CN117881816A - 原子层沉积装置及布置形式 - Google Patents

原子层沉积装置及布置形式 Download PDF

Info

Publication number
CN117881816A
CN117881816A CN202280056070.1A CN202280056070A CN117881816A CN 117881816 A CN117881816 A CN 117881816A CN 202280056070 A CN202280056070 A CN 202280056070A CN 117881816 A CN117881816 A CN 117881816A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reaction chamber
heater
thermal element
atomic layer
layer deposition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280056070.1A
Other languages
English (en)
Inventor
奥利-佩卡·苏赫宁
马蒂·马利拉
佩卡·索尼宁
马库斯·波松
帕西·梅里尔伊宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beneq Oy
Original Assignee
Beneq Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beneq Oy filed Critical Beneq Oy
Publication of CN117881816A publication Critical patent/CN117881816A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45544Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
    • C23C16/45546Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus specially adapted for a substrate stack in the ALD reactor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4586Elements in the interior of the support, e.g. electrodes, heating or cooling devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67207Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
    • H01L21/6723Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process comprising at least one plating chamber
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67778Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading involving loading and unloading of wafers
    • H01L21/67781Batch transfer of wafers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明涉及一种原子层沉积装置(1),该原子层沉积装置被设置成在批处理中同时处理多个衬底,原子层沉积装置(1)具有真空室(20)以及设置在真空室(20)内部的反应室(10)。反应室(10)包括支撑部(11)和盖部(12),该支撑部用于支撑设置在反应室(10)内部的衬底支架(40),该盖部用于形成环绕设置在支撑部(11)处的衬底支架(40)的外壳。原子层沉积装置(1)还包括设置到反应室(10)的传导加热器(30);传导加热器(30)被设置成为设置在反应室(10)内部的衬底支架(40)中的衬底提供热能。本发明还涉及一种具有反应室(10)内部衬底支架(40)的布置形式。

