DE102011007735A1 - Systeme und Verfahren zur Gasbehandlung einer Anzahl von Substraten - Google Patents

Systeme und Verfahren zur Gasbehandlung einer Anzahl von Substraten Download PDF

Info

Publication number
DE102011007735A1
DE102011007735A1 DE201110007735 DE102011007735A DE102011007735A1 DE 102011007735 A1 DE102011007735 A1 DE 102011007735A1 DE 201110007735 DE201110007735 DE 201110007735 DE 102011007735 A DE102011007735 A DE 102011007735A DE 102011007735 A1 DE102011007735 A1 DE 102011007735A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
gas injector
movable
injector
support structure
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.)
Withdrawn
Application number
DE201110007735
Other languages
English (en)
Inventor
Ron Bertram
Chantal Arena
Ed Lindow
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.)
Soitec SA
Original Assignee
Soitec SA
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
Priority claimed from US12/814,936 external-priority patent/US20110305835A1/en
Priority claimed from FR1055011A external-priority patent/FR2961717A1/fr
Application filed by Soitec SA filed Critical Soitec SA
Publication of DE102011007735A1 publication Critical patent/DE102011007735A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/455—Chemical 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
    • C23C16/45587—Mechanical means for changing the gas flow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical 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 deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/301—AIII BV compounds, where A is Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/455—Chemical 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/455—Chemical 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
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45568—Porous nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/458—Chemical 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
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated

Abstract

Systeme und Verfahren zur Gasbehandlung eines oder mehrerer Substrate umfassen mindestens zwei Gasinjektoren in einer Reaktionskammer, von denen einer bewegbar sein kann. Die Systeme können ferner eine Substrattragstruktur zum Halten eines oder mehrerer in der Reaktionskammer angeordneter Substrate aufweisen. Der bewegbare Gasinjektor kann zwischen der Substrattragstruktur und einem weiteren Gasinjektor angeordnet sein. Die Gasinjektoren können zum Ausstoßen unterschiedlicher Prozessgase vorgesehen sein. Die Substrattragstruktur kann um eine Drehachse herum drehbar sein.

Description

  • Sachgebiet
  • Die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen grundsätzlich Systeme und Verfahren zur Gasbehandlung einer Anzahl von Substraten in einer Reaktionskammer und insbesondere Systeme und Verfahren zur Gasbehandlung zum Abscheiden von Materialien auf eine Anzahl von Substraten in einer Reaktionskammer.
  • Hintergrund
  • Systeme zur Gasbehandlung einer Anzahl von Substraten und insbesondere zur Gasbehandlung zum Abscheiden von Materialien auf eine Anzahl von Substraten sind zum Ausbilden von Materialtypen, einschließlich beispielsweise Halbleitern, Dielektrika und Keramiken, in großem Umfang verwendet worden. Eine Anzahl von Systemen kann zum Abscheiden von Materialien verwendet werden, einschließlich beispielsweise Systeme, bei denen Technologien angewendet werden, wie z. B. metallorganische chemische Gasphasenabscheidung (MOCVD), Halogenidgasphasenepitaxie (HVPE), Molekularstrahlepitaxie (MBE) und Atomlagenabscheidung (ALD).
  • MOCVD-Systeme (die alternativ allgemein als organmetallische Gasphasenepitaxie (OMVPE) und metallorganische Gasphasenepitaxie (MOVPE) bezeichnet werden), können zum Ausbilden einer Anzahl von Materialien, einschließlich Halbleitermaterialien (z. B. Gruppe-III-Arsenide, Gruppe-III-Phosphide, Gruppe-III-Antimonide, Gruppe-III-Nitrid und Mischungen daraus), dielektrische Materialien (z. B. Siliziumnitrid, Siliziumoxide) und Keramikmaterialien (z. B. Titannitride, Titanoxide) verwendet werden.
  • Bei MOCVD-Systemen wird im Allgemeinen eine Anzahl von Prozessgasen, einschließlich beispielsweise eines oder mehrere Vorläufergase zur Beteiligung an chemischen Reaktionen über erwärmten Substraten zum Ausbilden gewünschter Materialien auf den erwärmten Substraten, verwendet. Ferner können die Prozessgase eine Anzahl von weiteren Gasen enthalten; solche weiteren Gase können beispielsweise als Trägergase, Dotiermittel und Verdünner verwendet werden.
  • Wie oben beschrieben, kann die MOCVD für das Wachsenlassen von Halbleitermaterialien angewendet werden. Insbesondere kann die MOCVD für das Wachsenlassen von Verbund-Halbleitermaterialien angewendet werden. Beispielsweise können MOCVD-Systeme für das Ausbilden von Halbleitermaterialien des Typs III–V verwendet werden, wo bei die Prozessgase einen oder mehrere Vorläufer der Gruppe III (z. B. Metallalkyle), einen oder mehrere Vorläufer der Gruppe V (z. B. Arsin, Phosphin, Ammoniak und Hydrazin) und eine Anzahl von weiteren Gasen umfassen können, die beispielsweise als Trägergase, Dotiermittel oder Verdünner dienen können (z. B. Wasserstoff, Helium, Argon, Silan und Bis(cyclopentadienyl)magnesium). Die Prozessgase werden im Allgemeinen unter Verwendung einer Anzahl von Gasinjektoren in die Reaktionskammer des MOCVD-Systems eingeleitet. Die Gasinjektoren sind so ausgeführt, dass sie eine Wechselwirkung der Prozessgase über einem erwärmten Substrat begünstigen, so dass ein Material auf dem erwärmten Substrat abgeschieden wird.
  • Die tatsächlichen und relativen Positionen der zahlreichen Gasinjektoren in der Reaktionskammer können die Qualität des abgeschiedenen Materials beeinflussen. Ferner können die tatsächlichen und relativen Positionen der zahlreichen Gasinjektoren auch die Reinheit der Reaktionskammer und die Funktion der verschiedenen Bauteile in der Reaktionskammer beeinflussen.
  • Kurze Übersicht
  • Die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen grundsätzlich Systeme und Verfahren zur Gasbehandlung eines oder mehrerer Substrate in einer Reaktionskammer und insbesondere Systeme und Verfahren zum Abscheiden eines oder mehrerer Materialien auf mindestens einem Substrat in einer Reaktionskammer. Die Systeme und Verfahren werden nun anhand beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung kurz beschrieben. Diese Übersicht dient der Einführung einer Auswahl von Konzepten in vereinfachter Form, die in der detaillierten Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung genauer beschrieben werden. Diese Übersicht dient nicht zum Aufzeigen von Schlüsselmerkmalen oder wesentlichen Merkmalen des beanspruchten Gegenstands und schränkt auch nicht den Umfang des beanspruchten Gegenstands ein.
  • Bei einigen Ausführungsformen umfasst die vorliegende Erfindung ein System zur Gasbehandlung mindestens eines Substrats. Das System kann eine Reaktionskammer und mindestens eine Substrattragstruktur aufweisen, die dazu vorgesehen ist, mindestens ein in der Reaktionskammer angeordnetes Substrat zu halten. Die Substrattragstruktur kann um eine Drehachse der mindestens einen Substrattragstruktur herum drehbar sein. Das System kann ferner eine Vielzahl von Gasinjektoren aufweisen. Beispielsweise kann das System mindestens einen statischen Gasinjektor und mindestens einen bewegbaren Gasinjektor aufweisen. Der statische Gasinjektor kann über der Substrattragstruktur in der Reaktionskammer angeordnet sein. Der bewegbare Gasinjektor kann ebenfalls über der Substrattragstruktur angeordnet sein. Der bewegbare Gasinjektor kann auf die Substrattragstruktur zu und von dieser weg bewegt werden, und er kann einen Antrieb zum Bewegen des bewegbaren Gasinjektors auf die Substrattragstruktur zu und von dieser weg sowie einen oder mehrere Gasauslassports zum Ausstoßen eines oder mehrerer Prozessgase aus dem bewegbaren Gasinjektor aufweisen.
  • Bei weiteren Ausführungsformen umfasst die vorliegende Erfindung: ein Gasbehandlungssystem mit mindestens einer Substrattragstruktur, die dazu vorgesehen ist, mindestens ein Substrat in einer Reaktionskammer zu halten, einen ersten von der Tragstruktur getrennt angeordneten Gasinjektor und einen zweiten Gasinjektor, der mindestens einen Gasauslassport aufweist, welcher zwischen dem ersten Gasinjektor und der Substrattragstruktur angeordnet ist. Der zweite Gasinjektor kann zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position in der Reaktionskammer bewegbar sein. Der mindestens eine Gasauslassport des zweiten Gasinjektors kann näher an der mindestens einen Substrattagstruktur angeordnet sein, wenn sich der zweite Gasinjektor in der zweiten Position relativ zu der ersten Position des zweiten Gasinjektors befindet.
  • Weitere Ausführungsformen der Erfindung umfassen ein Verfahren zur Gasbehandlung mindestens eines Substrats in einer Reaktionskammer. Mindestens ein Gasauslassport mindestens eines bewegbaren Gasinjektors kann an einer ersten Stelle in der Reaktionskammer positioniert sein. Ein solches Positionieren des mindestens einen Gasauslassports kann das Verkleinern eines ersten Trennabstands zwischen dem mindestens einen Gasauslassport des bewegbaren Gasinjektors und dem mindestens einen statischen Gasinjektor und das Vergrößern eines zweiten Trennabstands zwischen dem mindestens einen Gasauslassports des bewegbaren Gasinjektors und einer Substrattragstruktur in der Reaktionskammer umfassen. Mindestens ein Substrat kann auf die Substrattragstruktur aufgebracht werden, und der mindestens eine Gasauslassport des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors kann von der ersten Stelle zu einer zweiten Stelle in der Reaktionskammer bewegt werden. Ein solches Bewegen des mindestens einen Gasauslassports kann das Vergrößern des ersten Trennabstands zwischen dem mindestens einen Gasauslassport des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors und dem mindestens einen statischen Gasinjektor und das Verkleinern des zweiten Trennabstands zwischen dem mindestens einen Gasauslassport des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors und der Substrattragstruktur umfassen. Mindestens ein Prozessgas kann aus dem mindestens einen bewegbaren Gasinjektor ausgestoßen werden, und mindestens ein weiteres unterschiedliches Prozessgas kann aus dem mindestens einen statischen Gasinjektor ausgestoßen werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden detaillierten Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besser verständlich, die in den beiliegenden Figuren dargestellt sind, für die gilt:
  • 1 zeigt schematisch einen allgemeinen Überblick über ein den Schutzumfang nicht einschränkendes beispielhaftes System zur Gasbehandlung einer Anzahl von Substraten und insbesondere zum Abscheiden von Materialien auf eine Anzahl von Substraten.
  • 2A und 2B zeigen schematisch beispielhafte Ausführungsformen von Systemen und Verfahren, die einen statischen Gasinjektor und einen bewegbaren Gasinjektor umfassen.
  • 3A und 3B zeigen schematisch vergrößerte Ansichten von den Schutzumfang nicht einschränkenden beispielhaften Antriebssystemen für einen bewegbaren Gasinjektor.
  • 4A und 4B zeigen schematisch vergrößerte Querschnittansichten von den Schutzumfang nicht einschränkenden Gasauslassport-Ausgestaltungen eines bewegbaren Gasinjektors und eines statischen Gasinjektors.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die hier gezeigten Darstellungen erheben nicht den Anspruch, reale Ansichten einer bestimmten Struktur, eines bestimmten Materials, einer bestimmten Einrichtung, eines bestimmten Systems oder eines bestimmten Verfahrens zu sein, sondern sie sind nur idealisierte Darstellungen zum Beschreiben der vorliegenden Erfindung.
  • Hier verwendete Bezeichnungen dienen nur der Klarheit und dürfen nicht als Einschränkung angesehen werden. Eine Anzahl von Referenzen ist hier angeführt, deren Offenlegung in ihrer Gesamtheit durch die Bezugnahme für sämtliche Zwecke Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Ferner wird keine der angeführten Referenzen, unabhängig davon, wie sie hier gekennzeichnet ist, als Stand der Technik in Bezug auf die vorliegende Erfindung angenommen.
  • Wie hier verwendet, bedeutet und umfasst der Ausdruck ”Reaktionskammer” jeden geeigneten Typ einer Einfassung, in der ein oder mehrere Gase zum Behandeln eines oder mehrerer Substrate verwendet werden.
  • Wie hier verwendet, bedeutet und umfasst der Ausdruck ”Substrat” jede geeignete Struktur, die unter Verwendung eines oder mehrerer Gase in einer Reaktionskammer behandelt worden ist oder behandelt wird.
  • Wie hier verwendet, bedeutet und umfasst der Ausdruck ”Substrattragstruktur” jede geeignete Vorrichtung, die zum Tragen eines oder mehrerer Substrate in einer Reaktionskammer verwendet wird. Substrattragstrukturen umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf, Suszeptoren, die Substrate über die gesamten unteren Flächen der Substrate tragen, ringförmige Strukturen, die Substrate nur entlang der Umfangsränder der Substrate tragen, und stativartige Strukturen, die Substrate an drei oder mehr Punkten auf den unteren Flächen der Substrate tragen.
  • Wie hier verwendet, bedeutet und umfasst der Ausdruck ”Gasinjektor” jede geeignete Vorrichtung oder Einrichtung, die zum Eindüsen von Gas in eine Reaktionskammer verwendet wird.
  • Wie hier verwendet, bedeutet und umfasst der Ausdruck ”Gasauslassport” den Auslass eines Gasinjektors, aus dem Gas aus dem Gasinjektor austritt und in einen Raum in einer Reaktionskammer eintritt.
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen Systeme und Verfahren zur Gasbehandlung einer Anzahl von Substraten (z. B. zum Abscheiden von Materialien auf eine Anzahl von Substraten) und insbesondere Systeme und Verfahren zur chemische Gasphasenabscheidung von Materialien auf eine Anzahl von Substraten. Ausführungsformen der Erfindung können beispielsweise das Verwenden einer Anzahl von Gasinjektoren in einer Reaktionskammer umfassen, wobei die Gasinjektoren einen oder mehrere statische Gasinjektoren und einen oder mehrere bewegbare Gasinjektoren umfassen können. Der eine oder die mehreren bewegbaren Gasinjektoren können relativ zu dem einen oder den mehreren statischen Gasinjektoren sowie zu der Anzahl von auf einer Substrattragstruktur getragenen Substraten bewegt werden. Solche Gasinjektoren können Zur Verbesserung der Qualität des abgeschiedenen Materials oder der abgeschiedenen Materialien beitragen und können die Reinheit der Reaktionskammer oder von Bauteilen der Reaktionskammer verbessern. Folglich kann die Lebensdauer der Reaktionskammer oder eines oder mehrerer Bauteile der Reaktionskammer verlängert werden. Beispielhafte Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Systemen werden nachstehend anhand von 1 beschrieben. 1 zeigt einen allgemeinen Überblick über ein den Schutzumfang nicht einschränkendes beispielhaftes System 100 zur Gasbehandlung einer Anzahl von Substraten und insbesondere zum Abscheiden von Materialien auf eine Anzahl von Substraten. Das System 100 weist eine Reaktionskammer 102, eine Substrattragstruktur 104, einen statischen Gasinjektor 106 und einen bewegbaren Gasinjektor 108 auf. Die Reaktionskammer 102 kann eine Anzahl von Seitenwänden 110, eine Decke 112 und einen Boden 114 aufweisen und kann von einem Reaktorgehäuse 118 umschlossen sein.
  • Die zum Fertigen der Reaktionskammer 102 verwendeten Materialien können so gewählt sein, dass sie mit den korrosiven Chemikalien, den Temperaturen und den Drücken, die im Allgemeinen bei Abscheideprozessen zur Anwendung kommen, kompatibel sind. Solche Materialien können beispielsweise Quarz und nichtrostende Stähle umfassen.
  • Die Reaktionskammer 102 kann eine Substrattragstruktur 104 aufweisen, die eine Anzahl von scheibenförmigen Vertiefungen umfasst, welche im Allgemeinen als Taschen 120 bezeichnet werden. Jede Tasche 120 kann so ausgestaltet sein, dass sie ein Substrat 122 oder einen Substratträger 124 darin aufnimmt, so dass die Substrattragstruktur 104 eine Anzahl von Substraten 122 oder Substratträgern 124 tragen kann. Das in 1 gezeigte den Schutzumfang nicht einschränkende Beispiel zeigt eine scheibenförmige Substrattragstruktur 104, die sechs separate Taschen 120 zum Tragen von Substraten 120 und/oder Substratträgern 124 aufweist. Die Substrattragstruktur 124 kann eine geeignete Anzahl anderer Ausgestaltungen und eine geeignete Anzahl von Taschen 120 aufweisen. Ferner können die Taschen 120 an anderen Positionen angeordnet sein als an denjenigen der in 1 gezeigten Ausführungsform. Beispielsweise kann jede Tasche 120 ein einzelnes Substrat 122' oder einen Substratträger 124 aufweisen, der in der Lage ist, eine Vielzahl von Substraten 122 zu tragen. Somit kann jede Substrattragstruktur 104 eine Vielzahl von Substraten 122 tragen und kann Substrate 122 mit unterschiedlichen Durchmessern (z. B. 2'', 4'', 6'', 8'' oder 12'') in einem einzigen Abscheideprozess tragen.
  • Die Substrattragstruktur 104 kann mittels eines oder mehrerer Heizelemente erwärmt werden. Beispielsweise können ein oder mehrere (nicht gezeigte) Widerstandsheizelemente, auf Lampen basierende Heizelemente, induktive Heizelemente und Hochfrequenz-Heizelemente zum Erhöhen der Temperatur der von der Substrattragstruktur 104 getragenen Substrate 122 auf eine für einen Abscheideprozess gewünschte Temperatur verwendet werden. Das System 100 kann ferner eine Tragspindel 126 aufweisen, auf der die Substrattragstruktur 104 montiert sein kann. Die Tragspindel 126 kann so ausgestaltet sein, dass sie sich in der Reaktionskammer 102 so um eine Drehachse 128 dreht, dass sich die auf der Tragspindel 126 montierte Substrattragstruktur 104 ebenfalls um die Drehachse 128 dreht. Die Bewegung der Substrate 122 in der Reaktionskammer 102 aufgrund des Drehens der Substrattragstruktur 104 um die Drehachse 128 während des Abscheideprozesses kann dazu verwendet werden, einem ungleichmäßigen Wachsenlassen entgegenzuwirken, und sie kann zu einer verbesserten Gleichförmigkeit des abgeschiedenen Materials führen. Die Tragspindel 126 kann von einem Antrieb 130 gedreht werden. Der Antrieb 130 kann beispielsweise einen Motor umfassen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Tragspindel 126 magnetisch mit dem Antrieb 130 gekoppelt sein mit der Spindel 126 über die Reaktionskammer 102 1. Die Drehgeschwindigkeit um die Drehachse 128 kann variabel sein, um eine Prozessanpassung (z. B. Optimierung) zu ermöglichen.
  • Bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung können die einzelnen Taschen 120 ferner unabhängig voneinander so gedreht werden, dass die einzelnen Taschen 120 unabhängig von der Drehung der Substrattragstruktur 104 gedreht werden können. Zum Beispiel kann eine Tasche 120' über eine Spindel 132 beispielsweise mittels magnetischer Kopplung mit einem (nicht gezeigten) weiteren Antriebssystem verbunden sein. Bei einer solchen Ausführungsform können die Tasche 120' und die Spindel 132 um eine weitere Drehachse 134 gedreht werden, die durch die Mitte der Tasche 120' verläuft. Bei weiteren Ausführungsformen kann die Tasche 120' so angetrieben werden, dass sie sich um die Drehachse 134 dreht, wobei ein (nicht gezeigtes) Getriebesystem verwendet wird, das die Spindel 132 so mit der Tragspindel 126 koppelt, dass durch die Drehung der Tragspindel 126 die Drehung der Spindel 132 über das Getriebesystem bewirkt wird. Bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung kann bei dem System 100 die Substrattragstruktur 104 wegfallen, und es kann jedes der Vielzahl von Substraten 122 und/oder Substratträgern 124 einzeln von separaten Tragspindeln, wie der Spindel 132, getragen werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann die Tragspindel 126 zu Drehzwecken magnetisch mit dem Antrieb 130 gekoppelt sein, und zwar durch Anwendung von Techniken, wie den in dem US-Patent Nr. 5.795.448 beschriebenen, welches am 18. August 1998 an Hurwitt et al. erteilt worden ist und durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
  • Wie oben beschrieben, kann die Reaktionskammer 102 einen oder mehrere bewegbare Gasinjektoren aufweisen. Wie in 1 gezeigt, weist die Reaktionskammer 102 einen bewegbaren Gasinjektor 108 auf. Weitere Einzelheiten des bewegbaren Gasinjektors 108 werden nachstehend anhand von 2A und 2B, 3A und 3B und 4A beschrieben.
  • Wie weiterhin in 1 gezeigt, kann der bewegbare Gasinjektor 108 eine im Wesentlichen zylindrische Struktur aufweisen. Bei weiteren Ausführungsformen kann der bewegbare Gasinjektor 108 eine andere Form oder Ausgestaltung aufweisen. Der bewegbare Gasinjektor 108 kann aus einer Anzahl von Material gefertigt sein und kann aus Materialien gefertigt sein, die mit den korrosiven Chemikalien, den Temperaturen und den Drücken kompatibel sind, denen die Materialien während der Abscheideprozesse ausgesetzt sein können. Bei den Schutzumfang nicht einschränkenden Beispielen kann es sich bei solchen Materialien um Quarz und nicht rostende Stähle handeln.
  • Der bewegbare Gasinjektor 108 kann in der Reaktionskammer 102 über der Substrattragstruktur 104 und den von der Substrattragstruktur 104 getragenen Substraten 122 angeordnet sein. Der bewegbare Gasinjektor 108 kann eine Mittelachse 136 aufweisen, die mit der Drehachse 128 der Substrattragstruktur 104 zusammenfällt. Der bewegbare Gasinjektor 108 kann ferner einen oder mehrere Antriebe 138 aufweisen, um eine oder mehrere Bewegungskomponenten (d. h. Bewegungsfreiheitsgrade) zu bieten, so dass sich der bewegbare Gasinjektor 108 und ein oder mehrere dem bewegbaren Gasinjektor 108 zugehörige Gasauslassports 140 relativ zu einem oder mehreren statischen Gasinjektoren 106 und relativ zu der Substrattragstruktur 104 drehen können. Beispielsweise kann der Antrieb 138 dazu verwendet werden, eine Bewegungskomponente entlang der Drehachse 128 (d. h. in den vertikalen Auf- und Abrichtungen aus der Perspektive der Figuren) zu bieten.
  • Genauer gesagt kann die Möglichkeit zum Bewegen des bewegbaren Gasinjektors 108 entlang der Drehachse 128 aus einer Anzahl von Gründen vorteilhaft sein. Beispielsweise kann, wie in 2A gezeigt, ein erster Trennabstand d1 als der Abstand zwischen der Stelle des einen oder der mehrerer Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 und der Stelle einer Vielzahl von Gasauslassports 142 des statischen Gasinjektors 106 entlang der Drehachse 128 definiert sein. Durch selektives Steuern der Bewegung des bewegbaren Gasinjektors 108 entlang der Drehachse 128 in den vertikalen Auf- und Abrichtungen (aus der Perspektive der Figuren) kann der erste Trennabstand d1 nach Wunsch selektiv gesteuert (d. h. vergrößert oder verkleinert) werden.
  • Ferner kann ein zweiter Trennabstand d2 als der Abstand zwischen der Stelle des einen oder der mehrerer Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 und der Stelle der Substrattragstruktur 104 entlang der Drehachse 128 definiert sein. Durch selektives Steuern der Bewegung des bewegbaren Gasinjektors 108 entlang der Drehachse 128 in den vertikalen Auf- und Abrichtungen (aus der Perspektive der Figuren) kann der zweite Trennabstand d2 ebenfalls nach Wunsch selektiv gesteuert (d. h. vergrößert oder verkleinert) werden. Bei einigen Ausführungsformen können der erste Trennabstand d1 und der zweite Trennabstand d2 umgekehrt proportional sein und können nicht unabhängig voneinander variiert werden. Bei anderen Ausführungsformen kann es jedoch möglich sein, den ersten Trennabstand d1 und den zweiten Trennabstand d2 unabhängig voneinander zu variieren, und es kann möglich sein, den einen zu verändern, ohne den anderen zu verändern. Beispielsweise kann die Substrattragstruktur 104 so ausgestaltet sein, dass sich die Substrattragstruktur 104 mit dem bewegbaren Gasinjektor 108 bewegt.
  • Bei einigen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorteilhaft sein, den bewegbaren Gasinjektor 108 und dessen einen oder mehrere Gasauslassports 140 nahe der Substrattragstruktur 104 zu positionieren. Beispielsweise kann der bewegbare Gasinjektor 108 so in der Reaktionskammer 102 positioniert werden, dass der erste Trennabstand d1 relativ groß (z. B. maximiert) ist und der zweite Trennabstand d2 relativ klein (z. B. minimiert) ist, wie in 2A gezeigt. Beispielsweise kann es bei Abscheideprozessen vorteilhaft sein, den einen oder die mehreren Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 nahe der Substrattragstruktur 104 zu positionieren, so dass ein Vorläufergas nahe den von der Substrattragstruktur 104 getragenen Substraten 122 aus dem einen oder den mehreren Gasauslassports 140 ausgestoßen wird. Bei einem den Schutzumfang nicht einschränkenden Beispiel kann es vorteilhaft sein, den einen oder die mehreren Gasauslassports 140 des bewegbares Gasinjektors 108 bei Abscheideprozessen in einem Abstand von ungefähr einem Millimeter (1 mm) bis ungefähr einhundertfünfzig Milimetern (150 mm) zu der Substrattragstruktur 104 zu positionieren.
  • Ferner kann es bei Abscheideprozessen vorteilhaft sein, eine beträchtliche Trennung zwischen dem einen oder den mehreren Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 und der Vielzahl von Gasauslassports 142 des einen oder der mehreren statischen Gasinjektoren 106 aufrechtzuerhalten, wie in 2A gezeigt. Bei einem den Schutzumfang nicht einschränkenden Beispiel kann es vorteilhaft sein, bei Abscheideprozessen eine Trennung zwischen dem einen oder den mehreren Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 und der Vielzahl von Gasauslassports 142 des einen oder der mehreren statischen Gasauslassports 106 von ungefähr fünfzig Millimetern (50 mm) bis ungefähr fünfhundert Millimetern (500 mm) aufrechtzuerhalten. Das Aufrechterhalten einer beträchtlichen Trennung zwischen den Positionen der Gasauslassports 140 und 142 kann dazu dienen, ein vorzeitiges Vermischen der jeweils aus diesen abgegebenen Vorläufergase zu verhindern, da ein solches vorzeitiges Vermischen der Vorläufergase zu unerwünschten Wechselwirkungen der Gasphasen führen kann.
  • Bei weiteren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorteilhaft sein, den bewegbaren Gasinjektor 108 und dessen Gasauslassports 140 nahe dem statischen Gasinjektor 106 zu positionieren. Mit anderen Warfen: der bewegbare Gasinjektor 108 kann so in der Reaktionskammer 102 positioniert werden, dass der erste Trennabstand d1 relativ klein (z. B. minimiert) ist und der zweite Trennabstand d2 relativ groß (z. B. maximiert) ist, wie in 2B gezeigt. Beispielsweise kann es beim Einbringen der Substrate 122 in die Reaktionskammer 102 und/oder Herausnehmen der Substrate aus der Reaktionskammer 102 vorteilhaft sein, den ersten Trennabstand d1 zu verkleinern, um einen physischen Freiraum in der Reaktionskammer 102 zu bilden. Die Substrate 122 können manuell oder mittels Roboter in die Reaktionskammer 102 eingebracht und/oder aus der Reaktionskammer 102 herausgenommen werden. Beispielsweise kann, wie in 2B gezeigt, ein Roboterarm 144 mit einem daran vorgesehenen geeigneten Substrataufnahmesystem 146 (z. B. einer Bernoulli-Stabeinrichtung) verwendet werden, um mittels Roboter Substrate in die Reaktionskammer 102 hinein und aus dieser hinaus zu bewegen. Durch ein Verkleinern des ersten Trennabstands d1 kann verhindert werden, dass der bewegbare Gasinjektor 108 mechanisch mit dem Roboterarm 144, dem Körper einer Bedienungsperson und/oder mit den Substraten 122 in Konflikt gerät.
  • Bei einigen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren können der bewegbare Gasinjektor 108 und dessen Gasauslassports 140 so an einer Zwischenstelle positioniert sein, dass der erste Trennabstand d1 und der zweite Trennabstand d2 zwischen Maximal- und Minimalwerten vorgesehen sind. Bei einem den Schutzumfang nicht einschränkenden Beispiel kann jeder des ersten Trennabstands d1 und des zweiten Trennabstands d2 zwischen ungefähr einem Millimeter (1 mm) und ungefähr fünfhundert Millimetern (500 mm) groß sein. Bei Abscheideprozessen kann die Position des bewegbaren Gasinjektors 108 und dessen einer oder mehrere Gasauslassports 140 als Abgleichparameter beim Ausbilden eines gewünschten Materials auf den von der Substrattragstruktur 104 getragenen Substraten 122 verwendet werden. Der bewegbare Gasinjektor 108 und die diesem zugehörigen Gasauslassports 140 können vor dem Abscheiden zu einer ausgewählten Position bewegt werden. Ferner können der bewegbare Gasinjektor 108 und die Gasauslassports 140 bei einem Abscheideprozess bewegt werden, um den Abscheideprozess auf gewünschte Weise einzustellen (z. B. zum Verbessern oder Optimieren eines oder mehrerer Aspekte des Abscheideprozesses).
  • Es kann eine Anzahl von Verfahren angewendet werden, mittels derer dem bewegbaren Injektor 108 Bewegungskomponenten verliehen werden. 3A und 3B sind vergrößerte schematische Ansichten des oberen Abschnitts der Reaktionskammer 102 und des bewegbaren Gasinjektors 108 und zeigen den Schutzumfang nicht einschränkende Beispiele für eine Einrichtung, die dem bewegbaren Gasinjektor 108 Bewegungskomponenten verleiht.
  • Wie in 3A gezeigt, kann dem bewegbaren Gasinjektor 108 durch den Antrieb 138A eine Bewegungskomponente entlang der Drehachse 128 verliehen werden. Der Antrieb 138A kann einen Linearantrieb umfassen, und er kann von einer oder mehreren der hydraulischen, pneumatischen, elektrischen und mechanischen Energien angesteuert werden. Der Antrieb 138A kann über eine Antriebswelle 150 mit einer Antriebsplatte 148 verbunden sein. Die Antriebsplatte 148 kann so mit dem bewegbaren Gasinjektor 108 verbunden sein, dass die Ansteuerung des Antriebs 138A zu einer Bewegung des bewegbaren Gasinjektors 108 entlang der Drehachse 128 (d. h. in den vertikalen Auf- und Abrichtungen aus der Perspektive der Figuren) führt.
  • Ein Prozessgas-Einlassport 152 kann zum Zuführen von Prozessgas über den bewegbaren Gasinjektor 108 in die Reaktionskammer 102 verwendet werden. Bei einigen Ausführungsformen kann über den bewegbaren Gasinjektor 108 in die Reaktionskammer 102 eingeleitetes Prozessgas beispielsweise metallorganische Vorläufer (z. B. Trimethylaluminium, Triethylaluminium, Trimethylgallium, Triethylgallium, Trimethylindium, Triethylindium etc.), Dotiergase und Verdünnergase umfassen.
  • Über den Gaseinlassport 152 eingeleitetes Prozessgas kann in eine Vorkammer 154 eintreten. Die Vorkammer 154 kann umschlossen und beispielsweise von der Antriebsplatte 148, Gehäuseelementen 156 und einem flexiblen Balg 158 begrenzt sein, wie in 3A und 3B gezeigt. Die Vorkammer 154 kann über einen Einlass 160 so mit dem bewegbaren Gasinjektor 108 in Fluidverbindung stehen, dass über den Gaseinlassport 152 eingeleitetes Prozessgas zu dem bewegbaren Gasinjektor 108 transportiert und über die Auslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 nach außen geleitet werden kann. Die Vorkammer 154 kann über Dichtungen 162 gegen die das Innere 102' der Reaktionskammer fluidisch abgedichtet sein. Die Dichtungen 162 können beispielsweise O-Ringe oder Ferrofluiddichtungen umfassen. Die Dichtungen 162 können eine Isolierung der Vorkammer 154 bewirken, können jedoch auch eine Bewegung des bewegbaren Gasinjektors 108 durch die Reaktionskammerdecke 112 ermöglichen.
  • Bei Ansteuerung des Antriebs 138A kann sich der flexible Balg 158 dehnen und kann sich das Volumen der Vorkammer 154 entsprechend vergrößern (siehe 2B), und zwar bei Aufrechterhalten einer Fluidverbindung zwischen dem Gaseinlassport 152 des bewegbaren Gasinjektors 108 und dem Einlass 160. Der flexible Balg 158 kann aus einer Anzahl von Materialien gefertigt sein, wie z. B. einem Metall, einem Polymer oder jedem anderen geeigneten flexiblen Material.
  • Zusätzlich zum Ausführen einer Bewegung entlang der Drehachse 128 kann der bewegbare Gasinjektor 108 ferner um die Drehachse 128 drehbar sein, wie von dem Richtungspfeil in 3B angezeigt. Das Drehen des bewegbaren Gasinjektors 108 um die Drehachse 128 kann von einem Antrieb 138B bewirkt werden. Der Antrieb 138B kann einen Drehantrieb umfassen und kann von einer oder mehreren der hydraulischen, pneumatischen, elektrischen und mechanischen Energien angesteuert werden. Der Antrieb 138B kann über eine Antriebswelle 164 mit dem bewegbaren Gasinjektor 108 verbunden sein. Die Antriebswelle 164 kann so mit dem bewegbaren Gasinjektor 108 verbunden sein, dass die Ansteuerung des Antriebs 138B zu einer Drehbewegung des bewegbaren Gasinjektors 108 um der Drehachse 128 führt. Weitere Dichtungen 162'' können vorgesehen sein, um ein im Wesentlichen reibungsfreies Bewegen des bewegbaren Gasinjektors 108 bei Aufrechterhaltung einer Fluiddichtung der Vorkammer 154 sicherzustellen. Bei einigen Ausführungsformen kann es vorteilhaft sein, den bewegbaren Gasinjektor 108 während eines Abscheideprozesses zu drehen. Beispielsweise kann das Drehen des bewegbaren Gasinjektors 108 zu einer größeren Gleichförmigkeit des abgeschiedenen Materials auf den Substraten 122 führen.
  • Der eine oder die mehreren mit dem bewegbaren Gasinjektor 108 verbundenen Antriebe können durch Anwendung einer Anzahl von Verfahren gesteuert werden. Bei einigen Ausführungsformen können der Antrieb 138A und/oder der Antrieb 138B von einem in 3A und 3B gezeigten Steuersystem 164 gesteuert werden. Das Steuersystem 164 kann mit dem bewegbaren Gasinjektor 108, der Reaktionskammer 102 und einem oder mehreren Antrieben 138 so in Wirkverbindung stehen, dass das Steuersystem 164 deren Betrieb steuern kann. Das Steuersystem 164 kann eine Computersystem-Software umfassen.
  • Das Steuersystem 164 kann eine oder mehrere Eingabevorrichtungen aufweisen, die zum Steuern des Betriebs der Reaktionskammer 102 und insbesondere des bewegbaren Gasinjektors 108 verwendet werden können. Beispielsweise kann ein Benutzer eine Anzeige einer gewünschten Position des bewegbaren Gasinjektors und/oder einer Drehgeschwindigkeit in der Reaktionskammer 102 mittels der einen oder der mehreren Eingabevorrichtungen erzeugen, und das Steuersystem 164 kann den Betrieb des bewegbaren Gasinjektors 108 steuern und den einen oder die mehreren Antriebe 138 ansteuern, damit diese den bewegbaren Gasinjektor 108 mit einer gewünschten Geschwindigkeit in eine gewünschte Position bewegen. Ferner kann ein Benutzer eine Anzeige eines gewünschten Wachsenlassen-Parameters des Prozessgases in der Reaktionskammer 102 mittels einer oder mehrerer Eingabevorrichtungen erzeugen, und das Steuersystem 164 kann die Position und die Drehung des bewegbaren Gasinjektors 108 in der Reaktionskammer 102 so steuern, dass der Wachsenlassen-Parameter in Richtung eines gewünschten Werts angesteuert wird. Bei einer solchen Betätigung des bewegbaren Gasinjektors 108 kann ein geschlossenes Regelsystem verwendet werden. Mit anderen Worten: eine oder mehrere (nicht gezeigte) lokale Überwachungsvorrichtungen oder -systeme (z. B. Sensoren) können zum Überwachen des Zustands des abgeschiedenen Materials und zum Liefern von Feedback-Daten zu dem Steuersystem 164 verwendet werden, und das Steuersystem 164 steuert die Position und/oder die Drehgeschwindigkeit des bewegbaren Gasinjektors 108 in Reaktion auf die während eines Abscheideprozesses von solchen Überwachungsvorrichtungen oder -systemen kommenden Feedback-Daten.
  • Wie in 2A gezeigt, kann der bewegbare Gasinjektor 108 einen oder mehrere Gasauslassports 140 aufweisen. Die Größe, Form, Position und/oder Gruppierung der Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 können so ausgestaltet sein, dass eine gewünschte Verteilung von Prozessgasen 166' über die Substrate 122 erreicht wird. Die räumliche Dichte der Gasauslassports 140 kann anhand der charakteristischen Merkmale des Gasstroms von den Gasauslassports 140 zu der Substrattragstruktur 104 und den dazugehörigen auf dieser getragenen Substraten 122 gewählt werden. Solche charakteristischen Merkmale können den von den Gasauslassports 140 auf der Anzahl von Substraten 122 erzeugten Gas-Fußabdruck oder Abdeckbereich umfassen. Das Auswählen bestimmter Parameter für die Anordnung der Gasauslassports 140 kann anhand der Kenntnis der charakteristischen Merkmale des Gasstroms erfolgen, und geschätzte Parameter können anhand von Experimenten verfeinert werden. Bei einigen Ausführungsformen kann eine gleichförmige Verteilung eines oder mehrerer Prozessgase über die Substrate 122 gewünscht sein, und in diesem Fall können die Gasauslassports 140 gleichmäßig um den Umfang des bewegbaren Gasinjektors 108 herum verteilt sein.
  • Eine solche Ausgestaltung der Gasauslassports 140 ist anhand eines den Schutzumfang nicht einschränkenden Beispiels, das in 4A gezeigt ist, dargestellt. 4A zeigt schematisch eine Schnittansicht des bewegbaren Gasinjektors 108 und zeigt acht (8) Gasauslassports 140, die gleichmäßig um den Umfang des bewegbaren Gasinjektors 108 verteilt sind. Die Gasauslassports 140 erzeugen entsprechende radiale Gasströme 166', die von dem bewegbaren Gasinjektor 108 über die Substrate 122 ausgestoßen werden, und zwar in einer Richtung in einem Winkel, der größer ist als Null (z. B. zumindest im Wesentlichen rechtwinklig), relativ zu der Drehachse 128. Mit anderen Worten: Gas kann aus den Gasauslassports 140 in einer Richtung von ungefähr 90° zu der Drehachse 128 ausgestoßen werden. Es sei ferner angemerkt, dass, obwohl 1 und 2A und 2B die Gasauslassports 140 mit einer kreisförmigen Ausgestaltung zeigen, bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung andere Formen verwendet werden können.
  • Bei einigen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Systeme können der eine oder die mehreren Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 nahe der Basisregion 168 des bewegbaren Gasinjektors 108 positioniert sein, wie schematisch in 2A gezeigt. Die Nähe des einen oder der mehreren Gasauslassports 140 zu der Basisregion 168 kann dazu beitragen, dass der zweite Trennabstand d2 zwischen den Gasauslassports 140 und der Substrattragstruktur 104 verringert (z. B. minimiert) wird. Dieses Positionieren der Gasauslassports 140 zum Verringern oder Minimieren des zweiten Trennabstands d2 kann bei einigen Abscheideprozessen wünschenswert sein, da die aus den Gasauslassports 140 ausgestoßenen radialen Gasströme 166' räumlich von den von dem statischen Gasinjektor 106 ausgestoßenen Prozessgasen 166'' getrennt werden können, bis die Gase über und nahe den Substraten 122 in Wechselwirkung treten, wodurch unerwünschte Wechselwirkungen der Gasphasen und mit solchen Wechselwirkungen der Gasphasen in Zusammenhang stehende Probleme verringert (z. B. verhindert) werden.
  • Bei weiteren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Systeme können ein oder mehrere Umlenkplatten, wie z. B. eine erste Umlenkplatte 170' und/oder eine zweite Umlenkplatte 170'', in Zusammenhang mit dem bewegbaren Gasinjektor 108 verwendet werden, wie in 2A und 2B gezeigt. Die Umlenkplatten 170', 170'' können integrale Bestandteile oder Einrichtungen des bewegbaren Gasinjektors 108 sein. Bei anderen Ausführungsformen können die Umlenkplatten 170', 170'' getrennte Teile umfassen, die an dem bewegbaren Gasinjektor 108 angebracht sind und von diesem getragen werden. Die Form, Position und Größe der Umlenkplatten 170', 170'' können so gewählt sein, dass sie das Leiten des einen oder der mehreren radialen Gasströme 166' in die vorgesehenen Ausstoßrichtungen unterstützen, so dass die radialen Gasströme 166' in einer Richtung in einem Winkel, der größer ist als Null (z. B. zumindest im Wesentlichen rechtwinklig), relativ zu der Drehachse 128 ausgestoßen werden.
  • Die Umlenkplatte 170' kann nahe dem (z. B. angrenzend an den) einen oder den mehreren dem bewegbaren Gasinjektor 108 zugehörigen Gasauslassports 140 auf einer von der Substrattragstruktur 104 entfernten Seite der Gasauslassports angeordnet sein. Bei einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Umlenkplatte 170'' nahe (z. B. benachbart zu) den dem bewegbaren Gasinjektor 108 zugehörigen Gasauslassports 140 auf einer der Substrattragstruktur 104 nahen Seite der Gasauslassports angeordnet sein. Die Umlenkplatte 170'' kann beispielsweise bei Ausführungsformen vorgesehen sein, bei denen die Substrattragstruktur 104 eine Anzahl von Spindeln aufweist, wie in 1 gezeigt.
  • Die Umlenkplatten 170', 170'' können so bemessen sein, dass die Umlenkplatten 170', 170'' die aus den Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 ausgestoßenen radialen Gasströme 166' abschirmen, bis sich das Gas der radialen Gasströme 166' in der Nähe der von der Substrattragstruktur 104 getragenen Substrate 122 befindet. Wie in 2A gezeigt, weisen die Umlenkplatten 170', 10'' 2 einen Außendurchmesser L auf und verlaufen über der Substrattragstruktur 104 bis zu den Außenrändern der Substrate 122.
  • Eine solche Ausgestaltung der Umlenkplatten 170', 170'' kann wünschenswert sein, da das Prozessgas der radialen Gasströme 166' im Wesentlichen von dem von dem einen oder den mehreren statischen Gasinjektoren 106 ausgestoßenen Prozessgas 166'' getrennt bleiben kann, bis sich die Prozessgase über und nahe (z. B. benachbart zu) den Substraten 122 befinden.
  • Die Systeme einiger Ausführungsformen der Erfindung können ferner einen oder mehrere statische Gasinjektoren 106 aufweisen. Den Schutzumfang nicht einschränkende Beispiele für statische Gasinjektoren sind in 1, 2A und 2B und 4B gezeigt. Die Reaktionskammer 102 kann eine Anzahl von statischen Gasinjektoren aufweisen. Beispielsweise zeigt 1 einen massiven einzelnen statischen Gasinjektor 106. Bei weiteren Ausführungsformen kann die Reaktionskammer 102 eine Vielzahl von statischen Gasinjektoren aufweisen, wie z. B. die vier als Phantomansicht dargestellten statischen Gasinjektoren 106', die bei der Gasbehandlung der Substrate 122 mit dem bewegbaren Gasinjektor 108 zusammenwirken können.
  • Bei einigen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Systeme kann der statische Gasinjektor 106 vertikal über der Substrattragstruktur 104 (aus der Perspektive der Figuren) angeordnet sein, und er kann über der Substrattragstruktur 104 verlaufen, wie in 1 und 2A und 2B gezeigt. Genauer gesagt kann der statische Gasinjektor 106 so bemessen und ausgestaltet sein, dass der statische Gasinjektor 106 in der Lage sein kann, eine Anzahl von Prozessgasen den Substraten 122 in der Reaktionskammer 102 zuzuführen. Der statische Gasinjektor 106 kann seitlich teilweise oder ganz über die Substrattragstruktur 104 verlaufen, so dass die von der Substrattragstruktur 104 gehaltenen Substrate 122 von einem einzelnen statischen Gasinjektor 106 mit Gas behandelt werden können.
  • Der statische Gasinjektor 106 kann so ausgestaltet sein, dass er an der Reaktionskammer 102 montiert ist, und der statische Gasinjektor 106 kann in einem vorbestimmten Trennabstand d3 zu der Substrattragstruktur 104 montiert sein. Beispielsweise kann eine Anzahl von Gehäusebefestigungen 172 (2A und 2B) zum Befestigen des statischen Gasinjektors 106 an der Decke 112 der Reaktionskammer 102 verwendet werden, so dass der statische Gasinjektor 106 in dem vorbestimmten Trennabstand d3 zu den Substraten 122 befestigt ist. Bei einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der vorbestimmte Trennabstand d3 so gewählt sein, dass eine ausreichende Trennung zwischen dem statischen Gasinjektor 106 und der Anzahl von erwärmten Substraten 122 bestehen kann, so dass verhindert werden kann, dass von den erwärmten Substraten 122 erzeugte Wärmeenergie den statischen Gasinjektor 106 beträchtlich erwärmt, wodurch der Abscheideprozess beeinträchtigt werden könnte. Bei einigen Ausführungsformen kann der vorbestimmte Trennabstand d3 zwischen ungefähr fünfzig Millimetern (50 mm) und ungefähr fünfhundert Millimetern (500 mm) liegen. Durch das Verhindern einer beträchtlichen Erwärmung des statischen Gasinjektors 106 kann die Ausbildung unerwünschter Ablagerungen an dem statischen Gasinjektor 106 begrenzt werden, wodurch das Erfordernis zur Durchführung zeitaufwendiger Reinigungsprozesse an dem statischen Gasinjektor 106 begrenzt wird.
  • Ferner kann durch Vorsehen (nicht gezeigter) Umlaufwasser-Kühlsysteme verhindert werden, dass der statische Gasinjektor 106 in unerwünschter Weise erwärmt wird. Solche Umlaufwasser-Kühlsysteme sind auf dem Sachgebiet bekannt und können bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um die Bildung unerwünschter Ablagerungen an dem statischen Gasinjektor 106 verhindern zu helfen.
  • Der statische Gasinjektor 106 kann ferner eine in diesem ausgebildete Öffnung 174 aufweisen, wie in 1 und 2A und 2B gezeigt. Die Öffnung 174 kann eine Mittelachse aufweisen, die mit der Drehachse 128 zusammenfällt. Die Öffnung 174 kann so bemessen und ausgestaltet sein, dass sie den bewegbaren Gasinjektor 108 durch die Öffnung 174 so aufnimmt, dass bei einigen Ausführungsformen der Erfindung die Mittelachse der Öffnung 174 mit der Mittelachse 136 des bewegbaren Gasinjektors 108 zusammenfällt.
  • Der statisch Gasinjektor 106 kann so ausgestaltet sein, dass mindestens ein Abschnitt des bewegbaren Gasinjektors 108 in der Lage ist, entlang der Drehachse 128 durch den statischen Gasinjektor 106 zu verlaufen. Es kann beispielsweise wünschenswert sein, dass die Mittelachse 136 des bewegbaren Gasinjektors 108 mit der Drehachse 128 zusammenfällt, so dass sich der bewegbare Gasinjektor 108 entlang der Drehachse 128 bewegen kann. Somit kann der statische Gasinjektor 106 die Öffnung 174 aufweisen, damit sich der bewegbare Gasinjektor 108 in der Reaktionskammer 102 bewegen kann. Es sei angemerkt, dass die Öffnung 174 so bemessen und ausgestaltet sein kann, dass eine Vielzahl von bewegbaren Gasinjektoren, wie der bewegbare Gasinjektor 108, durch die Öffnung 174 verlaufen kann. Bei weiteren Ausführungsformen kann der statische Gasinjektor 106 eine Vielzahl von Öffnungen, wie die Öffnung 174, umfassen, und jede Öffnung der Vielzahl kann so ausgestaltet sein, dass ein bewegbarer Gasinjektor der Vielzahl von Gasinjektoren (wie der bewegbare Gasinjektor 108) durch die jeweilige Öffnung verlaufen kann.
  • Der statische Gasinjektor 106 kann ferner einen oder mehrere Gaseinlassports 176 aufweisen, die mit der Vorkammer 178 in Fluidverbindung stehen (siehe 2A und 2B). Somit kann Prozessgas von einer Prozessgasquelle über den einen oder die mehreren Gaseinlassports 176 der Vorkammer 178 zugeführt werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann eine poröse gasdurchlässige Basisplatte 180 an dem Basisteil der Vorkammer 178 angeordnet sein. Poren der porösen gasdurchlässigen Basisplatte 180 können eine Vielzahl von Gasauslassports 142 bilden, die so mit der Vorkammer 178 in Fluidverbindung stehen, dass ein Prozessgas 166'' aus der Vorkammer 178 ausgestoßen wird und durch die Poren (die die Gasauslassports 142 bilden) der porösen gasdurchlässigen Basisplatte 180 in die Reaktionskammer 102 eintritt. Das Prozessgas 166'' kann über die Vielzahl von Gasauslassports 142 in Abwärtsrichtung (aus der Perspektive der Figuren) in Richtung der Substrate 122 ausgestoßen werden.
  • Genauer gesagt können der eine oder die mehreren mit der Vorkammer 178 in Fluidverbindung stehenden Gaseinlassports 176 zum Einleiten einer Anzahl von Prozessgasen über den statischen Gasinjektor 106 in das Innere 102' der Reaktionskammer verwendet werden. Bei einigen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Systeme kann über den statischen Gasinjektor 106 in das Innere 102' der Reaktionskammer eingeleitetes Prozessgas beispielsweise Vorläufer der Gruppe V (z. B. Arsin, Phosphin, Ammoniak, Dimethylhydrazin etc.) sowie verschiedene Trägergase, Dotiergase und Verdünnergase umfassen.
  • Der eine oder die mehreren Gaseinlassports 176 können zum Versorgen der Vorkammer 178 verwendet werden. Wie oben beschrieben, kann die Vorkammer 178 eine poröse gasdurchlässige Basisplatte 180 aufweisen. Die Vorkammer 178 kann in der Lage sein, den Druck in den Gaseinlassports 176 so auszugleichen, dass eine gleichmäßige Verteilung von Prozessgas zu den der porösen gasdurchlässigen Basisplatte 180 zugehörigen Gasauslassports 142 ermöglicht wird. Die poröse gasdurchlässige Basisplatte 180, die im Allgemeinen als Fritte bezeichnet wird, kann beispielsweise aus einem Metallmaterial oder einem Keramikmaterial gefertigt sein, und sie kann eine Vielzahl von Poren aufweisen, die das innere 102' der Reaktionskammer fluidisch mit der Vorkammer 178 verbinden und somit die Vielzahl von Gasauslassports 142 bilden, wie in der schematischen Querschnittansicht aus 4B genauer dargestellt ist.
  • Wie in der schematischen Querschnittansicht des statischen Gasinjektors aus 4B gezeigt, weist der statische Gasinjektor 106 eine Vielzahl von Poren 182 auf, die als eine Vielzahl von Gasauslassports 142 zum Einleiten von Prozessgas in die Reaktionskammer 102 dient. 4B zeigt ferner, dass der statische Gasinjektor 106 auch eine Öffnung 174 aufweisen kann, wie oben beschrieben, die nahe der Drehachse 128 angeordnet sein kann. Der statische Gasinjektor 106 kann eine Mittelachse aufweisen, die mit der Drehachse 128 zusammenfällt. Wie oben beschrieben, kann die Öffnung 174 so bemessen und ausgestaltet sein, dass mindestens ein Abschnitt des bewegbaren Gasinjektors 108 in der Öffnung 174 aufgenommen ist.
  • Wie oben beschrieben, kann die über das poröse gasdurchlässige Basisteil 180 mit der Vorkammer 178 in Fluidverbindung stehende Vielzahl von Gasauslassports 142 bewirken, dass das Prozessgas 166'' in Abwärtsrichtung (aus der Perspektive der Figuren) in Richtung der Substrate 122 ausgestoßen wird, d. h. zumindest im Wesentlichen parallel zu der Drehachse 128. Zusätzlich zu dem Bilden einer Prozessgasquelle kann jedoch die Vielzahl von Auslassgasströmen 166'' einen schützenden Gasvorhang für die dem statischen Gasinjektor 106 zugehörige Vielzahl von Gasauslassports 142 bilden, da die Vielzahl von Gasauslassports 142 eine Vielzahl von Gasströmen 166'' ausstößt, die die Bildung unerwünschter Ablagerungen an dem statischen Gasinjektor 106 im Wesentlichen verhindert.
  • Einige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Systeme können ferner einen oder mehrere weitere Gasauslassports 184 aufweisen, wie in 2A gezeigt. Solche weiteren Gasauslassports 184 können zwischen dem statischen Gasinjektor 106 und dem bewegbaren Gasinjektor 108 angeordnet sein. Der eine oder die mehreren weiteren Gasauslassports 184 können einen oder mehrere schützende Gasvorhänge 186 bilden. Der eine oder die mehreren Gasauslassports 184 können zum Bilden eines oder mehrerer schützender Gasvorhänge 186 verwendet werden, die den bewegbaren Gasinjektor 108 vor dem Aufbau unerwünschter Ablagerungen an dem bewegbaren Gasinjektor 108 schützen, wodurch sich die Zeiträume zwischen den Reaktionskammer-Reinigungsprozessen verlängern können.
  • Ausführungsformen der Erfindung können ferner Verfahren zur Gasbehandlung einer Vielzahl von Substraten in einer Reaktionskammer und insbesondere eine Gasbehandlung zum Abscheiden eines oder mehrerer Materialien auf einem oder mehreren Substraten in einer Reaktionskammer umfassen. Beispielsweise können die Verfahren das Ausbilden eines oder mehrerer Materialien auf einem oder mehreren Substraten unter Verwendung der oben beschriebenen Systeme umfassen. Solche Verfahren können zum Ausbilden einer Anzahl von Materialien, einschließlich beispielsweise Halbleitermaterialien (z. B. Gruppe-III-Arsenide, Gruppe-III-Phosphide, Gruppe-III-Antimonide, Gruppe-III-Nitrid und Mischungen daraus), dielektrische Materialien (z. B. Siliziumnitrid, Siliziumoxide etc.) und Keramikmaterialien (z. B. Titannitride, Titanoxide etc.) verwendet werden.
  • Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren können die Verwendung eines bewegbaren Gasinjektors 108 umfassen und können das Positionieren eines bewegbaren Gasinjektors 108 innerhalb des Bereichs von Positionen des bewegbaren Gasinjektors 108 relativ zu einem oder mehreren statischen Gasinjektoren 106 und relativ zu einer Substrattragstruktur 104 umfassen, wie oben beschrieben, und zwar in dem Bestreben zur Verbesserung von Prozessen zum Ausbilden eines gewünschten Materials auf einem oder mehreren Substraten 122.
  • Daher können Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens das Positionieren eines oder mehrerer einem bewegbaren Gasinjektor 108 zugehöriger Gasauslassports 140 entlang einer Drehachse 128 in der Reaktionskammer 102 umfassen, wie beispielsweise in 2B gezeigt.
  • Das Positionieren des einen oder der mehreren dem bewegbaren Gasinjektor 108 zugehörigen Gasauslassports 140 kann das Verkleinern eines ersten Trennabstands d1 zwischen dem einen oder den mehreren Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 und dem einen oder den mehreren Gasauslassports 142 des einen oder der mehreren statischen Gasinjektoren 106 und das Vergrößern eines zweiten Trennabstands d2 zwischen dem einen oder den mehreren Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 und einer Substrattragstruktur 104 umfassen. Bei einem solchen Positionieren des einen oder der mehreren dem bewegbaren Gasinjektor 108 zugehörigen Gasauslassports 140 können die Gasauslassports 140 nahe dem einen oder den mehreren statischen Gasinjektoren 106 platziert werden, und es kann eine beträchtliche Trennung zwischen dem Basisteil 168 (d. h. der unteren Fläche) des bewegbaren Gasinjektors 108 und der Substrattragstruktur 104 verbleiben. Eine solche beträchtliche Trennung zwischen dem Basisteil 168 des bewegbaren Gasinjektors 108 und der Substrattragstruktur 104 kann ausreichend sein für das Einbringen eines Einbang-/Herausnehm-Mechanismus 144, einschließlich eines Aufnahmemechanismus 146, der in das Innere 102' der Reaktionskammer eingesetzt wird, um ein oder mehrere Substrate 122 zuzuführen und/oder herauszunehmen. Bei einem den Schutzumfang nicht einschränkenden Beispiel kann der zweite Trennabstand d2 zwischen dem einen oder den mehreren Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 und der Substrattragstruktur 104 auf einen Wert zwischen ungefähr fünfundzwanzig Millimetern (25 mm) und ungefähr fünfhundert Millimetern (500 mm) vergrößert werden.
  • Das Verkleinern des ersten Trennabstands d1 zwischen dem einen oder den mehreren Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 und dem einen oder den mehreren Gasauslassports 142 des einen oder der mehreren statischen Gasinjektoren 106 kann das Ansteuern des Antriebs 138A umfassen, so dass der Antrieb 138A die Antriebsplatte 148 mittels der Antriebswelle 150 anhebt, wie in 2B und 3A gezeigt. Das Anheben der Antriebsplatte 148 kann ferner das Vergrößern des Volumens in der Vorkammer 154 umfassen, da die Antriebsplatte 148 mit dem Balg 158 verbunden sein kann, und wenn sich der Balg 158 entfaltet oder dehnt, kann sich das Volumen der Vorkammer 154 vergrößern, um die Bewegung des bewegbaren Gasinjektors 108 aufzunehmen.
  • Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren können ferner das Aufbringen eines oder mehrerer Substrate 122 auf eine Substrattragstruktur 104 umfassen, die um eine Drehachse 128 drehbar ist. Wie in 2B gezeigt, kann dann, wenn der eine oder die mehreren dem bewegbaren Gasinjektor 108 zugehörigen Gasauslassports 140 nahe dem einen oder den mehreren statischen Gasinjektoren 106 positioniert sind, eine ausreichende Trennung zwischen dem Basisteil 168 des bewegbaren Gasinjektors 108 und der Substrattragstruktur 104 bestehen, über die der Mechanismus 144 zum Einbringen und/oder Herausnehmen von Substraten 122 in das Innere 102' der Reaktionskammer eingebracht werden kann.
  • Das Einbringen von Substraten 122 oder das Einbringen von Substratträgern, von denen jeder eine Vielzahl von Substraten 122 trägt, kann mit dem Öffnen eines Absperrventils 186 erfolgen, um Zugang zu dem Inneren 102' der Reaktionskammer zu ermöglichen. Ein solches Absperrventil 186 kann mit einem (nicht gezeigten) Einbring-Arretiersystem verbunden sein, um eine Umgebungssteuerung des Inneren 102' der Reaktionskammer zu ermöglichen. Der Mechanismus 144 kann dann in das Innere 102' der Reaktionskammer eingesetzt werden. Der Mechanismus 144 kann ein oder mehrere Aufnahmesysteme zum Aufnehmen eines Substrats 122 umfassen. Solche Aufnahmesysteme können beispielsweise ein mechanisches Aufnahmesystem oder ein Bernoulli-Stab-Aufnahmesystem umfassen. Das Aufnahmesystem kann einen Aufnahmekopf 146 zum Handhaben eines oder mehrerer Substrate 122 oder von Substratträgern, die jeweils eine Vielzahl von Substraten 122 tragen, aufweisen. Eine Vielzahl von Substraten 122 kann unter Verwendung des Mechanismus 144 auf die Substrattragstruktur 104 aufgebracht werden. Nach Einbringen einer Vielzahl von Substraten 122 in das Innere 102' der Reaktionskammer kann der Mechanismus 144 aus dem Inneren 102' der Reaktionskammer zurückgezogen werden und kann das Absperrventil 186 geschlossen werden.
  • Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren können ferner das Positionieren des einen oder der mehreren dem bewegbaren Gasinjektor 108 zugehörigen Gasauslassports 140 durch Vergrößern des ersten Trennabstands d1 zwischen dem einen oder den mehreren Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 und dem einen oder den mehreren Gasauslassports 142 des einen oder der mehreren statischen Gasinjektoren 106 und das Verkleinern des zweiten Trennabstands d2 zwischen dem einen oder den mehreren Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 und einer Substrattragstruktur 104 umfassen, wie in 2A gezeigt. Bei einem solchen Positionieren des einen oder der mehreren dem bewegbaren Gasinjektor 108 zugehörigen Gasauslassports 140 können ein oder mehrere Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 nahe (z. B. zumindest im Wesentlichen benachbart zu) der Substrattragstruktur 104 platziert werden. Bei einem den Schutzumfang nicht einschränkenden Beispiel kann der zweite Trennabstand d2 zwischen dem einen oder den mehreren Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 und der Substrattragstruktur 104 auf einen Wert zwischen ungefähr einem Millimeter (1 mm) und ungefähr einhundertfünfzig Millimetern (150 mm) verkleinert werden.
  • Das Positionieren eines oder mehrerer dem bewegbaren Gasinjektor 108 zugehörigen Gasauslassports 140 kann bei Abscheideprozessen gewünscht sein, um eine Trennung von Prozessgasen zu begünstigen, wie oben beschrieben.
  • Das Vergrößern des ersten Trennabstands d1 zwischen dem einen oder den mehreren Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 und dem einen oder den mehreren Gasauslassports 142 des einen oder der mehreren statischen Gasinjektoren 106 kann das Ansteuern eines Antriebs 138A umfassen, so dass der Antrieb 138A eine Antriebsplatte 148 mittels der Antriebswelle 150 absenkt, wie in 3A gezeigt. Das Absenken der Antriebsplatte 148 kann ferner das Verkleinern des Volumens in der Vorkammer 154 umfassen, da die Antriebsplatte 148 mit dem Balg 158 verbunden sein kann, und wenn sich der Balg 158 nach innen faltet oder zusammenzieht, kann sich das Volumen in der Vorkammer 154 verkleinern, um die Bewegung des bewegbaren Gasinjektors 108 aufzunehmen.
  • Erfindungsgemäße Verfahren können ferner das Ausstoßen einer Vielzahl von Prozessgasen 166' und 166'' aus dem bewegbaren Gasinjektor 108 und/oder dem einen oder den mehreren statischen Gasinjektoren 106 umfassen.
  • Das Ausstoßen einer Vielzahl von Prozessgasen 166' und 166'' kann das Ausstoßen eines oder mehrerer Prozessgase 166' über den einen oder die mehreren Gasauslassports 140 aus dem bewegbaren Gasinjektor 108 umfassen. Durch das Ausstoßen des einen oder der mehreren Prozessgase 166' aus dem bewegbaren Gasinjektor 108 können ein oder mehrere radiale Gasströme 166' erzeugt werden, die in einer Richtung in einem Winkel, der größer ist als Null (z. B. zumindest im Wesentlichen rechtwinklig), relativ zu der Drehachse 128 ausgestoßen werden. Die aus dem einen oder den mehreren dem bewegbaren Gasinjektor 108 zugehörigen Gasauslassports 140 ausgestoßenen Prozessgase können beispielsweise Metallalkyle, wie z. B. Trimethylaluminium, Triethylaluminium, Trimethylgallium, Triethylgallium, Trimethylindium, Triethylindium sowie Trägergase, Dotiergase und Verdünnergase umfassen.
  • Die aus den dem bewegbaren Gasinjektor 108 zugehörigen Gasauslassports 140 ausgestoßenen radialen Gasströme 166' können unter Verwendung eines oder mehrerer Umlenkplatten 170', 170'' geleitet werden. Wie oben beschrieben, können solche Umlenkbleche 170', 170'' ferner die Aufrechterhaltung der Trennung der von dem bewegbaren Gasinjektor 108 eingeleiteten Prozessgase 166' und der von dem einen oder den mehreren statischen Gasinjektoren 106 eingeleiteten Prozessgase 166'' unterstützen, bis sich die Prozessgase in der Nähe der Substrate 122 befinden.
  • Der Prozess des Ausstoßens der Prozessgase 166' über den einen oder die mehreren Gasauslassports 140 aus dem bewegbaren Gasinjektor 108 kann ferner das Drehen des bewegbaren Gasinjektors 108 um die Drehachse 128 und/oder das Drehen der Substrattragstruktur 104 um die Drehachse 128 umfassen. Das Drehen des bewegbaren Gasinjektors 108 und/oder der Substrattragstruktur 104 um die Drehachse 128 kann dazu verwendet werden, einem ungleichmäßigen Wachsenlassen entgegenzuwirken, und sie kann zu einer verbesserten Gleichförmigkeit des abgeschiedenen Materials führen.
  • Das Drehen des bewegbaren Gasinjektors 108 um die Drehachse 128 kann das Ansteuern des Antriebs 138B umfassen, so dass der Antrieb 138B die Antriebswelle 164 dreht, wie in 3 gezeigt. Das Drehen der Substrattragstruktur 104 kann das Ansteuern der Drehung der Tragspindel 126 umfassen (1), wobei diese Drehung von dem Antrieb 130 angesteuert werden kann. Der Antrieb 130 kann beispielsweise einen Motor umfassen, der über die Reaktionskammer 102 magnetisch mit der Spindel 126 gekoppelt sein kann. Ferner kann die Drehgeschwindigkeit um die Drehachse 128 variabel sein, um ein Einstellen von Prozessparametern (z. B. zur Prozessoptimierung) zu ermöglichen.
  • Der Prozess des Ausstoßens eines oder mehrerer Prozessgase kann ferner das Ausstoßen eines oder mehrerer Prozessgase 166'' aus dem einen oder den mehreren statischen Gasinjektoren 106 über die Vielzahl von Gasauslassports 142 umfassen, die über die poröse gasdurchlässige Basisplatte 180 mit der Vorkammer 178 in Fluidverbindung stehen.
  • Genauer gesagt können der eine oder die mehreren statischen Gasinjektoren 106 zum Einleiten eines oder mehrerer Prozessgase 166'' in das Innere 102' der Reaktionskammer verwendet werden. Ein oder mehrere statische Gasinjektoren 106 können zum Einleiten der Prozessgase 166'' verwendet werden, die beispielsweise einen oder mehrere Vorläufer der Gruppe V, wie z. B. Arsin, Phosphin, Ammoniak und Hydrazin sowie Trägergase, Dotiergase und Verdünnergase umfassen können.
  • Der Prozess des Ausstoßens eines oder mehrerer Prozessgase 166'' aus dem einen oder den mehreren statischen Gasinjektoren 106 kann ferner das Ausstoßen des einen oder der mehreren Prozessgase 166'' in Abwärtsrichtung (aus der Perspektive der Figuren) in Richtung des einen oder der mehreren von der Substrattragstruktur 104 getragenen Substrate 122 umfassen. Beispielsweise können die Prozessgase 166'' in Abwärtsrichtung zumindest im Wesentlichen parallel zu der Drehachse 128 in Richtung des einen oder der mehreren von der Substrattragstruktur 104 getragenen Substrate 122 ausgestoßen werden. Prozessgas kann durch die Gaseinlassports 176 in die Vorkammer 178 eingeleitet werden. Das Prozessgas kann dann durch die gasdurchlässige Basisplatte 180 von der Vorkammer 178 in das Innere 102' der Reaktionskammer gelangen, wobei Gasströme 166'' erzeugt werden, die in Abwärtsrichtung (aus der Perspektive der Figuren) in Richtung der Substrate 122 geleitet werden. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren können ferner das Schützen des einen oder der mehreren statischen Gasinjektoren 106 vor unerwünschten Ablagerungen umfassen, und zwar mittels Gasströmen 166'', die in Abwärtsrichtung (z. B. im Wesentlichen parallel zu der Drehachse 128) ausgerichtet sind, um den einen oder die mehreren statischen Gasinjektoren 106 gegen unerwünschte Ablagerungen abzuschirmen.
  • Der Prozess des Ausstoßens eines oder mehrerer Prozessgase 166 aus dem bewegbaren Gasinjektor 108 und/oder dem einen oder den mehreren statischen Gasinjektoren 106 kann zum Ausbilden eines gewünschten Materials auf dem einen oder den mehreren von der Substrattragstruktur 104 getragenen Substraten 122 angewendet werden.
  • Genauer gesagt können das eine oder die mehreren Substrate 122 beispielsweise mittels eines oder mehrerer Heizelemente auf eine Abscheidetemperatur erwärmt werden. Die Heizelemente können beispielsweise (nicht gezeigte) Widerstandsheizelemente, auf Lampen basierende Heizelemente, induktive Heizelemente, Hochfrequenz-Heizelemente etc. zum Erhöhen der Temperatur der Substrate 122 auf eine für die Abscheidung gewünschte Temperatur verwendet werden. Prozessgase 166 können von dem bewegbaren Gasinjektor 108 und/oder dem einen oder den mehreren statischen Gasinjektoren 106 ausgestoßen werden, wobei der eine oder die mehreren bewegbaren Gasinjektoren 108 und die Substrattragstruktur 104 so um die die Drehachse 128 gedreht werden, dass ein oder mehrere Materialien auf den erwärmten Substraten 122 abgeschieden werden.
  • Bei einem den Schutzumfang nicht einschränkenden Beispiel können das eine oder die mehreren Substrate 122 Saphir aufweisen, und sie können auf eine Temperatur von mehr als ungefähr 900°C erwärmt werden, wobei die Substrattragstruktur 104 mit einer Drehgeschwindigkeit von ungefähr einhundert Umdrehungen pro Minute (100/min) oder weniger um die Drehachse 128 gedreht wird. Der eine oder die mehreren statischen Gasinjektoren 106 können zum Einleiten eines Gasstroms 166'', der Ammoniak (NH3) enthält, in Abwärtsrichtung (aus der Perspektive der Figuren) in das Innere 102' der Reaktionskammer verwendet werden. Indessen können der eine oder die mehreren dem bewegbaren Gasinjektor 108 zugehörigen Gasauslassports 140 zum Ausstoßen eines oder mehrerer radialer Gasströme 166', die Trimethylgallium enthalten, in einem Winkel (z. B. zumindest im Wesentlichen rechtwinklig) zu der Drehachse 128 verwendet werden. Durch den Trennabstand d3 zwischen den Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 und den Gasauslassports 142 des einen oder der mehreren statischen Gasinjektoren 106 und aufgrund des Vorhandenseins der Umlenkbleche 170', 170'' wird im Wesentlichen verhindert, dass sich das Ammoniak und das Trimethylgallium vorzeitig vermischen. Das Ammoniak und das Trimethylgallium können über und nahe (z. B. zumindest im Wesentlichen benachbart zu) dem einen oder den mehreren Substraten 122 miteinander in Wechselwirkung treten, was zu der Ausbildung eines Galliumnitrid-Halbleitermaterials auf den Substraten 122 führt.
  • Nach dem Ausbilden eines gewünschten Materials mit einer gewünschten Dicke kann der Strom der von dem bewegbaren Gasinjektor 108 und dem einen oder den mehreren statischen Gasinjektoren 106 ausgestoßenen Prozessgase gestoppt werden.
  • Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren kennen durch Neupositionieren des einen oder der mehreren dem bewegbaren Gasinjektor 108 zugehörigen Gasauslassports 140 durch Verkleinern des ersten Trennabstands d1 zwischen dem einen oder den mehreren Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 und den Gasauslassports 142 des einen oder der mehreren statischen Gasinjektoren 106 und Vergrößern des zweiten Trennabstands d2 zwischen dem einen oder den mehreren Gasauslassports 140 des bewegbaren Gasinjektors 108 und der Substrattragstruktur 104 fortgesetzt werden. Durch ein solches Neupositionieren des einen oder der mehreren dem bewegbaren Gasinjektor 108 zugehörigen Gasauslassports 140 können die Gasauslassports 140 nahe dem einen oder den mehreren statischen Gasinjektoren 106 platziert werden, und dadurch kann eine beträchtliche Trennung zwischen dem Basisteil 168 des bewegbaren Gasinjektors 108 und der Substrattragstruktur 104 erzeugt werden. Die beträchtliche Trennung zwischen dem Basisteil 168 des bewegbaren Gasinjektors 108 und der Substrattragstruktur 104 kann, wie oben beschrieben, ausreichend sein für das Einbringen des Mechanismus 144 zum Herausnehmen von Substraten 122, auf denen gewünschtes Material oder gewünschten Materialien abgeschieden sind.
  • Weitere den Schutzumfang nicht einschränkende beispielhafte Ausführungsformen werden nachstehend beschrieben:
    Ausführungsform 1: Ein System zur Gasbehandlung mindestens eines Substrats, das umfasst: eine Reaktionskammer; mindestens eine Substrattragstruktur zum Halten mindestens eines in der Reaktionskammer angeordneten Substrats, wobei die mindestens eine Substrattragstruktur um eine Drehachse der mindestens einen Substrattragstruktur drehbar ist; mindestens einen in der Reaktionskammer über der Substrattragstruktur angeordneten statischen Gasinjektor; und mindestens einen über der Substrattragstruktur angeordneten bewegbaren Gasinjektor, wobei der mindestens eine bewegbare Gasinjektor auf die mindestens eine Substrattragstruktur zu und von dieser weg bewegbar ist, wobei der bewegbare Gasinjektor umfasst: einen Antrieb zum Bewegen des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors auf die mindestens eine Substrattragstruktur zu und von dieser weg; und einen oder mehrere Gasauslassports zum Ausstoßen eines oder mehrerer Prozessgase aus dem mindestens einen bewegbaren Gasinjektor.
  • Ausführungsform 2: Das System nach der Ausführungsform 1, bei dem der eine oder die mehreren Gasauslassports des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors nahe einem Basisteil des bewegbaren Gasinjektors angeordnet sind, und die dazu vorgesehen sind, das eine oder die mehreren Prozessgase in mindestens einer Richtung in einem Winkel, der größer ist als Null, relativ zu der Drehachse der mindestens einen Substrattragstruktur auszustoßen.
  • Ausführungsform 3: Das System nach der Ausführungsform 2, bei dem der eine oder die mehreren radialen Gasströme über dem mindestens einen Substrat in einer zu der Drehachse rechtwinkligen Richtung ausgestoßen werden.
  • Ausführungsform 4: Das System nach der Ausführungsform 2 oder der Ausführungsform 3, bei dem der mindestens eine bewegbare Gasinjektor ferner mindestens eine Umlenkplatte aufweist, die dazu vorgesehen ist, das eine oder die mehreren Prozessgase in der mindestens einen Richtung zu leiten, wobei die mindestens eine Umlenkplatte an einer Seite, die von der mindestens einen Substrattragstruktur entfernt ist, des einen oder der mehreren Gasauslassports des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors angeordnet ist.
  • Ausführungsform 5: Das System nach einer der Ausführungsformen 1 bis 4, bei dem der mindestens eine bewegbare Gasinjektor ferner einen Drehantrieb aufweist, der dazu vorgesehen ist, das Drehen des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors um die Drehachse anzusteuern.
  • Ausführungsform 6: Das System nach einer der Ausführungsformen 1 bis 5, bei dem der Antrieb zum Bewegen des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors auf die mindestens eine Substrattragstruktur zu und von dieser weg einen ersten Trennabstand zwischen dem einen oder den mehreren Gasauslassports des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors und dem mindestens einen statischen Gasinjektor steuert.
  • Ausführungsform 7: Das System nach einer der Ausführungsformen 1 bis 6, bei dem der Antrieb zum Bewegen des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors auf die mindestens eine Substrattragstruktur zu und von dieser weg einen zweiten Trennabstand zwischen dem einen oder den mehreren Gasauslassports des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors und der mindestens einen Substrattragstruktur steuert.
  • Ausführungsform 8: Das System nach einer der Ausführungsformen 1 bis 7, bei dem der mindestens eine statische Gasinjektor eine Öffnung aufweist, die durch den mindestens einen statischen Gasinjektor verläuft, wobei die Öffnung eine Mittelachse aufweist, die mit der Drehachse zusammenfällt.
  • Ausführungsform 9: Das System nach der Ausführungsform 8, bei dem die Öffnung so bemessen und ausgestaltet ist, dass sie den bewegbaren Gasinjektor aufnimmt, wobei die Mittelachse der Öffnung mit der Mittelachse des bewegbaren Gasinjektors zusammenfällt.
  • Ausführungsform 10: Das System nach einer der Ausführungsformen 1 bis 9, bei dem der mindestens eine statische Gasinjektor ferner umfasst: mindestens eine Gaszuführleitung, die mit einer Vorkammer in Fluidverbindung steht; eine poröse gasdurchlässige Basisplatte, die an einem Basisteil der Vorkammer angeordnet ist; und eine Vielzahl von Gasauslassports, die durch die poröse gasdurchlässige Basisplatte mit der Vorkammer in Fluidverbindung steht, wobei die Vielzahl von Gasauslassports dazu vorgesehen ist, mindestens ein Prozessgas in Richtung des mindestens einen Substrats auszustoßen.
  • Ausführungsform 11: Ein Gasbehandlungssystem, das umfasst: mindestens eine Substrattragstruktur, die dazu vorgesehen ist, mindestens ein Substrat in einer Reaktionskammer zu halten; einen ersten Gasinjektor, der von der mindestens einen Substrattragstruktur getrennt angeordnet ist; und einen zweiten Gasinjektor, der mindestens einen zwischen dem ersten Gasinjektor und der mindestens einen Substrattragstruktur angeordneten Gasauslassport umfasst, wobei der zweite Gasinjektor zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position in der Reaktionskammer bewegbar ist und der mindestens eine Gasauslassport des zweiten Gasinjektors näher an der mindestens einen Substrattragstruktur angeordnet ist, wenn sich der zweite Gasinjektor in der zweiten Position relativ zu der ersten Position des zweiten Gasinjektors befindet.
  • Ausführungsform 12: Das Gasbehandlungssystem nach der Ausführungsform 11, bei dem der erste Gasinjektor dazu vorgesehen ist, mindestens ein erstes Prozessgas auszustoßen und bei dem der zweite Gasinjektor dazu vorgesehen ist, mindestens ein zweites Prozessgas auszustoßen, wobei sich das zweite Prozessgas von dem ersten Prozessgas unterscheidet.
  • Ausführungsform 13: Ein Verfahren zur Gasbehandlung mindestens eines Substrats in einer Reaktionskammer, das umfasst: Positionieren mindestens eines Gasauslassports mindestens eines bewegbaren Gasinjektors an einer ersten Stelle in der Reaktionskammer, welches umfasst: Verkleinern eines ersten Trennabstands zwischen dem mindestens einen Gasauslassport des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors und mindestens einem statischen Gasinjektor; und Vergrößern eines zweiten Trennabstands zwischen dem mindestens einen Gasauslassport des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors und einer Substrattragstruktur in der Reaktionskammer; Aufbringen mindestens eines Substrats auf die Substrattragstruktur; Bewegen des mindestens einen Gasauslassports des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors von der ersten Stelle zu einer zweiten Stelle in der Reaktionskammer, welches umfasst: Vergrößern des ersten Trennabstands zwischen dem mindestens einen Gasauslassport des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors und dem mindestens einen statischen Gasinjektor; und Verkleinern des zweiten Trennabstands zwischen dem mindestens einen Gasauslassport des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors und der Substrattragstruktur in der Reaktionskammer; und Ausstoßen mindestens eines Prozessgases aus dem mindestens einen bewegbaren Gasinjektor und mindestens eines weiteren unterschiedlichen Prozessgases aus dem mindestens einen statischen Gasinjektor.
  • Ausführungsform 14: Das Verfahren nach der Ausführungsform 13, das ferner umfasst: Zurückführen des mindestens einen Gasauslassports des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors von der zweiten Stelle zu der ersten Stelle in der Reaktionskammer, welches umfasst: Verkleinern des ersten Trennabstands zwischen dem mindestens einen Gasauslassport des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors und dem mindestens einen statischen Gasinjektor; und Vergrößern des zweiten Trennabstands zwischen dem mindestens einen Gasauslassport des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors und der Substrattragstruktur; und Herausnehmen des mindestens einen Substrats aus der Substrattragstruktur.
  • Ausführungsform 15: Das Verfahren nach der Ausführungsform 13 oder 14, bei dem das Ausstoßen des mindestens einen Prozessgases aus dem mindestens einen bewegbaren Gasinjektor ferner das Ausstoßen des mindestens einen Prozessgases aus dem mindestens einen bewegbaren Gasinjektors in einer Richtung im rechten Winkel zu einer Drehachse der Substrattragstruktur umfasst.
  • Ausführungsform 16: Das Verfahren nach einem der Ausführungsformen 13 bis 15, bei dem das Ausstoßen des mindestens einen Prozessgases aus dem mindestens einen bewegbaren Gasinjektor ferner das Leiten des mindestens einen aus dem mindestens einen bewegbaren Gasinjektor ausgestoßenen Prozessgases unter Verwendung einer Umlenkplatte umfasst.
  • Ausführungsform 17: Das Verfahren nach einem der Ausführungsformen 13 bis 16, das ferner umfasst: Drehen des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors um eine Drehachse und/oder Drehen der Substrattragstruktur um eine Drehachse, wobei das mindestens eine Prozessgas aus dem mindestens einen bewegbaren Gasinjektor und das mindestens eine weitere unterschiedliche Prozessgas aus dem mindestens einen statischen Gasinjektor ausgestoßen wird.
  • Ausführungsform 18: Das Verfahren nach einem der Ausführungsformen 13 bis 17, bei dem das Bewegen des mindestens einen Gasauslassports des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors von der ersten Stelle zu der zweiten Stelle in der Reaktionskammer ferner das Bewegen des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors durch eine Öffnung, die durch den mindestens einen statischen Gasinjektor verläuft, umfasst.
  • Ausführungsform 19: Das Verfahren nach einem der Ausführungsformen 13 bis 18, bei dem das Ausstoßen des mindestens einen weiteren unterschiedlichen Prozessgases aus dem mindestens einen statischen Gasinjektor ferner das Ausstoßen des mindestens einen weiteren unterschiedlichen Prozessgases aus dem mindestens einen statischen Gasinjektor durch eine Vielzahl von Gasauslassports, die durch eine poröse gasdurchlässige Basisplatte mit einer Vorkammer in Fluidverbindung steht, umfasst.
  • Ausführungsform 20: Das Verfahren nach einem der Ausführungsformen 13 bis 19, bei dem das Ausstoßen des mindestens einen weiteren unterschiedlichen Prozessgases aus dem mindestens einen statischen Gasinjektor ferner das Ausstoßen des mindestens einen weiteren unterschiedlichen Prozessgases in einer Richtung zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Drehachse der Substrattragstruktur umfasst.
  • Ausführungsform 21: Das Verfahren nach einem der Ausführungsformen 13 bis 20, bei dem das Bewegen des mindestens einen Gasauslassports des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors von der ersten Stelle zu der zweiten Stelle in der Reaktionskammer ferner umfasst: Ansteuern eines Antriebs; und Verändern eines Volumens einer mit dem Antrieb verbundenen Vorkammer unter Verwendung eines flexiblen Balgs.
  • Ausführungsform 22: Das Verfahren nach einer der Ausführungsformen 13 bis 21, das ferner das Ausbilden mindestens eines Materials auf dem mindestens einen Substrat in der Reaktionskammer unter Verwendung des mindestens einen aus dem mindestens einen bewegbaren Gasinjektor ausgestoßenen Prozessgases und des mindestens einen weiteren unterschiedlichen aus dem mindestens einen statischen Gasinjektor ausgestoßenen Prozessgases umfasst.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sind nur Beispiele für Ausführungsformen der Erfindung und schränken den Schutzumfang der Erfindung nicht ein, der durch die beiliegenden Patentansprüchen und deren rechtsgültige Äquivalente festgelegt ist. Äquivalente Ausführungsformen fallen in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung. Es fallen auch verschiedene hier gezeigte und beschriebene Modifikationen der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung, wie z. B. alternative sinnvolle Kombinationen der hier beschriebenen Elemente, in den Schutzumfang der beiliegenden Patentansprüche. Bezeichnungen und Legenden werden hier nur der Klarheit und Einfachheit halber verwendet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 5795448 [0028]

Claims (20)

  1. System zur Gasbehandlung mindestens eines Substrats, das umfasst: eine Reaktionskammer; mindestens eine Substrattragstruktur zum Halten mindestens eines in der Reaktionskammer angeordneten Substrats, wobei die mindestens eine Substrattragstruktur um eine Drehachse der mindestens einen Substrattragstruktur drehbar ist; mindestens einen in der Reaktionskammer über der Substrattragstruktur angeordneten statischen Gasinjektor; und mindestens einen über der Substrattragstruktur angeordneten bewegbaren Gasinjektor, wobei der mindestens eine bewegbare Gasinjektor auf die mindestens eine Substrattragstruktur zu und von dieser weg bewegbar ist, wobei der bewegbare Gasinjektor umfasst: einen Antrieb zum Bewegen des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors auf die mindestens eine Substrattragstruktur zu und von dieser weg; und einen oder mehrere Gasauslassports zum Ausstoßen eines oder mehrerer Prozessgase aus dem mindestens einen bewegbaren Gasinjektor.
  2. System nach Anspruch 1, bei dem der eine oder die mehreren Gasauslassports des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors nahe einem Basisteil des bewegbaren Gasinjektors angeordnet sind, und die dazu vorgesehen sind, das eine oder die mehreren Prozessgase in mindestens einer Richtung in einem Winkel, der größer ist als Null, relativ zu der Drehachse der mindestens einen Substrattragstruktur auszustoßen.
  3. System nach Anspruch 2, bei dem der eine oder die mehreren radialen Gasströme über dem mindestens einen Substrat in einer zu der Drehachse rechtwinkligen Richtung ausgestoßen werden.
  4. System nach Anspruch 2, bei dem der mindestens eine bewegbare Gasinjektor ferner mindestens eine Umlenkplatte aufweist, die dazu vorgesehen ist, das eine oder die mehreren Prozessgase in der mindestens einen Richtung in einem Winkel, der größer ist als Null, relativ zu der Drehachse der mindestens einen Substrattragstruktur zu leiten, wobei die mindestens eine Umlenkplatte an einer Seite, die von der mindestens einen Substrattragstruktur entfernt ist, des einen oder der mehreren Gasauslassports des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors angeordnet ist.
  5. System nach Anspruch 1, bei dem der mindestens eine bewegbare Gasinjektor ferner einen Drehantrieb aufweist, der dazu vorgesehen ist, das Drehen des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors um die Drehachse anzusteuern.
  6. System nach Anspruch 1, bei dem der Antrieb zum Bewegen des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors auf die mindestens eine Substrattragstruktur zu und von dieser weg einen ersten Trennabstand zwischen dem einen oder den mehreren Gasauslassports des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors und dem mindestens einen statischen Gasinjektor steuert.
  7. System nach Anspruch 1, bei dem der Antrieb zum Bewegen des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors auf die mindestens eine Substrattragstruktur zu und von dieser weg einen zweiten Trennabstand zwischen dem einen oder den mehreren Gasauslassports des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors und der mindestens einen Substrattragstruktur steuert.
  8. System nach Anspruch 1, bei dem der mindestens eine statische Gasinjektor eine Öffnung aufweist, die durch den mindestens einen statischen Gasinjektor verläuft, wobei die Öffnung eine Mittelachse aufweist, die mit der Drehachse zusammenfällt.
  9. System nach Anspruch 8, bei dem die Öffnung so bemessen und ausgestaltet ist, dass sie den bewegbaren Gasinjektor aufnimmt, wobei die Mittelachse der Öffnung mit der Mittelachse des bewegbaren Gasinjektors zusammenfällt.
  10. System nach Anspruch 1, bei dem der mindestens eine statische Gasinjektor ferner umfasst: mindestens eine Gaszuführleitung, die mit einer Vorkammer in Fluidverbindung steht; eine poröse gasdurchlässige Basisplatte, die an einem Basisteil der Vorkammer angeordnet ist; und eine Vielzahl von Gasauslassports, die durch die poröse gasdurchlässige Basisplatte mit der Vorkammer in Fluidverbindung steht, wobei die Vielzahl von Gasauslassports dazu vorgesehen ist, mindestens ein Prozessgas in Richtung des mindestens einen Substrats auszustoßen.
  11. Verfahren zur Gasbehandlung mindestens eines Substrats in einer Reaktionskammer, das umfasst: Positionieren mindestens eines Gasauslassports mindestens eines bewegbaren Gasinjektors an einer ersten Stelle in der Reaktionskammer, welches umfasst: Verkleinern eines ersten Trennabstands zwischen dem mindestens einen Gasauslassport des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors und mindestens einem statischen Gasinjektor; und Vergrößern eines zweiten Trennabstands zwischen dem mindestens einen Gasauslassport des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors und einer Substrattragstruktur in der Reaktionskammer; Aufbringen mindestens eines Substrats auf die Substrattragstruktur; Bewegen des mindestens einen Gasauslassports des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors von der ersten Stelle zu einer zweiten Stelle in der Reaktionskammer, welches umfasst: Vergrößern des ersten Trennabstands zwischen dem mindestens einen Gasauslassport des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors und dem mindestens einen statischen Gasinjektor; und Verkleinern des zweiten Trennabstands zwischen dem mindestens einen Gasauslassport des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors und der Substrattragstruktur; und Ausstoßen mindestens eines Prozessgases aus dem mindestens einen bewegbaren Gasinjektor und mindestens eines weiteren unterschiedlichen Prozessgases aus dem mindestens einen statischen Gasinjektor.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst: Zurückführen des mindestens einen Gasauslassports des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors von der zweiten Stelle zu der ersten Stelle in der Reaktionskammer, welches umfasst: Verkleinern des ersten Trennabstands zwischen dem mindestens einen Gasauslassport des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors und dem mindestens einen statischen Gasinjektor; und Vergrößern des zweiten Trennabstands zwischen dem mindestens einen Gasauslassport des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors und der Substrattragstruktur; und Herausnehmen des mindestens einen Substrats aus der Substrattragstruktur.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Ausstoßen des mindestens einen Prozessgases aus dem mindestens einen bewegbaren Gasinjektor ferner das Ausstoßen des mindestens einen Prozessgases aus dem mindestens einen bewegbaren Gasinjektors in einer Richtung im rechten Winkel zu einer Drehachse der Substrattragstruktur umfasst.
  14. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Ausstoßen des mindestens einen Prozessgases aus dem mindestens einen bewegbaren Gasinjektor ferner das Leiten des mindestens einen aus dem mindestens einen bewegbaren Gasinjektor ausgestoßenen Prozessgases unter Verwendung einer Umlenkplatte umfasst.
  15. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst: Drehen des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors um eine Drehachse und/oder Drehen der Substrattragstruktur um eine Drehachse, wobei das mindestens eine Prozessgas aus dem mindestens einen bewegbaren Gasinjektor und das mindestens eine weitere unterschiedliche Prozessgas aus dem mindestens einen statischen Gasinjektor ausgestoßen wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Bewegen des mindestens einen Gasauslassports des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors von der ersten Stelle zu der zweiten Stelle in der Reaktionskammer ferner das Bewegen des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors durch eine Öffnung, die durch den mindestens einen statischen Gasinjektor verläuft, umfasst.
  17. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Ausstoßen des mindestens einen weiteren unterschiedlichen Prozessgases aus dem mindestens einen statischen Gasinjektor ferner das Ausstoßen des mindestens einen weiteren unterschiedlichen Prozessgases aus dem mindestens einen statischen Gasinjektor durch eine Vielzahl von Gasauslassports, die durch eine poröse gasdurchlässige Basisplatte mit einer Vorkammer in Fluidverbindung steht, umfasst.
  18. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Ausstoßen des mindestens einen weiteren unterschiedlichen Prozessgases aus dem mindestens einen statischen Gasinjektor ferner das Ausstoßen des mindestens einen weiteren unterschiedlichen Prozessgases in einer Richtung zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Drehachse der Substrattragstruktur umfasst.
  19. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Bewegen des mindestens einen Gasauslassports des mindestens einen bewegbaren Gasinjektors von der ersten Stelle zu der zweiten Stelle in der Reaktionskammer ferner umfasst: Ansteuern eines Antriebs; und Verändern eines Volumens einer mit dem Antrieb verbundenen Vorkammer unter Verwendung eines flexiblen Balgs.
  20. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner das Ausbilden mindestens eines Materials auf dem mindestens einen Substrat in der Reaktionskammer unter Verwendung des mindestens einen aus dem mindestens einen bewegbaren Gasinjektor ausgestoßenen Prozessgases und des mindestens einen weiteren unterschiedlichen aus dem mindestens einen statischen Gasinjektor ausgestoßenen Prozessgases umfasst.
DE201110007735 2010-06-14 2011-04-20 Systeme und Verfahren zur Gasbehandlung einer Anzahl von Substraten Withdrawn DE102011007735A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/814,936 2010-06-14
US12/814,936 US20110305835A1 (en) 2010-06-14 2010-06-14 Systems and methods for a gas treatment of a number of substrates
FR1055011 2010-06-23
FR1055011A FR2961717A1 (fr) 2010-06-23 2010-06-23 Systemes et procedes de traitement gazeux de substrats

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011007735A1 true DE102011007735A1 (de) 2011-12-15

Family

ID=45020166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201110007735 Withdrawn DE102011007735A1 (de) 2010-06-14 2011-04-20 Systeme und Verfahren zur Gasbehandlung einer Anzahl von Substraten

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN102277561B (de)
DE (1) DE102011007735A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012209244B4 (de) * 2011-06-08 2015-04-30 Asm Technology Singapore Pte Ltd. Eine Vorrichtung zum Dünnfilm-Abscheiden

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104630747B (zh) * 2015-02-05 2017-06-30 佛山市中山大学研究院 一种mocvd设备的喷淋头
CN110139530B (zh) * 2018-02-02 2020-09-15 台达电子工业股份有限公司 具有液气隔绝机构的液冷装置
CN110670127B (zh) * 2019-09-27 2021-03-02 西安奕斯伟硅片技术有限公司 一种晶圆外延设备
KR20220076343A (ko) * 2020-11-30 2022-06-08 에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이. 기판 처리 장치의 반응 챔버 내에 배열되도록 구성된 인젝터

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5795448A (en) 1995-12-08 1998-08-18 Sony Corporation Magnetic device for rotating a substrate

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS592536B2 (ja) * 1976-05-13 1984-01-19 松下電器産業株式会社 ガス噴射装置
JPS57122513A (en) * 1981-01-23 1982-07-30 Hitachi Ltd Method for vapor growth of semiconductor
JPS5877224A (ja) * 1981-11-02 1983-05-10 Hitachi Ltd 気相成長方法
JPS58171814A (ja) * 1982-04-01 1983-10-08 Toshiba Mach Co Ltd 半導体気相成長装置
JPH0729827A (ja) * 1993-07-13 1995-01-31 Kawasaki Steel Corp 半導体基板の製造方法および装置
JP3441540B2 (ja) * 1994-12-27 2003-09-02 大阪瓦斯株式会社 Ｃｖｄ装置
JPH0963970A (ja) * 1995-08-30 1997-03-07 Fuji Electric Co Ltd 薄膜素子の製造装置および製造方法
JP3942672B2 (ja) * 1996-04-12 2007-07-11 キヤノンアネルバ株式会社 基板処理方法および基板処理装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5795448A (en) 1995-12-08 1998-08-18 Sony Corporation Magnetic device for rotating a substrate

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012209244B4 (de) * 2011-06-08 2015-04-30 Asm Technology Singapore Pte Ltd. Eine Vorrichtung zum Dünnfilm-Abscheiden

Also Published As

Publication number Publication date
CN102277561B (zh) 2014-03-26
CN102277561A (zh) 2011-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1774057B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur chemischen gasphasenabscheidung mit hohem durchsatz
DE69533268T2 (de) Vorrichtung zur Züchtung einer Verbindungshalbleiterschicht
DE60310291T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Gasphasenbeschichtung
DE69937042T2 (de) Kombinatorische vorrichtung für epitaktische molekularschicht
DE69730097T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Wafers
DE3943482C2 (de) Werkstückträger für ein scheibenförmiges Werkstück, sowie Vakuumprozeßkammer
DE102011007735A1 (de) Systeme und Verfahren zur Gasbehandlung einer Anzahl von Substraten
DE60131511T2 (de) Halbleiterverarbeitungsmodul und Vorrichtung
DE102012209244B4 (de) Eine Vorrichtung zum Dünnfilm-Abscheiden
DE4241932A1 (en) CVD to deliver reaction gas to form film of given compsn. - in which reaction zone is insulated from ambient air and reaction zone is linked to outlet channel
EP1948845A1 (de) Cvd-reaktor mit gleitgelagertem suszeptorhalter
DE112012001864T5 (de) Halbleitersubstratbearbeitungssystem
EP2010693A1 (de) Cvd-reaktor mit absenkbarer prozesskammerdecke
DE102014201554A1 (de) Dampfphasenepitaxievorrichtung und Dampfphasenepitaxieverfahren
DE112011102327T5 (de) Schichtbildungsvorrichtung
DD274830A1 (de) Vorrichtung zur gasphasenbearbeitung von scheibenfoermigen werkstuecken
US20110305835A1 (en) Systems and methods for a gas treatment of a number of substrates
DE102005024118A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Reduktion von Partikeln bei der thermischen Behandlung rotierender Substrate
DE102014105294A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Abgasreinigung an einem CVD-Reaktor
DE112015005682T5 (de) Dampfphasenwachstumsvorrichtung und Dampfphasenwachstumsverfahren
DE60132950T2 (de) Vakuumbehandlungsvorrichtung
DE1621394A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erhitzen und/oder Beschichten von Werkstuecken
DE102017107299A1 (de) Filmbildungsvorrichtung und Filmbildungsverfahren
EP3475472A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von beschichteten halbleiterscheiben
DE202012001810U1 (de) Vorrichtung zum Verarbeiten von Substraten

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20110420

R082 Change of representative

Representative=s name: GRUENECKER, KINKELDEY, STOCKMAIR & SCHWANHAEUS, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SOITEC, FR

Free format text: FORMER OWNER: S.O.I. TEC SILICON ON INSULATOR TECHNOLOGIES, BERNIN, FR

Effective date: 20120905

R082 Change of representative

Representative=s name: GRUENECKER, KINKELDEY, STOCKMAIR & SCHWANHAEUS, DE

Effective date: 20120905

Representative=s name: GRUENECKER PATENT- UND RECHTSANWAELTE PARTG MB, DE

Effective date: 20120905

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee