TW201712735A - 高產能多腔室原子層沉積系統及方法 - Google Patents

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Abstract

具有高產能的原子層沉積系統與方法於此被揭示。所述原子層沉積系統使用具有由多個內部腔室隔板定義出多腔室區域之一製程腔室。待加工的晶圓被承載於平台上，平台係在製程腔室殼體下方旋轉，且與製程腔室殼體相隔一微小間隔使晶圓可以在腔室區域間移動。多腔室區域係被隔板以及設置於隔板中的氣閥所分隔，氣閥係可操作地經由間隔而氣體連接於平台表面。部分腔室區域係用以執行原子層沉積製程，其他腔室區域係包含吹洗氣體之過渡區域。部分腔室區域可被用來對通過的晶圓執行一雷射製程或一電漿製程。

Description

高產能多腔室原子層沉積系統及方法
本發明係關於原子層沉積，特別是關於具有高產能之原子層沉積系統及方法。
說明書所引用之任何期刊文獻或專利的整體內容均作為參考文件而成為本說明書的一部分，包含US5,997,963、US6,066,210、US7,833,351、US8,877,300、US20100183825、US20130196078等專利。
原子層沉積（ALD）是一種以一相當精準控制的手段在一基板上沉積一薄膜的方法。沉積製程是透過使用二種或二種以上氣態的化學物質（即「製程氣體」）來控制，並且使上述製程氣體在基板（例如矽晶圓）表面以自我限制的方式連續反應。此連續製程被重複而層層地建構起薄膜，其中每一層均為原子等級。
ALD也被用來形成多種薄膜，例如應用在閘極與電容介電質之二元、三元及四元氧化物，以及應用於互連阻障（interconnect barriers）與電容電極的金屬基化合物。
眾所周知的，ALD製程可以在單一腔室系統中執行。然而，相較於化學氣相沉積或者類似化學氣相製程，原子層沉積相較之下顯得相當緩慢。典型的ALD製程將一第一製程氣體導入單一製程腔室。樣品位在腔室環境中一短暫時間，使其表面暴露於第一製程氣體。典型地，此步驟所需時間少於1秒，且實驗證明事實上僅需數毫秒。
一旦表面吸飽第一製程氣體，第一製程氣體被排出製程腔室。然後惰性氣體流過製程腔室。然後一第二製程氣體導入製程腔室。第二製程氣體與吸飽第一製程氣體之基板的表面反應。在第二製程氣體流入製程腔室前先讓惰性氣體流過製程腔室的目的在於確保所有原先未反應的製程氣體已經被移除。第二製程氣體與吸飽第一製程氣體之基板的表面反應。一旦此第二反應製程完成（數毫秒），第二製程氣體被移除且製程腔室再次以惰性氣體吹掃。然後，第一製程氣體導入製程腔室中，且整個反應序列被重複，直到獲得所需厚度之ALD薄膜為止。
ALD製程之所以慢的基礎理由和基板表面的製程氣體的反應速率無關，此反應十分快。ALD製程費時是因為需要時間來進行導入製程氣體於製程腔室中、排除製程氣體、流入惰性氣體、排出惰性氣體、以及導入下一製程氣體於製程腔室中。事實上是流體力學限制了ALD的產能而非反應速率。每道沉積序列通常費時數秒，但整個循環可能費時數分鐘。
此外，ALD製程昂貴的主要原因是構成ALD薄膜的每道ALD層消耗十分大量的昂貴的製程氣體。典型地，製程腔室遠大於基板。每個循環，製程氣體會被排出。在ALD反應中的製程氣體的真正使用率典型地係只有1%。
為了加速ALD製程，多個ALD腔室可以被使用。或者，可容納多個基版的大腔室可以被使用以執行所謂的批次製程。無論哪一種方法，加速ALD製程以增加基板的產能可以進一步地減少每片基板的成本。特別的是，減少擁有ALD系統（特別是多腔室ALD系統）的成本可以用來減少每片基板的成本。
因此，有必要改善ALD系統及方法以增加產能同時避免會增加系統成本與生產成本的複雜度。
本發明是關於ALD系統及方法，其簡化ALD製程同時也藉由減少使用的製程氣體量來減少ALD製程的成本。ALD系統及方法的概念包含容置製程氣體於製程腔室之多個分隔的腔室區域中，並且移動基板於多個分隔的腔室區域之間，無須自腔室區域中移除製程氣體。
本發明之其中一概念係適用於多腔室原子層沉積系統之製程腔室，用以在多個晶圓上執行原子層沉積。該製程腔室包含：一殼體，具有一內部，該內部藉由複數腔室隔板區分為複數腔室區域，該些隔板設置於該內部中，該殼體具有一開放底部端；一旋轉平台，具有一中心軸及一上表面，該上表面承載該些晶圓，該旋轉平台可操作地被設置而以其上表面相鄰於該開放底部端且與該開放部底端相隔一間隔，其中該旋轉平台係可旋轉以移動該些晶圓於該些腔室區域之間；及複數氣閥，個別地可操作地設置於每一該腔室隔板，其中各該氣閥於該間隔中係與該旋轉平台之上表面以氣體相連因而在相鄰之腔室區域間形成氣體隔板。
本發明之另一概念係上述製程腔室中，該殼體之底部具有一環狀截面。
本發明之另一概念係上述製程腔室中，該間隔係在50微米至500微米之範圍間。
本發明之另一概念係上述製程腔室中，該旋轉平台係設置以在一旋轉速率下旋轉，該旋轉速率係在10 RPM至200 RPM之範圍間。
本發明之另一概念係上述製程腔室中，該些腔室隔板定義出3至8個腔室區域。
本發明之另一概念係上述製程腔室中，各該氣閥包含以下其中一者：一中央吹洗氣體通道，夾設於二真空通道之間；及一中央真空通道，夾設於二吹洗氣體通道之間。
本發明之另一概念係上述製程腔室中，該些腔室區域包含：不相鄰之一第一製程腔室區域與一第二製程腔室區域，各自可操作地連接於一第一製程氣體源與一第二製程氣體源；及不相鄰之一第一非製程腔室區域與一第二非製程腔室區域，可操作地連接於一吹洗氣體源。
本發明之另一概念係上述製程腔室中，更包含一雷射系統，可操作地相對於至少一該腔室區域而設置。
本發明之另一概念係上述製程腔室中，更包含一電漿源系統，可操作地相對於至少一該腔室區域而設置。
本發明之另一概念係上述製程腔室中，各該腔室區域被設置以容納單一晶圓。
