FI123487B - Laitteisto atomikerroskasvatuksen suorittamiseksi substraatin pinnalle - Google Patents
Laitteisto atomikerroskasvatuksen suorittamiseksi substraatin pinnalle Download PDFInfo
- Publication number
- FI123487B FI123487B FI20095676A FI20095676A FI123487B FI 123487 B FI123487 B FI 123487B FI 20095676 A FI20095676 A FI 20095676A FI 20095676 A FI20095676 A FI 20095676A FI 123487 B FI123487 B FI 123487B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- vacuum
- chambers
- substrates
- chamber
- vacuum chambers
- Prior art date
Links
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
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
-
- 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
- C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
-
- 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
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
- C23C16/45546—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus specially adapted for a substrate stack in the ALD reactor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
- H01L21/6719—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the processing chambers, e.g. modular processing chambers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
- H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
Description
Laitteisto atomikerroskasvatuksen suorittamiseksi substraatin pinnalle
Keksinnön tausta
Keksintö liittyy atomikerroskasvatuslaitteistoon ja erityisesti patentti-5 vaatimuksen 1 johdannon mukaiseen laitteistoon atomikerroskasvatusmene-telmän suorittamiseksi.
Tunnetun tekniikan atomikerroskasvatuslaitteistoissa käsiteltävät substraatit altistetaan vuoroittaisille lähtöaineiden saturoiduille pintareaktioille johtamalla reaktiokammioon vuoroittaisesti kahta tai useampaa kaasumaista 10 lähtöainetta substraatin pinnoittamiseksi tai huokoisen substraatin seostami-seksi. Lähtöaineiden syöttöjen välissä voidaan reaktiokammiokammio huuhdella huuhtelukaasun avulla. Tunnetun tekniikan mukaisesti tällainen atomiker-roskasvatuslaitteisto käsittää kaasunsyöttöjärjestelmän lähtöaineiden sekä huuhtelukaasujen syöttämiseksi reaktiokammioon, kuumennusvälineet reaktio-15 kammioon ladattujen substraattien lämmittämiseksi prosessilämpötilaan, la-tausvälineet substraattien lataamiseksi ja poistamiseksi reaktiokammiosta sekä ohjausyksikön kaasunsyöttöjen ja lämmityksen sekä substraatin lataamisen ja poistamisen laitteistosta ohjaamiseksi.
Ongelmana yllä kuvatussa järjestelyssä on se, että atomikerroskas-20 vatuslaitteiston toiminta ei kokonaisuutena ole tehokasta, vaan itse laitteistossa pinnoitukseen kaasumaisten lähtöaineiden avulla kyetään käyttämään vain murto-osa koko prosessointiajasta. Tämä johtuu siitä, että substraattien lämmittämiseen sopivaan prosessointilämpötilaan kuluu suhteellisen pitkä aika suhteessa itse pinnoitusprosessiin, kun substraatin pinnalle kasvatetaan ohut-25 kalvoja. Tyypillisesti lämmitykseen ja substraattien pinnoitukseen lähtöaineita
CO
^ syöttämällä kuluvien aikojen suhde voi olla esimerkiksi luokkaa 4:1. Toisin sa- ™ noen lämmityksen aikana laitteisto ei suorita substraattien pinnoitusta. Tunne- \l 9 tun tekniikan mukaisesti tätä atomikerroskasvatuslaitteiston tehokkuuteen liit- ^ tyvää ongelmaa on pyritty ratkaisemaan kasvattamalla reaktiokammion kokoa ir 30 siten, että yhdellä kertaa voidaan prosessoida mahdollisimman monta sub-
CL
straattia laitteiston kapasiteetin nostamiseksi. Tämä aiheuttaa kuitenkin edel- co leen logistisia ongelmia, koska laitteistosta saadaan kerralla näin ulos suuri o määrä käsiteltyjä substraatteja, jotka aiheuttavat merkittäviä vaatimuksia lait- o ^ teiston latausvälineille. Lisäksi alipainekammion kasvattaminen heikentää kaa- 35 sumaisten lähtöaineiden syöttöä reaktiokammioon aikaansaaden epätasaisemman syötön ja lämmitettävän tilavuuden kasvaessa lämpötilaerojen hallinta 2 vaikeutuu. Tunnetun tekniikan mukaisia laitteistoja on esitetty esimerkiksi viite-julkaisuissa WO 03038145 A2 ja US 2004065258 A1.
Keksinnön lyhyt selostus
Keksinnön tavoitteena on siten kehittää laitteisto atomikerroskasva-5 tuksen suorittamiseksi substraatin pinnalle siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Keksinnön tavoite saavutetaan patenttivaatimuksen 1 tun-nusmerkkiosan mukaisella laitteistolla.
Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.
10 Keksintö perustuu siihen, että atomikerroskasvatuslaitteistoon ai kaansaadaan kaksi tai useampia alipainekammioita, jotka on toiminnallisesti yhdistetty laitteiston lähtöaineiden syöttöjärjestelmään ja ohjausjärjestelmään. Keksinnön mukaisesti laitteisto atomikerroskasvatuksen suorittamiseksi substraatin pinnalle altistamalla substraatin pinta vuoroittaisille lähtöaineiden pinta-15 reaktioille käsittää kaksi tai useampia alipainekammioita, kaksi tai useampia erillisiä siirrettäviä reaktiokammioita, jotka on sovitettu asetettaviksi alipainekammioiden sisälle sekä ainakin yhden kahdelle tai useammalle alipainekammiolle yhteisen lähtöaineiden syöttöjärjestelmän atomikerroskasvatuksen suorittamiseksi. Laitteisto käsittää edelleen ainakin yhden latauslaitteiston, joka on 20 sovitettu lataamaan ja poistamaan substraatteja siirrettävästä reaktiokammios-ta sekä lataamaan ja poistamaan siirrettäviä reaktiokammioita edelleen alipainekammioista. Tällöin käsiteltäviä substraatteja voidaan ladata useaan alipainekammioon ja näitä eri alipainekammioissa olevia substraatteja voidaan lämmittää ja käsitellä kaasumaisilla lähtöaineilla samanaikaisesti, vuoroittai-25 sesti tai peräkkäin. Erään suoritusmuodon mukaisesti substraatteja voidaan
CO
^ lämmittää esimerkiksi kolmessa alipainekammiossa samalla kun yhdessä ali- ™ painekammiossa olevia substraatteja prosessoidaan atomikerroskasvatusme- \l 9 netelmällä altistamalla substraatin pinta vuoroittaisille kaasumaisten lähtöai- ^ neiden pintareaktioille. Kun substraattien prosessointi mainitussa yhdessä ali- | 30 painekammiossa on valmis ja lopetettu poistetaan prosessoinnit substraatit ^ sieltä ja niiden tilalle ladataan uusia substraatteja, joita aletaan lämmittää. Saco maila toisessa alipainekammiossa olevia lämmitettyjä substraatteja aletaan o prosessoida atomikerroskasvatusmenetelmän mukaisesti. Vastaavasti toises- o ^ sa alipainekammiossa tehtävän prosessoinnin päätyttyä siirrytään prosessoi- 35 maan kolmannessa alipainekammiossa olevia substraatteja, jotka on jo lämmi- 3 tetty ja toiseen alipainekammioon ladataan uusia substraatteja, joita aletaan lämmittää ja niin edelleen.
Keksinnön mukaisen menetelmän ja järjestelmän etuna on se, että useiden alipainekammioiden avulla atomikerroskasvatuslaitteisto saadaan toi-5 mimaan olennaisesti jatkuvatoimisesti siten, että substraatteja prosessoidaan atomikerroskasvatusmenetelmän mukaisesti kerrallaan yhdessä alipainekammiossa. Tällöin on mahdollista prosessoida substraatteja olennaisesti jatkuvatoimisesti, kun kulloinkin prosessoidaan yhdessä alipainekammiossa olevia substraatteja ja muissa alipainekammioissa olevia substraatteja lämmitetään 10 samanaikaisesti valmiiksi käsittelyä varten. Tämä aikaansaa tasaisemman prosessoitujen substraattien saannin laitteistosta, mikä edelleen helpottaa logistisia haasteita ja vähentää esimerkiksi välivarastoinnin tarvetta. Samalla laitteiston oheislaitteiden määrää saadaan vähennettyä, kun yksi lähtöaineiden syöttöjärjestelmä ja substraattien latausjärjestelmä voi palvella useita ali-15 painekammioita. Edelleen yhden laitteiston alipainekammiot voidaan järjestää esimerkiksi päällekkäisesti, jolloin laitteiston pohjapinta-alaa saadaan pienennettyä, mikä edelleen säästää lattiapinta-alaa tuotantotilassa. Keksinnön mukainen ratkaisu myös mahdollistaa pienempien alipainekammioiden käyttämisen samalle substraattien käsittelymäärällä. Pienemmissä alipainekammioissa 20 kaasun syötön tasaisuus kyetään suorittamaan paremmin, mikä parantaa substraattien prosessoinnin laatua.
Kuvioiden lyhyt selostus
Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheiseen kuvioon 1, joka esittää kaavamaisen periaatekuvan 25 esillä olevan keksinnön eräästä suoritusmuodosta.
CO
° Keksinnön yksityiskohtainen selostus o Viitaten kuvioon 1, on siinä esitetty eräs suoritusmuoto esillä olevan ^ keksinnön mukaisesta laitteistosta 1 atomikerroskasvatuksen suorittamiseksi.
g Laitteisto käsittää rungon, johon on järjestetty neljä alipainekammiota 2, lähtö- 30 aineiden syöttöjärjestelmä 5 sekä ohjausjärjestelmä 4. Toisin sanoen esillä
CO
^ olevan keksinnön mukaisesti yhteen ja samaan atomikerroskasvatuslaitteis-
LO
g toon on aikaansaatu useita alipainekammioita 2. Alipainekammioita 2 voi olla ° laitteistossal kaksi tai useampia. Kuviossa 1 alipainekammiot 2 on sijoitettu laitteistoon 1 pystysuorassa suunnassa päällekkäisesti, mutta vaihtoehtoisesti 35 alipainekammiot 2 voidaan sijoittaa laitteistoon vaakasuorassa suunnassa vie- 4 rekkäin. Edelleen mikäli laitteisto käsittä suuren määrän alipainekammioita 2, voidaan ne asettaa esimerkiksi matriisiin, jossa alipainekammioita on sekä vaakasuorassa suunnassa vierekkäin sekä pystysuorassa suunnassa päällekkäin. Alipainekammiot 2 voivat olla muodoltaan millaisia tahansa, kuten esi-5 merkiksi ympyräsylinterin muotoisia, kuten kuviossa 1.
Laitteisto 1 käsittää edelleen lähtöaineiden syöttöjärjestelmän 5, jonka avulla alipainekammioihin 2 johdetaan kaasumaisia lähtöaineita atomi-kerroskasvatuksen suorittamiseksi. Lähtöaineiden syöttöjärjestelmä 5 käsittää yhden tai useamman lähtöaineen lähteen, kuten esimerkiksi kaasupullon tai 10 upokkaan sekä putkitukset lähtöaineiden johtamiseksi alipainekammioihin 2. Toisin sanoen lähtöaineet syötettään reaktoriin kaasumaisena, mutta ne voivat olla lähtöainesäiliössä kaasuna, nesteenä tai kiinteänä. Lähtöaineiden syöttö-järjestelmä 5 on ainakin osaksi yhteinen kaikille alipainekammioille 2. Esimerkiksi ainakin osa kaasumaisten lähtöaineiden lähteistä tai huuhtelu kaasun läh-15 teistä voivat olla yhteisiä kaikille alipainekammioille 2 tai vaihtoehtoisesti kullakin alipainekammiolla 2 voi olla myös joitakin omia lähtöaineiden lähteitä. Lisäksi imuvälineet, jotka kuuluvat lähtöaineiden syöttöjärjestelmään 5, lähtöaineiden tai huuhtelukaasujen poistamiseksi alipainekammioista 2 voivat olla yhteiset kaikille alipainekammioille. Lähtöaineiden syöttöjärjestelmiä 5 voi tietys-20 sä tapauksessa olla laitteistossa 2 myös kaksi tai useampia siten, että yksi lähtöaineiden syöttöjärjestelmä 5 on ainakin osittain yhteinen ainakin kahdelle alipainekammiolle. Toisin sanoen olennaista on, että ainakin osa lähtöaineiden syöttöjärjestelmästä 5, sisältäen kaikki lähtöaineiden syöttämiseen ja poistamiseen liittyvät elementit, on yhteinen ainakin kahdelle alipainekammiolle 2, joihin 25 se on toiminnallisesti yhdistetty.
Tässä suoritusmuodossa alipainekammiot 2 ovat alipainekammioita, 5 joiden sisälle käsiteltävät substraatit sijoitetaan atomikerroskasvatusta varten.
CM
^ Täten laitteisto 1 käsittää edullisesti alipainevälineet alipaineen aikaansaami- ° seksi alipainekammioihin 2. Alipainevälineet ovat edullisesti yhteiset kaikille tai ^ 30 ainakin kahdelle alipainekammiolle 2 tai vaihtoehtoisesti kukin alipainekammio | 2 voi käsittää omat alipainevälineet. Prosessoitavat substraatit voidaan sijoittaa co esimerkiksi pinnoitusalustalle, joka asetetaan sellaisenaan alipainekammion 2 n- g sisälle, jolloin alipainekammio 2 toimii samalla reaktiokammiona atomikerros- o kasvatusmenetelmän (esimerkiksi ALD-menetelmän) toteuttamiseksi. Toisin ^ 35 sanoen tässä suoritusmuodossa atomikerroskasvatuslaitteisto käsittää useita 5 alipainekammioita 2, jotka sellaisenaan muodostavat pinnoituskammiot, joiden sisälle substraatit on ladattavissa.
Vaihtoehtoisesti laitteisto 1 voi käsittää erillisiä reaktiokammioita 8, joiden sisälle substraatit asetetaan. Reaktiokammiot 8 puolestaan sijoitetaan 5 alipainekammioiden 2 sisälle siten, että atomikerroskasvatus suoritetaan substraattien pinnalle reaktiokammioiden 8 sisällä. Tällöin reaktiokammiot 8 muodostavat esillä olevan keksinnön mukaiset pinnoituskammiot. Kuvion 1 mukaisessa ratkaisussa reaktiokammiot 8 on aikaansaatu liikutettaviksi siten, että ne voidaan ladata alipainekammion 2 sisälle ja poistaa alipainekammion 2 sisältä. 10 Substraatit edelleen asetetaan ja poistetaan reaktiokammioiden 8 sisältä reaktiokammioiden 8 ollessa alipainekammioiden 2 ulkopuolella. Tällöin substraattien prosessointi atomikerroskasvatusmenetelmällä suoritetaan kerällään yhden alipainekammion 2 sisällä olevassa reaktiokammiossa 8 ja samalla muiden alipainekammioiden sisällä olevissa reaktiokammioissa 8 substraatteja 15 lämmitetään. Reaktiokammiot 8 voi olla myös aikaansaatu kiinteästi alipainekammioiden 2 sisälle siten, että substraatit ladataan suoraan alipainekammioiden 2 sisällä oleviin reaktiokammioihin 8 atomikerroskasvatuksen suorittamiseksi. Alipainekammiot 2, reaktiokammiot 8 sekä pinnoitusalusta voidaan aikaansaada vastaanottamaan yksi tai useampia substraatteja samanaikaisesti. 20 Esillä olevan keksinnön vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa laitteis to 1 käsittää vain yhden alipainekammion 2, mutta useita reaktiokammioita 8, jotka täten muodostavat keksinnön mukaiset pinnoituskammiot, joiden sisällä substraatteja prosessoidaan atomikerroskasvatusmenetelmällä. Tällöin alipainekammio 2 voidaan sovittaa vastaanottamaan kaksi tai useampia reaktio-25 kammioita yhtä aikaa. Substraattien prosessointi atomikerroskasvatusmene-telmällä suoritetaan yhdessä alipainekammion 2 sisällä reaktiokammiossa 8 5 kerrallaan samalla kun muita alipainekammion 2 sisällä olevissa reaktiokam-
C\J
^ mioissa olevia substraatteja lämmitetään. Kun substraattien prosessointi yh- ° dessä reaktiokammiossa on saatu valmiiksi, voidaan alipainekammio avata ja 30 prosessoidut substraatit poistaa alipainekammiosta 2 ja kyseisestä reaktio- | kammiosta 8 ja uudet substraatit ladata niiden tilalle. Tämän jälkeen alipaine- cd kammio 2 suljetaan ja seuraavan reaktiokammion 8 sisällä olevien substraatti in en, jotka on jo lämmitetty, prosessointi aloitetaan, ja samalla aloitetaan uusien o ladattujen substraattien lämmittäminen. Myös tässä suoritusmuodossa reak- 00 35 tiokammiot 8 voivat olla kiinteästi alipainekammion 2 sisälle asennettuja.
6
Vielä eräässä suoritusmuodossa laitteisto voi käsittää yhden tai useampia alipainekammioita 2, kaksi tai useampia reaktiokammioita 8, jotka toimivat pinnoituskammioina, sekä yhden tai useamman lämmityskammion, kuten lämmitysuunin. Tämän suoritusmuodon mukaisesti yhteen alipainekam-5 mioon 8 asennetussa reaktiokammiossa 8 olevia substraatteja voidaan prosessoida kerrallaan samalla kun lämmityskammossa olevissa muissa alipainekammioissa olevia substraatteja lämmitetään. Tämän yhden reaktiokammion 8 substraattien prosessoinnin jälkeen prosessoidut substraatit yhdessä reaktiokammion kanssa poistetaan kyseisestä alipainekammiosta 2 ja lämmitys-10 kammiosta ladataan uusi reaktiokammio 2, jossa on lämmitettyjä substraatteja, tähän alipainekammioon 2. Mikäli laitteistossa on kaksi tai useampia alipainekammioita, voidaan yhden alipainekammion 2 sisällä olevia substraatteja prosessoida samalla kun toisen alipainekammion 2 sisältä poistetaan prosessoituja substraatteja ja ladataan uusia substraatteja. Täten substraattien ajallisesti 15 pitkä lämmitys ja lataaminen ja poistaminen eivät aiheuta hukka-aikaa laitteiston toimintaan vaan substraatteja voidaan prosessoida laitteistolla olennaisesti jatkuvatoimisesti. Kaikissa edellisissä suoritusmuodoissa, joissa alipainekammion 2 sisällä on tai sinne asetetaan reaktiokammioita 8, voi kussakin alipainekammiossa 2 olla samanaikaisesti kaksi tai useampia reaktiokammioita 20 8.
Kuvioin 1 mukaisesti laitteisto voi käsittää edelleen latauslaitteen 6 substraattien lataamiseksi alipainekammioihin 2. Latauslaite 6 on edullisesti aikaansaatu palvelemaan kahta tai useampaa alipainekammioita 2, edullisemmin kaikkia laitteiston 1 kaikkia alipainekammioita 2. Latauslaite 6 on täten so-25 vitettu lataamaan ja poistamaan substraatteja yhteen tai useampaan ali-painekammioon 2. Latauslaite 6 voi olla edelleen sovitettu lataamaan ja pois-5 tamaan siirrettäviä reaktiokammioita 8 yhdestä tai useammasta alipainekam-
CvJ
^ miosta. Tällöin latauslaite 6 voi olla edelleen aikaansaatu lataamaan ja poista- ° maan substraatteja siirrettäviin reaktiokammioihin 8. Kuviossa 1 on esitetty pe- 30 riaatekuva latauslaitteesta 6, jossa substraatit ladataan reaktiokammoon 8 | substraattien latausasemalla. Tämän jälkeen reaktiokammio 8 ladataan alipai- co nekammioon 2 latauslaitteen 6 avulla atomikerroskasvatusta varten. Alipaine in g kammiossa 2 suoritetun prosessoinnin jälkeen reaktiokammio 8 poistetaan ali- o painekammiosta 2 ja siirretään substraattien latausasemalle, jossa käsitellyt 00 35 substraatit poistetaan reaktiokammiosta 8 ja kuljetetaan edelleen eteenpäin esimerkiksi kuljetusalustoille ladattuina. Edellisen mukaisesti samaa latauslai- 7 tetta 6 voidaan käyttää kaikkien laitteiston 1 alipainekammioiden ja/tai reak-tiokammioiden palvelemiseen. Vaihtoehtoisesti latauslaite 6 voi olla myös sovitettu palvelemaan kahta tai useampaa lähelle toisiaan sijoitettua laitteistoa 1.
Alipainekammiot 2 voi olla aikaansaatu siten, että ne käsittävät la-5 tausluukun, jonka kautta substraatit tai reaktiokammiot 8 on ladattavissa alipainekammion 2 sisälle ja poistettavissa alipainekammion 2 sisältä latauslaitteen 6 avulla. Vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa alipainekammio 2 käsittää erikseen latausluukun reaktiokammion 8 ja/tai substraattien lataamiseksi alipainekammioon 2 sekä purkuluukun reaktiokammion 8 ja/tai substraattien pois-10 tamiseksi alipainekammiosta 2. Tällöin latauslaite 6 voi käsittää erilliset toimielimet alipainekammion 2 lataamista ja purkamista varten. Edullisesti lataus-luukkuja purkuluukku on aikaansaatu alipainekammion 2 vastakkaisille puolille siten, että substraatit tai reaktiokammio 8 kulkea alipainekammion 2 läpi.
Laitteisto 1 on edelleen varustettu lämmitysvälineillä, joiden avulla 15 alipainekammion 2 sisälle ladattuja substraatteja voidaan lämmittää haluttuun lämpötilaan. Atomikerroskasvatuksen suorittamiseksi substraatit on yleensä lämmitettävä ympäristön lämpötilaa selvästi korkeampaan lämpötilaan ennen kuin atomikerroskasvatus voidaan tehokkaasti suorittaa. Lämmitys on suoritettava kontrolloidusti ja siten lämmitys vie yleensä paljon aikaa suhteessa itse 20 atomikerroskasvatukseen, erityisesti kasvatettaessa ohutkalvoja substraateille. Lämmitysvälineet on edullisesti aikaansaatu siten, että kuhunkin alipainekammioon 2 ladattujen substraattien lämmittämiseksi muista alipainekammioista 2 riippumattomasti. Toisin sanoen lämmitysvälineet ja kaasunsyöttöjärjestelmä 5 on edullisesti aikaansaatu siten, että kunkin alipainekammion 2 toiminta on 25 muista alipainekammioista riippumatonta, jolloin yhdessä tai useammassa ali-painekammiossa 2 voidaan lämmittää substraatteja samalla kun yhdessä tai o useammassa muussa alipainekammiossa suoritetaan atomikerroskasvatusta cv ^ lähtöaineiden syöttöjärjestelmän 5 avulla. Kullakin alipainekammiolla 2 voi olla ° erilliset lämmitysvälineet tai vaihtoehtoisesti lämmitysvälineet voivat olla aina- ^ 30 kin osittain yhteisiä kahdelle tai useammalle alipainekammiolle 2.
| Esillä olevan keksinnön mukainen laitteisto 1 käsittää edelleen oh- co jausjärjestelmän 4 alipainekammioiden 2 ja/tai lähtöaineiden syöttöjärjestelmän
Is- g 5 ja/tai latauslaitteen 6 ja/tai lämmitysvälineiden toiminnan ohjaamiseksi. Ohja- o usjärjestelmän 4 avulla laitteiston toimintaa voidaan ohjata halutulla tavalla si- ^ 35 ten, että substraattien prosessointi voidaan toteuttaa laitteistolla 1 kokonaisuu tena halutusti. Tällöin ohjausjärjestelmä 4 voi olla esimerkiksi sovitettu saman- 8 aikaisesti käyttämään lämmitysvälineitä yhdessä tai useammassa alipainekammiossa 2 olevien substraattien lämmittämiseksi ja lähtöaineiden syöttövä-lineitä 5 pinnoitusprosessin suorittamiseksi samanaikaisesti yhdessä tai useammassa muussa alipainekammiossa 2. Tällöin laitteiston toiminta voidaan to-5 teuttaa esimerkiksi siten, että jokainen alipainekammio 2 toimii hieman eri vaiheessa, jolloin kun yhdessä alipainekammiossa 2 prosessoidaan substraatteja, ovat muut alipainekammiot 2 substraattien lämmityksen eri vaiheissa tulevaa substraattien prosessointia varten. Vaihtoehtoisesti lähtöaineiden syöttöjärjes-telmä 5 voi olla sovitettu syöttämään lähtöaineita samanaikaisesti yhteen tai 10 useampaan alipainekammioon 2. Täten lähtöaineiden syöttöjärjestelmä 5 voi olla edelleen sovitettu syöttämään kahteen tai useampaan alipainekammioon 2 samoja lähtöaineita tai eri lähtöaineita samanaikaisesti tai eriaikaisesti. Täten lähtöaineiden syöttöjärjestelmää 5 sekä myös latauslaitetta voidaan käyttää tehokkaasti ilman pitkiä taukoja, jolloin ne olisivat toimettomina 15 Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksin nön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin, vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.
CO
δ c\j o
X
CC
CL
CD
CD
LO
O)
O
O
C\l
Claims (12)
1. Laitteisto (1) atomikerroskasvatuksen suorittamiseksi substraatin pinnalle altistamalla substraatin pinta vuoroittaisille lähtöaineiden pintareaktioille, joka laitteisto käsittää kaksi tai useampia alipainekammioita (2), kaksi tai 5 useampia erillisiä siirrettäviä reaktiokammioita (8, 12), jotka on sovitettu asetettaviksi alipainekammioiden (2) sisälle sekä ainakin yhden kahdelle tai useammalle alipainekammiolle (2) yhteisen lähtöaineiden syöttöjärjestelmän (5) atomikerroskasvatuksen suorittamiseksi, tunnettu siitä, että laitteisto käsittää ainakin yhden latauslaitteiston (6), joka on sovitettu lataamaan ja poistamaan 10 substraatteja (11) siirrettävästä reaktiokammiosta (8, 12) sekä lataamaan ja poistamaan siirrettäviä reaktiokammioita (8, 12) edelleen alipainekammioista (2).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto (1), tunnettu siitä, että substraatit on sovitettu asetettaviksi alipainekammioiden (2) sisälle atomi- 15 kerroskasvatusmenetelmällä prosessointia varten.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto (1), tunnettu siitä, että alipainekammiot (2) on sijoitettu laitteistossa rinnakkain, päällekkäin tai matriisiin.
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laitteisto (1), 20 tunnettu siitä, että laitteisto (1) käsittää lämmitysvälineet kuhunkin alipainekammioon (2) ladattujen substraattien lämmittämiseksi muista alipainekammioista (2) riippumattomasti.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto (1), tunnettu siitä, että kukin alipainekammio (2) käsittää erilliset lämmitysvälineet.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-5 mukainen laitteisto (1), co tunnettu siitä, että laitteisto käsittää yhden tai useamman lämmityskam- £3 mion substraattien lämmittämiseksi ennen alipainekammioon (2) lataamista.
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laitteisto (1), τΐ tunnettu siitä, että lähtöaineiden syöttöjärjestelmä (5) on sovitettu syöttä- x 30 mään lähtöaineita samanaikaisesti yhteen tai useampaan alipainekammioon £ (2).
£8 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laitteisto (1), tunnettu siitä, CO g että lähtöaineiden syöttöjärjestelmä (5) on sovitettu syöttämään kahteen tai o useampaan alipainekammioon (2) samoja lähtöaineita tai eri lähtöaineita sa- 35 manaikaisesti tai eriaikaisesti.
9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 8 mukainen laitteisto (1), tunnettu siitä, että laitteisto (1) käsittää ohjausjärjestelmän (4) alipainekammioiden (2) ja/tai reaktiokammioiden (8) ja/tai lähtöaineiden syöttöjärjes-telmän (5) ja/tai latauslaitteen (6) ja/tai lämmitysvälineiden ja/tai lämmityskam- 5 mion toiminnan ohjaamiseksi.
10. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto (1), t u n n e 11 u siitä, että ohjausjärjestelmä (4) on sovitettu samanaikaisesti käyttämään lämmitys-välineitä yhdessä tai useammassa alipainekammiossa (2) tai lämmityskammi-ossa olevien substraattien lämmittämiseksi ja lähtöaineiden syöttövälineitä (5) 10 pinnoitusprosessin suorittamiseksi samanaikaisesti yhdessä tai useammassa alipainekammiossa (2).
11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-10 mukainen laitteisto (1), t u n n e 11 u siitä, että alipainekammiot (2) käsittävät latausluukun reaktio-kammion (8) ja/tai substraattien lataamiseksi alipainekammioon (2) sekä pur- 15 kuluukun reaktiokammion (8) ja/tai substraattien poistamiseksi alipainekammiosta (2).
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laitteisto (1), tunnettu siitä, että latausluukku ja purkuluukku on aikaansaatu alipainekammion (2) vastakkaisille puolille 20 CO δ c\j o X CC CL CD CD LO O) O O C\l
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20095676A FI123487B (fi) | 2009-06-15 | 2009-06-15 | Laitteisto atomikerroskasvatuksen suorittamiseksi substraatin pinnalle |
| PCT/FI2010/050492 WO2010146234A1 (en) | 2009-06-15 | 2010-06-14 | Apparatus |
| US13/320,982 US20120067284A1 (en) | 2009-06-15 | 2010-06-14 | Apparatus |
| EP10744971A EP2462256A1 (en) | 2009-06-15 | 2010-06-14 | Apparatus |
| CN201080026506.XA CN102803558B (zh) | 2009-06-15 | 2010-06-14 | 原子层沉积设备 |
| TW099119401A TW201116647A (en) | 2009-06-15 | 2010-06-15 | Apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20095676A FI123487B (fi) | 2009-06-15 | 2009-06-15 | Laitteisto atomikerroskasvatuksen suorittamiseksi substraatin pinnalle |
| FI20095676 | 2009-06-15 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20095676A0 FI20095676A0 (fi) | 2009-06-15 |
| FI20095676A FI20095676A (fi) | 2010-12-16 |
| FI123487B true FI123487B (fi) | 2013-05-31 |
Family
ID=40825379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20095676A FI123487B (fi) | 2009-06-15 | 2009-06-15 | Laitteisto atomikerroskasvatuksen suorittamiseksi substraatin pinnalle |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20120067284A1 (fi) |
| EP (1) | EP2462256A1 (fi) |
| CN (1) | CN102803558B (fi) |
| FI (1) | FI123487B (fi) |
| TW (1) | TW201116647A (fi) |
| WO (1) | WO2010146234A1 (fi) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI20115073A0 (fi) * | 2011-01-26 | 2011-01-26 | Beneq Oy | Laitteisto, menetelmä ja reaktiokammio |
| CN102644063A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-08-22 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 用于实现原子层沉积工艺的设备 |
| CN110724937A (zh) * | 2018-07-16 | 2020-01-24 | 江苏迈纳德微纳技术有限公司 | 用于高纯薄膜沉积的原子层沉积系统 |
| FI129627B (fi) * | 2019-06-28 | 2022-05-31 | Beneq Oy | Atomikerroskasvatuslaitteisto |
| FI130387B (fi) | 2021-03-30 | 2023-08-07 | Beneq Oy | Atomikerroskasvatuslaite |
| FI129580B (fi) * | 2021-03-30 | 2022-05-13 | Beneq Oy | Latauslaite, järjestely ja menetelmä reaktiokammion lataamiseksi |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3707672A1 (de) * | 1987-03-10 | 1988-09-22 | Sitesa Sa | Epitaxieanlage |
| JPH06188229A (ja) * | 1992-12-16 | 1994-07-08 | Tokyo Electron Yamanashi Kk | エッチングの後処理方法 |
| JP3380652B2 (ja) * | 1995-05-26 | 2003-02-24 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置 |
| FI118343B (fi) * | 1999-12-28 | 2007-10-15 | Asm Int | Laite ohutkalvojen valmistamiseksi |
| AU2002343583A1 (en) * | 2001-10-29 | 2003-05-12 | Genus, Inc. | Chemical vapor deposition system |
| JP2003297901A (ja) * | 2002-04-05 | 2003-10-17 | Supurauto:Kk | 基板処理システムおよびその処理方法 |
| JP3702257B2 (ja) * | 2002-08-23 | 2005-10-05 | ファナック株式会社 | ロボットハンドリング装置 |
| US6916374B2 (en) * | 2002-10-08 | 2005-07-12 | Micron Technology, Inc. | Atomic layer deposition methods and atomic layer deposition tools |
| US20090016853A1 (en) * | 2007-07-09 | 2009-01-15 | Woo Sik Yoo | In-line wafer robotic processing system |
| US8282334B2 (en) * | 2008-08-01 | 2012-10-09 | Picosun Oy | Atomic layer deposition apparatus and loading methods |
-
2009
- 2009-06-15 FI FI20095676A patent/FI123487B/fi active IP Right Grant
-
2010
- 2010-06-14 US US13/320,982 patent/US20120067284A1/en not_active Abandoned
- 2010-06-14 WO PCT/FI2010/050492 patent/WO2010146234A1/en active Application Filing
- 2010-06-14 EP EP10744971A patent/EP2462256A1/en not_active Withdrawn
- 2010-06-14 CN CN201080026506.XA patent/CN102803558B/zh active Active
- 2010-06-15 TW TW099119401A patent/TW201116647A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20120067284A1 (en) | 2012-03-22 |
| WO2010146234A1 (en) | 2010-12-23 |
| TW201116647A (en) | 2011-05-16 |
| FI20095676A (fi) | 2010-12-16 |
| CN102803558A (zh) | 2012-11-28 |
| EP2462256A1 (en) | 2012-06-13 |
| CN102803558B (zh) | 2015-06-17 |
| FI20095676A0 (fi) | 2009-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI123487B (fi) | Laitteisto atomikerroskasvatuksen suorittamiseksi substraatin pinnalle | |
| US10190214B2 (en) | Deposition apparatus and deposition system having the same | |
| JP5977886B2 (ja) | 原子層堆積法による基板ウェブのコーティング | |
| US8771791B2 (en) | Deposition of layer using depositing apparatus with reciprocating susceptor | |
| RU2600047C2 (ru) | Способ и устройство для осаждения атомных слоев | |
| TWI608122B (zh) | Chemical vapor deposition apparatus and method for producing chemical vapor deposition film | |
| FI126315B (fi) | Suutinpää, laitteisto ja menetelmä substraatin pinnan altistamiseksi peräkkäisille pintareaktioille | |
| CN111354657B (zh) | 半导体多站处理腔体 | |
| JPS60184678A (ja) | 真空処理装置 | |
| KR101388890B1 (ko) | 진공 증착 시스템 및 진공 증착 방법 | |
| TWI425111B (zh) | 成膜裝置 | |
| KR101478151B1 (ko) | 대면적 원자층 증착 장치 | |
| KR102215965B1 (ko) | 가스 분사 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 | |
| EP2234143A1 (en) | A system and process for processing the substrate in the chamber | |
| KR20200100928A (ko) | 분말의 표면 처리 장치 및 이를 이용한 분말의 표면 처리 방법 | |
| CN102534551A (zh) | 半导体设备 | |
| KR20210078799A (ko) | 가스공급장치, 이를 가지는 기판처리장치, 기판처리시스템 및 기판처리방법 | |
| US10519542B2 (en) | Purging method | |
| CN102644063A (zh) | 用于实现原子层沉积工艺的设备 | |
| EP3843122B1 (en) | Plasma treatment apparatus | |
| CN102308021A (zh) | Ald反应器，用来装载ald反应器的方法，和生产线 | |
| US9745661B2 (en) | Method and apparatus for forming a substrate web track in an atomic layer deposition reactor | |
| KR101634694B1 (ko) | 멀티형 증착 장치 및 방법 | |
| CN202610317U (zh) | 一种在线原子层沉积装置 | |
| US20170142844A1 (en) | Device For Plasma Coating And Method For Coating A Printed Circuit Board |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 123487 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |