Ald覆层设备的制作方法
【专利摘要】提出一种ALD覆层设备。ALD覆层设备(100)具有：用于金属有机的初始材料(6)的储存容器(1)；和包括调节阀(3)、压力表(4)、压力隔板(5)和第一多通阀(10)的装置(2)，其中装置(2)设置在储存容器(1)的下游，并且第一多通阀(10)能够在处理室(7)和收集室(8)之间切换。
【专利说明】ALD覆层设备
【技术领域】
[0001] 提出一种ALD覆层设备和一种用于运行ALD覆层设备的方法。
【发明内容】
[0002] 待实现的目的在于，提出一种用于尤其用成本有效和节省材料的半导体材料对衬 底覆层的ALD覆层设备。另一待实现的目的在于，提出通过一种装置用金属有机的初始材 料稳定地并且持久地供给处理室。
[0003] 根据ALD覆层设备的至少一个实施方式，ALD覆层设备包括用于金属有机的初始 材料的储存容器。
[0004] 将也称作为前体的"金属有机的初始材料"在本文中理解成能反应的物质，所述物 质能够以液相、固相和/或气相存在并且尤其不与自身或自身的配合基反应。此外，金属有 机的初始材料的裂解是可能的，使得能够形成裂解产物或分解产物。换言之，金属有机的初 始材料经受自限的反应。金属有机的初始材料安置在储存容器中。例如，金属有机的初始 材料在储存容器中以液相、固相和/或气相存在。储存容器是压力稳定的并且包括尤其能 够具有高的导热能力的材料。
[0005] 根据ALD覆层设备的至少一个实施方式，ALD覆层设备具有包括调节阀、压力表、 压力隔板和第一多通阀的装置。调节阀、压力表、压力隔板和第一多通阀依次彼此以成行、 串联和/或以线性布置的方式经由管路彼此连接。
[0006] 在本文中将"管路"理解为构成为用于运输金属有机的初始材料的管或管道，所述 管或管道能够将ALD覆层设备的各个组成部分、组件和/或元件彼此连接。在此所描述的 管路的横截面在此能够具有圆形的、有角的或其他均匀的或不均匀的几何形状。在本文中 将"横截面"理解为管路的垂直于或横向于金属有机的初始材料的流动方向构成的横向扩 展。管路尤其具有1/4寸至2寸的直径并且能够直线地、弯曲地和/或成角度地构成，其中 能够恒定地放大和/或缩小横截面。
[0007] 借助调节阀例如能够控制将气相的金属有机的材料从储存容器中输送到装置中。 也就是说，借助调节阀能够增多或减少尤其能够穿过、流过和/或经过装置的金属有机的 初始材料的数量。调节阀的工作原理通过压力表来确定。
[0008] 压力表设置在调节阀和压力隔板之间并且在ALD覆层设备运行时测量金属有机 的初始材料的尤其能够在储存容器和压力隔板之间建立的工作压力。
[0009] 将"金属有机的初始材料的工作压力"尤其理解为金属有机的初始材料的能够在 ALD覆层设备运行期间构成的蒸汽压力。
[0010] 压力隔板例如能够构成为圆盘，所述圆盘具有设置在圆盘之内的一个或多个开 口，其中所有开口的总和构成比压力表和第一多通阀之间的管路的横截面小的面。例如，所 有开口的总和比管路的横截面小25%以上。压力隔板的开口能够构成为圆形的和/或有角 的。
[0011] 调节阀、压力表、压力隔板和第一多通阀分别满足装置中的功能并且至少部分地 在其工作原理方面彼此相关。例如，调节阀借助压力表来控制，或第一多通阀在工作时根据 金属有机的初始材料的工作压力的过程步骤（Prozessschritt)或数值在两个管路之间切 换，压力表测量、确定和/或探测所述工作压力。
[0012] 根据至少一个实施方式，装置设置在储存容器的下游。换言之，在储存容器和装 置之间构成管路，其中将金属有机的初始材料从储存容器开始朝向装置的方向引导。在储 存容器和装置之间的管路尤其能够连续地构成。在本文中将"连续地"理解为，在没有中断 的情况下在管路中构成另一管路和/或例如呈多通阀的形式的连接件。通过在下游连接装 置，尤其在ALD覆层设备运行期间可能的是，控制金属有机的初始材料在从储存容器离开 之后的工作压力。