本發明之另一概念係上述製程腔室中，各該晶圓具有一厚度THw ，各該腔室區域具有一內部高度H，且10·THW ≤ H ≤ 50·THW 。
本發明之另一概念係上述製程腔室中，該氣閥包含一V-P-V氣體設置或者一P-V-P氣體設置，其中V代表真空，P代表壓力。
本發明之另一概念係一種多腔室原子層沉積系統，包含：如本說明書所述之製程腔室；一製程氣體系統，可操作地連接於至少二該腔室區域；及一吹洗系統，可操作地連接於至少二該腔室區域，且連接於該吹洗系統之該至少二腔室區域係不同於連接於該製程氣體系統之該至少二腔室區域。
本發明之另一概念係上述多腔室原子層沉積系統中，更包含以下其中一者：一雷射系統，可操作地連接於至少一該腔室區域；及一電漿源系統，可操作地連接於至少一該腔室區域。
本發明之另一概念係上述多腔室原子層沉積系統中，該製程氣體系統包含一第一製程氣體供應源與一第二製程氣體供應源，分別含有一第一製程氣體與一第二製程氣體。
本發明之另一概念係上述多腔室原子層沉積系統中，該些腔室區域係由四個腔室區域所構成。
本發明之另一概念係上述多腔室原子層沉積系統中，各該晶圓具有一厚度THw ，各該腔室區域具有一內部高度H，且10·THW ≤ H ≤ 50·THW 。
本發明之另一概念係上述多腔室原子層沉積系統中，該間隔係在50微米至500微米之範圍間。
本發明之另一概念係上述多腔室原子層沉積系統中，各該腔室區域被設置以容納單一晶圓。
本發明之另一概念係一種複數晶圓上執行原子層沉積的方法，各該晶圓具有一表面以形成原子層沉積薄膜於其上。所述方法包含：承載該些晶圓於一平台之一表面，該平台與一製程腔室殼體相隔一間隔G，該間隔G小於或等於500微米，其中該製程腔室殼體包含複數腔室區域；以氣體分隔該些腔室區域；旋轉位於該製程腔室殼體下方之平台以使該些晶圓移動於該些腔室區域之間；及當該些晶圓經過該些腔室區域時，於至少一該腔室區域中執行一原子層沉積製程以形成該原子層沉積薄膜。
本發明之另一概念係上述方法中，旋轉該平台之步驟包含連續地旋轉該平台。
本發明之另一概念係上述方法中，以氣體分隔該些腔室區域的步驟係藉由複數氣閥以氣體通過該間隔G而與該平台之上表面相連。
本發明之另一概念係上述方法中，該氣閥包含一V-P-V氣體設置或者一P-V-P氣體設置，其中V代表真空，P代表壓力。
本發明之另一概念係上述方法中，更包含於一第一腔室區域中執行一第一原子層沉積製程以及於一第二腔室區域中執行一第二原子層沉積製程，其中該第二腔室區域與該第一腔室區域不相鄰。
本發明之另一概念係上述方法中，該平台每一次完整旋轉即可形成一原子層沉積薄膜層於各該晶圓上，且該方法更包含執行該平台的多次完整旋轉以形成由複數原子層沉積薄膜層所堆疊而成之一原子層沉積薄膜。
本發明之另一概念係上述方法中，更包含使該些晶圓經過包含一氣體之至少一腔室區域，且該氣體不會和該些晶圓的表面或該原子層沉積薄膜發生化學反應。
本發明之另一概念係上述方法中，更包含於至少一該腔室區域中執行一雷射製程。
本發明之另一概念係上述方法中，該雷射製程包含形成一靜止線影像，以及相對該線影像移動該晶圓。
本發明之另一概念係上述方法中，該雷射製程係在一製程氣體存在的情況下被執行以執行一雷射強化原子層沉積製程。
本發明之另一概念係上述方法中，更包含於至少一該腔室區域中執行一電漿製程。
本發明之另一概念係上述方法中，該平台的旋轉係在一旋轉速率下被執行，而可以提供各該晶圓在該些腔室區域中有一駐留時間，該駐留時間係在250毫秒至500毫秒之範圍間。
本發明之另一概念係上述方法中，更包含執行該平台的多次旋轉，使該些晶圓可以多次經過每一該腔室區域，藉此形成一原子層沉積薄膜於各該晶圓之表面。
本發明之另一概念係上述方法中，該平台的旋轉係在10 RPM至200 RPM之範圍間之一旋轉速率下而執行。
本發明之另一概念係上述方法中，該旋轉速率係在30 RPM至100 RPM之範圍間。
上述方法的其他概念包含於一或多個腔室區中執行至少一雷射或電漿製程。旋轉平台的旋轉速率只受限於特定製程氣體與晶圓表面之間的反應速率，或者是與在每一完整平台旋轉中形成於晶圓表面之原子層沉積薄膜層之間的反應速率。
其餘特徵以及優點會在以下的實施方式中說明。實施方式的內容以及附圖是令所屬技術領域中具有通常知識者可以了解藉由實施所記載的實施例來理解申請專利範圍。上述說明以及以下實施例僅為例示，並非用以限制本發明。
現請參考本發明之各個不同的實施例，其也在附圖中予以繪示說明。無論何時，在所有圖式中相同或相似元件符號及標記係用以意指相同或相似部件。圖式並非以原比例繪示，且所屬技術領域中具有通常知識者將能理解圖式已經被簡化以繪示本發明之重要概念。
以下所提出的申請專利範圍係構成實施方式的一部份。
在部分圖式中所示之卡式座標僅為參考而不作為關於方向或方位的限制。
以下討論中，用語「製程氣體」可由單一或者多種氣體成分所構成。製程氣體係與基板（晶圓）之表面以及形成於基板表面之ALD薄膜層有反應性的氣體。
以下討論中，「吹洗氣體」係非反應性氣體，例如氮氣或者一或多種不會以任何實質方式和晶圓表面或者形成於晶圓表面之ALD薄膜層反應之惰性氣體。
以下所使用之用語「在P和Q之間」中的P和Q係為數值，且此用語的意義係包含數值P和數值Q。
以下討論中，平台之一完整旋轉係指平台自一起始位置開始旋轉且回到該起始位置，也就是平台旋轉360度。
以下討論中，二種製程氣體111與112係透過實施例進行討論。當通泛地引述「製程氣體」時，為方便起見元件符號111係被使用，且其可被理解這樣的引述可以適用於其他製程氣體112或者是額外的製程氣體。
多腔室 ALD 系統
第1圖為一高產能多腔室ALD系統（系統）10之示意圖。系統10包含製程腔室20，製程腔室20之一實施例係以俯視視角剖面的方式繪示於第2圖中。製程腔室20包含殼體30，殼體30具有側壁32、頂端34以及底端36，其中側壁32具有內表面33。殼體具有中心殼體軸AH。頂端34包含上壁38，底端36則是開放的。在一實施例中，側壁32係為圓柱狀而具有環狀截面。在另一實施例中，殼體30可以具有側壁32，側壁32可以具有任何合理的截面形狀，包含具有多個面，但較佳地係內表面33定義一環狀截面。
製程腔室20之殼體30包含一內部40，內部40具有一高度（內部高度）H，其係量自殼體的頂端34至底端36。內部40包含隔板44，在一實施例中係自中心殼體軸AH輻射地向外延伸。第2圖繪示出一實施例，其中殼體30包含四個隔板44，個別標示為44A、44B、44C及44D。各隔板44包含相對側面45、頂緣46以及底緣48。隔板44在內部40中定義多個腔室區域41。在一實施例中，隔板44被設置以使所有腔室區域41具有實質相同的大小、形狀及體積。四個例示隔板44A至44D定義四個腔室區域41A至41D，如第2圖所示。各隔板44包含一氣閥50，例如四個隔板44A至44D個別具有氣閥50A至50D，如第2圖所示，以下會有較詳細的描述。各隔板具有寬度w，在一實施例中，w係滿足5 mm ≤ w ≤ 25 mm（參照第5A圖，以下會詳細描述）。在一實施例中，各隔板44之相對側面45係為平面。
如下所述，系統10係設置以加工具有厚度THW 以及直徑或寬度Wd 之多個晶圓70。在一實施例中，內部高度H可以被選擇以使腔室區域41在加工晶圓70時可以使用相對少量的製程氣體或吹洗氣體。在一實施例中，內部高度H係滿足5·THW ≤ H ≤ 100·THW 或 10·THW ≤ H ≤ 50·THW 或 10·THW ≤ H ≤ 20·THW 。因此，對於一例示晶圓厚度THW = 750微米，一例示的內部高度H可以在大約1公分至5公分之間。
製程腔室20也可以包含旋轉平台60。第3圖為一例示旋轉平台60之立體圖。旋轉平台60具有上表面62、中心C、穿過中心之中心軸AP、以及半徑R。旋轉平台60之上表面62被設置以承載複數代加工的晶圓70（例如圖示之四個晶圓）。第3圖中的虛線DL顯示四個隔板44可以位在上表面62上方之例示位置，因此一晶圓70位於一腔室區域41中。在一實施例中，旋轉平台60係由靜電夾盤所構成，其用來定位晶圓70並使晶圓70保持平坦。
旋轉平台60鄰設於殼體30之底端36，且沿z軸方向與底端36相間隔而定義一間隔G。在一實施例中，間隔G係在50微米至500微米之範圍間。在一實施例中，間隔G小於1mm。在一實施例中，旋轉平台60之上表面62包含凹部63，每個凹部63的尺寸被調整以容置一晶圓70，因而晶圓70的表面72與旋轉平台60之上表面62位於同一平面或者是位於上表面62之下（如第5A-5D圖所示，以下會詳細討論）。在一實施例中，凹部63被設置以讓晶圓70的表面72和旋轉平台60之上表面62齊平。在一實施例中，殼體30和旋轉平台60二者間至少有其中一個可以沿著z軸移動，使晶圓70可操作地設置於旋轉平台60之上表面62，以及使間隔G可以調整。
第4A圖係為例示晶圓70的立體圖，其包含一上表面（表面）72，其即ALD製程所實施之處，如下所述。各腔室區域41被設置以容置至少一晶圓70，例如至少一直徑100mm的晶圓，或者至少一直徑200mm的晶圓，或者至少一直徑300mm的晶圓，或者至少一直徑450mm的晶圓。在一實施例中，倘若具有直徑Wd =200mm之晶圓70的中心被設置在距離旋轉平台60的中心C大約750mm之處，則總共大約有20片直徑200mm的晶圓可以被承載在旋轉平台60之上表面62上。倘若晶圓的中心被設置在距離旋轉平台60的中心C大約425mm之處，則總共大約有10片直徑200mm的晶圓可以被承載在旋轉平台60之上表面62上。
能承載n片直徑Wd 之晶圓所需的旋轉平台60半徑R可以用以下方程式估算： R=(n )·(Wd )/(2π) + (Wd /2)
第4B圖係為晶圓70之剖面圖，繪示一例示ALD薄膜74，其利用系統10以及本發明所述之方法形成於晶圓70之上表面72。第4B圖之放大插圖繪示出ALD薄膜74係由多個個別的層74L所構成，層74L係在如下所述之每一道ALD沉積製程或循環中所形成。ALD薄膜74之層74L事實上可以是不連續的，如此繪示只是為了以圖來說明ALD薄膜74如何一層接一層地堆疊至一所需厚度THF 。
在一實施例中，旋轉平台60被設置以加熱晶圓70至400o C以促進ALD製程。此加熱能力可以透過例如一或多個加熱元件64可操作地設置於旋轉平台60中或者與旋轉平台60熱接觸來達成，如第3圖所示。
參照第1圖，系統10也包含一製程氣體系統100，可操作地連接於製程腔室20。在一實施例中，製程氣體系統100包含容納有第一製程氣體111之第一製程氣體供應源101，以及容納有第二製程氣體112之第二製程氣體供應源102。額外的製程氣體供應源也可以被使用，取決於所要實施之特定的ALD製程，且製程氣體供應源101及102只是例示。在ALD的技術領域中，製程氣體111及112也常被稱為「前驅物」或「前驅物氣體」。
參照第2圖，在一實施例中，第一製程氣體供應源101係藉由一第一氣體管線121可操作地連接於腔室區域41A，第二製程氣體供應源102係藉由一第二氣體管線122可操作地連接於腔室區域41C。製程氣體系統100也可以包含額外的製程氣體以及額外的氣體管線連接至腔室區域41，例如在使用雷射退火或者使用其他作為ALD製程一部分的其他製程的實施例中，以下會進行討論。
系統10也包含吹洗氣體系統130，其可操作地連接於製程腔室20。吹洗系統130包含容納有吹洗氣體142（例如氮氣或其他惰性氣體）之吹洗氣體供應源132。在第2圖所示之一實施例中，吹洗氣體供應源132係藉由如第2圖所示之吹洗氣體管線152而可操作地連接於腔室區域41B以及41D。吹洗氣體供應源132也藉由額外的吹洗氣體管線152而可操作地連接於位於各隔板44中的氣閥50（例如氣閥50A至50D）。
系統10也包含一真空系統160藉由真空管線162可操作地連接於位於各隔板中的氣閥50。
腔室區域41可以被保持在一實質恆壓，亦即他們不需如傳統ALD系統般必須使特定氣體排出然後再添加回來。相反的，氣體係保持在腔室區域41中且晶圓70藉由殼體30下方之旋轉平台的轉動而移動至不同腔室區域41。這樣一來也相對於位於腔室區域41間之氣閥50形成一輕微壓力差。在一實施例中，此壓力差係為「負」因而促使氣體流入隔板44下方的間隔G且進入氣閥50，又藉由在腔室區域41間產生氣簾而實質上避免氣體流入相鄰腔體區域41。在另一實施例中，壓力差係為「正」因而來自氣閥50之吹洗氣體142的流動阻止相鄰腔室區域41之氣體流入隔板44下方的間隔G中。
因為製程氣體111、112等係保持在他們各自的腔室區域41中而非在製程步驟中被排出，因此系統10實質上減少ALD沉積製程的的成本。如上所述，相當大比例的ALD製程成本和製程氣體111、112有關。在先前技術的系統中，用於直徑200mm之晶圓之製程腔室具有10mm的腔室高度，占據了大約500立方公分的體積，且標稱氣壓係100毫托耳。每一道ALD薄膜層，所有製程氣體均被排出並且替換。對於1000層對來說，相當於2 x 500 cm3 x 1000 x 100 millitorr = 105 cm3 -torr 的昂貴氣體被消耗。於此揭露之系統10以及相關方法中，腔室區域41的體積只被充滿一次，因此大約可以省下1000倍的製程氣體。
再參照第1圖，系統10也包含驅動馬達170，其藉由機械驅動裝置172（例如驅動軸）可操作地連接於旋轉平台60，因而旋轉平台60可相對於其中心軸AP旋轉，如箭頭AR所指。在一實施例中，旋轉平台60之中心軸AP係與中心殼體軸AH同軸，如第1圖所示。
系統10更包含一控制器180，其可操作地連接於氣體系統100、吹洗系統130、真空系統160以及驅動馬達170。控制器180通常設置以控制系統10的操作，例如藉由存放於位於控制器180或者可操作地連接於控制器180之一非暫態之電腦可讀取媒體182中的指令。
第5A圖至第5D圖係旋轉平台60及相鄰隔板44之四個不同的放大x-z剖面圖，相鄰隔板44分隔出相鄰腔室區域41，其繪示出位於隔板44內的氣閥50。氣閥50也可以稱為伯努利閥（Bernoulli valves）。氣閥50可操作地連接於真空系統160以及吹洗系統130，例如藉由包含吹洗氣體管線152以及真空管線162之管路200。氣閥50包含至少一吹洗氣體通道252可操作地連接於至少一吹洗氣體管線152，且包含至少二真空通道262可操作地連接於至少二真空管線162。吹洗氣體通道252以及真空通道262大致沿著z軸自隔板44之頂緣46延伸至底緣48，且其在底緣48處係為開放。
製程腔室20被設置以使各腔室區域41容納一特定氣體，例如一特定製程氣體或者吹洗氣體142。氣閥50以及吹洗氣體通道252以及真空通道262係設置以氣體獨立（pneumatically isolate）於相鄰腔室區域41。各氣閥50係以氣體通過間隔G而與旋轉平台60之上表面62相連，且在相鄰腔室區域41之間形成氣體隔板。
為了實現氣體分隔，在一實施例中，各氣閥50包含至少二真空通道262，個別位於最靠近隔板44之相對側面45。各氣閥50也包含至少一吹洗氣體通道252，位於上述二真空通道262之間（亦即至少一吹洗氣體通道252被夾於二真空通道262之間）。此氣體設置由左至右可被記載為「V-P-V」，其中V代表真空，P代表吹洗或來自至少一吹洗氣體通道252之吹洗氣體的壓力（參照第5A圖）。其中V對應於真空通道262，而P對應於吹洗氣體通道252。有許多不同形式之「V-P-V」氣體設置，其中真空V設置在外側，而一或多個吹洗P以及一或多個其他真空V係位設置在外側之真空V之間。
相鄰腔室區域41之間的氣體分隔盡可能的堅實是較佳的，於此需注意的是氣體分隔並不需要做到完美。在一實施例中，部分來自一腔室區域41之製程氣體111、112可能遷徙至相鄰腔室區域41，且部分吹洗氣體142可能自一腔室區域41遷徙至相鄰的腔室區域41，只要遷徙的氣體的總量不顯著即可。在此，所謂「不顯著」係指沒有實質改變發生在特定腔室區域41內之ALD製程，亦即沒有實質影響最終所形成之ALD薄膜74的品質。如果自一腔室區域41遷徙至另一腔室區域的氣體原子相對於已經存在於腔室區域41中的總氣體來說是少量的話，則對最終ALD薄膜74的形成的衝擊將不顯著。
繪示於第5B圖與第5C圖之例示的氣閥設置具有一大型中央吹洗氣體通道252。從中央吹洗氣體通道252朝任一側往外移動均是V-P-V式的通道設置。因此，自隔板44之左側面45至右側面45的中央吹洗氣體通道252設置定義一氣體設置，所述氣體設置可以是V-P-V-P-V-P-V。此氣體設置標記被包含於第5B圖與第5C圖以方便理解。
第5D圖類似於第5C圖，且繪示出V-P-V-P-V形式的氣體設置，其中中央吹洗氣體通道252被一中央真空通道262所取代，且最內側的二個真空通道262被整合入較大的中央真空通道262。
用於氣閥50之基本的V-P-V形式的氣體設置（即吹洗氣體142被夾於真空之間）允許吹洗氣體142流經中央吹洗氣體通道252而進入間隔G且側向擴散，且隨後在吹洗氣體通道252之各側之間隔G中只有被相鄰的真空通道262提起一小段距離。此外，外側的真空通道262個別地收集來自與其相鄰之腔室區域41的氣體。特別的是，最左側的真空通道262收集來自左側腔室區域41且流入間隔G之第一製程氣體，而最右側的真空通道262收集位於右側腔室區域41且流入間隔G之吹洗氣體。
類似的，第5B圖與第5C圖之V-P-V-P-V-P-V式以及第5D圖之V-P-V-P-V式的設置係以類似的方式操作而提供相鄰腔室區域41額外的氣體隔絕（即以氣體分隔相鄰腔室區域）。特別的是，在V-P-V-P-V-P-V式設置中，最外面的真空通道262係用以個別地移除來自左側腔室區域41之第一製程氣體以及來自右側腔室區域之吹洗氣體142，以及移除來自相鄰之吹洗氣體通道252。
同時，最內側的真空通道262個別地移除自中央吹洗氣體通道252以及其他相鄰吹洗氣體通道252之吹洗氣體142。在吹洗氣體通道252之壓力下而向下流動的吹洗氣體142以及在真空通道262之真空作用下而向上流動的吹洗氣體142及第一製程氣體111造成了氣體的動態循環，因而產生一氣體緩衝或者「氣簾」55，避免有實質量的製程氣體111、112以及吹洗氣體142遷移至相鄰腔室區域41。
一種氣閥50的替代的氣體設置方式係基於P-V-P設置，即吹洗氣體壓力P位於外側，真空V位於內側。第6A圖類似於5A圖且繪示了P-V-P氣體設置。使用吹洗氣體通道252以及真空通道262之不同的P-V-P氣體設置可以類推第5B圖至第5D圖所示的方式來操作，例如P-V-P-V-P-V-P以及P-V-P-V-P。第6B圖類似於第5C圖且繪示氣閥50之另一例示的P-V-P氣體設置。因此，P-V-P設置需要至少二吹洗氣體通道252以及至少一真空通道262。
一般的P-V-P設置典型地將會允許部分吹洗氣體142流入與其相鄰的腔室區域41。於此，吹洗氣體壓力P實質上等於或者略大於與其相鄰之腔室區域41的壓力。在其中一腔室區域41係為吹洗氣體區域之實施例中，來自氣閥50之吹洗氣體142遷徙入吹洗氣體腔室區域41是無關緊要的。在其中一腔室區域41容納有製程氣體111、112之實施例中，進入製程氣體腔室區域41之吹洗氣體142的量並不顯著，因此對所要實施的ALD製程沒有實質影響。另一方面，少量沖洗氣體142遷徙入製程氣體腔室區域41中可以減少或者避免第一製程氣體111流入氣閥50，亦即可以減少昂貴製程氣體的損耗。
一般操作方法
於系統10的一般操作中，晶圓（基板）70設置在旋轉平台60的上表面62且被其所承載，如第3圖所示。晶圓70可以被放置在旋轉平台60上且同時位於凹部63中（參照第5C圖）。驅動馬達被驅動，使旋轉平台60相對於其中心軸AP旋轉。在一實施例中，中心軸AP係與中心殼體軸AH同軸，如第1圖所示。這用以移動晶圓70於相鄰的腔室區域41之間，例如自41Aà41Bà41Cà41Dà41A。因此，在每一旋轉平台60之各個完整旋轉中，一給定晶圓70將被依序循環於腔室區域41之間。在一實施例中，旋轉平台60係以一連續的方式被旋轉，亦即沒有停止。在一實施例中，係以一實質等旋轉速率旋轉。在另一實施例中，旋轉平台60可以在一給定完整旋轉中具有一或多個停止，或者可以使用一可變旋轉速率來旋轉。
因為晶圓70的表面72在幾個毫秒之內就會吸飽第一製程氣體111，旋轉平台60可以非常快速地轉動。舉例來說，如果旋轉平台60以每分鐘60轉（60 RPM，即每秒1轉）來旋轉，晶圓70總共將位在各腔室區域41大約250毫秒（駐留時間），其足以讓晶圓70之表面72飽和。旋轉平台60的一例示旋轉速率範圍係在10 RPM至200 RPM之間或者是在30 RPM至100 RPM之間。
在一實施例中，旋轉平台60的旋轉速率是要讓晶圓70在一給定腔室區域41中的駐留時間落在100毫秒至1000毫秒之間，或者在200毫秒至750毫秒之間，或者在250毫秒至500毫秒之間。在一實施例中，駐留時間的量測係自晶圓70的前緣第一次進入腔室區域41起算，直到晶圓70的後緣離開腔室區域41。需注意的是，因為晶圓70的前緣進入腔室區域41時後緣仍位在腔室區域41外所導致的不均勻加工，會因晶圓70的前緣離開腔室區域41且後緣仍位在腔室區域41內而獲得補償。
在旋轉平台60的旋轉以及晶圓70於腔室區域41之間伴隨的移動的期間，位於隔板44內的氣閥50個別地做為氣體隔離相鄰腔室區域41之氣體隔板，同時允許可讓晶圓70於製程腔室20之殼體30下方移動之一足夠的間隔G。如上所述，此種氣體間隔係藉由因吹洗氣體通道252之壓力所造成之吹洗氣體142的流動，以及審慎使用藉由真空管縣162可操作地連接於真空系統160之真空通道262的真空所達成。如上所述，氣閥50產生可以氣體隔離相鄰腔室區域41之氣簾55。
在一給定腔室區域41中被氣閥50所移除之少量氣體（製程氣體或者吹洗氣體）可以使用相對應的氣體源來補充，以維持腔室區域41的壓力。此法所導致的氣體損失可以藉由調整真空等級以及吹洗起體142的流動以及使間隔G盡可能地小，而被控制在少量。同樣的，如上所述，製程氣體111、112的消耗量可以藉由使用一小的或者是最小的間隔G而保持在低量或者保持在最低量。
在一實施例中，每一相隔腔室區域（例如41A、41C、…）係為製程腔室區域，而其他相隔腔室區域（例如41B、41D、…）則是非製程腔室區域。在一實施例中，製程腔室區域41所容納的氣體不同於非製程腔室區域41所容納的氣體。在一實施例中，非製程腔室區域41的主要目的係用來分隔製程腔室區域41，且提供可讓晶圓70準備進行下一製程的過渡位置。在另一實施例中，腔室區域41B及41D的其中之一或二者可以被設置為製程腔室區域41。
一例示的可被具有四個腔室區域（41A至41D）系統10所執行且用已形成一Al2 O3 薄膜74的ALD製程係揭示於以下之表1中：
另一例示可被具有四個腔室區域（41A至41D）系統10所執行且用已形成一GaN薄膜的ALD製程係揭示於以下之表2中。
系統10並不限於上述實施例之四個腔室區域41，第7A圖類似第2圖，其繪示出一例示製程腔室20之俯視剖面圖，其包含標示為44A至44E之五個隔板44，隔板44定義出標示為41A至41E之五個腔室區域41。於此製程腔室20之實施例中，腔室區域41A、41C及41D可以是製程區域，而腔室區域41B及41E可以是非製程區域。
舉例來說，相鄰製程區域41C及41D可以使用類似的製程氣體111、112，而其中一個製程腔室區域41執行一額外的製程活動，例如加熱、雷射退火、增加另一製程氣體而不需排除原本的製程氣體111、112等。在另一實施例中，製程腔室20可以具有相鄰吹洗腔室區域41，其中一吹洗腔室區域41也具有如下所述之雷射退火能力。
第7B圖類似第7A圖，其繪示出另一製程腔室20的實施例，包含有標示為44A至44F之六個隔板44，定義出六個標示為41A至41F之腔室區域41。於此種六腔室配置中，相間隔的腔室區域41可以是非製程腔室區域，而其他腔室區域41可以是製程腔室區域且個別使用不同的製程氣體111、112。
在另一實施例中，其中二個製程腔室區域41可以個別使用二個不同的製程氣體111、112，且第三個製程腔室區域41可以被用來執行另一製程，例如雷射退火、電漿製程、熱處理等。任何合理數量的腔室區域41可以被使用，例如2至12個腔室區域41或者示3至8個腔室區域41。四個腔室區域41的配置被預期是特別有用的，因為它允許交替的製程腔室區域41被吹洗氣體腔室區域41或者其他非製程氣體處理（例如雷射退火、熱處理等）所分隔。
具有雷射退火之多腔室 ALD 系統
第8圖類似第1圖，其繪是一例示系統10，其選擇性地包含一雷射系統300可操作地相對製程腔室20而設置。雷射系統300包含一雷射310其發射一雷射光312。雷射系統300也可以包含一光束調節光學系統316其調節且塑形雷射光312。雷射系統300也包含一鏡體320其導引雷射光束312至給定腔室區域41中之一想要的位置。在一實施例中，雷射光312被導引穿過殼體30且透過可操作地配置在殼體30內之一視窗39而進入內部40之一想要的腔室區域41中。在另一實施例中，所選的腔室區域41可以包含一內部部分（亦即具有一管體的型態）向上延伸至雷射系統300，藉此雷射光312可以通過並照射晶圓70的表面）。在一實施例中，雷射系統係可操作地連接於控制器180。
雷射光312係被入射晶圓70之表面72或者入射形成於表面72之ALD薄膜74。配置有雷射系統之腔室區域41可以被用來執行雷射強化ALD（LE-ALD）。雷射系統300可以相對於一以上的腔室區域41可操作地配置，使得雷射製程可以在晶圓70通過腔室區域41的循環中被執行超過一次（即可以在旋轉平台60之每一次完整旋轉中執行多雷射製程）。舉例來說，在上述之四腔室區域配置中，兩個吹洗腔室區域（40B與40D）也可以被設置為LE-ALD製程區域。
第9圖為位在一腔室區域41中之晶圓70的立體圖，其繪示出雷射光312形成線影像314於晶圓70之表面72上。在一實施例中，線影像314係靜止不動且在線影像314下方之晶圓70之表面72（或者是形成於其上之ALD薄膜74）沿著箭頭AR所指的方向被掃描以於腔室區域41中執行雷射退火以促進ALD薄膜的成長製程。在一實施例中，腔室區域41可以包含前述吹洗氣體142或者可以包含來自製程氣體系統100之一製程氣體（例如製程氣體111或112），例如選擇一種會和在退火期間或者是在雷射處理製程期間晶圓70的表面72被掃描線影像314所局部加熱的部分起反應的氣體。線影像314係沿著與它的長度方向正交的方向掃瞄。
在一實施例中，線影像314具有一線長度LL 其至少和晶圓70的寬度Wd 一樣大（例如晶圓直徑為200 mm，則L≥200 mm）。線影像也具有一線寬度WL 。線寬度WL 較佳的是能夠讓雷射退火可以在大約1毫秒之內完成。如果旋轉平台60以60 RPM的轉速旋轉，且如果旋轉平台60承載直徑200 mm的晶圓70，則晶圓70大約以4000 mm/sec的速率移動。雷射光312的寬度WL =4 mm將可讓退火時間為1毫秒。在一實施例中，在晶圓70之表面72之線影像314的線長度LL 以及線寬度WL 係由光束調節光學系統316所定義。鏡體320的位置可以被調整，使得雷射光312可以以一選擇角度（例如垂直入射、Brewster角入射等）入射晶圓70之表面72。
使用系統10所執行之一例示雷射退火製程在晶圓70之表面72產生600o C至1000o C之間的一尖峰溫度TS。如果旋轉平台60的溫度為200o C，則雷射光312必須將晶圓70的表面溫度TS提升400o C至800o C。
使用具有波長λ的雷射光312讓雷射光312的輻射可以在雷射退火的熱擴散長度內被吸收也是我們想要的。在1毫秒的退火以及矽晶圓70的條件下，熱擴散長度大約為100微米。因此，吸收長度小於100微米是我們想要的。對於矽晶圓70來說，其隱含雷射波長λ大約必須小於1微米。
讓晶圓70上的每一點具有大約1毫秒的退火時間（即駐留時間）是我們想要的，因為已經證明短時間的高溫退火是產生彈性變形而不是塑性變形。這樣一來，ALD薄膜74以及矽晶圓70是彈性膨脹的。基於此種退火時間需求以及尖峰溫度需求，足夠適當地設計雷射系統300。
需注意的是，在四腔室區域的製程腔室實施例中，腔室區域41A及41C中的一或二個可以是雷射退火製程腔室區域，而腔室區域41B及41D可以是非製程腔室區域。任何製程和非製程腔室區域的組合，只要可望用來實現ALD製程都可以在系統10中被使用。
具有電漿製程之多腔室 ALD 系統
第10圖類似第1圖與第8圖，其繪示系統10之一實施例，其包含一電漿源系統400可操作地相對製程腔室20而設置。電漿源系統400可以可操作地連接於控制器180。第11圖係為發出電漿410之電漿源系統400側上視角的示意圖，電漿410流向位於腔室區域41之晶圓70的表面72。
電漿410包含電漿種類（例如帶電離子，例如氧自由基*）其可以和晶圓70之表面72起化學反應或者是和位於晶圓70之表面72之ALD薄膜層74L。電漿410因為電漿源系統400和晶圓70之表面72之間的壓力差而朝向晶圓70之表面移動。在一實施例中，電漿源系統400可以相對於一或多個腔室區域41可操作地設置。因此，在一實施例中，系統10可以用來於至少一腔室區域41中執行電漿強化ALD（PE-ALD）。在另一實施例中，電漿410可以被用來在製程步驟間清潔晶圓70，例如相對於吹洗或非製程腔室區域41已可操作的配置方式提供電漿源系統400。
產能考量
於此所揭露的系統及方法被設計來提供相對高產能的加工晶圓70。一高產能的實施例係每小時10片或更多的6吋晶圓70，且沉積0.25微米或更多的材料。
現在考量使用上述系統10及相對應的方法及使用表2所揭露的基本製程來形成GaN的例示製程。一GaN晶體晶格具有0.3 nm的尺寸。對於以60 RPM轉速旋轉的旋轉平台60，每小時共有3600循環（即完整旋轉），每個循環沉積一ALD薄膜層74L，因而可以在一小時內長出具有大約1微米之厚度THF 之ALD薄膜74。製程腔室尺寸（例如旋轉平台60的半徑）決定可以放入旋轉平台60之晶圓70的數量，但是旋轉平台60的半徑R可以被做成大到足以在單一旋轉平台60上放入多於20片的6吋晶圓70。這相較於上述例示高產能製程，是二倍晶圓70數量以及四倍薄膜厚度，代表大約8倍的產能改善。
本發明之技術內容已以較佳實施例揭示如上述，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所做些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明之範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧系統
20‧‧‧製程腔室
30‧‧‧殼體
32‧‧‧側壁
33‧‧‧內表面
34‧‧‧頂端
36‧‧‧底端
38‧‧‧上壁
40‧‧‧內部
41（41A、41B、41C、41D、41E、41F）‧‧‧腔室區域
44（44A、44B、44C、44D、44E、44F）‧‧‧隔板
45‧‧‧側面
46‧‧‧頂緣
48‧‧‧底緣
50（50A、50B、50C、50D）‧‧‧氣閥
55‧‧‧氣簾
60‧‧‧旋轉平台
62‧‧‧上表面
64‧‧‧加熱元件
70‧‧‧晶圓
72‧‧‧晶圓的表面
74‧‧‧ALD薄膜
74L‧‧‧層
100‧‧‧製程系統
101‧‧‧第一製程氣體供應源
102‧‧‧第二製程氣體供應源
111‧‧‧第一製程氣體
112‧‧‧第二製程氣體
121‧‧‧第一氣體管線
122‧‧‧第二氣體管線
130‧‧‧吹洗系統
132‧‧‧吹洗氣體供應源
142‧‧‧吹洗氣體
152‧‧‧吹洗氣體管線
160‧‧‧真空系統
162‧‧‧真空管線
170‧‧‧驅動馬達
172‧‧‧機械驅動裝置
180‧‧‧控制器
182‧‧‧非暫態之電腦可讀取媒體
200‧‧‧管路
252‧‧‧吹洗氣體通道
262‧‧‧真空通道
300‧‧‧雷射系統
310‧‧‧雷射
312‧‧‧雷射光
316‧‧‧光束調節光學系統
320‧‧‧鏡體
39‧‧‧視窗
400‧‧‧電漿源系統
410‧‧‧電漿
AH‧‧‧中心殼體軸
AP ‧‧‧中心軸
AR‧‧‧箭頭
C‧‧‧中心
G‧‧‧間隔
H‧‧‧內部高度
P‧‧‧吹洗/吹洗氣體的壓力
R‧‧‧半徑
THW‧‧‧晶圓厚度
V‧‧‧真空
w‧‧‧寬度
Wd‧‧‧晶圓直徑
[第1圖]為根據本發明之一高產能多腔室ALD系統之示意圖； [第2圖]為一例示之包含定義四腔室區域之四隔板之製程腔室的俯視剖面圖； [第3圖]為一例示平台之立體圖，顯示四個晶圓可操作地承載於其上； [第4A圖]為一例示晶圓之立體圖，例示的晶圓包含一表面，每一表面具有使用本發明所述之系統及方法所形成之ALD薄膜； [第4B圖]為第4A圖的剖視圖，包含一ALD薄膜形成於晶圓表面，其中放大插圖顯示自多道ALD薄膜層所形成的ALD薄膜； [第5A-5D圖]為平台的放大剖視圖以及相鄰的隔板，其繪示了用以形成氣體隔板於相鄰的腔室區域之間之隔板內的氣閥的操作； [第6A圖]類似第5A圖，繪示本發明之氣閥之一例示P-V-P氣體設置； [第6B圖]類似第5C圖，繪示本發明之氣閥之另一例示P-V-P氣體設置； [第7A及7B圖]類似第2圖，繪示二不同腔室實施例，包含五個腔室區域（第7A圖）以及六個腔室區域（第7B圖）； [第8圖]類似第1圖，繪示一例示多腔室系統，包含可操作地設置以於至少一腔室區域中執行雷射製程（例如雷射退火、雷射強化ALD等）之一雷射系統； [第9圖]為位於腔室區域中之晶圓的立體圖，繪示出一雷射光形成一線影像於一晶圓表面，其中線影像藉由下方之晶圓的移動而掃過晶圓表面以執行作為整個ALD製程中的一部分的雷射製程； [第10圖]類似第8圖，繪示一例示多腔室ALD系統，包含可操作地設置以於至少一腔室區域中執行電漿製程（例如電漿強化ALD）之一電漿源系統；及 [第11圖]為位於具有雷射製程能力之腔室區域中之一晶圓的放大圖，其繪示電漿自電漿源系統流至晶圓表面。
10‧‧‧系統
20‧‧‧製程腔室
30‧‧‧殼體
32‧‧‧側壁
34‧‧‧頂端
36‧‧‧底端
38‧‧‧上壁
40‧‧‧內部
41‧‧‧腔室區域
44‧‧‧隔板
50‧‧‧氣閥
60‧‧‧旋轉平台
62‧‧‧上表面
100‧‧‧製程系統
101‧‧‧第一製程氣體供應源
102‧‧‧第二製程氣體供應源
111‧‧‧第一製程氣體
112‧‧‧第二製程氣體
121‧‧‧第一氣體管線
122‧‧‧第二氣體管線
130‧‧‧吹洗系統
132‧‧‧吹洗氣體供應源
142‧‧‧吹洗氣體
152‧‧‧吹洗氣體管線
160‧‧‧真空系統
162‧‧‧真空管線
170‧‧‧驅動馬達
172‧‧‧機械驅動裝置
180‧‧‧控制器
182‧‧‧非暫態之電腦可讀取媒體
AH‧‧‧中心殼體軸
AP‧‧‧中心軸
AR‧‧‧箭頭
G‧‧‧間隔
H‧‧‧內部高度

Claims (34)

  1. 一種適用於一多腔室原子層沉積系統之一製程腔室，用以在多個晶圓上執行原子層沉積，該製程腔室包含： 一殼體，具有一內部，該內部藉由複數腔室隔板區分為複數腔室區域，該些隔板設置於該內部中，該殼體具有一開放底部端； 一旋轉平台，具有一中心軸及一上表面，該上表面承載該些晶圓，該旋轉平台可操作地被設置而以其上表面相鄰於該開放底部端且與該開放部底端相隔一間隔，其中該旋轉平台係可旋轉以移動該些晶圓於該些腔室區域之間；及 複數氣閥，個別地可操作地設置於每一該腔室隔板，其中各該氣閥於該間隔中係與該旋轉平台之上表面以氣體相連因而在相鄰之腔室區域間形成氣體隔板。
  2. 如請求項1所述之製程腔室， 其中該殼體之底部具有一環狀截面。
  3. 如請求項1所述之製程腔室， 其中該間隔係在50微米至500微米之範圍間。
  4. 如請求項1所述之製程腔室， 其中該旋轉平台係設置以在一旋轉速率下旋轉，該旋轉速率係在10 RPM至200 RPM之範圍間。
  5. 如請求項1所述之製程腔室， 其中該些腔室隔板定義出3至8個腔室區域。
  6. 如請求項1所述之製程腔室， 其中各該氣閥包含以下其中一者： i)   一中央吹洗氣體通道，夾設於二真空通道之間；及 ii) 一中央真空通道，夾設於二吹洗氣體通道之間。
  7. 如請求項1所述之製程腔室， 其中該些腔室區域包含： 不相鄰之一第一製程腔室區域與一第二製程腔室區域，各自可操作地連接於一第一製程氣體源與一第二製程氣體源；及 不相鄰之一第一非製程腔室區域與一第二非製程腔室區域，可操作地連接於一吹洗氣體源。
  8. 如請求項1所述之製程腔室，更包含一雷射系統，可操作地相對於至少一該腔室區域而設置。
  9. 如請求項1所述之製程腔室，更包含一電漿源系統，可操作地相對於至少一該腔室區域而設置。
  10. 如請求項1所述之製程腔室，其中各該腔室區域被設置以容納單一晶圓。
  11. 如請求項1所述之製程腔室，其中各該晶圓具有一厚度THw ，各該腔室區域具有一內部高度H，且10·THW ≤ H ≤ 50·THW 。
  12. 如請求項1所述之製程腔室，其中該氣閥包含一V-P-V氣體設置或者一P-V-P氣體設置，其中V代表真空，P代表壓力。
  13. 一種多腔室原子層沉積系統，包含： 如請求項1所述之製程腔室； 一製程氣體系統，可操作地連接於至少二該腔室區域；及 一吹洗系統，可操作地連接於至少二該腔室區域，且連接於該吹洗系統之該至少二腔室區域係不同於連接於該製程氣體系統之該至少二腔室區域。
  14. 如請求項13所述之多腔室原子層沉積系統，更包含以下其中一者： i)   一雷射系統，可操作地連接於至少一該腔室區域；及 ii) 一電漿源系統，可操作地連接於至少一該腔室區域。
  15. 如請求項13所述之多腔室原子層沉積系統，其中該製程氣體系統包含一第一製程氣體供應源與一第二製程氣體供應源，分別含有一第一製程氣體與一第二製程氣體。
  16. 如請求項13所述之多腔室原子層沉積系統，其中該些腔室區域係由四個腔室區域所構成。
  17. 如請求項13所述之多腔室原子層沉積系統，其中各該晶圓具有一厚度THw ，各該腔室區域具有一內部高度H，且10·THW ≤ H ≤ 50·THW 。
  18. 如請求項13所述之多腔室原子層沉積系統，其中該間隔係在50微米至500微米之範圍間。
  19. 如請求項13所述之多腔室原子層沉積系統，其中各該腔室區域被設置以容納單一晶圓。
  20. 一種於複數晶圓上執行原子層沉積的方法，各該晶圓具有一表面以形成原子層沉積薄膜於其上，該方法包含： 承載該些晶圓於一平台之一表面，該平台與一製程腔室殼體相隔一間隔G，該間隔G小於或等於500微米，其中該製程腔室殼體包含複數腔室區域； 以氣體分隔該些腔室區域； 旋轉位於該製程腔室殼體下方之平台以使該些晶圓移動於該些腔室區域之間；及 當該些晶圓經過該些腔室區域時，於至少一該腔室區域中執行一原子層沉積製程以形成該原子層沉積薄膜。
  21. 如請求項20所述之方法，其中旋轉該平台之步驟包含連續地旋轉該平台。
  22. 如請求項20所述之方法，其中以氣體分隔該些腔室區域的步驟係藉由複數氣閥以氣體通過該間隔G而與該平台之上表面相連。
  23. 如請求項20所述之方法，其中該氣閥包含一V-P-V氣體設置或者一P-V-P氣體設置，其中V代表真空，P代表壓力。
  24. 如請求項20所述之方法，更包含於一第一腔室區域中執行一第一原子層沉積製程以及於一第二腔室區域中執行一第二原子層沉積製程，其中該第二腔室區域與該第一腔室區域不相鄰。
  25. 如請求項20所述之方法，其中該平台每一次完整旋轉即可形成一原子層沉積薄膜層於各該晶圓上，且該方法更包含執行該平台的多次完整旋轉以形成由複數原子層沉積薄膜層所堆疊而成之一原子層沉積薄膜。
  26. 如請求項25所述之方法，更包含使該些晶圓經過包含一氣體之至少一腔室區域，且該氣體不會和該些晶圓的表面或該原子層沉積薄膜發生化學反應。
  27. 如請求項20所述之方法，更包含於至少一該腔室區域中執行一雷射製程。
  28. 如請求項27所述之方法，其中該雷射製程包含形成一靜止線影像，以及相對該線影像移動該晶圓。
  29. 如請求項27所述之方法，其中該雷射製程係在一製程氣體存在的情況下被執行以執行一雷射強化原子層沉積製程。
  30. 如請求項20所述之方法，更包含於至少一該腔室區域中執行一電漿製程。
  31. 如請求項30所述之方法，其中該平台的旋轉係在一旋轉速率下被執行，而可以提供各該晶圓在該些腔室區域中有一駐留時間，該駐留時間係在250毫秒至500毫秒之範圍間。
  32. 如請求項20所述之方法，更包含執行該平台的多次旋轉，使該些晶圓可以多次經過每一該腔室區域，藉此形成一原子層沉積薄膜於各該晶圓之表面。
  33. 如請求項20所述之方法，其中該平台的旋轉係在10 RPM至200 RPM之範圍間之一旋轉速率下而執行。
  34. 如請求項33所述之方法，其中該旋轉速率係在30 RPM至100 RPM之範圍間。
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