CN103189543A - 用于在大衬底上执行原子层沉积的具有多个分段的延伸反应器组件 - Google Patents

用于在大衬底上执行原子层沉积的具有多个分段的延伸反应器组件 Download PDF

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Abstract

一种在用于在大衬底上执行原子层沉积(ALD)的沉积设备中的伸长反应器组件。伸长反应器组件包括一个或者多个注入器和/或游离基反应器。每个注入器或者游离基反应器在衬底穿过注入器或者游离基反应器时向衬底上注入气体或者游离基作为ALD工艺的部分。每个注入器或者游离基反应器包括多个分段，其中至少两个分段具有不同截面配置。通过在注入器或者游离基反应器中提供不同分段，注入器或者游离基反应器可以在衬底之上更均匀注入其它或者游离基。每个注入器或者游离基反应器可以包括用于在沉积设备以外排出过量气体或者游离基的多于一个出口。

Description

用于在大衬底上执行原子层沉积的具有多个分段的延伸反应器组件
技术领域
本发明涉及一种用于使用原子层沉积(ALD)在衬底上沉积一个或者多个材料层的沉积装置。
背景技术
原子层沉积(ALD)是用于在衬底上沉积一个或者多个材料层的薄膜沉积技术。ALD使用两种类型的化学物，一种是源前体而另一种是反应物前体。一般而言，ALD包括四个阶段：(i)注入源前体，(ii)去除源前体的物理吸收层，(iii)注入反应物前体以及(iv)去除反应物前体的物理吸收层。ALD可以是在可以获得所需厚度的层之前可能需要延长的时间量或者许多重复的缓慢过程。因此，为了加速过程，如在公开号为2009/0165715的美国专利申请中描述的具有单元模块的蒸汽沉积反应器(所谓的线性注入器)或者其它相似设备可以用来加速ALD工艺。单元模块包括用于源材料的注入单元和排放单元(源模块)以及用于反应物的注入单元和排放单元(反应物模块)。
常规ALD蒸汽沉积室具有用于在衬底上沉积ALD层的一组或者多组反应器。由于衬底在反应器以下穿过，所以衬底暴露于源前体、吹扫气体和反应物前体。在衬底上沉积的源前体分子与反应物前体分子反应，或者源前体分子替换为反应物前体分子以在衬底上沉积材料层。在使衬底暴露于源前体或者反应物前体之后，衬底可以暴露于吹扫气体以从衬底去除过量源前体分子或者反应物前体分子。
发明内容
实施例涉及一种在反应器组件中的游离基(radical)反应器，该游离基反应器包括与衬底被装配于其上的基座相邻放置的本体。本体形成有沿着游离基反应器的长度延伸第一距离的第一反应器分段中的第一等离子体室和沿着游离基反应器的长度延伸第二距离的第二反应器分段中的第二等离子体室。第一内电极在第一等离子体室内延伸。第一内电极通过跨第一内电极和第一外电极施加电压差在第一等离子体室内生成第一气体的游离基。第二内电极在第二等离子体室内延伸。第二内电极通过跨第二内电极和第二外电极施加电压差在第二等离子体室内生成第一气体的游离基。
在一个实施例中，本体还形成有注入室、收缩区和至少一个出口。注入室连接到第一等离子体室和第二等离子体室以接收游离基。从注入室向衬底上注入游离基。收缩区具有比注入室的高度更低的高度。至少一个出口连接到收缩区。至少一个出口从反应器组件排出游离基。
在一个实施例中，第一等离子体室形成于注入室的一侧，并且第二等离子体室形成于注入室的另一侧。
在一个实施例中，本体还形成有第一反应器分段中的第一反应器通道和第二反应器分段中的第二反应器通道。第一反应器通道经由第一管道连接到气体源，并且第二反应器通道经由与第一管道分开的第二管道连接到气体源。
在一个实施例中，本体还形成有用于从反应器组件排出游离基的至少两个出口。至少两个出口的内表面在两个出口之间接合。
在一个实施例中，反应器组件还包括注入器，该注入器形成有第一注入器通道、第二注入器通道、室和收缩区。第一注入器通道放置于注入器的第一注入器分段中用于经由第一管道接收第二气体。第二注入器通道放置于注入器的第二注入器分段中经由第二管道接收第二气体。室连接到用于接收气体并且向衬底上注入气体的第一注入器通道和第二注入器通道、用于从反应器组件排出气体的至少一个出口、以及将室连接到至少一个出口的收缩区。收缩区具有比注入室的高度更低的高度。
在一个实施例中，第一注入器通道形成于注入器室的一侧，并且第二注入器通道形成于室的相反侧。
在一个实施例中，反应器组件的有效长度大于衬底的宽度。
在一个实施例中，第一内电极包括芯和外层。芯由第一材料制成，该第一材料具有与外层的第二材料相比的更高传导率。
在一个实施例中，第一材料包括铜、银或者其合金；并且第二材料包括不锈钢、基于奥氏体镍-铬的超合金或者镍钢合金。
实施例也涉及一种用于使用原子层沉积(ALD)在衬底上沉积一个或者多个材料层的沉积装置。该沉积装置包括基座、游离基反应器和致动器。基座装配有衬底。游离基反应器包括与基座相邻放置的本体。本体形成有游离基反应器的纵向延伸第一距离的第一反应器分段中的第一等离子体室和纵向延伸第二距离的第二反应器分段中的第二等离子体室。第一内电极在第一等离子体室内延伸。第一内电极通过跨第一内电极和第一外电极施加电压差在第一等离子体室内生成第一气体的游离基。第二内电极在第二等离子体室内延伸。第二内电极通过跨第二内电极和第二外电极施加电压差在第二等离子体室内生成第一气体的游离基。致动器引起在基座与游离基反应器之间的相对移动。
附图说明
图1是根据一个实施例的线性沉积设备的截面图。
图2是根据一个实施例的线性沉积设备的透视图。
图3是根据一个实施例的旋转沉积设备的透视图。
图4是根据一个实施例的反应器组件的透视图。
图5是根据一个实施例的反应器组件的俯视图。
图6是根据一个实施例的沿着图4的线A-A’或者线B-B’截取的反应器组件的截面图。
图7是根据一个实施例的沿着图5的线C-C’截取的反应器组件的截面图。
图8是根据一个实施例的沿着图5的线D-D’截取的反应器组件的截面图。
图9是根据一个实施例的沿着图5的线E-E’截取的反应器组件的截面图。
图10是根据另一实施例的反应器组件的俯视图。
图11是图示根据一个实施例的内电极的图。
具体实施方式
这里参照附图描述实施例。然而可以用许多不同形式实现这里公开的原理并且不应解释这些原理为限于这里阐述的实施例。在描述中可以省略众所周知的特征和技术的细节以免不必要地模糊实施例的特征。
在附图中，附图中的相似标号表示相似元件。为了清楚，可以夸大附图的形状、尺寸和区域等。
实施例涉及一种用于在宽衬底上执行原子层沉积(ALD)的沉积设备中的伸长反应器组件。伸长反应器组件包括一个或者多个注入器和/或游离基反应器。作为ALD工艺的一部分，每个注入器或者游离基反应器在衬底穿过注入器或者游离基反应器时向衬底上注入气体或者游离基。每个注入器或者游离基反应器包括多个分段，其中至少两个分段具有不同截面配置。不同分段经由不同管道(例如导管)接收气体。通过在注入器或者游离基反应器中提供不同分段，注入器或者游离基反应器可以在衬底之上更均匀注入气体或者游离基。每个注入器或者游离基反应器可以包括用于在沉积设备以外排出过量气体或者游离基的多于一个出口。
图1是根据一个实施例的线性沉积设备100的截面图。图2是图1的线性沉积设备100(无室壁110以便于说明)的透视图。线性沉积设备100可以包括支撑柱118、处理室110和反应器组件136以及其它部件。反应器组件136可以包括注入器和游离基反应器中的一个或者多个。每个注入器模块向衬底120上注入源前体、反应物前体、吹扫气体或者这些材料的组合。游离基可以充当源前体、反应物前体或者用于处理衬底120的表面的材料。
可以在真空状态中维持壁110包围的处理室以防止污染物影响沉积工艺。处理室包含接收衬底120的基座128。基座128放置于用于滑动移动的支撑板124上。支撑板124可以包括用于控制衬底120的温度的温度控制器(例如加热器或者冷却器)。线性沉积设备100也可以包括有助于向基座128上加载衬底120或者从基座128卸装衬底120的升降销(lift pin)(未示出)。