[0013] 根据至少一个实施方式，第一多通阀能够在处理室和收集室之间切换。第一多通 阀在ALD覆层设备运行期间始终打开并且将金属有机的初始材料引导到处理室或收集室 中。换言之，尤其在ALD覆层设备运行时，金属有机的初始材料的传送与金属有机的初始材 料的工作压力相关，所述工作压力通过压力表来确定、测量和/或探测。
[0014] 根据ALD覆层设备的至少一个实施方式，第一多通阀交替地快速地切换到处理室 和收集室中，使得在通过装置进行压力调节时不可见压力波动。由此，近似连续地或连续地 通过装置进行压力调节。
[0015] 根据ALD覆层设备的至少一个实施方式，ALD覆层设备包括：用于金属有机的初 始材料的储存容器；和包括调节阀、压力表、压力隔板和第一多通阀的装置，其中装置尤其 在材料流的方向上设置在储存容器的下游，并且第一多通阀能够在处理室和收集室之间切 换。
[0016] 借助于用于原子层沉积（ALD'atomic layer deposition"）的ALD覆层设备能 够制造非常薄的功能层，例如层厚度为0.1至3Λ。其中上述层厚度尤其能够对应于原子层 的层厚度。
[0017] 在此，将术语"原子层沉积"理解为制造层，其中为此所必需的金属有机的初始材 料并非同时地、而是交替地依次输送给处理室、覆层室和/或具有待覆层的衬底的反应器。 在此，金属有机的初始材料能够交替地积聚在待覆层的衬底的表面上或者积聚在之前沉淀 的初始材料上进而成为化合物。由此可能的是，对于每个重复循环，即对于在依次的子步骤 中一次性地输送所有必需的金属有机的初始材料，分别最多生长待施加的层的一个单层， 使得通过循环的数量能够良好地控制层厚度。
[0018] 此外，在此所描述的ALD覆层设备具有下述优点：通过首先输送的金属有机的初 始材料仅积聚在待覆层的表面上并且之后输送的第二初始材料才与第一初始材料进行反 应，非常一致的层生长是可能的，通过所述层生长也能够以大的纵横比均匀地覆盖表面。
[0019] 金属有机的初始材料安置在温度稳定的储存容器中，以便将其在需要时输送给处 理室。根据储存容器中的温度，金属有机的初始材料也部分地以气相的方式位于以液态形 式和/或固态形式存在的金属有机的初始材料之上。储存容器安置在具有尽可能大的热容 量的恒温池中，以便将储存容器中的初始材料的温度保持为尽可能恒定。温度稳定的储存 容器具有至少一个管路，通过所述管路将气态的初始材料通过以脉冲的、冲击的和/或循 环的方式打开多通阀而输送给气流，所述气流将材料带到覆层室。根据通过金属有机的初 始材料的温度进而至少按照原理通过恒温池的温度来确定的蒸汽压力，一定量的初始材料 到达到气流中。
[0020] 由于以脉冲的方式从储存容器中提取金属有机的初始材料，与提取持续时间和频 率以及储存容器的几何形状的条件相关地，在保留在储存容器中的金属有机的初始材料之 内出现温度波动。温度恢复通常仅能够部分地实现，因为从恒温池到储存容器中的金属有 机的初始材料的温度传递仅非常慢地或者缓慢地进行。由此，在经过多个覆层循环时，在储 存容器中出现金属有机的初始材料的非限定的冷却。换言之，尤其能够在储存容器之内测 量到温度梯度。
[0021] 储存容器中的金属有机的初始材料的与覆层循环的长度和频率以及与储存容器 的大小相关的非限定的冷却能够造成待施加的层的不均匀的层厚度分布，由此待施加的层 的质量在ALD覆层设备的制造公差的范围内受到损害。
