RU2752059C1 - Atomic layer deposition (ald) device - Google Patents

Atomic layer deposition (ald) device Download PDF

Info

Publication number
RU2752059C1
RU2752059C1 RU2020123297A RU2020123297A RU2752059C1 RU 2752059 C1 RU2752059 C1 RU 2752059C1 RU 2020123297 A RU2020123297 A RU 2020123297A RU 2020123297 A RU2020123297 A RU 2020123297A RU 2752059 C1 RU2752059 C1 RU 2752059C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reaction chamber
substrates
loading
substrate
batch
Prior art date
Application number
RU2020123297A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марко ПУДАС
Никлас ХОЛМ
Юхана КОСТАМО
Тимо МАЛИНЕН
Original Assignee
Пикосан Ой
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пикосан Ой filed Critical Пикосан Ой
Priority to RU2020123297A priority Critical patent/RU2752059C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2752059C1 publication Critical patent/RU2752059C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54Apparatus specially adapted for continuous coating

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a device for atomic layer deposition (ALD) of a coating on a substrate surface. The specified device contains a reaction chamber located inside the vacuum chamber, with the possibility of placing a substrate or a batch of substrates, a gas inlet device and forlinia, made with the possibility of providing a horizontal gas flow in the reaction chamber. Forlinia is configured to exit the reaction chamber and extend inside the vacuum chamber to the outside of the vacuum chamber.
EFFECT: invention provides the possibility of simultaneous degassing and / or heating, ALD processing, including the ability to adjust the vacuum levels between the intermediate space and the reaction chamber, stabilize the temperature of the substrates in the reaction chamber and cooling, including adjusting the discharge pressure.
25 cl, 13 dwg

Description

Настоящая заявка выделена из заявки № 2019108360 (PCT/FI2016/050644) на выдачу патента РФ на изобретение, поданной 16.09.2016.This application is separated from the application No. 2019108360 (PCT / FI2016 / 050644) for the grant of a patent of the Russian Federation for an invention, filed on September 16, 2016.

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates

Настоящее изобретение, в общем, относится к атомно-слоевому осаждению (ALD, от англ. Atomic Layer Deposition). Более конкретно, но не исключительно, изобретение относится к системе для атомно-слоевого осаждения (ALD).The present invention generally relates to Atomic Layer Deposition (ALD). More specifically, but not exclusively, the invention relates to an Atomic Layer Deposition (ALD) system.

Уровень техникиState of the art

В этом разделе представлена полезная информация об уровне технике без признания каких-либо технических решений, описанных здесь, представляющими уровень техники.This section provides useful information about the prior art without admitting any technical solutions described herein to be prior art.

Обработку партий подложек, подлежащих покрытию способом атомно-слоевого осаждения (ALD), предпочтительно выполняют с помощью системы, обеспечивающей простоту эксплуатации, высококачественное покрытие и оптимизированную производительность.The processing of batches of substrates to be coated by atomic layer deposition (ALD) is preferably performed with a system that provides ease of use, high quality coating, and optimized productivity.

В уровне техники существуют системы атомно-слоевого осаждения, которые пытаются обеспечить обработку с автоматическим манипулированием подложками для обеспечения высокой производительности. Некоторые подобные системы были раскрыты, например, в нижеприведенных публикациях.Atomic layer deposition systems exist in the art that attempt to provide automatic substrate manipulation processing for high productivity. Several such systems have been disclosed, for example, in the publications below.

В документе US 20070295274 раскрыта платформа для обработки партиями, используемая для обработки ALD или CVD, выполненная с высокой пропускной способностью и минимальной занимаемой площадью. В одном варианте осуществления обрабатывающая платформа содержит область переноса в атмосфере, по меньшей мере одну камеру для обработки партиями с буферной камерой и опорной платформой, и робот-переносчик, расположенный в области переноса, причем робот-переносчик имеет по меньшей мере одну руку для переноса подложек, содержащую несколько лопаток для обработки подложек.US 20070295274 discloses a batch processing platform used for ALD or CVD processing with high throughput and minimal footprint. In one embodiment, the processing platform comprises a transfer area in the atmosphere, at least one batch processing chamber with a buffer chamber and a support platform, and a transfer robot located in the transfer area, the transfer robot having at least one arm for transferring substrates containing several paddles for processing substrates.

В документе EP2249379 раскрыто устройство для ALD-обработки партиями, включающее в себя: камеру, которая может поддерживаться в состоянии вакуума; узел для поддержки подложек, расположенный в камере и поддерживающий множество подложек для укладки друг на друга с заданным шагом; устройство для перемещения подложек, перемещающее узел для поддержки подложек вверх или вниз; газораспылительное устройство, непрерывно распыляющее газ в направлении, параллельном направлению прохождения каждой из подложек, уложенных в узле поддержки подложки; и газоотводящее устройство, расположенное на противоположной стороне камеры от газораспылительного устройства, для всасывания и отведения газа, распыляемого из газораспределительного устройства.EP2249379 discloses an ALD batch processing apparatus including: a chamber that can be maintained in a vacuum state; a substrate support unit located in the chamber and supporting a plurality of substrates to be stacked on top of each other at a predetermined pitch; a device for moving the substrates, moving the assembly for supporting the substrates up or down; a gas spraying device continuously spraying gas in a direction parallel to the direction of passage of each of the substrates stacked in the substrate support assembly; and a gas discharge device located on the opposite side of the chamber from the gas-spraying device for sucking in and discharging gas atomized from the gas-distributing device.

В документе US4582720 раскрыто устройство для формирования немонокристаллического слоя, содержащее камеру подачи подложек, реакционную камеру и камеру извлечения подложек, последовательно расположенную с затвором между соседними камерами из них. Одна или более подложек устанавливаются, с расположением их поверхностей в вертикальных плоскостях, на держателе и переносятся в камеру подачи подложек, реакционную камеру и камеру извлечения подложек.US4582720 discloses an apparatus for forming a non-monocrystalline layer comprising a substrate supply chamber, a reaction chamber and a substrate extraction chamber in series with a gate between adjacent chambers therefrom. One or more substrates are installed, with their surfaces arranged in vertical planes, on a holder and transferred to a substrate supply chamber, a reaction chamber and a substrate extraction chamber.

В документе US20010013312 раскрыто устройство для выращивания тонких пленок на поверхности подложки путем воздействия на подложку попеременно повторяющихся поверхностных реакций парофазных реагентов. Устройство содержит по меньшей мере одну технологическую камеру, имеющую герметично закрываемую конструкцию, по меньшей мере одну реакционную камеру, имеющую конструкцию, пригодную для размещения во внутренней области указанной технологической камеры, и содержащую реакционное пространство, по меньшей мере часть которого является подвижной, при этом предусмотрено впускное устройство, соединяемое с указанным реакционным пространством для подачи указанных реагентов в указанное реакционное пространство, и выпускное устройство, соединяемое с указанным реакционным пространством для выпуска избыточных реагентов и реакционных газов из указанного реакционного пространства, а также по меньшей мере одну подложку, помещаемую в указанное реакционное пространство.US20010013312 discloses an apparatus for growing thin films on a substrate surface by subjecting the substrate to alternating surface reactions of vapor-phase reagents. The device contains at least one process chamber having a hermetically sealed structure, at least one reaction chamber having a structure suitable for placement in the inner region of the specified process chamber, and containing a reaction space, at least part of which is movable, while provided an inlet connected to said reaction space for supplying said reagents to said reaction space; and an outlet connected to said reaction space for discharging excess reagents and reaction gases from said reaction space, as well as at least one substrate placed in said reaction space space.

В документе US20100028122 раскрыто устройство, в котором множество реакторов ALD размещены относительно друг друга по схеме, причем каждый реактор ALD рассчитан на прием партии подложек для обработки ALD, при этом каждый реактор ALD содержит реакционную камеру с верхним доступом. Множество последовательностей загрузки выполняется с помощью загрузочного робота.US20100028122 discloses a device in which a plurality of ALD reactors are arranged relative to each other in a pattern, each ALD being configured to receive a batch of ALD treatment substrates, with each ALD having a top access reaction chamber. A lot of boot sequences are done with a boot robot.

В WO2014080067 раскрыто устройство для загрузки множества подложек в держатель подложек в загрузочной камере осаждающего реактора с получением вертикального пакета горизонтально ориентированных подложек внутри указанного держателя подложек, выполненное с возможностью поворота держателя подложек для получения горизонтального пакета вертикально ориентированных подложек, и для опускания держателя подложек в реакционную камеру осаждающего реактора для выполнения осаждения.WO2014080067 discloses a device for loading a plurality of substrates into a substrate holder in a loading chamber of a deposition reactor to form a vertical stack of horizontally oriented substrates inside said substrate holder, configured to rotate the substrate holder to obtain a horizontal stack of vertically oriented substrates, and for lowering the substrate holder into the reaction chamber precipitation reactor to perform precipitation.

Целью вариантов осуществления настоящего изобретения является обеспечение усовершенствованной системы атомно-слоевого осаждения с высокопроизводительной обработкой партиями.It is an object of embodiments of the present invention to provide an improved high throughput batch atomic deposition system.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Согласно первому примерному аспекту изобретения обеспечена система для атомно-слоевого осаждения, ALD, содержащая:According to a first exemplary aspect of the invention, there is provided an atomic layer deposition system, ALD, comprising:

- узел реакционной камеры, содержащий- assembly of the reaction chamber containing

- вакуумную камеру;- vacuum chamber;

- реакционную камеру внутри вакуумной камеры; и- a reaction chamber inside the vacuum chamber; and

- газовпускное устройство и форлинию, обеспечивающие горизонтальный поток газа в реакционной камере;- gas inlet and foreline, providing horizontal gas flow in the reaction chamber;

- приводное устройство, содержащее крышку реакционной камеры, и- a drive device containing the lid of the reaction chamber, and

- по меньшей мере первый узел загрузочного шлюза, содержащий первый загрузочный шлюз,- at least a first boot gateway node containing the first boot gateway,

при этом приводное устройство выполнено с возможностью приема подложки или партии подложек, подлежащих обработке, и переноса подложки или партии подложек через первый загрузочный шлюз горизонтально в вакуумную камеру,wherein the drive device is configured to receive the substrate or a batch of substrates to be processed and transfer the substrate or batch of substrates through the first loading gate horizontally into the vacuum chamber,

при этом приводное устройство дополнительно выполнено с возможностью опускать подложку или партию подложек внутри вакуумной камеры в реакционную камеру, таким образом закрывая реакционную камеру крышкой.the drive device is further configured to lower the substrate or a batch of substrates inside the vacuum chamber into the reaction chamber, thereby closing the reaction chamber with a lid.

Подложка или партия подложек включают в себя, например: подложки из пластин, стекла, кремния, металла или полимера, подложки с печатной платой (PCB, от англ. printed circuit board) и 3D-подложки.A substrate or batch of substrates includes, for example: wafer, glass, silicon, metal or polymer substrates, printed circuit board (PCB) substrates, and 3D substrates.

В некоторых примерных вариантах осуществления предусмотрена проточная реакционная камера (или реактор с поперечным потоком), в которой газы внутри реакционной камеры проходят через реакционную камеру от газовпускного устройства к форлинии вдоль поверхностей подложек, без (по существу) столкновения с поперечными конструкциями.In some exemplary embodiments, a flow-through reaction chamber (or cross-flow reactor) is provided in which gases within the reaction chamber pass through the reaction chamber from the gas inlet to the forlinia along the surfaces of the substrates, without (substantially) colliding with the transverse structures.

В некоторых примерных вариантах осуществления подложки ориентированы в направлении потока газа внутри реакционной камеры. В некоторых примерных вариантах осуществления поверхность подложки (подвергаемой атомно-слоевому осаждению) внутри реакционной камеры параллельна направлению потока газа-предшественника внутри реакционной камеры.In some exemplary embodiments, the substrates are oriented in the direction of gas flow within the reaction chamber. In some exemplary embodiments, the surface of the substrate (atomic-layer deposited) within the reaction chamber is parallel to the direction of flow of the precursor gas within the reaction chamber.

В некоторых примерных вариантах осуществления подложки в партии подложек ориентированы горизонтально, чтобы сформировать вертикальный пакет горизонтально ориентированных подложек. В некоторых примерных вариантах осуществления подложки в партии подложек ориентированы вертикально, чтобы сформировать горизонтальный пакет вертикально ориентированных подложек.In some exemplary embodiments, the substrates in a batch of substrates are oriented horizontally to form a vertical stack of horizontally oriented substrates. In some exemplary embodiments, the substrates in a batch of substrates are vertically oriented to form a horizontal stack of vertically oriented substrates.

В некоторых примерных вариантах осуществления газовпускное устройство и форлиния линия расположены с разных сторон реакционной камеры. В некоторых примерных вариантах осуществления газовпускное устройство и форлиния расположены на противоположных сторонах реакционной камеры.In some exemplary embodiments, the gas inlet and the foreline line are located on opposite sides of the reaction chamber. In some exemplary embodiments, the gas inlet and the foreline are located on opposite sides of the reaction chamber.

В некоторых примерных вариантах осуществления приводное устройство принимает подложку или партию подложек в узле загрузочного шлюза или в загрузочном шлюзе.In some exemplary embodiments, the driver receives a substrate or batch of substrates at a loading gate assembly or loading gate.

В некоторых примерных вариантах осуществления система дополнительно содержит загрузчик, выполненный с возможностью переноса подложки или партии подложек в узел загрузочного шлюза или в загрузочный шлюз.In some exemplary embodiments, the system further comprises a loader configured to transfer a substrate or batch of substrates to a loading gate assembly or loading gate.

В некоторых примерных вариантах осуществления приводное устройство содержит первый горизонтальный привод в первом узле загрузочного шлюза и вертикальный привод в узле реакционной камеры, причем первый горизонтальный привод выполнен с возможностью приема подложки или партии подложек и переноса подложки или партии подложек через первый загрузочный шлюз горизонтально в вакуумную камеру, а вертикальный привод выполнен с возможностью приема подложки или партии подложек от первого горизонтального привода и опускания подложки или партии подложек в реакционную камеру. В определенном примерном варианте осуществления вертикальный привод выполнен с возможностью поднимать держатель подложки, несущий подложку или пакет подложек, чтобы ослабить захват горизонтального привода на держателе подложки.In some exemplary embodiments, the drive device comprises a first horizontal drive at a first loading sluice assembly and a vertical drive at a reaction chamber assembly, the first horizontal drive being configured to receive a substrate or batch of substrates and transfer the substrate or batch of substrates through the first loading gate horizontally into a vacuum chamber and the vertical drive is configured to receive a substrate or a batch of substrates from the first horizontal drive and lower the substrate or a batch of substrates into the reaction chamber. In a certain exemplary embodiment, the vertical actuator is configured to raise the substrate holder carrying the substrate or stack of substrates to loosen the grip of the horizontal actuator on the substrate holder.

В некоторых примерных вариантах осуществления подложку или партию подложек выгружают через отверстие, отличное от того, через которое загружают подложку или партию подложек.In some exemplary embodiments, the substrate or batch of substrates is discharged through an opening other than the one through which the substrate or batch of substrates is loaded.

В некоторых примерных вариантах осуществления система содержит второй узел загрузочного шлюза, содержащий второй загрузочный шлюз.In some exemplary embodiments, the system comprises a second boot gateway assembly comprising a second boot gateway.

В некоторых примерных вариантах осуществления система содержит первый загрузочный клапан между первым загрузочным шлюзом и загрузочным отверстием вакуумной камеры.In some exemplary embodiments, the system includes a first loading valve between the first loading sluice and the vacuum chamber loading port.

В некоторых примерных вариантах осуществления система содержит первый загрузочный клапан между первым загрузочным шлюзом и загрузочным отверстием вакуумной камеры и второй загрузочный клапан между вторым загрузочным шлюзом и загрузочным отверстием вакуумной камеры.In some exemplary embodiments, the system includes a first loading valve between the first loading sluice and the vacuum chamber loading port and a second loading valve between the second loading sluice and the vacuum chamber loading port.

В некоторых примерных вариантах осуществления приводное устройство содержит второй горизонтальный привод во втором узле загрузочного шлюза. В некоторых примерных вариантах осуществления второй горизонтальный привод выполнен с возможностью приема подложки или партии подложек от вертикального привода.In some exemplary embodiments, the drive device comprises a second horizontal drive in a second loading sluice assembly. In some exemplary embodiments, the second horizontal actuator is configured to receive a substrate or batch of substrates from the vertical actuator.

В некоторых примерных вариантах осуществления первый загрузочный шлюз образует ограниченный замкнутый объем и содержит часть приводного устройства.In some exemplary embodiments, the first loading sluice forms a confined enclosed volume and includes a portion of the drive device.

Компоновка привода может быть приводным устройством, имеющим части как в первом узле загрузочного шлюза, так и в узле реакционной камеры (а также, в некоторых вариантах осуществления, во втором узле загрузочного шлюза). В некоторых примерных вариантах осуществления система выполнена с возможностью обеспечения автоматизированной обработки подложек. В некоторых примерных вариантах осуществления автоматизированная обработка подложек включает в себя автоматизированный перенос подложки или партии подложек (без вмешательства человека) из первого узла загрузочного шлюза или загрузочного шлюза в реакционную камеру узла реакционной камеры. В некоторых примерных вариантах осуществления автоматизированная обработка подложек дополнительно включает в себя автоматизированный перенос подложки или партии подложек (без вмешательства человека) из реакционной камеры в первый или второй узел загрузочного шлюза или в загрузочный шлюз. В некоторых примерных вариантах осуществления автоматизированная обработка подложки включает в себя автоматизированный перенос подложки или партии подложек (без вмешательства человека) из загрузочного модуля в первый узел загрузочного шлюза или в загрузочный шлюз.The drive arrangement may be a drive device having parts in both the first loading sluice assembly and the reaction chamber assembly (as well as, in some embodiments, the second loading sluice assembly). In some exemplary embodiments, the system is configured to provide automated processing of substrates. In some exemplary embodiments, automated processing of substrates includes the automated transfer of a substrate or batch of substrates (without human intervention) from a first loading gate assembly or loading gate assembly to a reaction chamber of a reaction chamber assembly. In some exemplary embodiments, the automated processing of substrates further includes the automated transfer of the substrate or batch of substrates (without human intervention) from the reaction chamber to a first or second loading gate assembly or loading gate. In some exemplary embodiments, automated processing of a substrate includes the automated transfer of a substrate or batch of substrates (without human intervention) from a loading module to a first loading gate assembly or loading gate.

В некоторых примерных вариантах осуществления система содержит загрузочный модуль, такой как внешний модуль оборудования, и/или загрузочный робот, соединенный с первым узлом загрузочного шлюза.In some exemplary embodiments, the system comprises a loading module, such as an external hardware module, and / or a loading robot connected to a first loading gateway assembly.

В некоторых примерных вариантах осуществления вакуумная камера содержит по меньшей мере один экранирующий элемент, выполненный с возможностью перемещения перед по меньшей мере одним загрузочным отверстием вакуумной камеры.In some exemplary embodiments, the vacuum chamber comprises at least one shielding member movable in front of at least one vacuum chamber loading opening.

В некоторых примерных вариантах осуществления по меньшей мере один экранирующий элемент выполнен с возможностью перемещения посредством приводов и/или синхронно с открытием и закрытием загрузочных клапанов.In some exemplary embodiments, the at least one shielding element is movable by actuators and / or synchronously with the opening and closing of the loading valves.

В некоторых примерных вариантах осуществления система содержит по меньшей мере один узел анализатора остаточных газов, содержащий анализатор остаточных газов, RGA (от англ. residual gas analyzer), и соединенный с первым и/или вторым узлом загрузочного шлюза и/или с форлинией. В некоторых примерных вариантах осуществления система выполнена с возможностью управления синхронизацией процесса на основании информации, принятой от RGA. Синхронизация процесса может, например, относиться к времени предварительной обработки подложки или партии подложек в загрузочном модуле или к синхронизации начального момента импульса предшественника.In some exemplary embodiments, the system comprises at least one residual gas analyzer assembly comprising a residual gas analyzer (RGA) and coupled to a first and / or second loading sluice assembly and / or forlin. In some exemplary embodiments, the system is configured to control process timing based on information received from the RGA. The process synchronization may, for example, relate to the preprocessing time of the substrate or batch of substrates in the loading module, or to the timing of the precursor start moment.

В некоторых примерных вариантах осуществления RGA выполнен с возможностью анализировать газ, выходящий из реакционной камеры, чтобы обеспечить возможность регулировки пользователем или автоматической регулировки временной последовательности очистки и/или подачи реагентов и/или импульсов в реакционной камере. В определенных примерных вариантах осуществления RGA выполнен с возможностью обнаружения утечки в системе.In some exemplary embodiments, the RGA is configured to analyze the gas exiting the reaction chamber to allow user adjustment or automatic timing of the purge and / or delivery of reagents and / or pulses to the reaction chamber. In certain exemplary embodiments, the RGA is configured to detect a leak in the system.

В некоторых примерных вариантах осуществления реакционная камера содержит съемный или неподвижный элемент для направления потока. В некоторых примерных вариантах осуществления элемент для направления потока содержит множество отверстий. В некоторых примерных вариантах осуществления элемент для направления потока прикреплен к неподвижной или съемной раме. В некоторых примерных элементах элемент для направления потока расположен на стороне входа газа в реакционную камеру. В некоторых примерных вариантах осуществления реакционная камера содержит съемный или неподвижный элемент для направления потока на выходной стороне реакционной камеры. В некоторых примерных вариантах осуществления реакционная камера содержит оба элемента для направления потока: один со стороны входа газа и один со стороны форлинии (с выходной стороны). В некоторых примерных вариантах осуществления предусмотрен управляемый поток в форлинии, влияющий на давление, и поток внутри узла реакционной камеры. Элемент (элементы) для направления потока обеспечивают управляемое воздействие на поток газа и давление внутри узла реакционной камеры, тем самым улучшая возможность оптимизировать равномерность покрытия.In some exemplary embodiments, the implementation of the reaction chamber includes a removable or stationary element for directing the flow. In some exemplary embodiments, the flow guide member includes a plurality of holes. In some exemplary embodiments, the flow guide member is attached to a fixed or removable frame. In some exemplary elements, the flow guide is located on the gas inlet side of the reaction chamber. In some exemplary embodiments, the implementation of the reaction chamber includes a removable or stationary element for directing the flow on the outlet side of the reaction chamber. In some exemplary embodiments, the implementation of the reaction chamber contains both elements for directing the flow: one from the gas inlet side and one from the foreline (outlet side). In some exemplary embodiments, a controlled flow in the foreline is provided to affect pressure and flow within the reaction chamber assembly. The flow direction element (s) provide a controlled effect on gas flow and pressure within the reaction chamber assembly, thereby improving the ability to optimize coating uniformity.

В некоторых примерных вариантах осуществления система содержит по меньшей мере один узел нагретых источников, соединенный с узлом реакционной камеры.In some exemplary embodiments, the system comprises at least one heated source assembly coupled to the reaction chamber assembly.

В некоторых примерных вариантах осуществления система содержит входы для источников, проходящие внутрь вакуумной камеры. В некоторых примерных вариантах осуществления система содержит устройство для стабилизации температуры, содержащее входные линии источников для реакционной камеры, проходящие в обход внутри вакуумной камеры для стабилизации температуры химических веществ-предшественников внутри входных линий. Это отличается от присутствия впускных линии источников для реакционной камеры, проходящих по кратчайшему пути от внешней части вакуумной камеры до реакционной камеры.In some exemplary embodiments, the system includes source inputs extending into the interior of the vacuum chamber. In some exemplary embodiments, the system comprises a temperature stabilization device comprising source inlet lines for the reaction chamber bypassing the interior of the vacuum chamber to stabilize the temperature of the precursor chemicals within the inlet lines. This is in contrast to the presence of source inlet lines for the reaction chamber, which follow the shortest path from the outside of the vacuum chamber to the reaction chamber.

В некоторых примерных вариантах осуществления форлиния проходит внутри вакуумной камеры. Форлиния в некоторых примерных вариантах осуществления совершает обход на своем пути наружу вакуумной камеры, чтобы поддерживать форлинию горячей (близко к температуре, преобладающей в вакуумной камере) для предотвращения на ней химической абсорбции. Горячая форлиния также увеличивает химические реакции, чтобы уменьшить вероятность диффузии химических веществ обратно в реакционную камеру.In some exemplary embodiments, the foreline extends within the vacuum chamber. Forlinia, in some exemplary embodiments, bypasses on its way out of the vacuum chamber to keep the forlinium hot (close to the temperature prevailing in the vacuum chamber) to prevent chemical absorption therein. Hot forlinia also increases chemical reactions to reduce the likelihood of diffusion of chemicals back into the reaction chamber.

В некоторых примерных вариантах осуществления система содержит кассету для удерживания подложки или партии подложек, подлежащих обработке. В некоторых примерных вариантах осуществления система содержит кассету для удерживания подложки или партии подложек, которые должны обрабатываться горизонтально. В некоторых примерных вариантах осуществления подложку обрабатывают без кассеты или чего-либо подобного.In some exemplary embodiments, the system comprises a cassette for holding a substrate or batch of substrates to be processed. In some exemplary embodiments, the system comprises a cassette for holding a substrate or batch of substrates to be processed horizontally. In some exemplary embodiments, the substrate is processed without a cassette or the like.

В некотором примерном варианте осуществления подложку или партию подложек обрабатывают внутри узлов загрузочного шлюза и реакционной камеры путем переноса подложки или партии подложек с помощью держателя подложек. Держатель подложек может нести только подложки. В некоторых примерных вариантах осуществления держатель подложек содержит одну или более подкладок для подложки (подложек), на которой они могут лежать. Альтернативно, держатель подложек несет подложки, находящиеся в другом держателе подложки (например, кассете). Держатель можно перевернуть в вакуумной камере, чтобы изменить ориентацию подложки в партии подложек с вертикальной на горизонтальную (или с горизонтальной на вертикальную).In some exemplary embodiment, the substrate or batch of substrates is processed within the feed gate and reaction chamber assemblies by transferring the substrate or batch of substrates using a substrate holder. The substrate holder can only carry substrates. In some exemplary embodiments, the substrate holder comprises one or more pads for the substrate (s) on which they may rest. Alternatively, the substrate holder carries substrates contained in another substrate holder (eg, a cassette). The holder can be flipped in a vacuum chamber to change the orientation of the substrate in a batch of substrates from vertical to horizontal (or from horizontal to vertical).

В некоторых примерных вариантах осуществления система содержит вращатель, выполненный с возможностью вращения подложки или партии подложек внутри реакционной камеры. Соответственно, в некоторых примерных вариантах осуществления система выполнена с возможностью вращения подложки или партии подложек в реакционной камере во время атомно-слоевой обработки. В некоторых примерных вариантах осуществления держатель подложки, несущий подложку или партию подложек, представляет собой вращающийся держатель подложки.In some exemplary embodiments, the system comprises a rotator configured to rotate a substrate or batch of substrates within a reaction chamber. Accordingly, in some exemplary embodiments, the system is configured to rotate a substrate or batch of substrates in a reaction chamber during atomic layer processing. In some exemplary embodiments, the substrate holder carrying the substrate or batch of substrates is a rotatable substrate holder.

В некоторых примерных вариантах осуществления система выполнена с возможностью нагрева подложки или партии подложек в первом узле загрузочного шлюза. В некоторых примерных вариантах осуществления система выполнена с возможностью охлаждения подложки или партии подложек (обработанных путем ALD) в первом или втором узле загрузочного шлюза. В некоторых примерных вариантах осуществления система выполнена с возможностью нагрева или охлаждения подложки или партии подложек по меньшей мере в одном из первого и второго узлов загрузочного шлюза.In some exemplary embodiments, the system is configured to heat a substrate or batch of substrates at a first loading gate assembly. In some exemplary embodiments, the system is configured to cool a substrate or batch of substrates (ALD processed) at a first or second loading gate assembly. In some exemplary embodiments, the system is configured to heat or cool a substrate or batch of substrates in at least one of the first and second nodes of the loading gate.

В некоторых примерных вариантах осуществления система выполнена с возможностью откачки загрузочного шлюза до давления ниже давления, применяемого в реакционной камере.In some exemplary embodiments, the system is configured to evacuate the loading lock to a pressure below the pressure applied to the reaction chamber.

В некоторых примерных вариантах осуществления система выполнена с возможностью измерения газов, поступающих из подложки или партии подложек в загрузочный шлюз.In some exemplary embodiments, the system is configured to measure gases flowing from a substrate or batch of substrates to a loading gate.

Согласно второму примерному аспекту изобретения предложен способ эксплуатации системы для атомно-слоевого осаждения, ALD, включающий в себя следующее:According to a second exemplary aspect of the invention, there is provided a method of operating an Atomic Layer Deposition system, ALD, comprising the following:

переносят подложку или партию подложек в первый загрузочный шлюз;transferring the substrate or batch of substrates to the first loading gateway;

переносят подложку или партию подложек далее из первого загрузочного шлюза через первый загрузочный клапан и загрузочное отверстие горизонтально в вакуумную камеру;transfer the substrate or a batch of substrates further from the first loading sluice through the first loading valve and the loading opening horizontally into the vacuum chamber;

принимают подложку или партию подложек в вакуумной камере и опускают подложку или партию подложек в реакционную камеру внутри вакуумной камеры, при этом за счет опускания происходит закрытие реакционной камеры крышкой;receiving a substrate or a batch of substrates in a vacuum chamber and lowering the substrate or a batch of substrates into a reaction chamber inside the vacuum chamber, while the lowering closes the reaction chamber with a lid;

выполняют атомно-слоевое осаждение в реакционной камере;perform atomic layer deposition in the reaction chamber;

поднимают подложку или партию подложек из реакционной камеры;lifting the substrate or a batch of substrates from the reaction chamber;

принимают подложку или партию подложек из реакционной камеры и переносят подложку или партию подложек через первый или второй загрузочный клапан и загрузочное отверстие из вакуумной камеры в первый или второй загрузочный шлюз.receiving the substrate or batch of substrates from the reaction chamber and transferring the substrate or batch of substrates through the first or second loading valve and the loading port from the vacuum chamber to the first or second loading sluice.

В некоторых примерных вариантах осуществления способ включает в себя перемещение по меньшей мере одного экранирующего элемента перед по меньшей мере одним загрузочным отверстием, соответственно, до осаждения атомного слоя; и отведение по меньшей мере одного экранирующего элемента из положения перед по меньшей мере одним загрузочным отверстием, соответственно, после атомно-слоевого осаждения.In some exemplary embodiments, the method includes moving at least one shielding element in front of the at least one feed opening, respectively, prior to deposition of the atomic layer; and withdrawing the at least one shielding element from a position in front of the at least one feed opening, respectively, after atomic layer deposition.

В некоторых примерных вариантах осуществления способ включает в себя несение в системе подложки или партии подложек в кассете (или держателе подложки). В некоторых примерных вариантах осуществления одиночная подложка или подложки обрабатывается/обрабатываются без кассеты или чего-либо подобного.In some exemplary embodiments, the method includes carrying a substrate or batches of substrates in a cassette (or substrate holder) in a system. In some exemplary embodiments, a single substrate or substrates are processed / processed without a cassette or the like.

В некоторых примерных вариантах осуществления способ включает в себя загрузку системы подложек или партии подложек в кассету перед переносом в загрузочный шлюз. В некоторых примерных вариантах осуществления способ включает в себя загрузку системы подложек или партии подложек из загрузочного шлюза.In some exemplary embodiments, the method includes loading a substrate system or batch of substrates into a cassette prior to transfer to a loading gateway. In some exemplary embodiments, the method includes loading a substrate system or batch of substrates from a loading gate.

В некоторых примерных вариантах осуществления способ обеспечивает подачу газа в реакционную камеру в горизонтальном направлении. В некоторых примерных вариантах осуществления подача газа в реакционную камеру является поперечной относительно горизонтального направления переноса подложки (подложек). В некоторых примерных вариантах осуществления подача газа в реакционную камеру параллельна направлению горизонтального переноса подложки (подложек).In some exemplary embodiments, the method provides a horizontal flow of gas into the reaction chamber. In some exemplary embodiments, the gas supply to the reaction chamber is transverse to the horizontal transfer direction of the substrate (s). In some exemplary embodiments, the gas supply to the reaction chamber is parallel to the horizontal transfer direction of the substrate (s).

В некоторых примерных вариантах осуществления давление или скорость потока газа или газов в реакционной камере регулируют путем управления входящим потоком газа и/или выходящим потоком газа в форлинии.In some exemplary embodiments, the pressure or flow rate of the gas or gases in the reaction chamber is controlled by controlling the gas inlet and / or gas outflow in the foreline.

В некоторых примерных вариантах осуществления одну или более поверхностей, образующих часть реакционной камеры и защищенных оксидом металла, используют для повышения химической стойкости и/или для повышения отражения тепла вовнутрь.In some exemplary embodiments, the implementation of one or more surfaces forming part of the reaction chamber and protected by metal oxide are used to increase chemical resistance and / or to increase the reflection of heat inward.

Согласно третьему примерному аспекту обеспечен способ эксплуатации системы для атомно-слоевого осаждения, ALD, включающий в себя следующее:According to a third exemplary aspect, there is provided a method of operating an Atomic Layer Deposition System, ALD, including the following:

обеспечивают экранирующий элемент снаружи реакционной камеры, но внутри вакуумной камеры;provide a shielding element outside the reaction chamber, but inside the vacuum chamber;

перемещают экранирующий элемент в вакуумной камере перед загрузочным отверстием вакуумной камеры; иmove the shielding element in the vacuum chamber in front of the loading opening of the vacuum chamber; and

выполняют атомно-слоевое осаждение в реакционной камере внутри вакуумной камеры.performing atomic layer deposition in a reaction chamber inside a vacuum chamber.

Согласно четвертому примерному аспекту обеспечено устройство для атомно-слоевого осаждения, ALD, содержащее:According to a fourth exemplary aspect, there is provided an atomic layer deposition apparatus, ALD, comprising:

реакционную камеру внутри вакуумной камеры; иa reaction chamber inside the vacuum chamber; and

экранирующий элемент снаружи реакционной камеры, но внутри вакуумной камеры, причем устройство выполнено с возможностьюshielding element outside the reaction chamber, but inside the vacuum chamber, and the device is configured

перемещения экранирующего элемента в вакуумной камере перед загрузочным отверстием вакуумной камеры; иmoving the shielding element in the vacuum chamber in front of the loading opening of the vacuum chamber; and

выполнения атомно-слоевого осаждения в реакционной камере внутри вакуумной камеры.performing atomic layer deposition in a reaction chamber within the vacuum chamber.

Согласно пятому примерному аспекту предложен способ эксплуатации системы для атомно-слоевого осаждения, ALD, включающий в себя следующее:According to a fifth exemplary aspect, there is provided a method of operating an Atomic Layer Deposition system, ALD, including the following:

обеспечивают реакционную камеру внутри вакуумной камеры, а также форлинию, ведущей из реакционной камеры наружу вакуумной камеры, причем способ включает в себя следующее:provide a reaction chamber within the vacuum chamber, as well as a foreline leading from the reaction chamber to the outside of the vacuum chamber, the method comprising the following:

поддерживают нагрев в форлинии за счет совершения форлинией обхода в вакуумной камере на ее пути наружу вакуумной камеры.maintaining heating in the foreline by making a bypass in the vacuum chamber on its way outside the vacuum chamber.

Согласно шестому примерному аспекту обеспечено устройство для атомно-слоевого осаждения, ALD, содержащее:According to a sixth exemplary aspect, there is provided an atomic layer deposition apparatus, ALD, comprising:

реакционную камеру внутри вакуумной камеры; иa reaction chamber inside the vacuum chamber; and

форлинию, совершающую обход на своем пути из реакционной камеры наружу вакуумной камеры.forlinia making a detour on its way from the reaction chamber to the outside of the vacuum chamber.

В соответствии с седьмым примерным аспектом обеспечен способ эксплуатации системы для атомно-слоевого осаждения, ALD, включающий в себя следующее:In accordance with a seventh exemplary aspect, there is provided a method of operating an Atomic Layer Deposition System, ALD, including the following:

обеспечивают реакционную камеру внутри вакуумной камеры;provide a reaction chamber inside the vacuum chamber;

выполняют атомно-слоевое осаждение на чувствительной подложке или партии чувствительных подложек в реакционной камере;performing atomic layer deposition on a sensitive substrate or a batch of sensitive substrates in a reaction chamber;

после осаждения переносят подложку или партию чувствительных подложек через вакуумную камеру в загрузочный шлюз, соединенный с вакуумной камерой; иafter deposition, transfer the substrate or a batch of sensitive substrates through the vacuum chamber to a loading lock connected to the vacuum chamber; and

охлаждают чувствительную подложку или партию чувствительных подложек в вакууме внутри загрузочного шлюза.cool the sensitive substrate or a batch of sensitive substrates in vacuum inside the loading lock.

Чувствительные подложки включают в себя, например, стеклянные, кремниевые, печатные платы и полимерные подложки. В дополнительном примерном варианте осуществления металлическую подложку или партию металлических подложек охлаждают в вакууме внутри загрузочного шлюза.Sensitive substrates include, for example, glass, silicon, printed circuit boards, and polymer substrates. In a further exemplary embodiment, the metal substrate, or a batch of metal substrates, is vacuum cooled within the loading lock.

Согласно восьмому примерному аспекту обеспечено устройство для атомно-слоевого осаждения, ALD, содержащее:According to an eighth exemplary aspect, there is provided an Atomic Layer Deposition apparatus, ALD, comprising:

узел реакционной камеры, содержащий реакционную камеру внутри вакуумной камеры;a reaction chamber assembly containing a reaction chamber within the vacuum chamber;

форлинию, соединенную с реакционной камерой и выполненную с возможностью выведения газов из реакционной камеры;forlinia connected to the reaction chamber and configured to remove gases from the reaction chamber;

анализатор остаточных газов, соединенный с форлинией; иa residual gas analyzer connected to the forlinia; and

узел управления, соединенный с узлом реакционной камеры и с анализатором остаточных газов, причемa control unit connected to the reaction chamber unit and to the residual gas analyzer, and

узел управления выполнен с возможностью управления хронометражем процесса с помощью принятой информации, измеренной анализатором остаточных газов.the control unit is configured to control the timing of the process using the received information measured by the residual gas analyzer.

В некоторых примерных вариантах осуществления измеренная информация содержит уровень влажности газа, выходящего из реакционной камеры. В некоторых примерных вариантах осуществления измеренная информация содержит информацию о количестве продуктов реакции или побочных продуктов, выходящих из реакционной камеры. В некоторых примерных вариантах осуществления блок управления выполнен с возможностью предотвращения начала импульса предшественника, если принятая информация превышает заданный предел. В некоторых примерных вариантах осуществления блок управления выполнен с возможностью обеспечения подачи химических веществ в реакционную камеру, проверяя этим надлежащее функционирование реактора.In some exemplary embodiments, the measured information comprises the moisture level of the gas exiting the reaction chamber. In some exemplary embodiments, the measured information comprises information about the amount of reaction products or by-products exiting the reaction chamber. In some exemplary embodiments, the control unit is configured to prevent the start of a precursor pulse if the received information exceeds a predetermined limit. In some exemplary embodiments, the control unit is configured to provide a supply of chemicals to the reaction chamber, thereby verifying proper operation of the reactor.

Охлаждение в вакууме сводит к минимуму риск повреждения подложки (подложек) с выполненным осаждением. В некоторых примерных вариантах осуществления вакуумметрическое давление, применяемое в загрузочном шлюзе при охлаждении, такое же, как вакуумметрическое давление, применяемое в вакуумной камере.Vacuum cooling minimizes the risk of damage to the deposited substrate (s). In some exemplary embodiments, the vacuum pressure applied to the loading lock upon cooling is the same as the vacuum pressure applied to the vacuum chamber.

Выше были представлены различные неограничивающие примерные аспекты и варианты осуществления настоящего изобретения. Вышеприведенные варианты осуществления используются просто для объяснения выбранных аспектов или шагов, которые могут использоваться в реализациях настоящего изобретения. Некоторые варианты осуществления могут быть представлены только со ссылкой на определенные примерные аспекты изобретения. Следует понимать, что соответствующие варианты осуществления могут также применяться к другим примерным аспектам. Могут быть созданы любые подходящие комбинации вариантов осуществления.Various non-limiting exemplary aspects and embodiments of the present invention have been presented above. The above embodiments are used simply to explain selected aspects or steps that may be used in implementations of the present invention. Some embodiments may be presented only with reference to certain exemplary aspects of the invention. It should be understood that corresponding embodiments may also apply to other exemplary aspects. Any suitable combination of embodiments can be created.

Например, настоящее изобретение может быть охарактеризовано следующей совокупностью признаков:For example, the present invention can be characterized by the following set of features:

система для атомно-слоевого осаждения (ALD), содержащая: - узел реакционной камеры, содержащий вакуумную камеру; реакционную камеру внутри вакуумной камеры; и газовпускное устройство и форлинию, выполненные с возможностью обеспечения горизонтального потока газа в реакционной камере; - приводное устройство, содержащее крышку реакционной камеры, и - по меньшей мере первый узел загрузочного шлюза, содержащий первый загрузочный шлюз, при этом приводное устройство выполнено с возможностью приема подложки или партии подложек, подлежащих обработке, и переноса подложки или партии подложек через первый загрузочный шлюз горизонтально в вакуумную камеру, при этом приводное устройство дополнительно выполнено с возможностью опускать подложку или партию подложек внутри вакуумной камеры в реакционную камеру, таким образом закрывая реакционную камеру крышкой.a system for atomic layer deposition (ALD), comprising: a reaction chamber assembly containing a vacuum chamber; a reaction chamber inside the vacuum chamber; and a gas inlet and a foreline, configured to provide a horizontal flow of gas in the reaction chamber; - a drive device containing a lid of the reaction chamber, and - at least a first loading gate assembly containing a first loading gate, wherein the drive device is configured to receive a substrate or a batch of substrates to be processed and transfer the substrate or a batch of substrates through the first loading gate horizontally into the vacuum chamber, while the drive device is additionally configured to lower the substrate or a batch of substrates inside the vacuum chamber into the reaction chamber, thereby closing the reaction chamber with a lid.

Система по настоящему изобретению может быть охарактеризовано тем, что приводное устройство содержит первый горизонтальный привод в первом узле загрузочного шлюза и вертикальный привод в узле реакционной камеры, при этом первый горизонтальный привод выполнен с возможностью приема подложки или партии подложек и переноса подложки или партии подложек через первый загрузочный шлюз горизонтально в вакуумную камеру, а вертикальный привод выполнен с возможностью приема подложки или партии подложек от первого горизонтального привода и опускания подложки или партии подложек в реакционную камеру.The system of the present invention can be characterized in that the drive device comprises a first horizontal drive in a first loading sluice assembly and a vertical drive in a reaction chamber assembly, the first horizontal drive being configured to receive a substrate or a batch of substrates and transfer the substrate or a batch of substrates through the first the loading gateway horizontally into the vacuum chamber, and the vertical drive is configured to receive a substrate or a batch of substrates from the first horizontal drive and lower the substrate or a batch of substrates into the reaction chamber.

Согласно еще одному варианту осуществления система дополнительно содержит второй узел загрузочного шлюза, содержащий второй загрузочный шлюз.In another embodiment, the system further comprises a second boot gateway assembly comprising a second boot gateway.

Согласно еще одному варианту осуществления система дополнительно содержит первый загрузочный клапан между первым загрузочным шлюзом и загрузочным отверстием вакуумной камеры.According to another embodiment, the system further comprises a first loading valve between the first loading sluice and the vacuum chamber loading opening.

Согласно еще одному варианту осуществления система дополнительно содержит первый загрузочный клапан между первым загрузочным шлюзом и загрузочным отверстием вакуумной камеры и второй загрузочный клапан между вторым загрузочным шлюзом и загрузочным отверстием вакуумной камеры.In another embodiment, the system further comprises a first loading valve between the first loading sluice and the vacuum chamber loading port and a second loading valve between the second loading sluice and the vacuum chamber loading port.

Система по настоящему изобретению может быть охарактеризовано тем, что приводное устройство во втором узле загрузочного шлюза содержит второй горизонтальный привод.The system of the present invention can be characterized in that the drive device in the second unit of the loading sluice comprises a second horizontal drive.

Система по настоящему изобретению может быть охарактеризовано тем, что вакуумная камера содержит по меньшей мере один экранирующий элемент, выполненный с возможностью перемещения перед по меньшей мере одним загрузочным отверстием вакуумной камеры.The system according to the present invention can be characterized in that the vacuum chamber comprises at least one shielding element movable in front of at least one loading opening of the vacuum chamber.

Система по настоящему изобретению может быть охарактеризовано тем, что по меньшей мере один экранирующий элемент выполнен с возможностью перемещения посредством приводов и/или синхронно с открытием и закрытием загрузочных клапанов.The system according to the present invention can be characterized in that at least one shielding element is movable by means of drives and / or synchronously with the opening and closing of the loading valves.

Согласно еще одному варианту осуществления система дополнительно содержит по меньшей мере один узел анализатора остаточных газов, содержащий анализатор остаточных газов (RGA) и соединенный с первым и/или вторым узлом загрузочного шлюза и/или форлинией.In yet another embodiment, the system further comprises at least one residual gas analyzer assembly comprising a residual gas analyzer (RGA) and connected to the first and / or second loading sluice and / or forlinia assembly.

Система по настоящему изобретению может быть охарактеризовано тем, что форлиния проходит внутри вакуумной камеры.The system of the present invention can be characterized in that the foreline extends inside a vacuum chamber.

Система по настоящему изобретению может быть охарактеризовано тем, что реакционная камера содержит по меньшей мере один съемный элемент для направления потока.The system of the present invention can be characterized in that the reaction chamber contains at least one removable element for directing the flow.

Согласно еще одному варианту осуществления система дополнительно содержит узел нагретых источников, соединенный с узлом реакционной камеры.In yet another embodiment, the system further comprises a heated source assembly coupled to the reaction chamber assembly.

Система по настоящему изобретению может быть охарактеризовано тем, что вакуумная камера содержит входы для источников, проходящие внутри вакуумной камеры.The system of the present invention can be characterized in that the vacuum chamber comprises source inlets extending inside the vacuum chamber.

Согласно еще одному варианту осуществления система дополнительно содержит кассету для удерживания подложки или партии подложек, подлежащих обработке.In yet another embodiment, the system further comprises a cassette for holding the substrate or batch of substrates to be processed.

Согласно еще одному варианту осуществления система содержит вращатель, выполненный с возможностью вращения подложки или партии подложек в реакционной камере.In another embodiment, the system comprises a rotator configured to rotate a substrate or batch of substrates in a reaction chamber.

Согласно еще одному варианту осуществления система дополнительно содержит загрузочный модуль, такой как интерфейсный модуль оборудования, и/или загрузочный робот, соединенный с первым узлом загрузочного шлюза.In another embodiment, the system further comprises a loading module, such as an equipment interface module, and / or a loading robot connected to the first loading gateway assembly.

Система по настоящему изобретению может быть охарактеризовано тем, что данная система выполнена с возможностью нагревания или охлаждения подложки или партии подложек по меньшей мере в одном из первого и второго узлов загрузочного шлюза.The system of the present invention can be characterized in that the system is configured to heat or cool a substrate or batch of substrates in at least one of the first and second nodes of the loading gate.

Система по настоящему изобретению может быть охарактеризовано тем, что данная система выполнена с возможностью откачки загрузочного шлюза до давления ниже давления, применяемого в реакционной камере.The system of the present invention can be characterized in that the system is configured to evacuate the loading lock to a pressure below the pressure applied in the reaction chamber.

Система по настоящему изобретению может быть охарактеризовано тем, что данная система выполнена с возможностью измерения газов, поступающих от подложки или партии подложек в загрузочном шлюзе.The system of the present invention can be characterized in that the system is configured to measure gases coming from a substrate or batch of substrates in a loading gate.

Настоящее изобретение может также быть охарактеризовано следующей совокупностью признаков:The present invention can also be characterized by the following set of features:

способ эксплуатации системы для атомно-слоевого осаждения (ALD), включающий в себя следующее: переносят подложку или партию подложек в первый загрузочный шлюз; переносят подложку или партию подложек далее из первого загрузочного шлюза через первый загрузочный клапан и загрузочное отверстие горизонтально в вакуумную камеру; принимают подложку или партию подложек в вакуумной камере и опускают подложку или партию подложек в реакционную камеру внутри вакуумной камеры, при этом факт опускания обеспечивает закрытие реакционной камеры крышкой; выполняют атомно-слоевое осаждение в реакционной камере; поднимают подложку или партию подложек из реакционной камеры; принимают подложку или партию подложек из реакционной камеры и переносят подложку или партию подложек через первый или второй загрузочный клапан и загрузочное отверстие из вакуумной камеры в первый или второй загрузочный шлюз.a method of operating an atomic layer deposition (ALD) system comprising: transferring a substrate or a batch of substrates to a first loading gateway; transfer the substrate or a batch of substrates further from the first loading sluice through the first loading valve and the loading opening horizontally into the vacuum chamber; receiving a substrate or a batch of substrates in a vacuum chamber and lowering the substrate or a batch of substrates into a reaction chamber inside the vacuum chamber, the fact of lowering providing a cover for the reaction chamber; perform atomic layer deposition in the reaction chamber; lifting the substrate or a batch of substrates from the reaction chamber; receiving the substrate or batch of substrates from the reaction chamber and transferring the substrate or batch of substrates through the first or second loading valve and the loading port from the vacuum chamber to the first or second loading sluice.

Способ по настоящему изобретению может дополнительно включать в себя перемещение по меньшей мере одного экранирующего элемента перед по меньшей мере одним загрузочным отверстием, соответственно, до атомно-слоевого осаждения; и отведение по меньшей мере одного экранирующего элемента из положения перед по меньшей мере одним загрузочным отверстием, соответственно, после атомно-слоевого осаждения.The method of the present invention may further include moving at least one shielding element in front of the at least one feed opening, respectively, prior to atomic layer deposition; and withdrawing the at least one shielding element from a position in front of the at least one feed opening, respectively, after atomic layer deposition.

Способ по настоящему изобретению может включать в себя удерживание в системе подложки или партии подложек в кассете.The method of the present invention can include holding a substrate or a batch of substrates in a cassette in a system.

В одном из вариантов осуществления способа по настоящему изобретению давление или скорость потока газа или газов в реакционной камере регулируют путем управления входящим потоком газа и/или выходящим потоком газа в форлинии.In one embodiment of the method of the present invention, the pressure or flow rate of the gas or gases in the reaction chamber is controlled by controlling the gas inlet and / or gas outflow in the foreline.

Настоящее изобретение может также быть охарактеризовано следующей совокупностью признаков:The present invention can also be characterized by the following set of features:

способ эксплуатации системы для атомно-слоевого осаждения (ALD), включающий в себя следующее: обеспечивают экранирующий элемент снаружи реакционной камеры, но внутри вакуумной камеры; перемещают экранирующий элемент в вакуумной камере перед загрузочным отверстием вакуумной камеры; и выполняют атомно-слоевое осаждение в реакционной камере внутри вакуумной камеры.a method of operating a system for atomic layer deposition (ALD), including the following: provide a shielding element outside the reaction chamber, but inside the vacuum chamber; move the shielding element in the vacuum chamber in front of the loading opening of the vacuum chamber; and performing atomic layer deposition in a reaction chamber within the vacuum chamber.

Настоящее изобретение может также быть охарактеризовано следующей совокупностью признаков:The present invention can also be characterized by the following set of features:

устройство для атомно-слоевого осаждения (ALD), содержащее: реакционную камеру внутри вакуумной камеры; и экранирующий элемент снаружи реакционной камеры, но внутри вакуумной камеры, причем устройство выполнено с возможностью: перемещения экранирующего элемента в вакуумной камере перед загрузочным отверстием вакуумной камеры; и выполнения атомно-слоевого осаждения в реакционной камере внутри вакуумной камеры.an atomic layer deposition (ALD) device, comprising: a reaction chamber inside a vacuum chamber; and a shielding element outside the reaction chamber, but inside the vacuum chamber, and the device is configured to: move the shielding element in the vacuum chamber in front of the loading opening of the vacuum chamber; and performing atomic layer deposition in a reaction chamber within the vacuum chamber.

Настоящее изобретение может также быть охарактеризовано следующей совокупностью признаков:The present invention can also be characterized by the following set of features:

способ эксплуатации системы для атомно-слоевого осаждения (ALD), включающий в себя следующее: обеспечивают реакционную камеру внутри вакуумной камеры и форлинию, ведущую из реакционной камеры наружу вакуумной камеры, причем данный способ включает в себя следующее: поддерживают нагрев в форлинии за счет совершения форлинией обхода в вакуумной камере на ее пути наружу вакуумной камеры.a method of operating a system for atomic layer deposition (ALD) comprising the following: providing a reaction chamber inside the vacuum chamber and a forlin leading from the reaction chamber to the outside of the vacuum chamber, the method comprising: maintaining heating in the forlin by performing the forlin bypassing in the vacuum chamber on its way outside the vacuum chamber.

Настоящее изобретение может также быть охарактеризовано следующей совокупностью признаков:The present invention can also be characterized by the following set of features:

устройство для атомно-слоевого осаждения (ALD), содержащее: реакционную камеру внутри вакуумной камеры; и форлинию, совершающую обход на своем пути из реакционной камеры наружу вакуумной камеры.an atomic layer deposition (ALD) device, comprising: a reaction chamber inside a vacuum chamber; and forlinia making a detour on its way from the reaction chamber to the outside of the vacuum chamber.

Настоящее изобретение может также быть охарактеризовано следующей совокупностью признаков:The present invention can also be characterized by the following set of features:

способ эксплуатации системы для атомно-слоевого осаждения (ALD), включающий в себя следующее: обеспечивают реакционную камеру внутри вакуумной камеры; выполняют атомно-слоевое осаждение на чувствительной подложке или партии чувствительных подложек в реакционной камере; после осаждения переносят подложку или партию чувствительных подложек через вакуумную камеру в загрузочный шлюз, соединенный с вакуумной камерой; и в загрузочном шлюзе охлаждают чувствительную подложку или партию чувствительных подложек в вакууме.a method of operating an Atomic Layer Deposition (ALD) system comprising: providing a reaction chamber within a vacuum chamber; performing atomic layer deposition on a sensitive substrate or a batch of sensitive substrates in a reaction chamber; after deposition, transfer the substrate or a batch of sensitive substrates through the vacuum chamber to a loading lock connected to the vacuum chamber; and the loading sluice cools the sensitive substrate or the batch of sensitive substrates under vacuum.

Настоящее изобретение может также быть охарактеризовано следующей совокупностью признаков:The present invention can also be characterized by the following set of features:

устройство для атомно-слоевого осаждения (ALD), содержащее: узел реакционной камеры, содержащий реакционную камеру внутри вакуумной камеры; форлинию, соединенную с реакционной камерой и выполненную с возможностью выведения газов из реакционной камеры; анализатор остаточных газов, соединенный с форлинией; и узел управления, соединенный с узлом реакционной камеры и с анализатором остаточных газов, причем узел управления выполнен с возможностью управления хронометражем процесса с помощью принятой информации, измеренной анализатором остаточных газов.an atomic layer deposition (ALD) device, comprising: a reaction chamber assembly containing a reaction chamber within a vacuum chamber; forlinia connected to the reaction chamber and configured to remove gases from the reaction chamber; a residual gas analyzer connected to the forlinia; and a control unit connected to the reaction chamber unit and to the residual gas analyzer, the control unit being configured to control the timing of the process using the received information measured by the residual gas analyzer.

Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings

Теперь изобретение будет раскрыто, только в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:The invention will now be disclosed, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which:

на фиг. 1 показан схематический вид сверху системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;in fig. 1 is a schematic top view of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention;

на фиг. 2 показан схематический вид сбоку системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов изобретения;in fig. 2 is a schematic side view of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention;

на фиг. 3 показан схематический вид узла реакционной камеры системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов изобретения;in fig. 3 is a schematic view of a reaction chamber assembly of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention;

на фиг. 4 показан схематический вид внутри реакционной камеры системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов изобретения;in fig. 4 is a schematic view of the interior of a reaction chamber of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention;

на фиг. 5 показан схематический вид внутри реакционной камеры системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов изобретения;in fig. 5 is a schematic view of the interior of a reaction chamber of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention;

на фиг. 6 показан схематический вид внутри реакционной камеры системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов изобретения;in fig. 6 is a schematic view of the interior of a reaction chamber of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention;

на фиг. 7 показан схематический вид внутри реакционной камеры системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов изобретения;in fig. 7 is a schematic view of the interior of a reaction chamber of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention;

на фиг. 8 показан схематический вид сбоку реакционной камеры системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов изобретения;in fig. 8 is a schematic side view of a reaction chamber of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention;

на фиг. 9 показан схематический принципиальный вид загрузки узла реакционной камеры системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов изобретения;in fig. 9 is a schematic diagram of a loading of a reaction chamber assembly of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention;

на фиг. 10 показан схематический вид сверху системы атомно-слоевого осаждения (ALD) согласно еще одному варианту осуществления изобретения;in fig. 10 is a schematic top view of an Atomic Layer Deposition (ALD) system according to another embodiment of the invention;

на фиг. 11 показан алгоритм способа эксплуатации системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов изобретения;in fig. 11 illustrates a flow chart of a method for operating an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention;

на фиг. 12 показан схематический принципиальный вид загрузки узла реакционной камеры системы атомно-слоевого осаждения (ALD) согласно альтернативному варианту осуществления изобретения; иin fig. 12 is a schematic schematic view of a loading of a reaction chamber assembly of an Atomic Layer Deposition (ALD) system according to an alternative embodiment of the invention; and

на фиг. 13 показан схематический вид внутри реакционной камеры системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения.in fig. 13 is a schematic view of the inside of a reaction chamber of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with yet another embodiment of the invention.

Подробное раскрытие изобретенияDetailed disclosure of the invention

В последующем описании в качестве примера используется технология атомно-слоевого осаждения (ALD). Основы механизма роста ALD известны специалистам. ALD представляет собой специальный способ химического осаждения, основанный на последовательном введении по меньшей мере двух реакционноспособных форм-предшественников в по меньшей мере один субстрат. Однако следует понимать, что один из этих реакционноспособных предшественников может быть замещен энергией при использовании фотостимулированного ALD или PEALD, что приводит к процессам ALD с одним предшественником. Тонкие пленки, выращенные с помощью ALD, являются плотными, без проколов и имеют одинаковую толщину.In the following description, Atomic Layer Deposition (ALD) technology is used as an example. The basics of the ALD growth mechanism are known in the art. ALD is a special chemical deposition method based on the sequential introduction of at least two reactive precursor forms into at least one substrate. However, it should be understood that one of these reactive precursors can be energy displaced using photostimulated ALD or PEALD, resulting in single precursor ALD processes. Thin films grown with ALD are dense, puncture-free and uniform in thickness.

Обычно по меньшей мере одна подложка подвергается воздействию разделенных во времени импульсов предшественника в реакционном сосуде для осаждения материала на поверхности подложки за счет последовательных самонасыщающихся поверхностных реакций. В контексте настоящей заявки термин «ALD» включает в себя все применимые технологии на основе ALD и любые эквивалентные или тесно связанные технологии, такие как, например, следующие подтипы ALD: MLD (молекулярно-слоевое осаждение) PEALD (плазмо-стимулированное атомно-слоевое осаждение) и фотостимулированное атомно-слоевое осаждение (также известное как светостимулированное ALD).Typically, at least one substrate is exposed to time-spaced pulses of the precursor in a reaction vessel to deposit the material on the surface of the substrate via sequential self-saturating surface reactions. In the context of this application, the term "ALD" includes all applicable ALD technologies and any equivalent or closely related technologies, such as, for example, the following subtypes of ALD: MLD (Molecular Layer Deposition) PEALD (Plasma Assisted Atomic Layer Deposition ) and photostimulated atomic layer deposition (also known as light-stimulated ALD).

Базовый цикл осаждения ALD состоит из четырех последовательных этапов: импульс A, продувка A, импульс B и продувка B. Импульс A состоит из первого пара-предшественника, а импульс B - из другого пара-предшественника. Обычно во время продувки A и продувки B используют инертный газ и вакуумный насос для продувки газообразных побочных продуктов реакции и остаточных молекул реагента из реакционного пространства. Последовательность осаждения включает в себя по меньшей мере один цикл осаждения. Циклы осаждения повторяются до тех пор, пока последовательность осаждения не приведет к получению тонкой пленки или покрытия требуемой толщины. Циклы осаждения также могут быть как более простыми, так и более сложными. Например, циклы могут включать в себя три или более импульсов паров реагента, разделенных этапами продувки, или некоторые этапы продувки могут быть пропущены. Все эти циклы осаждения образуют временную последовательность осаждения, которая управляется логическим блоком или микропроцессором.The basic ALD deposition cycle consists of four sequential steps: Pulse A, Purge A, Pulse B, and Purge B. Pulse A consists of the first vapor precursor and pulse B of the other vapor precursor. Typically, during A purge and B purge, an inert gas and a vacuum pump are used to purge the gaseous reaction by-products and residual reactant molecules from the reaction space. The deposition sequence includes at least one deposition cycle. The deposition cycles are repeated until the deposition sequence results in a thin film or coating of the desired thickness. Deposition cycles can also be simpler or more complex. For example, the cycles may include three or more pulses of reagent vapor separated by purge steps, or some purge steps may be omitted. All of these deposition cycles form a deposition time sequence that is controlled by a logic block or microprocessor.

На фиг. 1 показан схематический вид сверху системы 100 атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Система 100 ALD содержит первый узел 110 загрузочного шлюза, выполненный с возможностью приема подложек, подлежащих загрузке в систему для осаждения. В одном из вариантов осуществления подложки помещаются в держатели подложек, или кассеты, для загрузки, и кассеты обрабатываются кассетным узлом 120, входящим в систему 100 ALD. В одном из вариантов осуществления кассетный узел 120 заменен человеком, загружающим кассеты в узел 110 загрузочного шлюза. Альтернативно, подложки загружаются в держатель подложки, или кассету, в узле 110 загрузочного шлюза. В одном из вариантов осуществления первый узел загрузочного шлюза также выполнен с возможностью приема подложек, подлежащих выгрузке из системы после осаждения.FIG. 1 shows a schematic top view of an atomic layer deposition (ALD) system 100 in accordance with one embodiment of the invention. The ALD system 100 comprises a first loading gate assembly 110 configured to receive substrates to be loaded into the deposition system. In one embodiment, substrates are placed in substrate holders, or cassettes, for loading, and the cassettes are processed by the cassette assembly 120 included in the ALD system 100. In one embodiment, the cassette assembly 120 is replaced by a person loading cassettes into the loading gate assembly 110. Alternatively, substrates are loaded into a substrate holder, or cassette, at the loading gate assembly 110. In one embodiment, the first loading gate assembly is also configured to receive substrates to be discharged from the system after deposition.

Система 100 ALD дополнительно содержит узел 160 реакционной камеры, включающий в себя единую вакуумную камеру. Первый узел 110 загрузочного шлюза соединен с узлом 160 реакционной камеры через первый затворный узел 230, как будет раскрыто ниже. Система 100 дополнительно содержит управляющий узел 130, узел 140 химических источников, содержащий источники жидкости и газа и узел 170 нагретых химических источников. В дополнительном варианте осуществления, система 100 ALD содержит несколько узлов реакционной камеры, расположенных в ряд, в варианте осуществления с дополнительными затворными узлами. Хотя химические источники на фиг. 1 изображены с определенных сторон, в каком-либо варианте осуществления местоположение узла 140 источников и узла 170 нагреваемых источников выбирается по-разному в зависимости от ситуации.The ALD system 100 further comprises a reaction chamber assembly 160 including a single vacuum chamber. A first feed gate assembly 110 is coupled to a reaction chamber assembly 160 via a first gate assembly 230, as will be discussed below. System 100 further comprises a control unit 130, a chemical source unit 140 containing liquid and gas sources, and a heated chemical source unit 170. In a further embodiment, the ALD system 100 comprises a plurality of reaction chamber assemblies arranged in a row, in an embodiment with additional gate assemblies. Although the chemical sources in FIG. 1 are depicted from certain angles, in any embodiment, the location of the source unit 140 and the heated source unit 170 is selected differently depending on the situation.

Система 100 ALD дополнительно содержит, в одном из вариантов осуществления, второй узел 150 загрузочного шлюза, выполненный с возможностью приема подложек, выгруженных после осаждения. Второй узел загрузочного шлюза соединен с узлом 160 реакционной камеры через второй затворный узел 250, как раскрыто ниже.The ALD system 100 further comprises, in one embodiment, a second loading sluice assembly 150 configured to receive substrates discharged after deposition. The second feed gate assembly is connected to the reaction chamber assembly 160 via a second gate assembly 250, as disclosed below.

Система 100 ALD дополнительно содержит узел анализатора остаточного газа, содержащий анализатор остаточного газа (RGA, от англ. residual gas analyzer) 180, соединенный с первым и/или вторым узлом загрузочного шлюза и/или с форлинией перед ловушкой 190 для частиц.The ALD system 100 further comprises a residual gas analyzer assembly containing a residual gas analyzer (RGA) 180 coupled to a first and / or second loading sluice assembly and / or to a foreline in front of the particle trap 190.

Следует отметить, что узлы системы 100 ALD, раскрытые в настоящем документе как выше, так и ниже, являются по отдельности отсоединяемыми от системы, что обеспечивает простоту доступа в случае, например, периодического технического обслуживания.It should be noted that the assemblies of the ALD system 100 disclosed herein both above and below are individually detachable from the system, allowing for ease of access in the event of, for example, periodic maintenance.

На фиг. 2 показан схематический вид сбоку системы атомного-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Система, показанная на фиг. 2, содержит узлы, раскрытые выше со ссылкой на фиг. 1.FIG. 2 is a schematic side view of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention. The system shown in FIG. 2 contains the assemblies disclosed above with reference to FIG. one.

Первый узел 110 загрузочного шлюза содержит первый горизонтальный привод 210, выполненный с возможностью переноса держателя подложки (или кассеты), загруженного подложками, подлежащими обработке, в узел 160 реакционной камеры. В варианте осуществления первый горизонтальный привод содержит линейный привод. В настоящем описании термины «кассета» и «держатель подложки» используются взаимозаменяемо. Кассета, в которой подложки загружены в узел 110 загрузочного шлюза, не обязательно является тем же держателем подложки, который несет подложку (подложки) далее в системе.The first loading gate assembly 110 comprises a first horizontal actuator 210 configured to transfer a substrate holder (or cassette) loaded with substrates to be processed to the reaction chamber assembly 160. In an embodiment, the first horizontal actuator comprises a linear actuator. In the present description, the terms "cassette" and "substrate holder" are used interchangeably. The cassette in which the substrates are loaded into the loading gate assembly 110 is not necessarily the same substrate holder that carries the substrate (s) downstream in the system.

Первый узел загрузочного шлюза дополнительно содержит первый загрузочный шлюз 220. Кассеты/держатели, удерживающие подложки, загружают в первый загрузочный шлюз с использованием кассетного узла 120. Первый загрузочный шлюз 220 содержит люк, через который вставляют кассету подложек. В альтернативных вариантах осуществления плоскую подложка или объемную подложку или партию подложек из кассеты (или другого держателя подложек) загружают в держатель подложки, ожидающий в первом загрузочном шлюзе 220. Соответственно, подложку или партию подложек можно загрузить вместе с кассетой, уже несущей подложку (подложки), или перегрузить из одной кассеты во вторую кассету. В одном из вариантов осуществления первый загрузочный шлюз дополнительно содержит контроллер температуры циркуляции, выполненный с возможностью поддерживать загрузочный шлюз при требуемой температуре с использованием конвекции при атмосферном давлении.The first loading gateway assembly further comprises a first loading gateway 220. The cassettes / holders holding the substrates are loaded into the first loading gateway using the cassette assembly 120. The first loading gateway 220 includes a hatch through which the substrate cassette is inserted. In alternative embodiments, a flat substrate or bulk substrate or batch of substrates from a cassette (or other substrate holder) is loaded into a substrate holder waiting in the first loading gateway 220. Accordingly, the substrate or batch of substrates may be loaded with a cassette already carrying the substrate (s) , or reload from one cassette to a second cassette. In one embodiment, the first loading sluice further comprises a circulation temperature controller configured to maintain the loading sluice at a desired temperature using convection at atmospheric pressure.

В одном из вариантов осуществления загрузочный шлюз предназначен для выполнения одного или более из следующего:In one embodiment, the boot gateway is configured to perform one or more of the following:

- нагревать подложку (подложки);- heat the substrate (s);

- охлаждать подложку (подложки);- cool the substrate (s);

- выполнять откачку загрузочного шлюза до вакуума промежуточного пространства (то есть пространства между стенкой вакуумной камеры и стенкой реакционной камеры);- to pump out the loading sluice to the vacuum of the intermediate space (that is, the space between the wall of the vacuum chamber and the wall of the reaction chamber);

- выполнять откачку загрузочного шлюза до вакуума с давлением меньшим, чем давление в промежуточном пространстве и условия реакции ALD, например, 50 мкбар;- to pump out the loading sluice to a vacuum with a pressure lower than the pressure in the intermediate space and the ALD reaction conditions, for example, 50 μbar;

- продувать подложку (подложки) непрерывным потоком газа, чтобы выровнять ее/их температуру;- purge the substrate (s) with a continuous flow of gas in order to equalize its / their temperature;

- продувать подложку (подложки) непрерывным потоком газа, чтобы высушить и/или очистить ее/их;- purge the substrate (s) with a continuous flow of gas to dry and / or clean it / them;

- равномерно нагревать внутри загрузочного шлюза, например, вентилятором, работающим внутри загрузочного шлюза;- evenly heat it inside the loading sluice, for example, with a fan operating inside the loading sluice;

- анализировать выходящие газы с помощью RGA 180.- analyze exhaust gases with the RGA 180.

В одном из вариантов осуществления загрузочный шлюз содержит атмосферу инертного газа. В дополнительном варианте осуществления загрузочный шлюз содержит переменное состояние вакуума, которое влияет на нагрев и дегазацию. В одном из вариантов осуществления загрузочный шлюз нагревается тепловым или электромагнитным излучением, таким как микроволновое излучение.In one embodiment, the loading sluice contains an inert gas atmosphere. In a further embodiment, the loading sluice contains a variable vacuum state that affects heating and degassing. In one embodiment, the loading sluice is heated by thermal or electromagnetic radiation, such as microwave radiation.

Первый загрузочный шлюз 220 содержит, в одном из вариантов осуществления, насос, например, турбомолекулярный насос, выполненный с возможностью откачки загрузочного шлюза. Следует отметить, что первый загрузочный шлюз 220 содержит, например, газовые подключения, электрические подключения и дополнительные компоненты, выполненные способом, известным в данной области.The first loading sluice 220 comprises, in one embodiment, a pump, such as a turbomolecular pump, adapted to evacuate the loading sluice. It should be noted that the first loading gate 220 includes, for example, gas connections, electrical connections and additional components made in a manner known in the art.

Первый узел 110 загрузочного шлюза дополнительно содержит первый затворный узел 230, или загрузочный клапан, выполненный с возможностью соединения первого загрузочного шлюза 220 с узлом 160 реакционной камеры. Первый загрузочный клапан 230 выполнен с возможностью открытия, чтобы обеспечить первому горизонтальному приводу 210 возможность переноса кассеты, удерживающей подложки, подлежащие обработке, в узел 160 реакционной камеры, а также с возможностью закрытия, чтобы закрывать узел 160 реакционной камеры. В одном из вариантов осуществления первый загрузочный шлюз и первый загрузочный клапан предназначены для разгрузки узла 160 реакционной камеры.The first feed gate assembly 110 further comprises a first gate assembly 230, or feed valve, configured to connect the first feed gate 220 to the reaction chamber assembly 160. The first loading valve 230 is configured to open to allow the first horizontal actuator 210 to transfer the cassette holding the substrates to be processed into the reaction chamber assembly 160 and is also closable to close the reaction chamber assembly 160. In one embodiment, the first feed lock and the first feed valve are configured to discharge the reaction chamber assembly 160.

Узел 160 реакционной камеры содержит вертикальный привод 240, выполненный с возможностью приема кассеты с подложками, подлежащими обработке, от первого горизонтального привода и опускания указанной кассеты в реакционную камеру в нижнюю часть узла 160 реакционной камеры и для подъема кассеты оттуда.The reaction chamber assembly 160 comprises a vertical actuator 240 adapted to receive a cassette with substrates to be processed from the first horizontal actuator and lower said cassette into the reaction chamber at the bottom of the reaction chamber assembly 160 and to lift the cassette from there.

Второй узел 150 загрузочного шлюза системы 100 ALD содержит компоненты, аналогичные компонентам первого узла 110 загрузочного шлюза. Второй узел 150 загрузочного шлюза содержит второй загрузочный шлюз 260 имеющий свойства и конструкции, аналогичные первому загрузочному шлюзу 220, раскрытые выше в настоящем документе. Второй узел загрузочного шлюза дополнительно содержит второй горизонтальный привод 270, выполненный с возможностью переноса обработанной кассеты из узла 160 реакционной камеры во второй загрузочный шлюз 260.The second boot gateway node 150 of the ALD system 100 contains similar components to the first boot gateway node 110. The second node 150 loading gateway includes a second loading gateway 260 having properties and structures similar to the first loading gateway 220 disclosed above in this document. The second loading sluice assembly further comprises a second horizontal actuator 270 configured to transfer the processed cassette from the reaction chamber assembly 160 to the second loading sluice 260.

Второй загрузочный шлюз 150 дополнительно содержит второй затворный узел 250, или второй загрузочный клапан, выполненный с возможностью соединять второй загрузочный шлюз 260 с узлом 160 реакционной камеры. Второй загрузочный клапан 250 выполнен с возможностью открытия, чтобы обеспечить второму горизонтальному приводу 270 возможность переноса кассеты, содержащей обработанные подложки, из узла 160 реакционной камеры, а также с возможностью закрытия, чтобы закрывать узел 160 реакционной камеры.The second feed gate 150 further comprises a second gate assembly 250, or a second feed valve, configured to connect the second feed gate 260 to the reaction chamber assembly 160. The second loading valve 250 is configured to open to allow the second horizontal actuator 270 to transfer the cassette containing the treated substrates from the reaction chamber assembly 160, and is also closable to close the reaction chamber assembly 160.

Приводы 210, 240 (или приводы 210, 240 и 270) образуют приводное устройство. В одном из вариантов осуществления приводное устройство выполнено с возможностью перемещения подложек по горизонтали и вертикали в их надлежащее положение в реакционной камере.Actuators 210, 240 (or actuators 210, 240, and 270) form the drive unit. In one embodiment, the drive device is configured to move the substrates horizontally and vertically to their proper position in the reaction chamber.

В соответствии с одним из вариантов осуществления, при нормальной работе подложки или образцы в кассете загружаются в загрузочный шлюз 220 (или 260) при давлении окружающей среды, и затем люк загрузочного шлюза закрывают. В зависимости от используемой программы, загрузочный шлюз откачивают и продувают до заданной температуры и давления, как запрограммировано для загруженных субстратов. Пример загрузки включает в себя: откачку газовой среды до 1 мкбар (1*10-6 бар), продувку загрузочного шлюза инертным газом до предварительно выбранного давления, нагревание подложек с измерением выходящих газов посредством RGA 180 и регулирование уровня вакуума до уровня промежуточного пространства узла 160 реакционной камеры. Нагревание подложки может быть ускорено потоком воздуха, например, с помощью вентилятора, теплового излучения и/или циклического давления. В одном из вариантов осуществления во время переноса подложек в узел 160 реакционной камеры температура подложек такая же, как в узле 160 реакционной камеры.In accordance with one embodiment, during normal operation, the substrates or samples in the cassette are loaded into the loading gate 220 (or 260) at ambient pressure, and then the loading gate is closed. Depending on the program used, the loading sluice is evacuated and blown to the desired temperature and pressure as programmed for the loaded substrates. An example of loading includes: evacuation of the gaseous medium to 1 μbar (1 * 10 -6 bar), purging the loading sluice with an inert gas to a preselected pressure, heating the substrates with measuring the outgoing gases by means of the RGA 180 and regulating the vacuum level to the level of the intermediate space of the unit 160 reaction chamber. Heating of the substrate can be accelerated by the flow of air, for example, using a fan, heat radiation and / or cyclic pressure. In one embodiment, during transfer of the substrates to the reaction chamber assembly 160, the temperature of the substrates is the same as that of the reaction chamber assembly 160.

Согласно одному из вариантов осуществления уровень влажности газов, выходящих из узла 160 реакционной камеры (или из реакционной камеры 420 по фиг. 4), измеряется посредством RGA 180, входящего в состав системы. Эта полученная информация (уровень влажности) в одном из вариантов осуществления используется для управления началом атомно-слоевого осаждения посредством управляющего элемента 130.In one embodiment, the moisture level of the gases exiting the reaction chamber assembly 160 (or from the reaction chamber 420 of FIG. 4) is measured by an RGA 180 included in the system. This acquired information (moisture level) is used in one embodiment to control the initiation of ATL by means of control element 130.

В одном из вариантов осуществления управляющий элемент 130, подключенный к RGA 180, управляет начальной точкой импульса предшественника на основании информации, полученной от RGA 180. RGA 180 измеряет, например, уровень влажности выхлопных газов реакционной камеры и/или количество продуктов реакции или побочного продукта, выходящих из реакционной камеры 420. RGA 180 соединен с выходом реакционной камеры 420 и/или форлинией 630 (фиг. 6).In one embodiment, a control element 130 connected to the RGA 180 controls the starting point of the precursor pulse based on information received from the RGA 180. The RGA 180 measures, for example, the moisture level of the exhaust gases from the reaction chamber and / or the amount of reaction products or by-product, leaving the reaction chamber 420. RGA 180 is connected to the outlet of the reaction chamber 420 and / or forlin 630 (Fig. 6).

На фиг.3 показан схематический вид узла 160 реакционной камеры системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Узел 160 реакционной камеры, содержащий вакуумную камеру 310, имеет внутреннюю часть, называемую промежуточным пространством, которая поддерживается под вакуумом во время работы, загрузки и разгрузки. В одном из вариантов осуществления вакуумная камера 310 содержит единую вакуумную камеру, то есть, нет отдельного внешнего корпуса для вакуумной камеры и реакционной камеры. В другом варианте осуществления имеется более одной реакционной камеры. В дополнительном варианте осуществления подъем подложек между несколькими камерами внутри вакуумной камеры 310 или дополнительными узлами реакционной камеры осуществляется в варианте осуществления с приводами 210, 270.3 is a schematic view of a reaction chamber assembly 160 of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention. The reaction chamber assembly 160, containing the vacuum chamber 310, has an interior, called an interstitial space, which is maintained under vacuum during operation, loading and unloading. In one embodiment, the vacuum chamber 310 comprises a single vacuum chamber, that is, there is no separate outer housing for the vacuum chamber and the reaction chamber. In another embodiment, there is more than one reaction chamber. In a further embodiment, the lifting of substrates between multiple chambers within the vacuum chamber 310 or additional reaction chamber assemblies is performed in an embodiment with actuators 210, 270.

Узел 160 реакционной камеры содержит вертикальный привод 240, выполненный с возможностью перемещения кассеты с подложками в вертикальном направлении внутри вакуумной камеры 310. Такой же или другой привод используется для закрытия крышки реакционной камеры из промежуточного пространства.The reaction chamber assembly 160 comprises a vertical actuator 240 configured to move the substrate cassette vertically within the vacuum chamber 310. The same or different actuator is used to close the reaction chamber lid from the intermediate space.

Узел реакционной камеры в одном из вариантов осуществления дополнительно содержит приводные элементы для поднятия экранирующего элемента перед загрузочным отверстием 350, соединенным со вторым загрузочным клапаном 250. Следует понимать, что другой конец вакуумной камеры 310 содержит аналогичное отверстие для соединения с первым загрузочным клапаном 230 и аналогичными исполнительными элементами для поднятия экранирующего элемента перед отверстием.The reaction chamber assembly, in one embodiment, further comprises drive elements for raising the shielding element in front of the feed opening 350 connected to the second feed valve 250. It should be understood that the other end of the vacuum chamber 310 includes a similar opening for connection to the first feed valve 230 and similar actuators. elements to raise the shielding element in front of the hole.

Вакуумная камера 310 в одном из вариантов осуществления дополнительно содержит одно или более смотровых окон 330, предназначенных для обеспечения наблюдения или настройки датчиков в вакуумной камере 310, и проходные каналы 340 для соединения с ненагретыми или нагретыми источниками в узле 170 нагретых источников или с ненагретыми источниками в узле 140 источников. В одном из вариантов осуществления проходные каналы 340 подключены к источнику (источникам) узла 170 источников, при этом отдельные проходные каналы, проходящие через нижнюю часть стенки вакуумной камеры 310 (не показана на фиг. 4), подключены к источнику (источникам) узла 140 источников. И проходные каналы 340, проходящие в одном из вариантов осуществления через часть боковой стенки вакуумной камеры 310, и проходные каналы (не показаны) от узла 140 источников, проходящие в одном из вариантов осуществления через нижнюю часть стенки вакуумной камеры 310, ведут во входное отверстие реакционной камеры 420 (фиг. 4).The vacuum chamber 310, in one embodiment, further comprises one or more viewing windows 330 for providing observation or adjustment of sensors in the vacuum chamber 310, and passageways 340 for connecting to unheated or heated sources in the heated source assembly 170 or to unheated sources in node 140 sources. In one embodiment, the passageways 340 are connected to the source (s) of the source assembly 170, with the individual passageways extending through the bottom of the wall of the vacuum chamber 310 (not shown in FIG. 4) connected to the source (s) of the source assembly 140 ... Both passageways 340, in one embodiment, through a portion of the side wall of the vacuum chamber 310, and passageways (not shown) from the source assembly 140, passing in one embodiment through the lower wall of the vacuum chamber 310, lead to the inlet of the reaction camera 420 (FIG. 4).

На фиг. 4 показан схематический вид внутри узла 160 реакционной камеры системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Вакуумная камера 310 содержит реакционную камеру 420, в одном из вариантов осуществления - в нижней части вакуумной камеры 310, остальная часть внутреннего пространства внутри вакуумной камеры образует промежуточное пространство. Вакуумная камера 310 дополнительно содержит крышку 410 держателя кассеты, соединенную с вертикальным приводом и выполненную с возможностью опускания на верх реакционной камеры 420 для ее закрытия. Крышка 410 держателя кассеты, таким образом, также образует крышку реакционной камеры.FIG. 4 is a schematic view of the inside of a reaction chamber assembly 160 of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention. The vacuum chamber 310 includes a reaction chamber 420, in one embodiment at the bottom of the vacuum chamber 310, the remainder of the interior space within the vacuum chamber forms an intermediate space. The vacuum chamber 310 further comprises a cassette holder cover 410 connected to a vertical drive and configured to be lowered to the top of the reaction chamber 420 to close it. The lid 410 of the cassette holder thus also forms the lid of the reaction chamber.

Крышка 410 держателя кассеты выполнена с возможностью приема загруженной кассеты и опускания кассеты в реакционную камеру 420. Опускание крышки 410 держателя кассеты/крышки реакционной камеры на реакционную камеру дает преимущество по сравнению с перемещением подложек вверх. Поскольку подложки смещают крышку вниз за счет их собственного веса, отсутствует необходимость в дополнительной внешней силе. Возможные смещения, вызванные тепловым расширением снаружи реакционной камеры, становятся малозначительными. Это предотвращает истирание между краем реакционной камеры 420 и крышкой 410 и, следовательно, образование частиц, которые могут возникнуть из-за незначительных изменений температуры и давления.The cassette holder lid 410 is configured to receive the loaded cassette and lower the cassette into the reaction chamber 420. Lowering the cassette holder / reaction chamber lid 410 onto the reaction chamber is advantageous over moving the substrates upward. Since the substrates move the cover downward by their own weight, there is no need for additional external force. Possible displacements caused by thermal expansion outside the reaction chamber become insignificant. This prevents galling between the edge of the reaction chamber 420 and the lid 410 and hence the formation of particles that can arise from slight changes in temperature and pressure.

Вакуумная камера 310 дополнительно содержит экранирующий элемент 440, выполненный с возможностью перемещения из передней части загрузочного отверстия, например, опускания при загрузке камеры, и перемещения, например, поднятия перед загрузочным отверстием с использованием приводов 320. Экранирующий элемент в одном из вариантов осуществления содержит металлическую пластину, предназначенную для предотвращения нагрева от промежуточного пространства, нагревающего загрузочный шлюз с этой стороны, т.е. экранирующий элемент выполнен с возможностью действовать как отражатель тепла. В одном из вариантов осуществления экранирующий элемент 440 содержит пакет металлических пластин. Понятно, что другой конец вакуумной камеры содержит аналогичный экранирующий элемент 440.The vacuum chamber 310 further comprises a shielding element 440 that is movable from the front of the loading opening, for example, lowering when loading the chamber, and moving, for example, raising in front of the loading opening using actuators 320. The shielding element, in one embodiment, comprises a metal plate designed to prevent heating from the intermediate space heating the loading sluice on this side, i. e. the shielding element is configured to act as a heat reflector. In one embodiment, the shielding member 440 comprises a stack of metal plates. It is understood that the other end of the vacuum chamber contains a similar shielding element 440.

В одном из вариантов осуществления приведение в действие экранирующего элемента 440 и открытие и закрытие клапанов 230, 250 и/или крышки 410 синхронизированы и/или интегрированы с общими приводами для выполнения обеих задач.In one embodiment, the actuation of the shielding element 440 and the opening and closing of valves 230, 250 and / or cover 410 are synchronized and / or integrated with common actuators to accomplish both tasks.

Вакуумная камера 310 дополнительно содержит нагреватели 450, в одном из вариантов осуществления - радиационные нагреватели, в промежуточном пространстве на внутренней поверхности камеры 310, предназначенные для поддержания вакуумной камеры 310 и реакционной камеры 420 при требуемой температуре. В одном из вариантов осуществления нагреватели находятся снаружи вакуумной камеры 310, и, таким образом, стенка вакуумной камеры 310 будет отводить тепло к внутренней части.The vacuum chamber 310 further comprises heaters 450, in one embodiment, radiation heaters, in an intermediate space on the inner surface of the chamber 310 for maintaining the vacuum chamber 310 and the reaction chamber 420 at the desired temperature. In one embodiment, the heaters are located outside the vacuum chamber 310, and thus the wall of the vacuum chamber 310 will conduct heat to the interior.

На фиг. 5 показан схематический вид внутри узла 160 реакционной камеры системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Вакуумная камера 310 содержит линии 510 впуска источников, соединенные с узлом 170 нагретых источников или с узлом 140 источников. Линии 510 впуска источников выполнены с возможностью перемещения на некоторое расстояние внутри вакуумной камеры, чтобы стабилизировать ее температуру и, соответственно, температуру химических реагентов-предшественников перед входом в реакционную камеру 420. Реакционная камера 420 содержит на своей входной стороне элемент 520 для направления потока, выполненный с возможностью его расположения между подлежащими покрытию подложками и поступающими газами из линий 510 источников. Элемент для направления потока в одном из вариантов осуществления представляет собой съемный элемент для направления потока. Элемент для направления потока в одном из вариантов осуществления содержит множество отверстий. Элемент для направления потока в одном из вариантов осуществления представляет собой сетку, или перфорированную пластину, или подобное этому.FIG. 5 is a schematic view of the inside of a reaction chamber assembly 160 of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention. Vacuum chamber 310 includes source inlet lines 510 coupled to heated source assembly 170 or source assembly 140. The source inlet lines 510 are movable a certain distance inside the vacuum chamber to stabilize its temperature and, accordingly, the temperature of the precursor chemicals before entering the reaction chamber 420. The reaction chamber 420 contains on its inlet side a flow direction element 520 made with the possibility of its location between the substrates to be coated and the incoming gases from the source lines 510. The flow guide is, in one embodiment, a removable flow guide. The flow guide member in one embodiment comprises a plurality of openings. The flow guiding element in one embodiment is a mesh, or a perforated plate, or the like.

На фиг. 6 показан схематический вид внутри узла 160 реакционной камеры системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Реакционная камера 420 в одном из вариантов осуществления содержит неподвижную или съемную раму 620, а также в одном из вариантов осуществления содержит второй элемент 520' для направления потока (также на входной стороне может быть установлен элемент 520 для направления потока в неподвижной или съемной раме). Второй элемент 520' для направления потока является, в одном из вариантов осуществления, съемным элементом для направления потока. Элемент 520' для направления потока, в одном из вариантов осуществления, содержит множество отверстий. Элемент 520' для направления потока, в одном из вариантов осуществления, представляет собой сетчатую или перфорированную пластину или подобное этому. Однако отверстия во втором элементе 520' для направления потока, в одном из вариантов осуществления, отличаются по количеству и/или по форме и/или по размеру по сравнению с отверстиями элемента 520 для направления потока.FIG. 6 is a schematic view of the inside of a reaction chamber assembly 160 of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention. The reaction chamber 420, in one embodiment, includes a fixed or removable frame 620, and in one embodiment also includes a second flow guide element 520 '(a flow guide element 520 in a fixed or removable frame can also be installed on the inlet side). The second flow guide 520 'is, in one embodiment, a removable flow guide. The flow guiding element 520 ', in one embodiment, includes a plurality of openings. The flow guiding element 520 ', in one embodiment, is a mesh or perforated plate or the like. However, the holes in the second flow guiding element 520 ', in one embodiment, differ in number and / or shape and / or size compared to the holes in the flow guiding element 520.

Вакуумная камера 310 содержит вакуумную или выпускную линию, далее называемую в настоящем документе форлинией 630, соединенную с насосом (не показан), предназначенным для откачки вакуумной камеры 310, и в одном из вариантов осуществления - в ловушку 190 для частиц. Форлиния 630 в одном из вариантов осуществления проходит некоторое расстояние внутри вакуумной камеры 310, чтобы уменьшить потери тепла через нее, то есть форлиния 630 внутри промежуточного пространства поддерживается при той же температуре, что и вакуумная камера 310. Вакуумная камера 310 дополнительно содержит проходные каналы 640 для нагревательных элементов. Промежуточное пространство дополнительно соединяется с той же или другой форлинией 630 через другой тракт или тракты, такие как 640.The vacuum chamber 310 includes a vacuum or vent line, hereinafter referred to as forlinia 630, connected to a pump (not shown) for evacuating the vacuum chamber 310, and in one embodiment to a particle trap 190. Forline 630, in one embodiment, travels a certain distance within the vacuum chamber 310 to reduce heat loss through it, i.e., the forline 630 within the intermediate space is maintained at the same temperature as the vacuum chamber 310. The vacuum chamber 310 further comprises passageways 640 for heating elements. The staging area is further connected to the same or different foreline 630 via another path or paths, such as 640.

В одном из вариантов осуществления форлиния 630 соединена непосредственно с ловушкой 190 для частиц или насосом, чтобы дополнительно снизить давление и/или изменить поведение потока газа в реакционной камере.In one embodiment, the foreline 630 is connected directly to a particle trap 190 or pump to further reduce pressure and / or alter the behavior of gas flow in the reaction chamber.

На фиг. 7 показан схематический вид внутри узла 160 реакционной камеры системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. На фиг. 7 показана реакционная камера 420 в закрытой конфигурации, то есть крышка 410 опущена на реакционную камеру 420, чтобы закрыть реакционную камеру 420 из промежуточного пространства. Такое же закрывающее воздействие в одном из вариантов осуществления опускает подлежащие покрытию подложки в реакционную камеру. На фиг. 7 дополнительно показаны экранирующие элементы 440 в закрытом положении, то есть поднятые перед загрузочными отверстиями.FIG. 7 is a schematic view of the inside of a reaction chamber assembly 160 of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention. FIG. 7 shows the reaction chamber 420 in a closed configuration, that is, the lid 410 is lowered over the reaction chamber 420 to close the reaction chamber 420 from the intermediate space. The same closure action, in one embodiment, lowers the substrates to be coated into the reaction chamber. FIG. 7 additionally shows the shielding elements 440 in the closed position, that is, raised in front of the feed openings.

На фиг. 8 показан схематический вид сбоку реакционной камеры 420 системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. На фиг. 8 дополнительно показана кассета 810, загруженная в реакционную камеру. Кассета 810 содержит партию подложек 801, подлежащих обработке. Подложки 801 размещены в кассете горизонтально, что позволяет обрабатывать тонкие и/или гибкие подложки. В одном из вариантов осуществления подложки 801 альтернативно размещены вертикально. В еще одном варианте осуществления подложка загружается в реакционную камеру без кассеты или держателя подложки. В таком варианте осуществления приводное устройство захватывает подложку и загружает ее.FIG. 8 is a schematic side view of a reaction chamber 420 of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention. FIG. 8 further shows a cassette 810 loaded into a reaction chamber. Cassette 810 contains a batch of substrates 801 to be processed. The substrates 801 are placed horizontally in the cassette to handle thin and / or flexible substrates. In one embodiment, substrates 801 are alternatively placed vertically. In yet another embodiment, the substrate is loaded into the reaction chamber without a cassette or substrate holder. In such an embodiment, the driver grips the substrate and loads it.

На фиг. 8 показана входная сторона реакционной камеры с газовпускным устройством 820, (первый) элемент 520 для направления потока и вакуумная (или выпускная) сторона реакционной камеры со вторым элементом 520 'для направления потока и форлинией 630. Газовпускное устройство 820 и форлиния 630 расположены таким образом, что обеспечивается горизонтальный поток газов-предшественников.FIG. 8 shows an inlet side of a reaction chamber with a gas inlet 820, a (first) flow guide 520 and a vacuum (or outlet) side of a reaction chamber with a second flow guide 520 'and a foreline 630. The gas inlet 820 and foreline 630 are arranged in such a manner which provides a horizontal flow of precursor gases.

В одном из примеров процесса нанесения покрытия промежуточное пространство поддерживается при постоянном давлении 20-5 гПа путем регулирования входящего и выходящего потоков газа. В одном из вариантов осуществления промежуточное пространство поддерживается при постоянном давлением путем регулирования потока выходящего газа. В предпочтительном варианте осуществления некоторое количество газа обычно покидает промежуточное пространство по трактам, отличным от проходящих через реакционную камеру 420 и форлинию 630. Реакционная камера 420 работает при давлениях и температурах, требуемых для используемых химических процессов и обрабатываемых подложек. Давление обычно составляет от 10-0,1 гПа, но в некоторых случаях опускается до 0,001 гПа. В предпочтительном варианте осуществления промежуточное пространство имеет более высокое давление, чем реакционная камера 420, так что химически активные химические вещества не выходят против давления в промежуточное пространство.In one example of a coating process, the intermediate space is maintained at a constant pressure of 20-5 hPa by controlling the inlet and outlet gas streams. In one embodiment, the intermediate space is maintained at a constant pressure by controlling the flow of the exhaust gas. In a preferred embodiment, some of the gas typically exits the interstitial space via paths other than reaction chamber 420 and forlinium 630. Reaction chamber 420 operates at the pressures and temperatures required for the chemical processes and substrates to be treated. The pressure usually ranges from 10-0.1 hPa, but in some cases drops to 0.001 hPa. In a preferred embodiment, the intermediate space is at a higher pressure than the reaction chamber 420 so that reactive chemicals do not escape against pressure into the intermediate space.

В одном из вариантов осуществления обрабатываемые подложки нагревают в загрузочном шлюзе до температуры, применяемой в реакционной камере, например, 80-160°С или 30-300°С, в зависимости от подложек и требуемого процесса.In one embodiment, the substrates to be treated are heated in a loading sluice to a temperature used in the reaction chamber, for example, 80-160 ° C or 30-300 ° C, depending on the substrates and the desired process.

Поток через газовпускное устройство 820 в реакционную камеру 420 регулируется путем управления объемным или массовым расходом поступающего газа и, в одном из вариантов осуществления, альтернативно или дополнительно путем управления откачкой по форлинии посредством параметров насоса. Изменяя скорость потока химически активного газа через кассету с подложками, по необходимости обеспечивают более длительное время для протекания реакций. Это позволяет, например, размещать подложки произвольной формы или чрезвычайно большие соотношения сторон покрываемых подложек, например, соотношение глубины и ширины 2000:1. Управление потоками в одном из вариантов осуществления включает в себя измерение давлений, относящихся к реакционной камере, промежуточному пространству, линиям впуска газа и форлинии 630.The flow through the gas inlet 820 into the reaction chamber 420 is controlled by controlling the volumetric or mass flow rate of the incoming gas and, in one embodiment, alternatively or additionally, by controlling the foreline pumping through pump parameters. By varying the flow rate of the reactive gas through the cassette with substrates, as needed, a longer time is provided for the reactions to proceed. This allows, for example, the placement of substrates of arbitrary shape or extremely large aspect ratios of the substrates to be coated, for example a depth to width ratio of 2000: 1. Flow control, in one embodiment, includes measuring pressures associated with the reaction chamber, interstitial space, gas inlet lines, and forlinia 630.

На фиг. 9 показан схематический принципиальный вид загрузки подложек в кассете в узел реакционной камеры системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Кассета 810 перемещается горизонтально из первого загрузочного шлюза через первый загрузочный клапан в вакуумную камеру, подхватывается крышкой и прикрепленным к ней держателем кассеты (то есть крышкой 410 держателя кассеты), а затем посредством вертикального привода 240 опускается вертикально в реакционную камеру 420.FIG. 9 is a schematic schematic view of loading substrates in a cassette into a reaction chamber assembly of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention. The cassette 810 is moved horizontally from the first loading sluice through the first loading valve into the vacuum chamber, picked up by the lid and attached cassette holder (i.e. cassette holder lid 410), and then, by means of the vertical drive 240, is lowered vertically into the reaction chamber 420.

На фиг. 10 показан схематический вид сверху системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов изобретения, содержащей другой кассетный узел. В этом варианте осуществления кассетный узел 120 заменен загрузочным модулем 1010, таким как интерфейсный модуль оборудования (EFEM- от англ. equipment front end module). Загрузочный модуль 1010 расположен на одной или обеих сторонах узла 110 загрузочного шлюза. Загрузочный модуль 1010, как изображено на фиг. 10, в одном из вариантов осуществления приспособлен для загрузки плоских подложек, таких как пластины. Подложки могут размещаться в стандартных блоках 1020, таких как унифицированные модули с фронтальной загрузкой (FOUP - от англ. front opening uniform pods). Загрузочный модуль 1010 переносит подложки из стандартных блоков 1020 в узел 110 загрузочного шлюза. Загрузочный модуль 1010 одновременно переносит несколько подложек в горизонтальный или вертикальный пакет или пакеты. Он может переносить подложки по отдельности или пакетом. Вращение подложки (подложек), если оно необходимо, может выполняться с помощью загрузочного робота или аналогичного устройства. Перенос подложки (подложек) в загрузочный шлюз - это автоматизированный процесс, выполняемый без участия человека.FIG. 10 is a schematic top view of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention including another cassette assembly. In this embodiment, cassette assembly 120 is replaced by a loading module 1010, such as an equipment front end module (EFEM). The loading module 1010 is located on one or both sides of the loading gateway assembly 110. Loading module 1010, as shown in FIG. 10, in one embodiment, is adapted for loading flat substrates such as wafers. Substrates can be placed in 1020 building blocks such as front opening uniform pods (FOUP). Loading module 1010 transfers substrates from building blocks 1020 to loading gate assembly 110. Loading module 1010 simultaneously transfers multiple substrates into a horizontal or vertical pouch or pouches. It can carry substrates individually or in a batch. Rotation of the substrate (s), if necessary, can be performed using a loading robot or similar device. Transferring the substrate (s) to the loading gateway is an automated and unattended process.

В других вариантах осуществления химические вещества-предшественники подают в реакционную камеру 420 через каналы в крышке 410 реакционной камеры. В этом варианте осуществления газовпускное устройство 820 приспособлено для подачи химических реагентов в крышку 410, при этом распределительная пластина (элемент для направления потока) 520 расположен горизонтально над подложками. В этом варианте осуществления форлиния 630 расположена в нижней части реакционной камеры 420.In other embodiments, the precursor chemicals are supplied to the reaction chamber 420 through channels in the lid 410 of the reaction chamber. In this embodiment, the gas inlet 820 is adapted to supply chemicals to the cover 410, with the distribution plate (flow guiding member) 520 positioned horizontally above the substrates. In this embodiment, the foreline 630 is located at the bottom of the reaction chamber 420.

На фиг.11 показан алгоритм способа управления системой атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. На шаге 1100 партия обрабатываемых подложек загружается горизонтально в кассету 810, которая загружается в первый загрузочный шлюз 110 на шаге 1110 с использованием кассетного узла 120. На шаге 1120 кассета 810 перемещается горизонтально в вакуумную камеру 310 с использованием первого горизонтального привода 210 и захватывается крышкой 420, соединенной с вертикальным приводом 240. На шаге 1130 кассета опускается в реакционную камеру 420, и экранирующие элементы 440 перемещаются, в варианте осуществления - поднимаются, перед загрузочным отверстием. На шаге 1140 атомно-слоевое осаждение выполняется в реакционной камере 420. На шаге 1150 кассета 810 поднимается из реакционной камеры 420, и экранирующие элементы 440 перемещаются, в варианте осуществления - опускаются, от передней стороны загрузочных отверстий. На шаге 1160 кассета захватывается первым 210 или вторым горизонтальным приводом 270 и переносится в первый 220 или второй 260 загрузочный шлюз. В варианте осуществления с несколькими реакционными камерами все реакционные камеры загружаются аналогичным образом из загрузочного шлюза 210.11 shows a flow chart of a method for controlling an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with one embodiment of the invention. At 1100, a batch of substrates to be processed is loaded horizontally into a cassette 810, which is loaded into the first loading gate 110 at 1110 using the cassette assembly 120. At 1120, the cassette 810 is moved horizontally into the vacuum chamber 310 using the first horizontal drive 210 and is captured by the cover 420. coupled to a vertical drive 240. At step 1130, the cassette is lowered into the reaction chamber 420 and the shielding elements 440 move, in an embodiment, rise, in front of the feed opening. In step 1140, atomic layer deposition is performed in the reaction chamber 420. In step 1150, the cassette 810 is lifted out of the reaction chamber 420 and the shielding elements 440 are moved, in an embodiment, lowered, from the front side of the feed holes. At step 1160, the cassette is picked up by the first 210 or second horizontal drive 270 and transferred to the first 220 or second 260 loading gateway. In an embodiment with multiple reaction chambers, all of the reaction chambers are loaded in a similar manner from the loading gate 210.

На фиг. 12 показан схематический принципиальный вид загрузки узла реакционной камеры системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения. В этом варианте осуществления подложки вертикально ориентированы в держателе 801, образуя горизонтальный пакет вертикально ориентированных подложек. Операции этого варианта осуществления в остальном соответствует операциям, показанным на фиг. 9. Поток газов-предшественников параллелен поверхностям подложек, поэтому направление потока на фиг. 12 - «сзади - вперед».FIG. 12 is a schematic schematic view of a loading of a reaction chamber assembly of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with an alternative embodiment of the invention. In this embodiment, the substrates are vertically oriented in the holder 801 to form a horizontal stack of vertically oriented substrates. The operations of this embodiment are otherwise the same as those shown in FIG. 9. The flow of precursor gases is parallel to the surfaces of the substrates, so the direction of flow in FIG. 12 - "back - forward".

На фиг. 13 показан схематический вид внутри узла реакционной камеры системы атомно-слоевого осаждения (ALD) в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения. В этом варианте осуществления подложки 801 с кассетой 810 переносятся вращающимся держателем кассеты через крышку 1310. Часть 1305 держателя, удерживающая подложки 801 (или кассету 810), вращается с помощью двигателя 1320, встроенного в вертикальный привод 240. Вал 1315 вращателя проходит внутри вертикального привода 240 от электродвигателя 1320 извне вакуумной камеры 310 к вращающейся части 1305 держателя внутри реакционной камеры 420. В альтернативном варианте осуществления вращение подложек от двигателя 1320 осуществляется с помощью расположенного снизу вала, проходящего через дно реакционной камеры 420 независимо от привода 240 для подъема. В еще одном альтернативном варианте осуществления вращение подложек от двигателя 1320 осуществляется с помощью расположенного сбоку вала, проходящего через боковую стенку реакционной камеры 240.FIG. 13 is a schematic view of the inside of a reaction chamber assembly of an Atomic Layer Deposition (ALD) system in accordance with yet another embodiment of the invention. In this embodiment, substrates 801 with cassette 810 are carried by a rotating cassette holder through cover 1310. A portion 1305 of the holder holding substrates 801 (or cassette 810) is rotated by a motor 1320 incorporated into vertical drive 240. Rotator shaft 1315 extends within vertical drive 240 from the electric motor 1320 outside the vacuum chamber 310 to the rotating holder portion 1305 within the reaction chamber 420. In an alternative embodiment, the substrates from the motor 1320 are rotated by a bottom shaft passing through the bottom of the reaction chamber 420 independently of the lifting actuator 240. In yet another alternative embodiment, the substrates are rotated from the motor 1320 by a lateral shaft extending through the side wall of the reaction chamber 240.

В других вариантах осуществления обрабатывают чувствительную подложку, такую как стеклянную, кремниевую, печатную плату или полимерную подложку, или партию чувствительных подложек. Реакционная камера 420 предусмотрена внутри вакуумной камеры 310, и атомно-слоевое осаждение осуществляется на чувствительной подложке или партии чувствительных подложек в реакционной камере 420. После осаждения (ALD) чувствительная подложка или партия чувствительных подложек переносится через вакуумную камеру 310 в загрузочный шлюз 220 или 260, соединенный с вакуумной камерой. Чувствительная подложка или партия чувствительных подложек охлаждается в вакууме внутри загрузочного шлюза. При охлаждении чувствительной подложки (подложек) в вакууме риск поломки подложки (подложек) значительно ниже.In other embodiments, a sensitive substrate, such as a glass, silicon, printed circuit board, or polymer substrate, or a batch of sensitive substrates is treated. The reaction chamber 420 is provided within the vacuum chamber 310, and atomic layer deposition is performed on the sensitive substrate or batch of sensitive substrates in the reaction chamber 420. After deposition (ALD), the sensitive substrate or batch of sensitive substrates is transferred through the vacuum chamber 310 to the loading gate 220 or 260. connected to a vacuum chamber. The sensitive substrate or batch of sensitive substrates is vacuum cooled inside the loading lock. When cooling the sensitive substrate (s) in a vacuum, the risk of breakage of the substrate (s) is much lower.

Ниже перечислены некоторые технические результаты одного или более примерных вариантов осуществления, раскрытых в настоящем документе, не ограничивающие объем и толкование формулы изобретения. Техническим результатом является возможность одновременной дегазации и/или нагрева, обработки ALD, включая возможность регулировки уровней вакуума между промежуточным пространством и реакционной камерой, стабилизации температуры подложек в реакционной камере и охлаждения, включая регулировку давления выгрузки. Другой технический результат позволяет обрабатывать чувствительные, например гибкие, подложки, уложенные горизонтально, с минимальным напряжением. Еще один технический результат - загрузка подложек для осаждения без переворачивания. Еще одним техническим результатом является меньшая высота системы благодаря конструкции вакуумной камеры, обеспечивающей удобство загрузки и обращения с подложками на высоте человеческой руки при горизонтальном перемещении к реактору. Еще одним техническим результатом является возможность опускать крышку с подложками в реакционной камере вертикально, чтобы не было движущихся, возможно горячих, контактов типа «металл-металл», которые могут создавать частицы, и которые отделяют промежуточное давление от давления в реакционной камере и газов. Еще одним техническим результатом является улучшенный контроль температуры с помощью экранирующих элементов и длинной вакуумной линии, проходящей внутри вакуумной камеры. Еще одним техническим результатом является простота обслуживания благодаря модульной конструкции, которая также обеспечивает возможность компоновки, состоящей из нескольких реакционных камер в ряд, возможно, разделенных дополнительными затворными узлами. Еще одним техническим эффектом является минимизация образования частиц при вертикальном перемещении крышки. Еще одним техническим результатом является компоновка с несколькими реакционными камерами внутри узла вакуумной камеры в одном и том же или другом промежуточном пространстве, так что одна камера может быть загружена или разгружена независимо от работы в другой камере.Listed below are some of the technical results of one or more exemplary embodiments disclosed herein, without limiting the scope and interpretation of the claims. The technical result is the possibility of simultaneous degassing and / or heating, ALD processing, including the possibility of adjusting the vacuum levels between the intermediate space and the reaction chamber, stabilizing the temperature of the substrates in the reaction chamber and cooling, including adjusting the discharge pressure. Another technical result makes it possible to process sensitive, for example flexible, substrates laid horizontally with minimal stress. Another technical result is the loading of the deposition substrates without flipping. Another technical result is a lower system height due to the design of the vacuum chamber, which provides ease of loading and handling the substrates at the height of a human hand when moving horizontally to the reactor. Another technical result is the ability to lower the lid with substrates in the reaction chamber vertically so that there are no moving, possibly hot, metal-to-metal contacts that can create particles and which separate the intermediate pressure from the pressure in the reaction chamber and gases. Another technical result is improved temperature control using shielding elements and a long vacuum line running inside the vacuum chamber. Another technical result is ease of maintenance due to the modular design, which also allows an arrangement consisting of several reaction chambers in a row, possibly separated by additional shutter assemblies. Another technical effect is to minimize the formation of particles during vertical movement of the lid. Another technical result is an arrangement with several reaction chambers inside the vacuum chamber assembly in the same or a different intermediate space, so that one chamber can be loaded or unloaded independently of the operation in the other chamber.

Следует отметить, что некоторые из функций или шагов способа, рассмотренных ранее, могут выполняться в другом порядке и/или одновременно друг с другом. Кроме того, одна или более из раскрытых выше функций или шагов способа могут быть опциональными или могут комбинироваться.It should be noted that some of the functions or method steps discussed earlier may be performed in a different order and / or concurrently with each other. In addition, one or more of the above-described functions or method steps may be optional or may be combined.

Вышеприведенное описание предоставило в качестве неограничивающих примеров конкретных реализаций и вариантов осуществления изобретения полное и информативное описание наилучшего режима, который в настоящее время рассматривается изобретателями для осуществления изобретения. Однако специалисту в данной области техники очевидно, что изобретение не ограничивается деталями вариантов осуществления, представленных выше, но может быть реализовано в других вариантах осуществления с использованием эквивалентных средств без отклонения от характеристик изобретения.The foregoing description has provided, as non-limiting examples of specific implementations and embodiments of the invention, a complete and informative description of the best mode currently contemplated by the inventors for carrying out the invention. However, it will be apparent to a person skilled in the art that the invention is not limited to the details of the embodiments presented above, but may be implemented in other embodiments using equivalent means without deviating from the characteristics of the invention.

Кроме того, некоторые из признаков раскрытых выше вариантов осуществления этого изобретения могут быть использованы для получения преимуществ без соответствующего использования других признаков. По существу, вышеприведенное описание следует рассматривать просто как иллюстрацию принципов настоящего изобретения, а не как его ограничение. Следовательно, объем изобретения ограничен только прилагаемой формулой изобретения.In addition, some of the features of the above-disclosed embodiments of this invention can be used to gain benefits without correspondingly using other features. As such, the above description should be considered merely as an illustration of the principles of the present invention and not as a limitation. Therefore, the scope of the invention is limited only by the appended claims.

Claims (25)

1. Устройство для атомно-слоевого осаждения (ALD) покрытия на поверхность подложки, содержащее реакционную камеру (420), расположенную внутри вакуумной камеры (310) с возможностью размещения подложки или партии подложек, газовпускное устройство (820) и форлинию (630), выполненные с возможностью обеспечения горизонтального потока газа в реакционной камере (420), при этом форлиния сконфигурирована выходящей из реакционной камеры и проходящей внутри вакуумной камеры наружу вакуумной камеры.1. A device for atomic layer deposition (ALD) of a coating on a substrate surface, comprising a reaction chamber (420) located inside a vacuum chamber (310) with the possibility of placing a substrate or a batch of substrates, a gas inlet device (820) and a forlinium (630) made with the possibility of providing a horizontal flow of gas in the reaction chamber (420), while the foreline is configured to exit the reaction chamber and extend inside the vacuum chamber to the outside of the vacuum chamber. 2. Устройство по п. 1, в котором форлиния сконфигурирована с по меньшей мере одним поворотом внутри реакционной камеры.2. The apparatus of claim. 1, wherein the foreline is configured with at least one turn within the reaction chamber. 3. Устройство по п. 1 или 2, которое выполнено с возможностью приема в реакционной камере подложки или партии подложек, подлежащих атомно-слоевой обработке.3. The device according to claim 1 or 2, which is configured to receive in the reaction chamber a substrate or a batch of substrates to be atomic-layer processing. 4. Устройство по любому из пп. 1-3, в котором указанная подложка или партия подложек введена в реакционную камеру в крышке (410) реакционной камеры.4. Device according to any one of paragraphs. 1-3, wherein said substrate or batch of substrates is introduced into the reaction chamber in the lid (410) of the reaction chamber. 5. Устройство по любому из пп. 1-4, в котором подложка или партия подложек помещена в кассету (810).5. Device according to any one of paragraphs. 1-4, in which a substrate or batch of substrates is placed in a cassette (810). 6. Устройство по любому из пп. 1-5, дополнительно содержащее вертикальный привод (240), соединенный с крышкой (410) реакционной камеры, при этом указанный вертикальный привод выполнен с возможностью перемещения крышки (410), содержащей подложку или партию подложек, вертикально относительно реакционной камеры.6. Device according to any one of paragraphs. 1-5, further comprising a vertical actuator (240) connected to the lid (410) of the reaction chamber, wherein said vertical actuator is configured to move the lid (410) containing a substrate or a batch of substrates vertically relative to the reaction chamber. 7. Устройство по п. 6, в котором указанный вертикальный привод выполнен с возможностью опускания крышки (410), содержащей подложку или партию подложек, внутри вакуумной камеры в реакционную камеру (420) для закрытия реакционной камеры крышкой (410).7. An apparatus according to claim 6, wherein said vertical actuator is adapted to lower the cover (410) containing the substrate or batch of substrates inside the vacuum chamber into the reaction chamber (420) to close the reaction chamber with the lid (410). 8. Устройство по любому из пп. 1-7, дополнительно содержащее первый горизонтальный привод (210), выполненный с возможностью переноса подложки или партии подложек, подлежащей атомно-слоевой обработке, через первый загрузочный шлюз (220) горизонтально в вакуумную камеру.8. Device according to any one of paragraphs. 1-7, further comprising a first horizontal drive (210) configured to transfer the substrate or batch of substrates to be atomic-layer processed through the first loading gate (220) horizontally into the vacuum chamber. 9. Устройство по п. 8, в котором вертикальный привод (240) выполнен с возможностью приема подложки или партии подложек от указанного первого горизонтального привода (210).9. The apparatus of claim 8, wherein the vertical drive (240) is configured to receive a substrate or batch of substrates from said first horizontal drive (210). 10. Устройство по п. 8 или 9, дополнительно содержащее второй горизонтальный привод (270), выполненный с возможностью переноса обработанной подложки или партии подложек из реакционной камеры во второй загрузочный шлюз (260).10. An apparatus according to claim 8 or 9, further comprising a second horizontal actuator (270) adapted to transfer the processed substrate or batch of substrates from the reaction chamber to the second loading gate (260). 11. Устройство по любому из пп. 6-10, в котором вертикальный привод (240) и по меньшей мере один горизонтальный привод (210, 270) образуют приводное устройство.11. Device according to any one of paragraphs. 6-10, in which a vertical drive (240) and at least one horizontal drive (210, 270) form a drive device. 12. Устройство по любому из пп. 1-11, дополнительно содержащее по меньшей мере один экранирующий элемент (440), расположенный снаружи реакционной камеры и внутри вакуумной камеры, при этом указанный по меньшей мере один экранирующий элемент выполнен с возможностью перемещения в положение перед загрузочным отверстием (350) вакуумной камеры (310).12. Device according to any one of paragraphs. 1-11, further comprising at least one shielding element (440) located outside the reaction chamber and inside the vacuum chamber, while said at least one shielding element is movable to a position in front of the loading opening (350) of the vacuum chamber (310 ). 13. Устройство по п. 12, в котором по меньшей мере один экранирующий элемент (440) выполнен с возможностью отражения тепла.13. An apparatus according to claim 12, wherein at least one shielding element (440) is configured to reflect heat. 14. Устройство по п. 12 или 13, в котором по меньшей мере один экранирующий элемент (440) выполнен с возможностью перемещения посредством приводов (320) и/или синхронно с открытием и закрытием загрузочных клапанов (230, 250).14. A device according to claim 12 or 13, in which at least one shielding element (440) is movable by means of actuators (320) and / or synchronously with the opening and closing of the loading valves (230, 250). 15. Устройство по любому из пп. 8-14, дополнительно содержащее первый загрузочный клапан (230) между первым загрузочным шлюзом (220) и загрузочным отверстием вакуумной камеры (310).15. Device according to any one of paragraphs. 8-14, further comprising a first loading valve (230) between the first loading sluice (220) and the loading opening of the vacuum chamber (310). 16. Устройство по п. 15, дополнительно содержащее второй загрузочный клапан (250) между вторым загрузочным шлюзом (260) и загрузочным отверстием вакуумной камеры (310).16. The apparatus of claim 15, further comprising a second loading valve (250) between the second loading sluice (260) and the loading opening of the vacuum chamber (310). 17. Устройство по любому из пп. 1-16, дополнительно содержащее по меньшей мере один узел (180) анализатора остаточных газов, содержащий анализатор остаточных газов (RGA) и соединенный с первым (110) и/или вторым узлом (150) загрузочного шлюза и/или форлинией (630).17. Device according to any one of paragraphs. 1-16, further comprising at least one residual gas analyzer assembly (180), comprising a residual gas analyzer (RGA) and connected to the first (110) and / or second loading sluice assembly (150) and / or forlinia (630). 18. Устройство по любому из пп. 1-17, в котором реакционная камера (420) содержит по меньшей мере один съемный элемент (520, 520’) для направления потока.18. Device according to any one of paragraphs. 1-17, in which the reaction chamber (420) contains at least one removable element (520, 520 ') for directing the flow. 19. Устройство по любому из пп. 1-18, дополнительно содержащее узел (170) нагретых химических источников, соединенный с реакционной камерой.19. Device according to any one of paragraphs. 1-18, further comprising a heated chemical source assembly (170) coupled to the reaction chamber. 20. Устройство по любому из пп. 1-19, в котором вакуумная камера содержит линии впуска (510) химических источников, проходящие внутри вакуумной камеры (310).20. Device according to any one of paragraphs. 1-19, in which the vacuum chamber contains chemical source inlet lines (510) extending inside the vacuum chamber (310). 21. Устройство по любому из пп. 1-20, содержащее вращатель (1320), выполненный с возможностью вращения подложки или партии подложек в реакционной камере (420).21. Device according to any one of paragraphs. 1-20, comprising a rotator (1320) configured to rotate a substrate or batch of substrates in a reaction chamber (420). 22. Устройство по п. 17, дополнительно содержащее загрузочный модуль (1010) в виде интерфейсного модуля оборудования и/или загрузочного робота, соединенный с первым узлом (110) загрузочного шлюза.22. The device according to claim 17, further comprising a loading module (1010) in the form of an equipment interface module and / or loading robot connected to the first node (110) of the loading gateway. 23. Устройство по п. 17, которое выполнено с возможностью нагревания или охлаждения подложки или партии подложек в по меньшей мере одном из первого и второго узлов (110, 150) загрузочного шлюза.23. An apparatus according to claim 17, which is configured to heat or cool the substrate or batch of substrates in at least one of the first and second nodes (110, 150) of the loading gate. 24. Устройство по любому из пп. 8-23, которое выполнено с возможностью откачки загрузочного шлюза (220, 260) до давления ниже давления, применяемого в реакционной камере (420).24. Device according to any one of paragraphs. 8-23, which is configured to pump out the loading lock (220, 260) to a pressure below the pressure used in the reaction chamber (420). 25. Устройство по любому из пп. 8-24, которое выполнено с возможностью измерения влажности выхлопных газов реакционной камеры и/или количества продуктов реакции или побочного продукта, выходящих из реакционной камеры.25. Device according to any one of paragraphs. 8-24, which is configured to measure the moisture content of the exhaust gases from the reaction chamber and / or the amount of reaction products or by-product exiting the reaction chamber.
RU2020123297A 2020-07-14 2020-07-14 Atomic layer deposition (ald) device RU2752059C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020123297A RU2752059C1 (en) 2020-07-14 2020-07-14 Atomic layer deposition (ald) device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020123297A RU2752059C1 (en) 2020-07-14 2020-07-14 Atomic layer deposition (ald) device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019108360A Division RU2728189C1 (en) 2016-09-16 2016-09-16 Device and methods for atomic layer deposition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2752059C1 true RU2752059C1 (en) 2021-07-22

Family

ID=76989514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020123297A RU2752059C1 (en) 2020-07-14 2020-07-14 Atomic layer deposition (ald) device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2752059C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140087093A1 (en) * 2011-04-07 2014-03-27 Picosun Oy Deposition reactor with plasma source
RU2518845C2 (en) * 2008-08-01 2014-06-10 Пикосан Ой Atomic layer deposition apparatus and method of loading atomic layer deposition apparatus
US20150299859A1 (en) * 2012-11-23 2015-10-22 Picosun Oy Substrate loading in an ald reactor
RU2586956C2 (en) * 2011-11-22 2016-06-10 Пикосан Ой Atomic layer deposition reactor for processing batch of substrates and method of processing batch of substrates

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2518845C2 (en) * 2008-08-01 2014-06-10 Пикосан Ой Atomic layer deposition apparatus and method of loading atomic layer deposition apparatus
US20140087093A1 (en) * 2011-04-07 2014-03-27 Picosun Oy Deposition reactor with plasma source
RU2586956C2 (en) * 2011-11-22 2016-06-10 Пикосан Ой Atomic layer deposition reactor for processing batch of substrates and method of processing batch of substrates
US20150299859A1 (en) * 2012-11-23 2015-10-22 Picosun Oy Substrate loading in an ald reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2728189C1 (en) Device and methods for atomic layer deposition
JP2019529701A5 (en)
CN108074845B (en) Substrate processing apparatus, reaction tube, and method for manufacturing semiconductor device
EP1052309B1 (en) Apparatus for fabrication of thin films
KR101089977B1 (en) Film forming apparatus and method, gas supply device and storage medium
US7731797B2 (en) Substrate treating apparatus and semiconductor device manufacturing method
KR101664939B1 (en) Load lock device
US8277161B2 (en) Substrate processing apparatus and manufacturing method of a semiconductor device
US20070243317A1 (en) Thermal Processing System and Configurable Vertical Chamber
US20120083120A1 (en) Substrate processing apparatus and method of manufacturing a semiconductor device
JP2005533378A (en) Heat treatment apparatus and configurable vertical chamber
RU2752059C1 (en) Atomic layer deposition (ald) device
JP2014060327A (en) Substrate processing apparatus, substrate processing method, and manufacturing method of semiconductor device
KR102236013B1 (en) A apparatus for depositing the atomic layer
KR101444711B1 (en) Temperatute control system for substrate manufacturing apparatus
TWI777146B (en) Substrate processing apparatus, reaction tube, and manufacturing method of semiconductor device
CN115132560A (en) Reaction tube, processing apparatus, and method for manufacturing semiconductor device
JP6992156B2 (en) Manufacturing method of processing equipment, exhaust system, semiconductor equipment
JP6823575B2 (en) Manufacturing method for substrate processing equipment, reaction tubes and semiconductor equipment
KR101628786B1 (en) Apparatus and method for processing substrate
KR101570227B1 (en) Apparatus and method for processing substrate
JP7170692B2 (en) SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING METHOD AND PROGRAM
JP2003100621A (en) Substrate processing apparatus and method
JP2008103508A (en) Manufacturing method of semiconductor device
JPH03288426A (en) Heat treatment apparatus