平行板式串联基板处理工具制造技术

在一些实施方式中，一种串联基板处理工具可以包括：具有多个槽的基板载体，这些槽被构造为当彼此平行的多个基板设置在槽中时保持这些基板；设置成直线布置的第一基板处理模块和第二基板处理模块，其中每个基板处理模块包括外壳和轨道，所述轨道支撑基板载体并且为基板载体提供路径，所述路径用于使所述基板载体直线移动穿过第一基板处理模块和第二基板处理模块；以及设置在第一基板处理模块与第二基板处理模块之间的第一气顶，其中第一气顶包括：第一处理气体导管，用于向第一基板处理模块提供第一处理气体；以及第二处理气体导管，用于向第二基板处理模块提供第二处理气体。

Parallel plate type serial base plate processing tool

In some embodiments, a series of substrate processing tools can include a substrate carrier having a plurality of slots, the slot is configured to hold a substrate when these multiple substrates parallel to each other is arranged in the groove; set the first substrate processing line arrangement module and a second base plate processing module, wherein each of the substrate processing the module includes a housing and a track, the track supporting substrate carrier and provide a path for the substrate carrier, the path to make the substrate carrier linear movement through the first substrate and the second substrate processing module processing module; and disposed on a first substrate and a second substrate processing module processing module between the top of the first gas, which includes the first gas cap treatment: the first air duct for the first processing gas is provided to the first substrate processing module; and a second process gas conduit, for A second processing gas is provided to the second substrate processing module.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容的实施方式大体涉及半导体处理设备。
技术介绍
非晶太阳能电池和多晶太阳能电池在它们将光转换成能量的效率方面受到了限制。单晶高迁移率材料能够具有高得多的效率，但是通常也昂贵得多。常规设备是为具有极限规格和非常高的成本的半导体应用而设计的。然而，这些系统全都具有较高成本，并且无法实现高产量自动化。为了在高产量下实现用于光伏应用的极低成本的外延沉积，本专利技术人相信，除了简单地使一切变得更大以外的变化是需要的。例如，本专利技术人已观察到，单批式反应器在产量上是有限的，同时还具有高材料、消耗品成本以及自动化挑战。还会使用非常高流量的氢、氮、水和前驱物。此外，当生长厚膜时产生大量有害的副产物。连续式反应器已被多次尝试用于外延工艺，但不仅从来不具有生产价值，也未实现对前驱物的良好使用。其主要问题在于膜质量差，本专利技术人认为，这是由于各腔室之间的隔离、工艺期间的金属污染、以及过度维护而造成的。另一方面，单晶片反应器在利用前驱物和功率(电力)方面的效率极低，并且每个晶片的产量较低。另外，单晶片反应器需要复杂的基板处置机制。因此，虽然单晶片反应器可以具有非常高的质量、低金属污染水平、以及良好的厚度均匀性和电阻率，但是为了达成这些结果，每晶片的成本会非常高。因此，本专利技术人已提供了能够提供高前驱物利用率、简单自动化、较低成本和具有高产量和工艺质量的相对简单的反应器设计中的一些或全部的基板处理工具的实施方式。
技术实现思路
本文中提供了一种串联(inline)基板处理工具以及所述串联基板处理工具的方法或用途。在一些实施方式中，一种串联基板处理工具可以包括：基板载体，载体具有多个槽，这些槽被构造为当彼此平行的多个基板设置在槽中时保持这些基板；第一基板处理模块和第二基板处理模块，所述第一基板处理模块和所述第二基板处理模块设置成直线布置，其中每个基板处理模块包括外壳和轨道，所述轨道支撑基板载体并且为基板载体提供路径，所述路径用于使所述基板载体直线移动穿过第一基板处理模块和第二基板处理模块；以及第一气顶，设置在第一基板处理模块与第二基板处理模块之间，其中第一气顶包括：第一处理气体导管，用于向第一基板处理模块提供第一处理气体；以及第二处理气体导管，用于向第二基板处理模块提供第二处理气体。在一些实施方式中，一种基板支撑载体可以包括：两个载体支撑壁；第一基板支撑架，设置在两个载体支撑壁之间并耦接到两个载体支撑壁，所述第一基板支撑架具有多个槽，这些槽被构造为当彼此平行的第一多个基板设置在槽中时保持这些基板；第二基板支撑架，设置在所述两个载体支撑壁之间并耦接到所述两个载体支撑壁，所述第二基板支撑架具有多个槽，这些槽被构造为保持平行于第一多个基板的第二多个基板；以及中心对准架，设置在两个载体支撑壁之间并耦接到两个载体支撑壁，所述中心对准架被构造以对准所述第一多个基板与第二多个基板。在一些实施方式中，一种在串联外延沉积工具中将材料沉积在多个基板上的方法可以包括：将基板载体提供到多个模块中的第一模块，基板载体具有设置在所述基板载体中的第一组平行基板；经由气顶中的第一处理气体导管将向第一模块提供第一气体以在第一模块中对第一组基板执行外延沉积工艺的第一步骤，其中第一气体在第一方向上流过第一组基板中每一个基板的至少一个表面；将基板载体移动到多个模块中的第二模块；以及经由气顶中的第二处理气体导管向第二模块提供第二气体以在第二模块中对第一组基板执行外延沉积工艺的第二步骤，其中第二气体在第二方向上流过第一组基板中每一个基板的至少一个表面，其中第二方向与第一方向相反。本公开内容的其它和另外的实施方式描述如下。附图说明可参考附图中描绘的本公开内容的说明性的实施方式来理解本公开内容的实施方式(以上简要概述的内容和以下更详细讨论的内容)。然而，应当注意，附图仅说明了本公开内容的典型实施方式，并且因此不应被视对本公开内容的保护范围的限制，因为本公开内容可允许其它等效实施方式。图1描绘根据本公开内容的一些实施方式的串联基板处理工具。图2是根据本公开内容的一些实施方式的串联基板处理工具的模块的剖视图。图3是根据本公开内容的一些实施方式的串联基板处理工具的模块。图4A描绘根据本公开内容的一些实施方式的用于串联基板处理工具中的示例性的垂直平行板式基板处理模块的等距视图。图4B描绘根据本公开内容的一些实施方式的用于串联基板处理工具中的垂直平行板式基板处理模块的示例性的轨道的等距视图。图4C描绘根据本公开内容的一些实施方式的用于串联基板处理工具中的示例性的垂直平行板式基板处理模块的局部等距视图。图4D描绘根据本公开内容的一些实施方式的用于向串联基板处理工具中的一个或多个垂直平行板式基板处理模块提供处理气体、隔离气体和/或净化气体串联的气顶。图5描绘根据本公开内容的一些实施方式的用于串联基板处理工具中的示例性的水平平行板式基板处理模块的等距视图。图6描绘根据本公开内容的一些实施方式的可与串联基板处理工具一起使用的示例性的载体。图7是根据本公开内容的一些实施方式的在串联外延沉积工具中将材料沉积在多个基板上的方法。为了促进理解，已尽可能使用相同附图标记指定各图共有的相同元件。附图未按比例绘制，并且为了清楚起见，可以进行简化。应预见到，一个实施方式的元素和特征可有益地并入其它实施方式，而无需进一步叙述。具体实施方式本文中提供了转位(indexed)串联基板处理工具的实施方式及其使用方法。和用于执行多步骤基板工艺的常规基板处理工具相比，本专利技术的串联基板处理工具有利地提供了成本有效且简单的可制造性以及能量和成本的有效使用。虽然没有限制范围，但是本专利技术人相信，本专利技术的串联基板处理工具可特别有利于处理较大尺寸的基板，例如，诸如450mm和更大的半导体基板、光伏应用、玻璃面板基板或类似物。在符合本公开内容的一些实施方式中，本文描述的平行板式交替流动(AlternatingFlow；AF)步骤和生长系统通过提供多个平行板辐射腔(radiantcavity)有利地提高了外延反应器处理中的产量，所述多个平行板辐射腔在小反应区内的支持高密度基板，以提高气体的利用率、优化功率使用并最小化腔室内的不希望的沉积。图1是根据本公开内容的一些实施方式的串联基板处理工具100。串联基板处理工具100通常可以被构造为对用于半导体应用的基板上执行任何工艺。例如，在一些实施方式中，串联基板处理工具100可以被构造为执行一个或多个沉积工艺，诸如外延沉积工艺。串联基板处理工具100通常包括多个模块112(表示为第一模块102A、第二模块102B、第三模块102C、第四模块102D、第五模块102E、第六模块102F和第七模块102G)，这些模块以直线布置耦接在一起成。在一些实施方式中，两组或更多组的模块112和112'可以经由传送腔室150或者滚道(raceway)耦接在一起，所述传送腔室150或滚道被构造为在每组模块之间传送基板载体。基板可以按照箭头122和122'的指示方向移动穿过串联基板处理工具100。在一些实施方式中，一个或多个基板可以设置在基板载体(例如下文参考图4A、图5和图6描述的基板载体404、504和600)上，以促进一个或多个基板移动穿过串联基板处理工具100。多个模块112中的每个模块可以单独本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串联基板处理工具，包括：基板载体，具有多个槽，这些槽被构造为当彼此平行的多个基板设置在这些槽中时保持这些基板；第一基板处理模块和第二基板处理模块，所述第一基板处理模块和第二基板处理模块被设置成直线布置，其中每个基板处理模块包括外壳和轨道，所述轨道支撑所述基板载体并且为所述基板载体提供路径，所述路径用于使所述基板载体直线移动穿过所述第一基板处理模块和所述第二基板处理模块；以及第一气顶，设置在所述第一基板处理模块与所述第二基板处理模块之间，其中所述第一气顶包括：第一处理气体导管，用于将第一处理气体提供给所述第一基板处理模块；以及第二处理气体导管，用于将第二处理气体提供给所述第二基板处理模块。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.19 US 62/052,9551.一种串联基板处理工具，包括：基板载体，具有多个槽，这些槽被构造为当彼此平行的多个基板设置在这些槽中时保持这些基板；第一基板处理模块和第二基板处理模块，所述第一基板处理模块和第二基板处理模块被设置成直线布置，其中每个基板处理模块包括外壳和轨道，所述轨道支撑所述基板载体并且为所述基板载体提供路径，所述路径用于使所述基板载体直线移动穿过所述第一基板处理模块和所述第二基板处理模块；以及第一气顶，设置在所述第一基板处理模块与所述第二基板处理模块之间，其中所述第一气顶包括：第一处理气体导管，用于将第一处理气体提供给所述第一基板处理模块；以及第二处理气体导管，用于将第二处理气体提供给所述第二基板处理模块。2.如权利要求1所述的串联基板处理工具，其中所述第一气顶进一步包括隔离气体导管，用于在所述第一基板处理模块与所述第二基板处理模块之间提供隔离气体。3.如权利要求2所述的串联基板处理工具，进一步包括：第二气顶，设置在所述第一基板处理模块与所述第二基板处理模块之间并与所述第一气顶相对，其中所述第二气顶包括：第一处理气体导管，用于将所述第一处理气体提供给所述第一基板处理模块；第二处理气体导管，用于将所述第二处理气体提供给所述第二基板处理模块；以及隔离气体导管，被构造为当所述第一气顶提供所述隔离气体时将所述隔离气体排出。4.如权利要求3所述的串联基板处理工具，进一步包括：夹环，用于将所述第一气顶和所述第二气顶耦接到所述第一基板处理模块和所述第二基板处理模块以形成所述串联基板处理工具的连续部分。5.如权利要求1至4中任一项所述的串联基板处理工具，其中所述第一基板处理模块和所述第二基板处理模块分别包括：窗口，设置在所述外壳内，以允许向所述外壳中提供辐射热量；以及多个加热灯，耦接到所述外壳的一侧以通过所述窗口向所述外壳中提供辐射热量。6.如权利要求5所述的串联基板处理工具，其中所述窗口是所述基板载体能够通过的矩形石英管。7.如权利要求6所述的串联基板处理工具，其中所述轨道被设置为靠近所述矩形石英管的底部部分。8.如权利要求5所述的串联基板处理工具，其中所述第一气顶进一步包括窗口净化气体导管，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：布莱恩·H·伯罗斯，尼力什·巴古拉，苏迈德·阿查亚，巴扈巴利·乌帕德亚，兰斯·A·斯卡德尔，罗杰·N·安德森，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US