[0022] 在该方面，至今仅测量和调节温度，其中金属有机的初始材料的蒸汽压力的稳定 间接地经由恒温池实现，然而这由于缓慢的热传递引起所提到的在储存容器中的温度波动 和梯度。储存容器的大小缩放的问题迄今看来是不可解决的。
[0023] 为了提出一种尽管在储存容器中可能存在温度梯度、但是金属有机的初始材料的 输送仍具有恒定的或者稳定的材料流的ALD覆层设备，在此所描述的ALD覆层设备利用下 述思想：在储存容器的下游尤其连接在上文中描述的装置，使得在运行时从金属有机的初 始材料的所需要的工作压力起才将金属有机的初始材料引导到处理室中。工作压力尤其在 ALD覆层设备运行时通过装置在时间上保持恒定。
[0024] 在本文中将"在时间上恒定"理解为：通过装置在测量公差的范围内将工作压力稳 定地、一致地和/或无波动地保持在工作压力的中间值周围。压力差能够在1至2%之间、 尤其以小于1%或以小于1%。偏离需要的和/或或适合的工作压力或者工作压力的中间值。
[0025] 如果用于处理室的处理或原子层沉积的执行的工作压力发生改变，那么金属有机 的初始材料尤其通过第一多通阀引导到收集室中。因此，输送到收集室中，直至金属有机的 初始材料的通过装置在时间上保持恒定的工作压力再次适应于在装置中执行原子层沉积。
[0026] 根据ALD覆层设备的至少一个实施方式，压力表借助调节阀来调节金属有机的初 始材料在储存容器和压力隔板之间的在时间上恒定的工作压力。也就是说，压力表根据金 属有机的初始材料的在时间上恒定的工作压力来控制调节阀，其中压力表测量金属有机的 初始材料在储存容器和压力隔板之间的在时间上恒定的工作压力。换言之，为对金属有机 的初始材料的工作压力进行动态的压力调节，所述工作压力能够在储存容器和压力隔板之 间测量。压力表尤其沿材料流的方向设置在调节阀的下游。
[0027] 如果压力表测量出金属有机的初始材料的不足以将其经由第一多通阀引导到处 理室中的工作压力，那么经由调节阀增强地将金属有机的初始材料朝向压力隔板的方向输 送。如果压力表测量出金属有机的初始材料的适合于处理室的处理的工作压力，那么抑制 和/或减少金属有机的初始材料的输送。
[0028] 压力隔板设置在压力表和第一多通阀之间。借助压力隔板，尤其地，出现管路横截 面或管路直径的缩小，并且金属有机的初始材料的工作压力在压力隔板之前升高。通过压 力隔板，在装置之内尤其能够通过压力表测量金属有机的初始材料的工作压力的升高。换 言之，通过压力隔板，能够通过下述方式保证恒定的工作压力：尤其地，储存容器中的工作 压力的波动通过压力隔板拦住、补偿和/或平衡。也就是说，在ALD覆层设备运行时，不能 低于在压力隔板之后构成的最小压力。
[0029] 根据ALD覆层设备的至少一个实施方式，在压力表和压力隔板之间出现金属有机 的材料的时间上恒定的工作压力，所述工作压力大于金属有机的初始材料在储存容器中的 工作压力。由于管路的横截面通过压力隔板缩小，金属有机的初始材料的工作压力直接在 压力隔板的上游建立。工作压力优选在ALD覆层设备运行期间通过装置在时间上保持恒 定。金属有机的初始材料的在此得出的在时间上恒定的工作压力大于金属有机的初始材料 在储存容器中的工作压力。金属有机的初始材料在压力隔板之前的在时间上恒定的工作压 力尤其能够通过装置的调节阀和压力表来保证。如果金属有机的初始材料在压力隔板之前 的在时间上恒定的工作压力发生改变，那么经由压力表控制调节阀，使得更多地将金属有 机的初始材料从储存容器引导到装置中。
[0030] 根据ALD覆层设备的至少一个实施方式，当在压力表和压力隔板之间存在金属有 机的初始材料的在时间上恒定的工作压力时，第一多通阀切换到处理室中，并且当金属有 机的初始材料的工作压力偏离在时间上恒定的工作压力时，第一多通阀切换到收集室中。 即第一多通阀在ALD覆层设备运行期间打开并且根据金属有机的初始材料的工作压力将 金属有机的初始材料引导到处理室或收集室中。第一多通阀在处理室和收集室之间的切换 不影响金属有机的初始材料的能够在压力表和压力隔板之间构成的在时间上恒定的工作 压力。换言之，金属有机的初始材料的传导率（Leitwert)不通过切换第一多通阀而发生改 变、尤其是减少。在本文中将"传导率"理解为管路阻力的倒数值。
[0031] 根据ALD覆层设备的至少一个实施方式，收集室与ALD覆层设备的管路相比具有5 倍至10倍的直径扩张，所述管路尤其能够具有1/4寸至2寸的直径。通过上述直径扩张， 在将金属有机的初始材料输送到收集室中时尤其不影响在压力隔板和第一多通阀之间的 在时间上恒定的工作压力。
[0032] 根据ALD覆层设备的至少一个实施方式，在储存容器和装置之间设置有第二多通 阀并且在设备和收集室之间设置有第三多通阀。也就是说，在储存容器和装置之间的以及 在装置和收集室之间的管路分别具有多通阀。第二和第三多通阀安装在管路中，使得尤其 不可能出现金属有机的初始材料的工作压力的压力下降。第二多通阀尤其能够将金属有机 的初始材料引导到装置中或引导到至少一个其他的管路中。第三多通阀尤其能够将金属有 机的初始材料从装置引导到收集室中或者与至少一个其他的管路连接。
[0033] 根据ALD覆层设备的至少一个实施方式，第二多通阀与第三多通阀连接。将第二 多通阀与第三多通阀连接的管路在此尤其能够绕过装置。也就是说，金属有机的初始材料 能够从储存容器中离开并且在不穿过装置的情况下直接引导到收集室中。换言之，在第二 多通阀和第三多通阀之间的管路例如构成为旁路（英语也称为"Bypass"）。
[0034] 根据ALD覆层设备的至少一个实施方式，经由第二多通阀和第三多通阀实现将金 属有机的初始材料的分解产物直接导出到收集室中。金属有机的初始材料尤其在储存容器 中形成分解产物、副产物和/或不期望的具有比金属有机的初始材料更高的蒸汽压力的产 物。换言之，尤其在储存容器中能够形成分解产物，所述分解产物由于其较高的蒸汽压力与 以气相存在的金属有机的初始材料叠加，并且在储存容器中处于气态。
[0035] 通过打开第二多通阀和第三多通阀能够将分解产物在处理室中的处理之前、期间 和之后从储存容器中移出、泵吸和/或抽吸。将金属有机的初始材料的分解产物例如经由 上述能够在第二多通阀和第三多通阀之间构成的旁路引出能够通过使用具有更大的直径 的管路来加速。也就是说，在第二多通阀和第三多通阀之间的管路与主要在ALD覆层设备 中安装的、存在的和/或使用的具有例如1/4寸至2寸的直径的管路相比能够具有更大的 直径。例如，安装到旁路中的管路能够为2寸，其中ALD覆层设备的其他管路具有1寸的直 径。
[0036] 根据ALD覆层设备的至少一个实施方式，在第一多通阀和处理室之间连接有第 四、第五和第六多通阀，其中第四和第六多通阀从第一多通阀开始位于至处理室的相同的 管路上，并且第六多通阀从第一多通阀开始、尤其沿材料流的方向设置在第四多通阀的下 游。此外，第五多通阀位于第四和第六多通阀之间的管路上并且在第五多通阀的下游连接 有用于输送载气和/或冲洗气体的气体分配元件。
[0037] 第一多通阀将金属有机的初始材料的通过装置尤其在时间上保持恒定的工作压 力朝向处理室的方向传送。在第一多通阀和处理室之间的管路中尤其能够连接有第四、第 五和第六多通阀，使得不必仅通过切换第一多通阀来控制将金属有机的初始材料以脉冲的 方式输送到处理室中。也就是说，通过关闭和/或打开第四和第六多通阀能够控制将金属 有机的初始材料以脉冲的方式输送到处理室中，而不必将第一多通阀切换到收集室的方 向。
[0038] 此外，能够在运行期间关闭第四多通阀。通过在第四和第六多通阀之间构成的管 路，能够接入第五多通阀与气体分配元件。经由气体分配元件能够以分配的方式经由第五 和第六多通阀尤其将冲洗气体引导到处理室中。冲洗气体尤其是惰性气体。冲洗气体例如 能够包括氩气或其他惰性气体。
[0039] 用冲洗气体供给处理室能够在处理室中的处理之前、期间和之后进行。尤其地，冲 洗气体在原子层沉积之前、期间和之后用于清洁处理室。
[0040] 此外，经由在其中构成有第五多通阀的管路能够将载气导入到通向处理室的管路 中。载气尤其用于运输以气相存在的金属有机的初始材料，其中这例如能够在下述情况下 是有利的：在第一多通阀和处理室之间的管路构成为长至使得通过载气能够加速金属有机 的初始材料到处理室中的运输。
[0041] 根据ALD覆层设备的至少一个实施方式，尤其沿金属流的方向在收集室的下游设 置有真空泵。如在上文中已经描述的那样，能够将分解产物引导到收集室中。这尤其通过 绕过装置并且通过第二和第三多通阀连接的旁路（英文=Bypass)进行。在收集室中能够 构成可通过真空泵产生的真空。换言之，通过真空泵在收集室中产生低压。通过低压构成 真空，所述真空至少根据一个实施方式具有与能够在处理室中构成的真空相同的低压。压 力差在装置和收集室或者处理室之间例如能够为l(T 3mbar至l(T6mbar。
[0042] 通过收集室中的低压，不会减少金属有机的初始材料的传导率，并且第一多通阀 朝向处理室的方向或朝向收集室的方向的切换不影响在压力隔板和第一多通阀之间的工 作压力。
[0043] 根据ALD覆层设备的至少一个实施方式，收集室在运行期间通过真空泵连续地或 以规则的时间间隔、尤其持续地泵吸。以这种方式可能的是，收集室基本上不保留有金属有 机的材料。
[0044] 根据ALD覆层设备的至少一个实施方式，上述类型的多个装置设置在处理室上。 换言之，处理室能够并行地由其他的金属有机的初始材料供给、与其联接和/或连接，并且 不限制于在此所描述的用金属有机的初始材料的单个输送。
[0045] 在下文中，根据ALD覆层设备的上述实施方式中的一个实施方式，描述用于运行 ALD覆层设备以在衬底上生长至少一个层的方法。所述方法尤其适合于运行在此描述的 ALD覆层设备。所有为ALD覆层设备所描述的特征对于方法是公开的并且反之亦然。
[0046] 根据用于运行ALD覆层设备以在衬底上生长至少一个层的方法的至少一个实施 方式，所述方法包括下述步骤：
[0047] -在储存容器中提供金属有机的初始材料，
[0048]-将金属有机的初始材料输送到装置中，
[0049]-将金属有机的初始材料通过能切换的第一多通阀传送到处理室或收集室中。
[0050] 将储存容器中的以气相存在的金属有机的初始材料输送到在上文中描述的ALD 覆层设备的装置中。然后，将经过、穿过和/或流过装置的金属有机的初始材料通过第一多 通阀引导到处理室或收集室中。
[0051] 根据方法的至少一个实施方式，金属有机的初始材料在装置中提供有在时间上恒 定的工作压力。换言之，当压力表探测到金属有机的初始材料的需要用于和/或适合用于 在处理室中执行原子层沉积的、在时间上恒定的工作压力时，才将金属有机的初始材料通 过第一多通阀引导到处理室中。
[0052] 根据方法的至少一个实施方式，冲洗气体经由第五和第六多通阀和气体分配元件 流动到处理室中，并且第四多通阀关闭。也就是说，处理室不用金属有机的初始材料供给并 且能够经由第五和第六多通阀在ALD覆层设备运行之前、期间和/或之后通过冲洗气体清 洁。第四多通阀的关闭能够在运行期间通过将第一多通阀切换到收集室的方向来避开。如 果应在运行期间清洁处理室并且第一多通阀连接到处理室，那么不能避开第四多通阀的关 闭。
