衬底处理装置和方法制造方法及图纸

一种衬底处理装置(100)，包括：反应室(130)；中央处理容积(60)，在该反应室(130)的竖直地取向的中央处理部分(70、72)内，用以将至少一个衬底(50)暴露于该中央处理容积(60)中的自限制表面反应；至少两个横向延伸部(135a、135b)，在该反应室(130)中从该中央处理部分(70、72)横向延伸；以及致动器(201)，被配置为在该(一个或多个)横向延伸部(135a、135b)与该中央处理容积(60)之间可换向地移动至少一个衬底(50)。一个衬底(50)。一个衬底(50)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】衬底处理装置和方法


[0001]本专利技术总体上涉及衬底处理装置和方法。更具体但不排他地，本专利技术涉及等离子体增强原子层沉积(ALD)反应器。

技术介绍

[0002]此部分说明了有用的背景信息，但不承认本文描述的任何技术表示了现有技术。
[0003]在诸如原子层沉积(ALD)的化学沉积方法中，等离子体可以用于为表面反应提供所需的另外的能量。尽管ALD反应器早在几十年前就已经存在，但等离子体增强反应器表示较新的技术。有开发改善的等离子体增强ALD(PEALD)反应器或至少提供现有解决方案的替代方案的持续需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一些实施例的目的是提供一种改善的衬底处理装置，或至少提供现有技术的替代解决方案。
[0005]根据本专利技术的第一个示例方面，提供了一种衬底处理装置，其包括：
[0006]反应室；
[0007]中央处理容积，在反应室的竖直地取向的中央处理部分内，用以将至少一个衬底暴露于中央处理容积中的自限制表面反应；
[0008]至少两个横向延伸部，在反应室中从中央处理部分横向延伸；以及
[0009]致动器，被配置为在(一个或多个)横向延伸部与中央处理容积之间可换向(或可逆)地移动至少一个衬底。
[0010]在一些实施例中，致动器被配置为在至少一个横向延伸部和中央处理容积(由竖直地取向的中央处理部分提供)之间可换向地移动至少一个衬底。
[0011]在一些实施例中，中央处理部分的竖直地取向意味着中央处理部分是竖直地纵向的。在一些实施例中，反应室的竖直地取向的中央处理部分由反应容器(或由反应容器组件)实现。在一些实施例中，反应容器(或组件)包括反应室碗状物。在一些实施例中，反应容器具有围绕竖直旋转轴线的旋转对称性。在一些实施例中，反应容器(或组件)具有从处于衬底处理位置的衬底向上和向下两者的部分。因此，在一些实施例中，反应容器(或组件)从衬底上方延伸到衬底下方(当处于处理位置时)。在一些实施例中，反应容器的水平横截面是圆形的(或圆)。在一些实施例中，反应容器的横截面积在容器的不同高度处是不同的(即，圆形横截面的直径根据截取横截面的点而变化)。在一些实施例中，反应容器或反应容器的一些部分的水平横截面是多边形，例如正方形。
[0012]在一些实施例中，反应容器包括具有作为第一横向延伸部延续的第一导孔(feedthrough)或开口的第一侧壁。在一些实施例中，反应容器包括与第一侧壁相对的第二侧壁，具有作为第二横向延伸部延续的第二导孔或开口。在一些实施例中，反应容器在围绕反应容器的侧壁处包括两个以上的导孔或开口，该导孔或开口作为横向延伸部延续。
[0013]在一些实施例中，与(一个或多个)横向延伸部的底部水平相比，中央处理部分或反应容器延伸得更低。
[0014]在一些实施例中，与(一个或多个)横向延伸部的顶部水平相比，中央处理部分或反应容器延伸得更高。
[0015]在一些实施例中，至少一个衬底被配置为在bei定位在中央处理容积中时，在暴露于自限制表面反应期间保持静止。
[0016]在一些实施例中，该装置包括能量源，该能量源被配置为在中央处理容积中将至少一个衬底暴露于等离子体或辐射形式的另外的能量。
[0017]在一些实施例中，具有另外的能量的连续自饱和(或自限制)表面反应在中央处理容积内部的衬底表面上执行。
[0018]在一些实施例中，反应室被配置为允许至少一个衬底在(一个或多个)横向延伸部与中央处理容积之间可换向地传送。
[0019]在一些实施例中，反应室被配置为允许至少一个衬底在(一个或多个)横向延伸部和中央处理容积之间的可换向传送，而不使至少一个衬底在横向延伸部的区域中被暴露于自限制表面反应。
[0020]在一些实施例中，该装置被配置为处理多个衬底，其中所述多个衬底同时存在于反应室中。
[0021]在一些实施例中，在有限数量的衬底在中央处理容积内被处理时，有限数量的衬底(诸如一个衬底)在处理期间驻留在中央处理容积内，而所述多个衬底中的其余数量的衬底驻留在横向延伸部内。
[0022]在一些实施例中，在反应室内同时处理至少2个、至少4个或至少9个衬底。在一些实施例中，衬底的一部分在反应室的第一部分中被处理，并且衬底的另一部分同时在反应室的另一部分中被处理。
[0023]在一些实施例中，中央处理部分包括仅仅一个用于等离子体(或等离子体反应物)的入口。
[0024]在一些实施例中，中央处理部分包括用于等离子体(或等离子体反应物)的至少一个入口和用于另一个前体(或反应物)(诸如金属前体)的至少一个入口。在一些实施例中，中央处理部分包括光子源和用于另一个前体(或反应物)(诸如金属前体)的至少一个入口。
[0025]在一些实施例中，在没有反应性化学物质进入中央处理容积的时候，仅惰性流体流经由(一个或多个)反应性化学物质的相应(一个或多个)入口进入中央处理容积。
[0026]在一些实施例中，该装置被配置为将中央处理容积衬底中的至少一个暴露于附加能量，同时其他衬底在(一个或多个)横向延伸部中在未利用附加能量的情况下被处理。相应地，在一些实施例中，暴露于附加能量(例如，中央处理容积中的等离子体或辐射)的衬底随后在横向延伸部的区域中时，在不将衬底暴露于附加能量(例如，等离子体或辐射)的情况下在横向延伸部内被处理。
[0027]在一些实施例中，(一个或多个)横向延伸部内的处理包括用惰性流体清洗至少一个衬底表面。
[0028]在一些其他实施例中，横向延伸部内的处理包括将至少一个衬底暴露于(或另一个)前体蒸汽。在一些实施例中，横向延伸部内的处理包括第一横向延伸部中将衬底暴露于
不同于衬底在第二横向延伸部中所暴露于的前体蒸汽。在一些实施例中，该装置被配置为在一个处理循环期间将衬底暴露于至少三种不同的处理气体或前体。在一些实施例中，存在两个以上的横向延伸部，例如，能够通过单独移动衬底而达到两个以上的横向延伸部。在一些实施例中，每个横向延伸部的内部容积和其中的(一个或多个)衬底可以暴露于不同的前体蒸汽(非等离子体气体)。在一些实施例中，中央处理部分中的(一个或多个)衬底暴露于第一反应物(或前体)，第一横向延伸部中的(一个或多个)衬底暴露于另一个反应物(或前体)，并且第二横向延伸部中的(一个或多个)衬底暴露于又一反应物(或前体)。在一些实施例中，中央处理部分中的(一个或多个)衬底连续暴露于第一反应物(或前体)和第二反应物(或前体)。在一些实施例中，暴露于第一反应物和第二反应物中的至少一者包括使用等离子体(或光子)形式的另外的能量。
[0029]在一些实施例中，横向延伸部在其远侧端部包括流体入口。在一些实施例中，从流体入口进入横向延伸部的惰性或活性流体经由中央处理部分的排放连接件(从衬底下方或从衬底水平面下方)从反应室排出。在一些实施例中，横向延伸部中的所有流体入口仅用于惰性流体的入口。
[0030]在一些实施例中，横向延伸部与中央处理部分流体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种衬底处理装置(100)，包括：反应室(130)；中央处理容积(60)，在所述反应室(130)的竖直定向的中央处理部分(70、72)内，用以将至少一个衬底(50)暴露于所述中央处理容积(60)中的自限制表面反应；至少两个横向延伸部(135a、135b)，在所述反应室(130)中从所述中央处理部分(70、72)横向延伸；以及致动器(201)，被配置为在所述横向延伸部(135a、135b)与所述中央处理容积(60)之间可换向地移动至少一个衬底(50)。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个衬底(50)被配置为在被定位在所述中央处理容积(60)中时，在暴露于自限制表面反应期间保持静止。3.根据权利要求1或2所述的装置，包括能量源，所述能量源被配置为将所述至少一个衬底(50)在所述中央处理容积(60)中暴露于等离子体或辐射形式的附加能量。4.根据任一前述权利要求所述的装置，被配置为根据过程序列在所述反应室(130)内处理所述至少一个衬底(50)，所述过程序列包括过程循环或由过程循环组成，其中在单个过程循环中的过程步骤的一部分在所述中央处理容积(60)内执行，而其余部分在所述横向延伸部(135a、135b)内执行。5.根据任一前述权利要求所述的装置，包括所述致动器(201)，所述致动器被配置为将至少一个衬底(50)从所述第一横向延伸部(135a)移动到所述中央处理容积(60)，从所述中央处理容积(60)移动到第二横向延伸部(135b)，并且经由所述中央处理容积(60)从所述第二横向延伸部(135b)返回到所述第一横向延伸部(135a)。6.根据任一前述权利要求所述的装置，其中所述装置(100)被配置为通过单一处理步骤来清洗所述中央处理容积(60)和所述横向延伸部(135a、135b)两者。7.根据任一前述权利要求所述的装置，包括至少部分地围绕所述反应室(130)的外腔室。8.根据任一前述权利要求所述的装置，包括窄通道，所述窄通道在所述中央处理容积(60)与所述横向延伸部(135a、135b)之间的所述接口处。9.根据任一前述权利要求所述的装置，包括在所述中央处理容积(60)中的从顶部到底部的流，并且其中气体从所述中央处理容积(60)的排放被布置在所述衬底(50)下方。10.根据任一前述权利要求所述的装置，其中中央处理部分(70、72)包括向上指向的延续部(70)，所述向上指向的延...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：皮考逊公司，
类型：发明
国别省市：