配所述加压气体。

24、在其他特征中，使用间隔物将所述第二加热器附接至所述底板的底部并且附接至所述外壳的基板。

25、在其他特征中，所述系统还包含配置于所述金属板、所述底板以及包含所述第三加热器的第三板中的每一者中的至少两个热传感器。

26、在其他特征中，所述底板包含连接所述气体管线、所述罐以及所述阀的气体通道。

27、在其他特征中，所述底板包含与所述阀以及所述处理室流体连通的多个孔洞。

28、在其他特征中，所述系统还包含适配器区块，所述适配器区块将所述底板连接至所述处理室的喷头且包括与所述阀及所述喷头流体连通的多个孔洞。

29、在其他特征中，所述底板包含与所述阀流体连通的第一多个孔洞。所述系统还包含适配器区块，所述适配器区块将所述底板连接至所述处理室的喷头且包括与所述第一多个孔洞以及所述喷头流体连通的第二多个孔洞。

30、在其他特征中，所述金属板垂直于所述底板。所述罐和所述阀彼此平行且与所述金属板平行地排列成行。

31、在其他特征中，所述系统还包含：第三板，其包括附接至所述底板的所述第二加热器。所述第三板从所述底板延伸并连接至所述金属板。所述系统还包含：第二多个罐，其被设置于所述第三板的延伸部分上并且连接至所述气体管线和所述多个罐。

32、在其他特征中，所述系统还包含：第三加热器，其被设置于所述多个罐和所述第二多个罐的上方；以及导热材料层，其被配置于所述第三加热器和所述多个罐以及所述第二多个罐之间。

33、在其他特征中，所述第二多个罐具有与所述多个罐不同的储存容量。

34、在其他特征中，相较于所述多个罐，所述第二多个罐包括较少数量的罐。

35、根据详细描述、权利要求和附图，本公开内容的适用性的进一步的范围将变得显而易见。详细描述和具体示例仅用于说明的目的，并非意在限制本公开的范围。