[0053] 根据方法的至少一个实施方式，打开第四多通阀，并且关闭第五和第六多通阀，使 得从第一多通阀的方向开始将金属有机的初始材料引导至第六多通阀。换言之，上述状态 描述在运行期间的ALD覆层设备。也就是说，关闭用于导出分解产物的旁路并且第一多通 阀切换到处理室的方向。此外，关闭用于输送冲洗气体的第五多通阀。将金属有机的初始 材料引导至第六多通阀并且显示出在时间上恒定的工作压力，所述工作压力通过在上游连 接的装置调整、产生或导向第六多通阀的方向。通过关闭和打开第六多通阀能够实现以脉 冲的方式输送金属有机的初始材料。在关闭和打开第六多通阀之间例如能够经过1秒和10 秒之间。
[0054] 以脉冲的方式输送金属有机的初始物质也能够直接地经由第一多通阀进行，其中 第四和第六多通阀打开。第五多通阀能够关闭或打开，其中在打开的状态下，载气能够促 进、加速或稳定金属有机的初始材料的运输。
【专利附图】
【附图说明】
[0055] 在下文中，根据实施例借助所属的附图阐述在此描述的ALD覆层设备和用于运行 ALD覆层设备以生长至少一个衬底的方法。
[0056] 相同的、相同类型的或起相同作用的元件在附图中设有相同的附图标记。附图和 在附图中示出的元件相互间的大小关系不视为是按照比例的。更确切地说，为了更好的可 示性和/或为了更好的理解能够夸张大地示出个别元件。
[0057] 根据图IAUB以及2A、2B和2C的示意图详细阐述在此描述的ALD覆层设备的实 施例和用于运行ALD覆层设备的方法。
【具体实施方式】
[0058] 在图IA的实施例中，在没有在此描述的装置的情况下，示意地示出ALD覆层设备 100。在图IA的ALD覆层设备100中，将金属有机的初始材料6安置在温度稳定的储存容 器1中，以便在需要时将其输送给处理室7,其中根据储存容器1中的温度，金属有机的初始 材料6也部分地以气相的方式存在于液体和固体之上。储存容器1安置在具有尽可能大的 热容量的恒温池12中，以便将储存容器中的金属有机的初始材料6的温度保持为尽可能恒 定。随后，在储存容器中构成的气相的金属有机的初始物质经由第四和第六多通阀40、60 所处的管路引导到处理室7中，其中在第四多通阀40和第六多通阀60之间连接有其他的 包括第五多通阀50和气体分配元件9的管路。第五多通阀50经由气体分配元件9由冲洗 气体和/或载气供给。
[0059] 通过管路，将温度稳定的储存容器1的气态的初始材料6通过以脉冲的、冲击的和 /或循环的方式打开多通阀40、60输送给气流，所述气流将金属有机的初始材料6带到处理 室7。根据通过金属有机的初始材料6的温度进而至少依照原理通过恒温池12的温度确定 的蒸汽压力，一定数量的金属有机的初始材料6到达到气流中。
[0060] 由于以脉冲的方式从储存容器1中提取金属有机的初始材料6,与提取持续时间 和频率以及储存容器1的几何形状的条件相关地，在保留在储存容器1中的金属有机的初 始材料之内出现温度波动。温度恢复通常仅能够部分地实现，因为从恒温池12到储存容器 1中的金属有机的初始材料6的温度传递部分地仅非常慢地或缓慢地进行。由此，在经过多 个覆层循环时，在储存容器1中出现金属有机的初始材料6的非限定的冷却。换言之，在储 存容器1之内能够测量到温度梯度。
[0061] 储存容器1中的金属有机的初始材料6的与覆层循环的长度和频率以及与储存容 器1的大小相关的非限定的冷却能够造成待施加的层的不均匀的层厚度分布，由此待施加 的层的质量在ALD覆层设备100的制造公差的范围内受到损害。
[0062] 在该方面，至今仅测量和调节温度，其中金属有机的初始材料6的蒸汽压力的稳 定间接地经由恒温池12实现，然而这由于缓慢的热传递引起所提到的在储存容器1中的温 度波动和梯度。储存容器的大小缩放的问题迄今看来是不可解决的。
[0063] 在图IB中根据图表不意地不出以脉冲的方式输送气态的金属有机的初始材料6。 参照图1A，这能够通过打开和关闭第四和/或第六多通阀40、60来实现。0表示：关闭相应 的多通阀40、60或以组合的方式关闭多通阀40、60 ;以及1表不：一个或多个多通阀40、60 以组合的方式处于ALD覆层设备的打开状态中。在此，时间轴t示出在打开和关闭至少一 个多通阀之间的时间间隔。经由气体分配元件9输送载气和/或冲洗气体也能够以脉冲的 方式借助第五多通阀50进行。多通阀40、50、60全部都能够同时打开和关闭，其中尤其也 可以略微错开地打开和关闭多通阀。
[0064] 在图2A中在补充有在此描述的包括调节阀3、压力表4、压力隔板5和第一多通阀 10的装置2的情况下示意地示出图IA的实施例。此外,示意地示出经过第二多通阀20和 第三多通阀30的旁路，以将金属有机的初始材料6的分解产物直接引出到收集室8中。具 有设置在下游的真空泵11的收集室8又设置在第一多通阀10的下游。在图2A中示出的 ALD覆层设备起动之前，能够经由在第二多通阀和第三多通阀之间构成的旁路将分解产物 直接导出到收集室8中。
[0065] 以气相存在的金属有机的材料6朝向装置2的方向离开储存容器1并且在压力表 4和压力隔板5之间建立时间上恒定的工作压力，所述工作压力大于储存容器中的工作压 力。如果达到时间上恒定的工作压力，那么第一多通阀10朝向处理室7的方向打开，其中 第四和第六多通阀40、60彼此互连，使得实现将金属有机的初始材料6以脉冲的方式输送 到处理室7中。通过具有第五多通阀50的管路，能够将载气或冲洗气体导入到在第一多通 阀10和处理室7之间的管路中。
[0066] 在图2B的实施例中示意地示出ALD覆层设备100在处理室7中构成或处理层之 前的状态。在沉积开始之前，在绕过装置2的情况下，通过多次短暂地打开第二和第三多通 阀20、30,将金属有机的初始材料的分解产物直接地引导到收集室8中。此外，在起动之前 通过打开第五和第六多通阀50、60能够在沉积之前、期间和之后用冲洗气体清洁和/或冲 洗处理室7。第六多通阀60尤其能够直接安置在处理室之前。也就是说，在图2B中关闭 或打开多通阀20、30、40、50、60,使得储存容器不具有分解产物并且处理室通过冲洗气体清 洁。换言之，在图2B中没有引导金属有机的初始材料6通过装置2。
[0067] 在图2C中示意地示出在运行期间的ALD覆层设备100。第二和第三多通阀20、30 关闭并且第二多通阀20将金属有机的初始材料引导到装置2中。第一多通阀始终打开并 且根据在压力表4上测量并且借助调节阀3调节的工作压力在处理室7和收集室8之间切 换。第四多通阀40打开并且将由第一多通阀10输送的金属有机的初始材料引导至关闭的 第六多通阀60。通过打开和关闭第六多通阀60,处理室7以脉冲的方式由金属有机的初始 材料供给，以在衬底上构成层
[0068] 本发明不局限于根据实施例进行的描述。更确切地说，本发明包括每个新特征以 及特征的任意的组合，这尤其是包含在权利要求中的特征的任意的组合，即使所述特征或 所述组合自身没有明确地在权利要求中或实施例中说明时也如此。
[0069] 该申请要求德国专利申请102012210332. 5的优先权，其公开内容在此通过参引 并入本文。
【权利要求】
1. 一种ALD覆层设备（100)，所述ALD覆层设备具有： -用于金属有机的初始材料￠)的储存容器（1);和 -包括调节阀（3)、压力表（4)、压力隔板（5)和第一多通阀（10)的装置（2)，其中 -所述装置（2)设置在所述储存容器（1)的下游， 并且 -所述第一多通阀（10)能够在处理室（7)和收集室（8)之间切换。
2. 根据权利要求1所述的ALD覆层设备（100)， 其中所述压力表（4)借助所述调节阀（3)来调节所述金属有机的初始材料（6)在所述 储存容器（1)和所述压力隔板（5)之间的在时间上恒定的工作压力。
3. 根据上述权利要求中任一项所述的ALD覆层设备（100)， 其中在所述压力表（4)和所述压力隔板（5)之间出现所述金属有机的初始材料（6)的 在时间上恒定的下述工作压力：该工作压力与所述金属有机的初始材料（6)在所述储存容 器（1)中的工作压力相比更大。
4. 根据上一项权利要求所述的ALD覆层设备（100)， 其中 -当在所述压力表（4)和所述压力隔板（5)之间存在所述金属有机的初始材料（6)的 在时间上恒定的工作压力时，所述第一多通阀（10)切换到所述处理室（7)中， -当所述金属有机的初始材料（6)的工作压力偏离在时间上恒定的工作压力时，所述 第一多通阀（10)切换到所述收集室（8)中。
5. 根据上述权利要求中任一项所述的ALD覆层设备（100)， 其中 -在所述储存容器（1)和所述装置（2)之间设置有第二多通阀（20)，并且 -在所述装置（2)和所述收集室（8)之间设置有第三多通阀（30)， -所述第二多通阀（20)与所述第三多通阀（30)连接，并且 -经由所述第二多通阀（20)和所述第三多通阀（30)实现将所述金属有机的初始材料 (6) 的分解产物直接引出到所述收集室（8)中。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的ALD覆层设备（100)， 其中 -在所述第一多通阀（10)和所述处理室（7)之间连接有第四、第五和第六多通阀（40， 50,60)，其中 -所述第四和第六多通阀（40,60)从所述第一多通阀（10)开始位于通向所述处理室 (7) 的相同的管路上并且所述第六多通阀（60)设置在所述第四多通阀（40)的下游， -所述第五多通阀（50)位于在所述第四和第六多通阀（40,60)之间的管路上，并且 -在所述第五多通阀（50)的下游连接有用于输送载气和/或冲洗气体的气体分配元件 (9)。
7. 根据上述权利要求中任一项所述的ALD覆层设备（100)， 其中在所述收集室（8)的下游设置有真空泵（11)。
8. -种用于运行根据上述权利要求中任一项所述的用于在衬底上生长至少一个层的 ALD覆层设备（100)的方法，所述方法具有下述步骤： -在所述储存容器（1)中提供所述金属有机的初始材料（6); _将所述金属有机的初始材料（6)输送到所述装置（2)中； _将所述金属有机的初始材料（6)通过可切换的所述第一多通阀（10)传送到所述处理 室（7)或所述收集室（8)中。
9. 根据权利要求8所述的方法， 其中在所述装置（2)中以在时间上恒定的工作压力提供所述金属有机的初始材料 (6)。
10. 根据权利要求8和9所述的方法， 其中所述冲洗气体经由所述第五和第六多通阀（50,60)和所述气体分配元件（9)流动 到所述处理室（7)中，并且 -关闭所述第四多通阀（40)。
11. 根据权利要求8和9所述的方法， 其中 -打开所述第四多通阀（40)，并且 -关闭所述第五和第六多通阀（50,60)，使得从所述第一多通阀（10)的方向起将所述 金属有机的初始材料（6)导向所述第六多通阀（60)。
【文档编号】C23C16/448GK104411865SQ201380032656
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2012年6月19日
【发明者】迈克尔·波普, 马克·菲利彭斯 申请人:欧司朗Oled股份有限公司