利用ald覆层保护目标泵内部的制作方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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)3A1和水通过热ALD来生长，结果在整个基板晶圆上仅有大约I%的非均匀度。
[0004]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】
[0005]根据本发明的第一示例方面，提供了一种用于保护目标栗内部的方法，所述方法包括:
[0006]为目标栗入口提供入口歧管和为目标栗出口提供排出歧管；和
[0007]在所述目标栗保持运行的情况下，通过经由所述入口歧管使反应气体顺次进入所述目标栗内部以及经由所述排出歧管使反应残余排出，将所述目标栗内部暴露至顺次的自饱和表面反应。
[0008](根据ALD的)顺次的自饱和表面反应在栗内部产生期望的保护覆层。因此，目标栗内部可以通过使用ALD而被涂覆，使得目标栗内的见到反应气体的所有表面最终被涂覆。目标栗可以在整个涂覆处理过程中运行。
[0009]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栗入口，以及将所述排出歧管附接到所述目标栗出口。
[0010]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栗内部。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栗内部。
[0011]目标栗内部可以被用作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栗运行而获得。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栗运行来提供所需的处理温度。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]在特定示例实施方式中，所述排出歧管包括真空栗。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栗将反应残余和清扫气体从所述目标栗内部栗出。所述真空栗可以提供一个或多个如下效果:可以被构造成经由目标栗出口将反应残余从目标栗内部栗出。可以被用于将目标栗内部栗成真空。
[0015]在特定示例实施方式中，所述目标栗是真空栗。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°C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°C _150°C的范围内。在特定示例实施方式中，通过运行目标栗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栗。
[0016]在特定示例实施方式中，如前所述，目标栗的类型是真空栗，在其他实施方式中，目标栗是其他类型。在另外的其他实施方式中，术语栗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。
[0017]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栗形成流动通路，并且通过使用所述流动通路来对所述目标栗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栗的排出歧管安装至下一栗的栗入口来形成所述流动通路。
[0018]根据本发明的第二示例方面，提供了一种用于保护目标栗内部的装置，包括:
[0019]入口歧管，其被设计成安装至目标栗入口 ；和
[0020]排出歧管，其被设计成安装至目标栗出口，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。
[0021]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(在保持所述目标栗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栗内部和经由所述排出歧管使反应残余排出，将所述目标栗内部暴露至顺次的自饱和表面反应。
[0022]在特定示例实施方式中，所述入口歧管包括前驱物蒸汽和清扫气体进料管线，及其控制元件。
[0023]在特定示例实施方式中，所述排出歧管包括真空栗。
[0024]在特定示例实施方式中，所述装置为可移动的。包括入口歧管和排出歧管的保护装置可以是可移动的，使得能够被移动而满足用户的要求。在特定示例实施方式中，入口歧管和排出歧管是被设计成在目标栗内部方法中一起工作的独立设备。在特定示例实施方式中，所述入口歧管包括被构造成将所述入口歧管安装到所述目标栗入口的目标栗专用附件。因此，在特定示例实施方式中，所述入口歧管包括被构造成将所述入口歧管安装到所述目标栗入口中的目标栗专用附件。在特定示例实施方式中，所述排出歧管包括将安装至目标栗出口的目标栗专用附件。
[0025]根据本发明的第三示例方面，提供了一种用于保护目标栗内部的方法，所述方法包括:
[0026]为目标栗入口提供入口歧管和为目标栗出口提供排出歧管；和
[0027]在所述目标栗不运行的情况下，通过经由所述入口歧管使反应气体顺次进入所述目标栗内部以及经由所述排出歧管使反应残余排出，将所述目标栗内部暴露至顺次的自饱和表面反应。
[0028]目标栗不运行意味着目标栗被“关闭”。在特定示例实施方式中，顺次的自饱和表面反应在环境温度下进行。在特定的其他示例实施方式中，顺次的自饱和表面反应在升高的温度(即，高于环境温度的温度)下进行。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°C的温度范围内进行。在特定示例实施方式中，在ALD处理之前和/或ALD处理过程中由独立的加热器加热目标栗。与第一方面有关的实施方式及其组合也可以应用到第三方面，反之亦然。
[0029]以上已经说明了本发明的不同的没有约束力的示例方面和实施方式。以上实施方式仅用于解释选择的方面或步骤，这些选择的方面或步骤可以被用于实现本发明。仅参照本发明的特定示例方面呈现了一些实施方式。应当知道的是，相应的实施方式也可以应用到其他示例方面。可以形成实施方式的任何适当的组合。
【附图说明】
[0030]现在将参照附图仅通过示例说明本发明，在附图中:
[0031]图1示出根据示例实施方式的装置及其使用的示意图，和
[0032]图2示出根据示例实施方式的方法。
【具体实施方式】
[0033]在以下说明中，作为示例使用了原子层沉积(ALD)技术。ALD生长机制的基础对于本领域技术人员是已知的。如本专利申请的引言部分所提到的，ALD是基于将至少两个反应前驱物种类顺次引至至少一个基板的特殊的化学沉积方法。所述至少一个基板在反应腔室中暴露至暂时分开的前驱物脉冲，以通过顺次的自饱和表面反应将材料沉积在基板上。在本申请的背景下，术语ALD包括所有可应用的基于ALD的所有技术和诸如例如MLD (分子层沉积)技术等任何相当或紧密相关的技术。
[0034]基本的ALD沉积循环由四个顺次的步骤构成:脉冲A、清扫A、脉冲B和清扫B。脉冲A由第一前驱物蒸汽构成，脉冲B由另一前驱物蒸汽构成。非活性气体和真空栗被用于在清扫A和清扫B过程中从反应空间清扫气体反应副产品和残余反应物分子。沉积序列包括至少一次沉积循环。沉积循环被重复，直到沉积序列产生了期望薄膜或覆层。沉积循环也可以更复杂。例如，循环可以包括由清扫步骤分开的三次以上的反应物蒸汽脉冲。所有这些沉积循环形成由逻辑单元或微处理器控制的时控沉积序列。
[0035]在以下所述的特定示例实施方式中，提供了利用保护覆层保护栗(下文中称为目标栗)的内部的方法和装置。目标栗自身形成反应腔室，不存在独立的基板，但是目标栗内部的表面形成基板(基板在这里意味着在上面进行处理的材料)。所有这些表面可以通过ALD处理涂覆，在ALD处理中，前驱物蒸汽经由入口歧管顺次进入目标栗内部。反应残余经由排出歧管从目标栗内部排放。目标栗在沉积处理过程中保持运行。可以简单地通过保持目标栗运行来获得目标栗内用于ALD反应的期望处理温度。在其他实施方式中，目标栗被关闭。在所有实施方式中，可以在ALD处理之前或在ALD处理过程中可选地由加热器加热目标栗。
[0036]图1示出特定示例实施方式中的方法和相关装置。用于保护目标栗10的内部的装置包括入口歧管20和排出歧管30。装置可以是可移动装置。如果需要，可移动装置可以便捷地移动到被保护栗的附近。
[0037]入口歧管20被构造成安装至目标栗入口 11。图1示出通过第一安装部24安装至目标栗入口 11的入口歧管20。第一安装部24可以是目标栗专用的部件。排出歧管3