在一个实施例中，基座128固着至托架210，托架210沿具有形成于其上的螺杆的延伸棒138移动。托架210具有在它们的接收延伸棒138的孔中形成的对应螺杆。延伸棒138固着到马达114的主轴，因此延伸棒138在马达114的主轴旋转时旋转。延伸棒138的旋转使托架210(并且因此使基座128)在支撑板124上产生线性移动。通过控制马达114的速度和旋转方向，可以控制基座128的线性移动的速度和方向。马达114和延伸棒138的使用仅为用于移动基座128的机制的例子。可以使用移动基座128的各种其它方式(例如在基座128的底部、顶部或者侧部上使用齿轮和小齿轮)。另外，基座128可以保持静止并且可以移动反应器组件136而不是移动基座128。
图3是根据一个实施例的旋转沉积设备300的透视图。根据另一实施例，旋转沉积设备300可以用来执行沉积工艺而不是使用图1的线性沉积设备100。旋转沉积设备300可以包括反应器320、334、364、368(这里统称为“反应器组件”)、基座318和包围这些部件的容器324以及其它部件。基座318适当地固着衬底314。反应器组件放置于衬底314和基座314上方。基座318或者反应器组件旋转以使衬底314受到不同工艺。
反应器320、334、364、368中的一个或者多个经由入口330连接到气体导管以接收源前体、反应器前体、吹扫气体和/或其它材料。气体导管提供的材料可以(i)由反应器320、334、364、368直接、(ii)在反应器320、334、364、368以内的室中混合之后或者(iii)在由反应器320、334、364、368内生成的等离子体转换成游离基之后向衬底314上注入。在向衬底314上注入材料之后，可以经过出口330排放多余材料。
可以在沉积设备(诸如线性沉积设备100、旋转沉积设备300或者其它类型的沉积设备)中使用这里描述的反应器组件的实施例。图4是反应器组件136的例子，该反应器组件包括串接放置的注入器402和游离基反应器404。伸长注入器402和游离基反应器404二者以覆盖衬底120的宽度。装配有衬底120的基座128在两个方向(即图4中的右和左方向)上往复以使衬底120暴露于注入器402和游离基反应器404注入的气体和/或游离基。虽然在图4中仅图示一个注入器402和一个游离基反应器404，但是可以在线性沉积设备100中提供多得多的注入器和/或游离基反应器。也有可能在线性沉积设备100中仅提供游离基反应器402或者注入器404。
注入器402经过导管(例如导管424和图5中所示导管512)接收气体，并且在基座128在注入器424下方移动时向衬底120上注入气体。注入的气体可以是源气体、反应物气体、吹扫气体或者其组合。在向衬底120上注入之后，经由出口410、412排出注入器402中的过量气体。出口410、412连接到导管(未示出)以在线性沉积设备100以外排出过量气体。如下文参照图5具体描述的那样，注入器402包括具有不同截面配置并且连接到不同注入导管的两个分段。通过提供两个出口410、412，可以更有效去除注入器402中的过量气体。
游离基反应器404经由导管(未示出)接收气体并且具有两个分段和分离的内电极，这些分段具有不同截面配置。通道形成于游离基反应器404的本体中以向等离子体室输送接收的气体。两个内电极跨游离基反应器404延伸近似一半并且经由接线432连接到电压源(未示出)或者接地(未示出)。如下文参照图8和图9具体描述的那样，内电极放置于等离子体室以内。游离基反应器404中的外电极连接到接地或者电压源。在一个实施例中，游离基反应器404的传导本体充当外电极。出口416、420形成于游离基反应器404的本体中以排出过量游离基和/或其它(在从沉积设备100向衬底120上注入期间、之前或者之后恢复至不活跃状态)。出口416、420连接到导管(未示出)以在线性沉积设备100以外排放过量游离基和/或气体。通过提供两个出口416、420，尽管游离基反应器404的长度较长，但仍然可以更有效去除游离基反应器404中的过量气体。
如图4中所示，反应器组件的有效长度L2比衬底120的宽度长W1+W2。有效长度L2是指跨如下反应器组件的长度，在该反应器组件中用预定义质量水平对衬底120执行ALD处理。可以表示预定义质量水平为衬底上沉积的层的特性或者性质。由于在反应器组件的侧边缘未以均匀和一致方式执行沉积，所以有效长度往往比反应器组件的实际长度L1更短。在一个实施例中，衬底具有500mm或者更多的宽度。
图5是根据一个实施例的反应器组件(即注入器402和游离基反应器404)的俯视图。注入器402具有两个注入器分段501、503，这些注入器分段具有不同截面配置。注入器402在注入器分段501中的本体602(见图6)形成有连接到导管512用于从气体源接收气体的通道516。通道516经由孔532连接到注入器室513以接收气体。类似地，注入器402的分段503形成有连接到导管424用于从气体源接收气体(经由导管512供应的相同气体)的通道522。通道522经由孔533连接到注入器室513。下文参照图8和图9具体描述通道516、522、孔532、533和注入器室513的连接关系。通过经由多个导管和通道向注入器室513中提供气体，可以遍及注入器室513在注入器室513中均匀分布气体。
类似地，游离基反应器404具有两个反应器分段505、507，这些反应器分段具有不同截面配置。游离基反应器404的本体606(见图6)形成有连接到导管714A、714B(见图7)用于从气体源接收气体的通道510、518。通道510连接到也形成于本体606的反应器分段505中的等离子体室(由图7和图8中的标号718指示)。内电极504在等离子体室718内跨游离基反应器404的长度延伸近似一半以与外电极(由图8中的标号820指示)结合在跨电极504、820施加电压差时在等离子体室718内生成等离子体。通道518连接到形成于本体606的反应器分段507中的等离子体室(由图7和图9中的标号720指示)。内电极432在等离子体室720内跨游离基反应器404的长度延伸近似一半以与外电极(由图9中的标号904指示)结合在跨电极432、904施加电压差时在等离子体室720内生成等离子体。通过在游离基反应器404的本体606中提供两个分开的等离子体室828、720，可以跨游离基反应器404的长度更均匀生成气体的游离基。
图6是根据一个实施例的沿着图4的线A-A’或者B-B’截取的注入器402或者游离基反应器404的截面图。注入器404具有本体602，该本体具有形成于其上的出口410、412。出口410、412是与本体602的下中心分段邻接的腔。出口410、412的底部部分618基本上跨注入器402的长度延伸，而出口410、412的上部分612、614较小以用于连接到排出导管。出口410和412具有通过在游离基反应器404的中下部分形成弯曲来平滑接合的轮廓内表面640、644。
至于游离基反应器404，游离基反应器404具有本体606，该本体具有形成于其上的出口416、420。出口416、420是在本体606的中心分段邻接的腔。出口416、420的底部部分618基本上跨游离基反应器404的长度延伸，而出口416、420的上部分612、614较小以用于连接到排出导管。出口416和420具有在游离基反应器404的中间周围平滑接合的轮廓内表面642、644。
随着注入器402或者游离基反应器404的长度增加，可以减少在注入器402或者游离基反应器404内的真空传导率。真空传导率的减少造成排出在注入器402或者游离基反应器404中剩余的气体或者游离基的效率减少。通过提供多个出口，可以增强真空传导率。这有助于气体或者游离基从注入器402或者游离基反应器404的更高效排出。
虽然在注入器402和游离基反应器404中仅示出两个出口，但是可以根据注入器402或者游离基反应器404的长度在注入器402和游离基反应器404中形成多于两个出口。
图7是根据一个实施例的沿着图5的线C-C’截取的反应器组件中的游离基反应器404的截面图。游离基反应器404具有两个内电极428、504，每个内电极跨游离基反应器404的长度延伸近似一半。内电极428放置于等离子体室720中并且由端帽702和保持器(未示出)固着。类似地，内电极504放置于等离子体室718中并且也固着到端帽722和保持器710。端帽702、722和保持器(例如保持器710)由绝缘材料(诸如陶瓷)制成以防止在游离基反应器404的内电极428、504与本体606之间短接。构造保持器(例如保持器710)以在允许内电极428、504的热膨胀之时保持内电极428、504。端帽702、722由螺杆固着到游离基反应器404的本体606。接线432、730将内电极432、504的末端706、726连接到电压源。
在游离基反应器404的操作期间，经由导管714A、714B向通道510、518中注入气体。气体经由孔540、544流入等离子体室718、720。在等离子体室718、720中生成等离子体从而产生气体的游离基。然后经由缝734、738向形成于游离基反应器404的底部部分上的注入室560中注入游离基。
图8是根据一个实施例的在注入器分段501、505沿着图5的线D-D’截取的反应器组件的截面图。在图8的实施例中，沿着平面F-F”对准通道514和孔532。平面F-F”在相对于竖直平面F-F’的角度α向右侧倾斜。在经由通道515和孔532向注入室513中注入气体之后，气体朝着衬底120下行并且与衬底120发生接触。然后气体流过收缩区840，在这期间从衬底120去除过量材料(例如物理吸附的源或者反应物前体)。经由出口412在游离基反应器以外排出过量气体。
类似地，沿着平面G-G”对准通道510、孔540、等离子体室718和内电极504。平面G-G”在相对于竖直平面G-G’的角度β倾斜。角度α和β可以具有相同或者不同幅度。
通过跨内电极504和外电极820施加电压差将经由通道510和孔540向等离子体室718中注入的气体转换成游离基。生成的游离基经由缝734向注入室560中行进。在注入室560内，游离基朝着衬底120移动并且与衬底120发生接触。游离基可以充当源前体、反应物前体或者充当对衬底120的表面处理材料。剩余游离基(和/或恢复至不活跃状态的气体)穿过收缩区844并且经由出口420排出。
图9是根据一个实施例的在分段503、507沿着图5的线E-E’截取的反应器组件的截面图。在图9的实施例中，沿着平面H-H”对准通道515和孔533。平面H-H”在相对于竖直平面H-H’的角度α’向左侧倾斜。在经由通道515和孔533向注入室514中注入气体之后，气体朝着衬底120下行并且与衬底120发生接触。然后，气体流过收缩区840并且经由出口410从反应器组件去除。
沿着平面I-I”对准通道518、孔544、等离子体室720和内电极432。平面I-I”在相对于竖直平面I-I’的角度β’倾斜。在注入室560内，游离基朝着衬底120移动并且与衬底120发生接触。游离基可以充当源前体、反应物前体或者充当对衬底120的表面处理材料。剩余游离基(和/或恢复至不活跃状态的气体)穿过收缩区844并且经由出420排出。角度α’和β’可以具有相同或者不同幅度。
上文参照图4至图9描述的实施例仅为示例。可以对实施例进行各种修改或者变更。例如孔540、544、836、908无需在相同平面中与通道510、518、514、515对准。除了孔或者缝之外的穿孔也可以用来向衬底120输送气体或者游离基。注入室514、560可以具有除了图8和图9中所示形状之外的各种其它形状。另外，出口可以形成于注入器或者游离基反应器的两侧(左和右侧上)上而不是仅在一侧(例如如图8和9中所示右侧上)上提供。
在一个实施例中，反应器组件通过让注入器402向衬底120上注入三甲基铝(TMA)作为源前体并且游离基反应器404向衬底上注入N2O或者O2的游离基作为反应物前体在衬底120上沉淀剂Al2O3层。各种其它材料可以用作源前体和反应物前体以在衬底上沉积其它材料。
图10是根据另一实施例的反应器组件1000的俯视图。反应器组件1000与除了将注入器和游离基组件划分成三个分离的分段之外与上文参照图4至图9描述的反应器组件相似。图10的注入器包括近似相等长度的注入器分段1010、1014、1018；并且游离基反应器包括近似相等长度的反应器分段1022、1026、1028。在这一实施例中，导管1032A和1040A连接到注入器的分段1014中的通道。导管1032B连接到分段1010中的通道，并且导管1040B连接到注入器的分段1018中的通道。
图10的游离基反应器也与图4至图9的游离基反应器相似、但是具有各自在分段1022、1026、1028之一中提供的三个内电极1072、1074、1076。三个内电极1072、1074、1076由保持器1032、1036、1040、1044固着以将内电极1072、1074、1076从游离基反应器的本体绝缘。内电极1074经由接线或者其它传导材料连接到端子1052、1056。
根据反应器组件的尺寸和使用，可以将它的注入器或者游离基反应器划分成多于三个分段。分段无需是相等长度，并且注入器和游离基反应器的分段可以具有不同长度。在一个实施例中，注入器和游离基反应器的总长度不同。另外，无需串接放置而可以相互远离放置注入器和游离基反应器。
图11是图示根据一个实施例的内电极1110的图。随着电极1110的长度增加，电极1110的电阻也可以增加。电极1110可以具有外层1114和芯1118。在一个实施例中，外层1114由不锈钢、基于奥氏体镍-铬的超合金(例如INCONEL)或者镍钢合金(例如INVAR)制成，并且芯1118由铜、银或者它们的合金制成。例如可以向由不锈钢或者合金制成的导管中注入铜或者银以形成芯1118。备选地，由铜、银或者它们的合金制成的棒可以用于芯1118，该芯镀有材料(诸如镍)以形成外层1114。通过提供具有更高传导率的芯，增加电极1110的总传导率从而有助于游离基在等离子体通道中沿着电极1110的长度的更均匀和一致生成。在一个实施例中，内电极1110具有3至10mm的直径。
虽然上文已经关于若干实施例描述本发明，但是可以在本发明的范围内进行各种修改。因而本发明的公开内容旨在于举例说明、但是未限制在所附权利要求中阐述的本发明的范围。

Claims (20)

1.一种在用于执行原子层沉积(ALD)的沉积设备中的反应器组件，包括：
游离基反应器，包括：
本体，与衬底被装配于其上的基座相邻放置，所述本体形成有在所述游离基反应器的纵向延伸第一距离的第一反应器分段中的第一等离子体室和在纵向延伸第二距离的第二反应器分段中的第二等离子体室；
第一内电极，在所述第一等离子体室内延伸，所述第一内电极被配置用于通过跨所述第一内电极和第一外电极施加电压差在所述第一等离子体室内生成第一气体的游离基；以及
第二内电极，在所述第二等离子体室内延伸，所述第二内电极被配置用于通过跨所述第二内电极和第二外电极施加电压差在所述第二等离子体室内生成所述第一气体的游离基。
2.根据权利要求1所述的反应器组件，其中所述本体还形成有：
注入室，连接到所述第一等离子体室和所述第二等离子体室以接收所述游离基，其中从所述注入室向所述衬底上注入所述游离基；
收缩区，具有比所述注入室的高度更低的高度；以及
至少一个出口，连接到所述收缩区，所述至少一个出口被配置用于从所述反应器组件排出所述游离基。
3.根据权利要求1所述的反应器组件，其中所述第一等离子体室形成于所述注入室的一侧处，并且所述第二等离子体室形成于所述注入室的另一侧处。
4.根据权利要求1所述的反应器组件，其中所述本体还形成有在所述第一反应器分段中的第一反应器通道和在所述第二反应器分段中的第二反应器通道，所述第一反应器通道经由第一管道连接到气体源，并且所述第二反应器通道经由与所述第一管道分开的第二管道连接到所述气体源。
5.根据权利要求1所述的反应器组件，其中所述本体还形成有用于从所述反应器组件排出所述游离基的至少两个出口，所述至少两个出口中的两个出口具有在所述两个出口之间的位置处接合的内表面。
6.根据权利要求1所述的反应器组件，还包括注入器，所述注入器形成有：
在所述注入器的第一注入器分段中的第一注入器通道，用于经由第一管道接收第二气体；
在所述注入器的第二注入器分段中的第二注入器通道，用于经由第二管道接收所述第二气体；
连接到所述第一注入器通道和所述第二注入器通道的室，用于接收所述气体并且向所述衬底上注入所述气体，至少一个出口用于从所述反应器组件排出所述气体；以及
收缩区，将所述室连接到所述至少一个出口，所述收缩区具有比所述注入室的高度更低的高度。
7.根据权利要求6所述的反应器组件，其中所述第一注入器通道形成于所述室的一侧处，并且所述第二注入器通道形成于所述室的另一侧处。
8.根据权利要求1所述的反应器组件，其中所述反应器组件的有效长度大于所述衬底的宽度。
9.根据权利要求1所述的反应器组件，其中所述第一内电极包括芯和外层，所述芯由第一材料制成，所述第一材料具有与所述外层的第二材料相比的更高传导率。
10.根据权利要求9所述的反应器组件，其中所述第一材料包括铜、银或者其合金；并且所述第二材料包括不锈钢、基于奥氏体镍-铬的超合金或者镍钢合金。
11.一种用于使用原子层沉积(ALD)在衬底上沉积一个或者多个材料层的沉积装置，包括：
基座，被配置用于装配衬底；
游离基反应器，包括：
本体，与所述基座相邻放置，所述本体形成有在所述游离基反应器的纵向延伸第一距离的第一反应器分段中的第一等离子体室和在纵向延伸第二距离的第二反应器分段中的第二等离子体室；
第一内电极，在所述第一等离子体室内延伸，所述第一内电极被配置用于通过跨所述第一内电极和第一外电极施加电压差在所述第一等离子体室内生成第一气体的游离基；以及
第二内电极，在所述第二等离子体室内延伸，所述第二内电极被配置用于通过跨所述第二内电极和第二外电极施加电压差在所述第二等离子体室内生成所述第一气体的游离基；以及致动器，被配置用于引起在所述基座与所述游离基反应器之间的相对移动。
12.根据权利要求11所述的沉积装置，其中所述本体还形成有：
注入室，连接到所述第一等离子体室和所述第二等离子体室以接收所述游离基，其中从所述注入室向所述衬底上注入所述游离基；
收缩区，具有比所述注入室的高度更低的高度；以及
至少一个出口，连接到所述收缩区，所述至少一个出口被配置用于从所述反应器组件排出所述游离基。
13.根据权利要求11所述的沉积装置，其中所述第一等离子体室形成于所述注入室的一侧处，并且所述第二等离子体室形成于所述注入室的另一侧处。
14.根据权利要求11所述的沉积装置，其中所述本体还形成有在所述第一反应器分段中的第一反应器通道和在所述第二反应器分段中的第二反应器通道，所述第一反应器通道经由第一管道连接到气体源，并且所述第二反应器通道经由与所述第一管道分开的第二管道连接到所述气体源。
15.根据权利要求11所述的沉积装置，其中所述本体还形成有用于从所述反应器组件排出所述游离基的至少两个出口，其中所述至少两个出口的内表面在所述两个出口之间接合。
16.根据权利要求11所述的沉积装置，还包括注入器，所述注入器形成有：
在所述注入器的第一注入器分段中的第一注入通道，用于经由第一管道接收第二气体；
在所述注入器的第二注入器分段中的第二注入通道，用于经由第二管道接收所述第二气体；
连接到所述第一注入通道和所述第二注入通道的室，用于接收所述气体并且向所述衬底上注入所述气体，至少一个出口用于从所述反应器组件排出所述气体；以及
收缩区，将所述室连接到所述至少一个出口，所述收缩区具有比所述注入室的高度更低的高度。
17.根据权利要求16所述的沉积装置，其中所述第一注入通道形成于所述室的一侧处，并且所述第二注入通道形成于所述室的相反侧处。
18.根据权利要求11所述的沉积装置，其中所述反应器组件的有效长度大于所述衬底的宽度。
19.根据权利要求11所述的沉积装置，其中所述第一内电极包括芯和外层，所述芯由第一材料制成，所述第一材料具有与所述外层的第二材料相比的更高传导率。
20.根据权利要求19所述的沉积装置，其中所述第一材料包括铜、银或者其合金；并且所述第二材料包括不锈钢、基于奥氏体镍-铬的超合金或者镍钢合金。
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