Description

原子层沉积装置及布置形式
技术领域
本发明涉及一种原子层沉积装置,更具体地,涉及一种根据独立权利要求1的前序部分所述的原子层沉积装置。
本发明还涉及一种用于处理多个衬底的布置形式,更具体地,涉及一种根据独立权利要求11的前序部分所述的布置形式。
背景技术
在传统的原子层沉积装置中,设置在真空室内部的反应室通过使用反射器的辐射加热器进行加热,以避免过多的余热进入作为外室的真空室。由于真空环境,热量在嵌套室布置形式的真空室和反应室之间不能有效地传递,因为在真空条件下,各室之间的空间没有空气流通。除非热源温度远高于目标体的温度,否则通过辐射传热并不是非常有效的传热方式。另一方面,采用技术方式保持加热器温度过高也不是明智之举。通过辐射将热能从加热器传递到反应室的方法较慢,并且传递到外室的能量损失也较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种为反应室提供热量的有效方法,使得热量均匀地传递到设置在所述反应室内部的衬底支架中的衬底。
本发明的目的通过一种原子层沉积装置及布置形式来实现,所述原子层沉积装置及布置形式的特征如独立权利要求所述。本发明的优选实施例在从属权利要求中公开。
本发明基于为放置在所述反应室中的衬底附近区域提供热能以便不产生余热的想法。这是通过被设置成在批处理中同时处理多个衬底的原子层沉积装置来实现的,所述原子层沉积装置具有真空室以及设置在所述真空室内部的反应室。所述反应室包括支撑部和盖部,所述支撑部用于支撑设置在所述反应室内部的衬底支架,所述盖部用于形成环绕设置在所述支撑部处的所述衬底支架的外壳。所述原子层沉积装置还包括设置到所述反应室的传导加热器;所述传导加热器被设置成为设置在所述反应室内部的所述衬底支架中的衬底提供热能。
所述传导加热器被设置成通过所述反应室结构中的传导来提供热量。所述衬底支架将衬底保持在所述衬底支架处,使得所有衬底都不与所述反应室直接接触。另一方面,所述衬底支架与所述反应室接触。
根据本发明所述的原子层沉积装置包括传导加热器意味着所述原子层沉积装置包括设置到所述反应室的一个或多个传导加热器。所述传导加热器设置到所述反应室意味着所述传导加热器设置在所述反应室上、所述反应室中或所述反应室内。这意味着所述传导加热器可以被设置成与所述反应室的外表面连接、与所述反应室的内表面连接(即,设置在所述反应室内部的反应空间中)或设置在形成所述反应室的结构内。
所述反应室包括单独设置的盖部和支撑部,即彼此不连续接触的独立部分。所述支撑部具有支架支撑件,所述支架支撑件被设置成将所述衬底支架保持在所述支撑部上。所述衬底支架包括层叠设置或并排设置的多个衬底支撑件。
根据本发明,所述传导加热器设置到所述支撑部。所述传导加热器在设置到所述支撑部时,将所述反应室内部的热能提供给所述盖部所环绕的反应空间。然后,热能从一个方向分布,均匀地产生热量。
根据本发明,所述传导加热器设置到所述盖部。或者替代地,除了上一个实施例中将所述传导加热器设置在所述支撑部之外,也可以将所述传导加热器设置在所述盖部。由于热能来自所述衬底支架周围的结构,因此设置到所述盖部的所述传导加热器提供了更有效的方式来对反应空间和所述衬底支架中的衬底进行加热。
例如,所述传导加热器可以是电阻加热器。
所述传导加热器被设置成与所述支撑部或所述盖部直接接触,以便有效传热。
在本发明的一些实施例中,所述传导加热器设置在所述反应室的结构内部。
在本发明的一些实施例中,所述传导加热器嵌入所述反应室的结构内部。所述嵌入的传导加热器设置为所述反应室结构的组成部分,并且与所述结构直接接触。所述传导加热器可以在所述结构内部模压成型。
根据本发明,所述传导加热器包括设置在所述反应室的结构内部的热元件。例如,所述热元件可以是设置在所述结构内部并且将热量传导至所述结构表面的热板。
所述热元件可以是热板,所述热板具有嵌入其内部的加热器元件(例如,电阻加热器)。
根据本发明,所述传导加热器包括嵌入所述反应室的结构内部的热元件。所述嵌入的热元件设置为所述反应室结构的组成部分,并且与所述结构直接接触。所述热元件可以在所述结构内部模压成型。
根据本发明,所述支撑部被设置成形成所述反应室的底部,所述衬底支架设置在所述底部上,并且所述热元件设置在所述反应室的底部内部。换句话说,所述热元件嵌入到所述反应室的所述底部,位于放置所述衬底支架的底部结构内部。由此,所述热元件将热量传导至反应空间侧的所述底部表面,从而加热设置在所述反应空间内的底部上的竖立衬底支架上的衬底。
根据本发明,形成所述外壳的所述盖部包括反应器侧壁和反应器顶部,所述热元件设置在所述反应器顶部内部。替代地,形成所述外壳的所述盖部包括反应器侧壁和反应器顶部,所述热元件设置在所述反应器侧壁内部。替代地,形成所述外壳的所述盖部包括反应器侧壁和反应器顶部,所述热元件设置在所述反应器侧壁和所述反应器顶部内部。
换句话说,所述热元件可以设置到顶部结构内部的所述盖部、侧壁结构内部或顶部结构和侧壁结构两者内部。所述热元件可以嵌入到所述盖部,使其延伸到整个盖部,从而将热量均匀地分布到所述盖部所环绕的反应空间。
根据本发明,所述热元件设置在所述反应室的底部内部和反应器顶部内部,或者替代地,所述热元件设置在所述反应室的底部内部和反应器侧壁内部,或者替代地,所述热元件设置在所述反应室的底部内部、反应器顶部内部和反应器侧壁内部。替代地,所述热元件被设置成与所述反应室的所述底部和所述反应器顶部连接,或者替代地,所述热元件被设置成与所述反应室的所述底部和所述反应器侧壁连接,或者替代地,所述热元件被设置成与所述反应室的所述底部和所述反应器顶部连接,并且位于所述反应器侧壁内部。替代地,所述热元件设置在所述反应室的底部内部并且与所述反应器顶部连接,或者替代地,所述热元件设置在所述反应室的底部内部并且与所述反应器侧壁连接,或者替代地,所述热元件设置在所述反应室的底部内部并且与所述反应器顶部和所述反应器侧壁连接。替代地,所述热元件被设置成与所述反应室的底部连接并且位于所述反应器顶部内部,或者替代地,所述热元件被设置成与所述反应室的底部连接并且位于所述反应器侧壁内部,或者替代地,所述热元件被设置成与所述反应室的底部连接并且位于所述反应器顶部内部和所述反应器侧壁内部。所述热元件也可以设置在所述反应室的底部内部或与其连接,使得所述反应器侧壁具有位于所述反应器侧壁内部或与其连接的热元件,和/或所述反应器顶部具有位于所述反应器顶部内部或与其连接的热元件。
在一些实施例中,所述反应室包括具有腔空间的加热器腔。所述腔空间由所述腔空间的内表面限定。
所述加热器腔设置到所述反应室的结构或与所述反应室的结构连接。
在一些实施例中,所述加热器腔设置在所述反应室的结构内部。
在一些其他实施例中,所述反应室包括所述热元件,并且所述加热器腔设置到所述热元件。所述热元件还被设置成与所述反应室的结构连接或设置在所述反应室的结构内部。
所述传导加热器设置在所述加热器腔内部。因此,传导加热器被设置成对所述腔空间和/或所述腔空间内部进行加热。
在一些实施例中,所述传导加热器以松配合的方式设置在所述加热器腔内部。松配合意味着所述传导加热器设置在所述加热器腔内部,使得传导加热器和所述加热器腔的至少一个内表面之间存在空间或间隙。因此,所述传导加热器被设置成与所述加热器腔的至少一个内表面间隔开。这样,所述传导加热器可以在所述加热器腔内部进行热膨胀,使得所述传导加热器的热膨胀不会传递到所述反应室的结构。因此,可以避免或最大限度地减少由于所述传导加热器的热膨胀而引起的所述反应室结构的热膨胀。
在一些实施例中,所述传导加热器设置在所述反应室的所述加热器腔内部。
在一些其他实施例中,所述加热器腔设置在所述反应室的结构内部,所述传导加热器设置在所述反应室的所述加热器腔内部。
在另一些实施例中,所述传导加热器包括热元件,所述热元件设置在所述反应室的所述加热器腔内部。
在再一些实施例中,所述加热器腔设置在所述反应室的结构内部,所述传导加热器包括所述热元件,所述热元件设置在所述反应室的所述加热器腔内部。
在一些实施例中,所述支撑部被设置成形成所述反应室的底部,所述衬底支架设置在所述底部上。所述加热器腔设置到所述反应室的所述底部。
在一些其他实施例中,所述支撑部被设置成形成所述反应室的底部,所述衬底支架设置在所述底部上。所述加热器腔设置在所述反应室的底部内部。
在一些实施例中,形成所述外壳的所述盖部包括反应器侧壁和反应器顶部。所述加热器腔设置到所述反应器顶部,或者所述加热器腔设置在所述反应器顶部内部。
在一些其他实施例中,形成所述外壳的所述盖部包括反应器侧壁和反应器顶部。所述热元件设置到所述反应器侧壁,或者所述热元件设置在所述反应器侧壁内部。
在又一些实施例中,形成所述外壳的所述盖部包括反应器侧壁和反应器顶部。所述热元件设置到所述反应器侧壁和所述反应器顶部,或者所述热元件设置在所述反应器侧壁和所述反应器顶部内部。
在一些实施例中,所述加热器腔的内表面至少部分覆盖有吸热材料或设置有吸热材料层,以增加对所述反应室结构的传热。
在一些实施例中,所述吸热材料可以是碳化物材料或具有高热导率的金属(例如,铝)。
根据本发明,所述支撑部和所述盖部一起形成所述反应室,使得所述盖部和所述支撑部相对于彼此可移动地设置在所述反应室的打开位置和所述反应室的关闭位置之间。因此,所述反应室可打开,使得所述盖部远离所述支撑部移动,或者所述支撑部远离所述盖部移动,或者所述支撑部和所述盖部都远离彼此移动。所述盖部或所述支撑部或两者的移动方向优选地垂直。所述原子层沉积装置还包括升降装置,所述升降装置连接到所述反应室并且被设置成在所述反应室的所述打开位置和所述关闭位置之间移动所述盖部。替代地,所述原子层沉积装置还包括升降装置,所述升降装置连接到所述反应室并且被设置成在所述反应室的所述打开位置和所述关闭位置之间移动所述支撑部。替代地,原子层沉积装置还包括至少一个升降装置,所述升降装置连接到所述反应室并且被设置成在所述反应室的所述打开位置和所述关闭位置之间移动所述盖部和/或所述支撑部。所述升降装置连接到所述反应室的所述盖部,并且被设置成相对于所述反应室的所述支撑部沿垂直方向移动所述盖部,其中所述支撑部固定设置在所述真空室内部。替代地,所述升降装置连接到所述反应室的所述支撑部,并且被设置成相对于所述反应室的所述盖部沿垂直方向移动所述支撑部,其中所述盖部固定设置在所述真空室内部。所述升降装置从所述真空室外部经由所述真空室延伸到所述反应室。
根据本发明,所述盖部相对于所述支撑部可移动地设置,并且所述热元件设置到所述盖部。替代地,所述盖部相对于所述支撑部可移动地设置,并且所述热元件设置到所述支撑部。替代地,所述盖部相对于所述支撑部可移动地设置,并且所述热元件设置到所述盖部和所述支撑部。所述热元件由此嵌入到所述反应室的可移动部分(即,所述反应室的所述盖部),或者嵌入到所述反应室的固定部分(即,所述反应室的所述支撑部),或者同时嵌入到所述反应室的可移动部分和固定部分。
根据本发明,所述支撑部相对于所述盖部可移动地设置,并且所述热元件设置到所述支撑部。替代地,所述支撑部相对于所述盖部可移动地设置,并且所述热元件设置到所述盖部。替代地,所述支撑部相对于所述盖部可移动地设置,并且所述热元件设置到所述盖部和所述支撑部。所述热元件由此嵌入到所述反应室的可移动部分(即,所述反应室的所述支撑部),或者嵌入到所述反应室的固定部分(即,所述反应室的所述盖部),或者同时嵌入到所述反应室的可移动部分和固定部分。
根据本发明,所述反应室包括导热材料,使得来自被设置成与所述反应室连接的所述传导加热器的热能被传递到所述反应室的反应空间。所述传导加热器的所述热元件嵌入所述反应室的结构,使得所述热元件周围的导热材料有效地将热能传递到设置有所述衬底支架的反应空间。
根据本发明所述的用于在批处理中同时处理多个衬底的布置形式,所述原子层沉积装置具有真空室、设置在所述真空室内部的反应室以及设置在所述反应室内部用于在原子层沉积过程中支撑衬底的衬底支架,所述反应室包括传导加热器,所述传导加热器被设置成为设置在所述反应室内部的所述衬底支架处的衬底提供热能。换句话说,所述布置形式包括真空室、设置在所述真空室内部的反应室以及设置在所述反应室内部的衬底支架。所述反应室包括传导加热器,所述传导加热器具有嵌入到所述反应室的结构的热元件。
根据本发明,所述反应室包括支撑部和盖部,所述支撑部用于支撑所述衬底支架,所述盖部用于形成环绕设置在所述支撑部处的所述衬底支架的外壳。所述支撑部和所述盖部相对于彼此可移动地设置,并且所述传导加热器设置到可移动设置的部分,或者所述传导加热器设置到固定设置的部分,或者所述传导加热器同时设置到可移动设置的部分和固定设置的部分。换句话说,所述反应室可打开,使得所述盖部远离所述支撑部移动,或者所述支撑部远离所述盖部移动,或者所述支撑部和所述盖部都远离彼此移动。所述盖部或所述支撑部或两者的移动方向优选地垂直。所述原子层沉积装置还包括连接到一个或多个可移动部分的升降装置。
所述热元件可以设置到形成所述反应室的底部的支撑部,所述衬底支架放置在所述底部上,或者替代地,所述热元件可以设置到环绕设置在所述反应室内部的所述衬底支架的所述盖部。
所述布置形式包括如上所述的原子层沉积装置。
本发明的优点在于,通过使用与所述反应室连接的传导加热器,可以最大限度地减少加热器的额定功率和数量。此外,由于传导加热器的加热温度要低得多(接近反应室的目标温度),因此可以最大限度地减少进入环绕所述反应室的所述真空室的辐射余热。
附图说明
下面结合所附附图,通过具体实施例对本发明进行详细描述,其中
图1示出了根据本发明的原子层沉积装置及布置形式;
图2示出了根据本发明的原子层沉积装置及布置形式;
图3示出了根据本发明的原子层沉积装置及布置形式;
图4示出了根据本发明的原子层沉积装置及布置形式;
图5示出了根据本发明的原子层沉积装置及布置形式;
图6和图7示出了根据本发明的原子层沉积装置及布置形式。
具体实施方式
图1示出了原子层沉积装置1,该原子层沉积装置包括真空室20,真空室20内部具有反应室10。反应室10包括支撑部11和盖部12,它们一起形成反应室10,反应室10内部具有反应空间。本发明的布置形式还包括设置在反应室10内部的衬底支架40。传导加热器30设置到反应室10,以便为设置在反应室10内部的衬底支架40中的衬底提供热能。传导加热器30可以设置在反应室10的结构的任何位置。图1示出了设置到支撑部11和盖部12的传导加热器30,但下图示出了传导加热器30可以仅设置到盖部12或仅设置到支撑部11。
图2示出了具有结合图1所述的真空室20和反应室10的原子层沉积装置1。在该实施例中,传导加热器30被设置成与盖部12连接,使得传导加热器30的热元件31设置在盖部12的顶部内部(即反应器顶部内部)。盖部12相对于支撑部11可移动地设置,使得支撑部11固定,而盖部12被设置成远离支撑部11垂直移动以使反应室10打开,并且朝向支撑部11垂直移动以使反应室10关闭。衬底支架40设置在保持固定的支撑部11上。升降装置50被设置成从真空室20外部经由真空室20延伸到反应室10,并且连接到反应室10的盖部12,以使盖部12相对于支撑部11垂直移动。
图3示出了具有结合图1所述的真空室20和反应室10的原子层沉积装置1。在该实施例中,传导加热器30被设置成与盖部12连接,使得传导加热器30的热元件31设置在盖部12的侧壁内部。原子层沉积装置1可以包括多个传导加热器,这些传导加热器设置在盖部12的一个侧壁内部或多个侧壁内部。盖部12相对于支撑部11可移动地设置,使得支撑部11固定,而盖部12被设置成远离支撑部11垂直移动以使反应室10打开,并且朝向支撑部11垂直移动以使反应室10关闭。衬底支架40设置在保持固定的支撑部11上。升降装置50被设置成从真空室20外部经由真空室20延伸到反应室10,并且连接到反应室10的盖部12,以使盖部12相对于支撑部11垂直移动。
图4示出了具有结合图1所述的真空室20和反应室10的原子层沉积装置1的又一实施例。在该实施例中,传导加热器30设置到盖部12,使得热元件延伸到整个盖部,从而将热量均匀地分布到盖部12所环绕的反应空间。热元件31可以单独设置在反应器顶部和反应器侧壁中,或者热元件31可以在顶部和侧壁中延伸嵌入盖部12。传导加热器30设置到可移动盖部12,该可移动盖部由连接到盖部12的升降装置50移动。
图5示出了具有结合图1所述的真空室20和反应室10的原子层沉积装置1的再一实施例。在该实施例中,可移动部分是其上连接有升降装置50的支撑部11。传导加热器30设置到支撑部,使得热元件31嵌入到支撑部11。
图6示出了一个实施例,其中反应室10包括支撑部11和盖部12,它们一起形成反应室10,反应室10内部具有反应空间15。盖部包括侧壁14和顶部13。本发明的布置形式还包括设置在反应室10内部的衬底支架40。
反应室10的结构设置有具有加热器腔空间的加热器腔35。加热器腔35设置到反应室10的支撑部11。传导加热器30设置在加热器腔35内部。
如图6所示,传导加热器30以松配合的方式设置在加热器腔35的加热器腔空间内部。
在图6的实施例中,传导加热器30包括设置在加热器腔35内部的电阻加热器。
在替代实施例中,传导加热器30包括设置在加热器腔35内部的热元件31。
传导加热器30设置到反应室10,以便为设置在反应室10内部的衬底支架40中的衬底提供热能。
加热器腔35和传导加热器30可以设置在反应室20的结构的任何位置。
图6示出了设置到支撑部11并且位于支撑部11内部的加热器腔35。传导加热器11还设置在加热器腔35内部。
图7示出了设置到反应室10的盖部12的加热器腔35。反应室10的侧壁14设置有加热器腔35,并且传导加热器设置在侧壁14的加热器腔35内部。传导加热器31设置在侧壁14的加热器腔35内部。反应室10的顶部13也设置有加热器腔35,并且传导加热器设置在顶部13的加热器腔35内部。传导加热器31设置在顶部13的加热器腔35内部。
如图7所示,侧壁14的加热器腔35和顶部13的加热器腔35设置为独立加热器腔,并且设置有独立或共用传导加热器30。
在替代实施例中,侧壁14的加热器腔35和顶部13的加热器腔35是一个共用加热器腔,并且设置有传导加热器30。共用加热器腔35可以在侧壁14和顶部13中延伸。上面已经结合附图中所示的示例描述了本发明。然而,本发明决不限于上述示例,而是可以在权利要求的范围内变化。

Claims (16)

1.一种原子层沉积装置(1),所述原子层沉积装置被设置成在批处理中同时处理多个衬底,所述原子层沉积装置(1)具有真空室(20)以及设置在所述真空室(20)内部的反应室(10),其特征在于,所述反应室(10)包括:
-支撑部(11),用于支撑设置在所述反应室(10)内部的衬底支架(40);以及
-盖部(12),用于形成环绕设置在所述支撑部(11)处的所述衬底支架(40)的外壳,
所述原子层沉积装置(1)还包括:
设置到所述反应室(10)的传导加热器(30);所述传导加热器(30)被设置成为设置在所述反应室(10)内部的衬底支架(40)中的衬底提供热能。
2.根据权利要求1所述的原子层沉积装置(1),其特征在于,所述传导加热器(30)设置到所述支撑部(11)。
3.根据权利要求1或2所述的原子层沉积装置(1),其特征在于,所述传导加热器(30)设置到所述盖部(12)。
4.根据前述任一项权利要求所述的原子层沉积装置(1),其特征在于:
所述传导加热器(30)设置在所述反应室(10)的结构内部,或者
所述传导加热器(30)嵌入所述反应室(10)的材料内部,或者
所述传导加热器(30)包括设置在所述反应室(10)的结构内部的热元件(31),或者
所述传导加热器(30)包括嵌入所述反应室(10)的材料内部的热元件(31)。
5.根据权利要求4所述的原子层沉积装置(1),其特征在于,所述支撑部(11)被设置成形成所述反应室(10)的底部,所述衬底支架(40)设置在所述底部上,并且
所述热元件(31)设置在所述反应室(10)的底部内部。
6.根据权利要求4或5所述的原子层沉积装置(1),其特征在于,形成所述外壳的所述盖部包括反应器侧壁和反应器顶部,并且
所述热元件设置在所述反应器顶部内部,或者
所述热元件设置在所述反应器侧壁内部,或者
所述热元件设置在所述反应器侧壁和所述反应器顶部内部。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的原子层沉积装置(1),其特征在于:
所述反应室(10)包括加热器腔(35),并且所述传导加热器(30)设置在所述反应室(10)的所述加热器腔(35)内部,或者
所述反应室(10)包括设置在所述反应室(10)的结构内部的加热器腔(35),并且所述传导加热器(30)设置在所述反应室(10)的所述加热器腔(35)内部,或者
所述反应室(10)包括加热器腔(35),所述传导加热器(30)包括热元件(31),所述热元件(31)设置在所述反应室(10)的所述加热器腔(35)内部,
所述反应室(10)包括设置在所述反应室(10)的结构内部的加热器腔(35),所述传导加热器(30)包括热元件(31),所述热元件(31)设置在所述反应室(10)的所述加热器腔(35)内部。
8.根据权利要求7所述的原子层沉积装置(1),其特征在于,所述支撑部(11)被设置成形成所述反应室(10)的底部,所述衬底支架(40)设置在所述底部上,并且其特征在于:
所述加热器腔(35)设置到所述反应室(10)的所述底部,或者
所述加热器腔(35)设置在所述反应室(10)的底部内部。
9.根据权利要求7或8所述的原子层沉积装置(1),其特征在于,形成所述外壳的所述盖部(12)包括反应器侧壁(14)和反应器顶部(15),并且其特征在于:
所述加热器腔(35)设置到所述反应器顶部,或者
所述加热器腔(35)设置在所述反应器顶部内部,或者
所述热元件设置到所述反应器侧壁,或者
所述热元件设置在所述反应器侧壁内部,或者
所述热元件设置到所述反应器侧壁和所述反应器顶部。
所述热元件设置在所述反应器侧壁和所述反应器顶部内部。
10.根据前述任一项权利要求所述的原子层沉积装置(1),其特征在于,所述支撑部(11)和所述盖部(12)一起形成所述反应室(10),使得所述盖部(12)和所述支撑部(11)相对于彼此可移动地设置在所述反应室(10)的打开位置和所述反应室(10)的关闭位置之间。
11.根据权利要求10所述的原子层沉积装置(1),其特征在于,所述盖部(12)相对于所述支撑部(11)可移动地设置,并且
所述传导加热器(30)或所述热元件(31)设置在所述盖部(12),或者
所述传导加热器(30)或所述热元件(31)设置在所述支撑部(11),或者
所述传导加热器(30)或所述热元件(31)同时设置到所述支撑部(11)和所述盖部(12)。
12.根据权利要求10所述的原子层沉积装置(1),其特征在于,所述支撑部(11)相对于所述盖部(12)可移动地设置,并且
所述传导加热器(30)或所述热元件(31)设置在所述支撑部(11),或者
所述传导加热器(30)或所述热元件(31)设置在所述盖部(12),或者
所述传导加热器(30)或所述热元件(31)同时设置到所述支撑部(11)和所述盖部(12)。
13.根据前述任一项权利要求所述的原子层沉积装置(1),其特征在于,所述反应室(10)包括导热材料,使得来自被设置成与所述反应室(10)连接的所述传导加热器(30)的热能被传递到所述反应室(10)的反应空间。
14.一种用于在批处理中同时处理多个衬底的布置形式,所述布置形式包括原子层沉积装置(1),所述原子层沉积装置具有真空室(20)、设置在所述真空室(20)内部的反应室(10)以及设置在所述反应室(10)内部用于在原子层沉积过程中支撑衬底的衬底支架(40),其特征在于,所述反应室(10)包括传导加热器(30),所述传导加热器被设置成为设置在所述反应室(10)内部的所述衬底支架(40)处的衬底提供热能。
15.根据权利要求14所述的布置形式,其特征在于,所述反应室(10)包括支撑部(11)和盖部(12),所述支撑部用于支撑所述衬底支架(40),所述盖部用于形成环绕设置在所述支撑部(11)处的所述衬底支架(40)的外壳,
所述支撑部(11)和所述盖部(12)相对于彼此可移动地设置,并且
所述传导加热器(30)设置到可移动设置的部分,或者
所述传导加热器(30)设置到固定设置的部分,或者
所述传导加热器(30)同时设置到可移动设置的部分和固定设置的部分。
16.根据权利要求14或15所述的布置形式,其特征在于,所述布置形式包括根据权利要求1至10中任一项所述的原子层沉积装置。
CN202280056070.1A 2021-08-13 2022-08-12 原子层沉积装置及布置形式 Pending CN117881816A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20215855 2021-08-13
FI20215855A FI130544B (en) 2021-08-13 2021-08-13 Atomic layer growth device and arrangement
PCT/FI2022/050524 WO2023017214A1 (en) 2021-08-13 2022-08-12 An atomic layer deposition apparatus and an arrangement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117881816A true CN117881816A (zh) 2024-04-12

Family

ID=85200624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280056070.1A Pending CN117881816A (zh) 2021-08-13 2022-08-12 原子层沉积装置及布置形式

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP4384651A1 (zh)
JP (1) JP2024528310A (zh)
CN (1) CN117881816A (zh)
FI (1) FI130544B (zh)
TW (1) TW202319579A (zh)
WO (1) WO2023017214A1 (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8211235B2 (en) * 2005-03-04 2012-07-03 Picosun Oy Apparatuses and methods for deposition of material on surfaces
US9175388B2 (en) * 2008-11-01 2015-11-03 Ultratech, Inc. Reaction chamber with removable liner
US20130129922A1 (en) * 2011-11-21 2013-05-23 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Batch processing for electromechanical systems and equipment for same
KR101224520B1 (ko) * 2012-06-27 2013-01-22 (주)이노시티 프로세스 챔버

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023017214A1 (en) 2023-02-16
EP4384651A1 (en) 2024-06-19
TW202319579A (zh) 2023-05-16
JP2024528310A (ja) 2024-07-26
FI130544B (en) 2023-11-08
FI20215855A1 (en) 2023-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5489192A (en) Heat resisting robot hand apparatus
CN110993526B (zh) 衬底处理设备和方法
KR100434487B1 (ko) 샤워 헤드 및 이를 포함하는 박막 형성 장비
US6198074B1 (en) System and method for rapid thermal processing with transitional heater
KR101096342B1 (ko) 유리-세라믹 패널 및 박막 리본 히터를 갖춘 기판 가열 장치
WO2001045135A3 (en) Plasma reactor cooled ceiling with an array of thermally isolated plasma heated mini-gas distribution plates
US6345150B1 (en) Single wafer annealing oven
TWI671528B (zh) 熱隔絕電接觸探針及受熱台板總成
KR20100028844A (ko) 기판 처리 장치
US6054688A (en) Hybrid heater with ceramic foil serrated plate and gas assist
CN103374698A (zh) 加热腔室以及等离子体加工设备
JP2013523596A (ja) 熱放射シールドを含むシーメンス反応器のためのベルジャー
CN113707575A (zh) 用于处理衬底的法兰和设备
JP2004503459A5 (zh)
CN117881816A (zh) 原子层沉积装置及布置形式
CN104246969A (zh) 装备有具有温度管理的灯头的基板处理系统
CN104112638B (zh) 一种等离子体反应室及其静电夹盘
CN213811730U (zh) 一种能够提高内部温场均匀性的小型实验电炉
CN214991841U (zh) 加热装置和真空镀膜设备
JP2912613B1 (ja) 板体加熱装置
EA036832B1 (ru) Устройство обработки подложек
CN220475962U (zh) 一种用于光伏设备微波辅助加热系统
KR102225818B1 (ko) 모바일단말 커버 성형용 금형장치
FI123769B (fi) Kaasukasvatusreaktori
JP2795400B2 (ja) ガラス基板のバッチ式熱処理炉

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination