ES2712868A2 - Cámara para depósito de capas atómicas - Google Patents
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Abstract
Cámara (1) para depósito de capas atómicas, que comprende un cuerpo (2) de la cámara y una tapa (3) de la cámara, y que comprende adicionalmente al menos una placa de separación (4) que delimita diferentes volúmenes interiores (5) en el cuerpo (2) de la cámara (1), presentando cada uno de estos volúmenes interiores (5) una entrada (6) y una salida (7). La invención también se refiere a un equipo para depósito de capas atómicas, que comprende dicha cámara (1) para depósito de capas atómicas.
Description
DESCRIPCION
Camara para deposito de capas atomicas
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a una camara para deposito de capas atomicas (“Atomic Layer Deposition”- ALD, en ingles), de especial aplicacion en nanotecnologfa. Asimismo se refiere a un equipo para deposito de capas atomicas, que comprende una camara para deposito de capas atomicas de la invencion.
Antecedentes de la invencion
El deposito de capas atomicas (ALD) es una tecnica utilizada para depositar capas de material en recubrimientos en los que el aspecto sea una caracterfstica importante. Un ejemplo de un proceso ALD incluye la introduccion secuencial de pulsos de gases. Por ejemplo, un ciclo para la introduccion secuencial de pulsos de gases puede contener un pulso de un primer gas reactivo, seguido por un pulso de un gas de purga y/o una evacuacion de la bomba, seguido por un pulso de un segundo gas reactivo, y seguido por un impulso de un gas de purga y/o una evacuacion de la bomba. La introduccion secuencial de los pulsos individuales del primer reactivo y el segundo reactivo puede dar como resultado la absorcion alterna auto-limitante de monocapas de los reactivos en la superficie del sustrato y, por lo tanto, forma una monocapa de material para cada ciclo. El ciclo se puede repetir hasta un espesor deseado del material depositado. Un pulso de un gas de purga y/o una evacuacion de la bomba entre los pulsos del primer gas reactivo y los pulsos del segundo gas reactivo sirve para reducir la probabilidad de reacciones en fase gaseosa de los reactivos debido a las cantidades en exceso de los reactivos que permanecen en la camara.
Sin embargo, se ha observado que el diseno de camaras para procesos ALD, en general orientados a sustratos 2D, por ejemplo, obleas de silicio de las empleadas en microelectronica, no permite el deposito sobre sustratos de formas complejas que puedan tener grandes tamanos o formas no geometricas (por ejemplo, implantes, fibras y piezas metalurgicas). Las maquinas existentes en el mercado emplean camaras intercambiables de
diferentes volumenes, por lo que su empleo resulta molesto y es necesario realizar numerosos procesos de conexion y desconexion de componentes.
Sumario de la invencion
El objeto de la presente invencion es, por tanto, proporcionar una camara para deposito de capas atomicas que resuelva los inconvenientes mencionados en las camaras de la tecnica anterior.
La invencion proporciona una camara para deposito de capas atomicas que comprende un cuerpo de la camara y una tapa de la camara, y, adicionalmente, al menos una placa de separacion que delimita diferentes volumenes interiores en el cuerpo de la camara, presentando cada uno de estos volumenes interiores una entrada y una salida.
La configuracion de la camara para deposito de capas atomicas de la invencion permite al usuario cambiar facilmente el volumen de la camara en funcion de la forma o el tamano de los sustratos que deben ser recubiertos. Por tanto, permite que el mismo usuario realice el proceso de ALD para un amplio rango de materiales de sustrato sin estar limitado a sustratos de un determinado tamano.
La camara, por tanto, tiene un volumen principal fijo, que puede reducirse a conveniencia con las placas de separacion, y se pueden emplear las entradas y salidas adecuadas segun los volumenes empleados.
Otras realizaciones ventajosas de la invencion se exponen en las reivindicaciones dependientes.
Breve descripcion de las figuras
A continuacion se describira una realizacion ilustrativa, y en ningun sentido limitativa, del objeto de la presente invencion, haciendo referencia a los dibujos que se acompanan, en los cuales:
La figura 1 muestra una vista en seccion transversal de la camara para deposito de capas atomicas de la invencion.
La figura 2 muestra una vista frontal de la camara para deposito de capas atomicas de la invencion.
La figura 3 muestra otra vista en seccion transversal de la camara para deposito de capas atomicas de la invencion.
La figura 4 muestra una vista lateral de la camara para deposito de capas atomicas de la invencion.
La figura 5 muestra una vista en perspectiva del cuerpo de la camara para deposito de capas atomicas de la invencion.
Descripcion detallada de la invencion
Las figuras 1 a 4 representan varias vistas de la camara 1 para deposito de capas atomicas de la invencion.
En la realizacion mostrada en dichas figuras se muestra una camara 1 para deposito de capas atomicas con un cuerpo 2 de la camara, una tapa 3 de la camara y tres volumenes interiores 5, estando estos volumenes interiores 5 separados por dos placas de separacion 4 intermedias. Cada uno de los volumenes 5 tiene una entrada 6 y una salida 7 (ubicadas lateralmente en las figuras 2 y 3), donde iran conectados los correspondientes tubos.
La realizacion de dichas figuras presenta volumenes interiores 5 de forma cilfndrica y escalonados, de diametro decreciente hacia abajo. El cuerpo 2 de la camara (representado tambien en la figura 5) presenta dos escalones 8, estando ubicado cada uno de estos escalones 8 en la separacion entre dos volumenes interiores 5 consecutivos.
En la figura 4 se observa que en la parte superior de la camara 1 hay un soporte 9 al que se puede acoplar la tapa 3 de la camara de manera desmontable.
El soporte 9 de la tapa 3 permite la intercambiabilidad modular y sencilla de las diferentes tapas 3 que pueden acoplarse a la camara 1: tapa convencional para realizar procesos termicos de deposito de capas atomicas; tapa de reactor de plasma, para PEALD (“Plasma Enhanced ALD”); tapa con alimentadores electricos y mecanicos, para permitir que varios instrumentos externos sean colocados sobre la tapa 3 para ayudar al deposito de la pelfcula.
Las tapas 3 de la camara se pueden cambiar en funcion de los materiales que se necesite depositar durante el proceso. Por ejemplo, una tapa convencional plana para el deposito de oxidos, una tapa PEALD (“Plasma Enhanced ALD”) para el deposito de nitruros o una tapa alimentadores electricos y mecanicos para asistencia en procesos nanoestructurados.
El volumen de la camara 1 puede, por tanto, modificarse en funcion del tamano de la muestra y de los requisitos de forma, cambiando asf la capacidad de la camara 1. Sobre cada escalon 8 puede situarse una placa de separacion 4 con junta torica y tornillos, para reducir dicha capacidad a conveniencia.
La camara 1 puede ser calentada desde arriba, desde abajo y lateralmente, y la temperatura maxima de calentamiento puede ser de 300°C.
Aunque se han descrito y representado unas realizaciones del invento, es evidente que pueden introducirse en ellas modificaciones comprendidas dentro del alcance del mismo, no debiendo considerarse limitado este a dichas realizaciones, sino unicamente al contenido de las reivindicaciones siguientes.
Claims (6)
- REIVINDICACIONES1 Camara (1) para deposito de capas atomicas, que comprende un cuerpo (2) de la camara, una tapa (3) de la camara y al menos una placa de separacion (4) que delimita diferentes volumenes interiores (5) en el cuerpo (2) de la camara, presentando cada uno de estos volumenes interiores (5) una entrada (6) y una salida (7), caracterizada por que el cuerpo (2) de la camara comprende al menos un escalon (8), estando ubicado cada uno de estos escalones (8) en la separacion entre dos volumenes interiores (5) consecutivos.
- 2.- Camara (1) para deposito de capas atomicas segun la reivindicacion 1, en la que los volumenes interiores (5) son cilfndricos y de diametro decreciente hacia abajo.
- 3.- Camara (1) para deposito de capas atomicas segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente un soporte (9) al que se puede acoplar la tapa (3) de la camara de manera desmontable.
- 4.- Camara (1) para deposito de capas atomicas segun la reivindicacion 3, en la que la tapa (3) de la camara es una tapa para procesos termicos de deposito de capas atomicas.
- 5.- Camara (1) para deposito de capas atomicas segun la reivindicacion 3, en la que la tapa (3) de la camara es una tapa de reactor de plasma.
- 6. - Camara (1) para deposito de capas atomicas segun la reivindicacion 3, en la que la tapa (3) de la camara es una tapa con alimentadores electricos y mecanicos.Equipo para deposito de capas atomicas, que comprende una camara (1) para deposito de capas atomicas de una de las reivindicaciones 1 a 6.
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