TW202142733A - 反應器系統、抬升銷、及處理方法 - Google Patents

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陶德 羅伯特 鄧恩
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Abstract

本揭露係關於一種反應器系統，其可包含：由腔室側壁封閉的反應腔室；及設置於反應腔室中，介於反應腔室中所包含之反應空間與下部腔室空間之間的基座。基座可包含穿過基座設置的銷孔，使得銷孔與反應空間及下部腔室空間流體相通，且使得反應空間與下部腔室空間流體相通。可將一升降銷設置於銷孔中。升降銷可包含一銷體，銷體包含設置於銷體中之一銷孔道，銷孔道由銷孔道表面所界定，使得當升降銷設置於銷孔中時，反應空間與下部腔室空間流體相通。

Description

反應器系統、升降銷、及處理方法
本揭示大致係關於一種半導體加工或反應器系統，及特定言之係一種半導體反應器系統，及其中所含的組件，其防止材料沉積在例如反應器系統及/或基板的不期望位置上。
反應腔室可用來沉積各種材料層至半導體基板上。可將半導體置於反應腔室內部的基座上。基板及基座皆可經加熱至一所期望之基板溫度設定點。在一範例基板處理程序中，一或多個反應氣體可通過一已加熱之基板，使得材料薄膜沉積在基板表面上。在整個後續沉積、摻雜、微影、蝕刻及其他程序中，將這些層形成於積體電路中。
反應腔室通常以一單一腔室或一雙重腔室製成。在一雙重腔室配置中，兩個腔室可以一個腔室垂直置於第二腔室上方來定向，兩個腔室可例如藉由基座分隔。在包含雙重腔室之反應器系統的操作期間，不期望的污染物會累積於基板之底側（即鄰近基座之基板表面）上及/或將其塗覆（coat），及/或由於基板會於沉積製程期間彎曲，因而材料會累積於基板邊緣上。因此，需要用來防止沉積於基板之底側上，及於基板邊緣上之不期望材料累積的設備及方法。
提供本揭露內容來以簡化形式介紹一系列概念。此等概念在以下揭示內容之例示性具體例之詳細描述中加以進一步詳述。本揭露內容並不意欲鑑別所主張之標的之關鍵特徵或基本特徵，亦不意欲用以限制所主張之標的之範疇。
在一些具體例中，提供一種反應器系統。文中揭示之反應器系統可容許將基板安置於基座上及/或於基座上平坦化，以減小或防止於基板上的不期望材料沉積及/或沉積圖案。
在各種具體例中，反應器系統可包括由腔室側壁封閉的反應腔室，及設置於反應腔室中、介於反應腔室中所包含之反應空間與下部腔室空間之間的基座。基座可包含穿過基座設置的銷孔，使得銷孔與反應空間及下部腔室空間流體相通，且使得反應空間與下部腔室空間流體相通。可將一升降銷設置於銷孔中。升降銷可包含一銷體，銷體包含設置於銷體中之一銷孔道，銷孔道由銷孔道表面所界定，使得當升降銷設置於銷孔中時，反應空間與下部腔室空間流體相通。銷孔道可沿銷體之長度設置。在各種具體例中，銷孔道可線性地跨越（span）且平行於銷體所跨越之軸。
在各種具體例中，可設置升降銷，使得銷體之銷外表面鄰近於界定銷孔之銷孔表面設置。在各種具體例中，銷外表面可界定包含具有一缺失部分之幾何形狀的剖面形狀，其中銷孔道係缺失的部分。在各種具體例中，銷體可包含具有構成銷孔道之切除部分的圓柱形形狀，其中銷體進一步包含具有構成銷孔道之切除部分的圓形剖面，其中銷孔道包含於銷體之圓形剖面中的圓餅圖截塊形狀孔道。在各種具體例中，銷孔道可設置於銷體內，使得銷孔道表面形成封閉形狀。在各種具體例中，升降銷可包含位於銷體之頂端的銷頭，其中銷孔道可延伸穿過銷頭。銷頭可至少部分地設置於基座之銷孔中。銷頭可與基座形成至少一部分密封。在各種具體例中，升降銷可包含銷體的頂端，其中升降銷及基座可經配置以相對於彼此移動，使得升降銷體的頂端可以是能夠自基座的基板支撐表面突出。
在各種具體例中，反應器系統可進一步包含與下部腔室空間流體相通的真空源，其中真空源可藉由升降銷的銷孔道與反應腔室的反應空間流體相通。在各種具體例中，腔室側壁可鄰近基座的基座外側表面設置。在各種具體例中，反應器系統可更包括設置於腔室側壁與基座外側表面之間的空間，使得反應腔室的反應空間與下部腔室空間可經由空間流體相通。在各種具體例中，可限制於腔室側壁與基座外側表面之間的流體流動。
在各種具體例中，方法可包括於介於反應腔室之反應空間與反應腔室之下部腔室空間之間之反應器的反應腔室中產生壓差，其中反應空間及下部腔室空間藉由設置於反應腔室中之基座分隔，其中形成壓差導致下部腔室空間壓力低於反應空間壓力；及/或使流體通過設置於基座中之銷孔流動至下部腔室空間、及回應於產生壓差於反應空間與下部腔室空間之間跨越。可將一升降銷設置於銷孔中。升降銷可包含銷體，其中銷體可包含設置於銷體中之銷孔道，使得當升降銷設置於銷孔中時，反應空間經由銷孔道與下部腔室空間流體相通。
在各種具體例中，可將基板設置於基座之基板支撐表面上，其中基板支撐表面面向反應空間，且其中銷孔係穿過基板支撐表面設置。此方法可更包括回應於產生壓差在基板上產生朝向基板支撐表面的抽吸力、及使流體通過銷孔流動至下部腔室空間；及/或回應於在基板上產生抽吸力，將基板平坦地安置於基座支撐表面上。在各種具體例中，產生壓差可藉由流體耦接至下部腔室空間的真空源來完成。在各種具體例中，銷孔道可設置於銷體內且完全由銷體封閉。在各種具體例中，銷體可包含具有一缺失部分的剖面形狀，其中銷孔道可以是缺失的部分。
為了概述本揭示及相較於先前技藝所實現之優點，本揭示之某些目的及優點已描述於上文中。當然，應瞭解的是，可無須根據本揭露之任何具體實施例來達成所有此類目標或優點。因此，例如，熟悉本技術領域者將認識到，文中揭示之具體例可以實現或最佳化本文所教示或建議之一個優點或一組優點，而不一定實現本文可能教示或建議之其他目的或優點的方式來實施。
所有此等具體例皆意欲在本揭示之範疇內。熟悉技術人士將從已參照隨附圖式之某些具體例的下列詳細描述輕易明白這些及其他具體例，本揭示並未受限於任何所論述的特定具體例。
雖然在下文揭露某些具體例及實例，相關技術人士將瞭解本揭露延伸超出具體揭露的具體例及/或揭露用途及其明顯修改及均等物。因此，期望本揭露之範疇不應受限於文中所描述之特定具體例。
本文呈現的圖示並不意欲為任何特定材料、設備、結構或裝置的實際視圖，而僅係用於描述本揭示之具體例的呈現。
如本文所用，術語「基板」可指任何底層材料或可使用其或在其上可形成裝置、電路或膜之材料。
如本文中所使用，術語「原子層沉積」（atomic layer deposition，ALD）可指氣相沉積製程，其中沉積循環（較佳的係複數個接續的沉積循環）係在製程腔室中實施。一般而言，在各循環期間，前驅物係化學吸附至沉積表面（例如基板表面或先前沉積的下伏表面（underlying surface），諸如來自先前原子層沉積循環的材料），形成不易與額外前驅物起反應的單層（monolayer）或次單層（sub-monolayer）（亦即，自限制反應（self-limiting reaction））。其後，若有必要，可隨後將反應物（例如，另一前驅物或反應氣體）引入至製程腔室中，以用於在沉積表面上將經化學吸附之前驅物轉化為想要的材料。一般而言，此反應物能夠進一步與前驅物起反應。進一步地，亦可在各循環期間利用吹掃步驟，以從製程腔室移除過量前驅物、及/或在轉化經化學吸附之前驅物之後，從製程腔室移除過量反應物及/或反應副產物。進一步地，當使用前驅物組成物、反應性氣體、及吹掃（例如惰性載體）氣體的交替脈衝執行時，如本文中所使用之術語「原子層沉積」亦意指包括由相關術語指定的製程，諸如「化學氣相原子層沉積（chemical vapor atomic layer deposition）」、「原子層磊晶」（atomic layer epitaxy，ALE）、分子束磊晶（molecular beam epitaxy，MBE）、氣體源分子束磊晶（gas source MBE）、或有機金屬分子束磊晶（organometallic MBE）、及化學束磊晶（chemical beam epitaxy）。
如本文所使用，術語「化學氣相沉積」（chemical vapor deposition，CVD）可指其中基板暴露於一或多種揮發性前驅物之任何製程，前驅物在基板表面上反應及/或分解以產生所需沉積物。
本文中所使用之術語「膜」及「薄膜」可指藉由本文中所揭示方法而沉積之任何連續或不連續結構及材料。舉例而言，「膜」及「薄膜」可包括二維（2D）材料、奈米棒（nanorods）、奈米管（nanotubes）或奈米粒子（nanoparticles），或甚至部分或完全分子層（full molecular layers）或部分或完全原子層或原子及/或分子之團簇（clusters）。「膜」及「薄膜」可包含具有針孔（pinholes），但仍為至少部分連續之材料或層。
本文所使用之術語「污染物（contaminant）」可指設置於反應腔室中，可能影響設置於反應腔室中之基板純度之任何不期望之材料。術語「污染物」可指，但不限於，設置於反應腔室內的不合需要之沈積物、金屬及非金屬粒子、雜質及廢棄產品。
用於原子層沉積、化學氣相沉積、及/或類似者之反應器系統可用於各種應用，包括於基板表面上沉積及蝕刻材料。在各種具體例中，反應器系統50可包括反應腔室4、於加工期間固持基板30的基座6、將一或多種反應物分佈至基板30之表面的流體分佈系統8（例如，噴淋頭）、一或多個反應物源10、12、及/或載體及/或吹掃氣體源14（其經由管線16至20及閥或控制器22至26流體耦接至反應腔室4）。系統50亦可包括流體耦接至反應腔室4的真空源28。
轉向第2A圖及第2B圖，本揭示之具體例可包括可經利用來於反應器100內加工基板的反應器系統及方法。在各種具體例中，反應器100可包括用來加工基板的反應腔室110。在各種具體例中，反應腔室110可包括反應空間112（即上部腔室），其可經配置來加工一或多個基板、及/或下部腔室空間114（即下部腔室）。下部腔室空間114可經配置來自反應腔室裝載及卸載基板、及/或於下部腔室空間114與反應空間112之間提供一壓差。
在各種具體例中，反應空間112及下部腔室空間114可經設置於反應腔室110中之基座130分隔。在各種具體例中，反應空間112及下部腔室空間114可彼此實質上地流體分開或隔離（isolated）。舉例來說，基座130可藉由於基座130與鄰近基座130之基座外側表面132設置之反應腔室110之腔室側壁111之間產生至少一部分密封（即至少限制流體流動），來流體分隔反應空間112與下部腔室空間114。換言之，可使介於基座130與腔室側壁111之間的空間108減至最小或消除，以致於基座130與腔室側壁111之間存在極少或沒有流體移動。
在各種具體例中，為阻止或減少於基座130與腔室側壁111之間的流體流動，一或多個密封元件（例如，密封元件129）可自基座130（例如，自基座外側表面132）及/或自反應腔室110之腔室側壁111向另一者延伸，從而於基座130與腔室側壁111之間產生至少一部分密封（即限制或阻止流體流動）。可能需要反應空間112自下部腔室空間114的至少部分密封，來阻止或減少於加工基板150中所利用之前驅物氣體及/或其他流體進入及/或接觸反應腔室110之下部腔室空間114。舉例而言，經利用來在反應空間中加工基板之前驅物氣體可包含，腐蝕性沉積前驅物，其可接觸下部腔室空間114，從而產生不需要之沉積物、污染物、粒子，這些不需要之沉積物、污染物、粒子繼而可被重導引至反應空間112中，藉此向設置於反應空間中之基板提供一污染源。
在各種具體例中，儘管於基座130與反應腔室110之腔室側壁111之間延伸的密封元件129、及/或藉由基座130與反應腔室110之腔室側壁111間之直接接觸所形成的至少部分密封可限制或實質地阻止反應空間112與下部腔室空間114之間通過空間108的流體相通，但仍可能有少量的前驅物氣體經由擴散進入下部腔室空間114，其可於反應器系統之反應腔室的下部腔室中造成可能的腐蝕、不期望的沉積及污染物。
在各種具體例中，基座130可包含一或多個銷孔137。各銷孔137可自基座130之頂表面（例如，其上可設置用來加工之基板150的基板支撐表面135）至基座130之底表面136跨越穿過基座130。基座頂表面（例如，基板支撐表面135）可以是鄰近反應腔室110之反應空間112之基座130的表面。基座底表面136可以是鄰近反應腔室110之下部腔室空間114之基座130的表面。若沒有升降銷設置於銷孔137中，則反應空間112及下部腔室空間114可藉由銷孔137彼此流體相通。換言之，銷孔137可與反應空間112及下部腔室空間114流體相通。
可將升降銷200（或其他類似物體）設置於各銷孔137中。額外參考第3圖至第11圖，升降銷300（描繪於第2A圖及第2B圖中之升降銷200的一實例）可包含升降銷體350，其經配置以當設置於銷孔337中時，跨越銷孔337（第2A圖及第2B圖中銷孔137的一實例）的至少一部分。銷體350可包含與銷孔337之剖面形狀互補的剖面形狀（在垂直於銷體350之長度的剖面中）。銷體350可由銷外表面370界定。當將升降銷300設置於銷孔337中時，銷外表面370的至少一部分係鄰接於界定銷孔337的銷孔表面339設置。在各種具體例中，銷外表面370可與銷孔表面339形成至少部分密封，以致極少或沒有流體（例如，液體或氣體）可於銷外表面370與相接觸的銷孔表面339之間通過。
在各種具體例中，升降銷300可包含與銷底端390相對的銷頂端310，其中銷體350（及銷長度）跨越其間。升降銷300之銷頂端310可包含銷頭320。銷頭320可以是與銷體350相比擬的任何適當形狀。在各種具體例中，銷頭320可包含與銷體350之剖面形狀相同的剖面形狀（在垂直於銷體350之長度的剖面中）。在各種具體例中，銷頭320可包含一剖面形狀（在垂直於銷體350之長度的剖面中），其包含較銷體350之剖面形狀大或小的表面積。
在其中銷頭320包含較銷體350之剖面形狀大之表面積的具體例中，其中設置升降銷300之銷孔337可包含具有與銷頭320互補之剖面形狀的銷頭孔338。銷頭320可由銷頭外表面322界定。當升降銷300設置於銷孔337中時，銷頭外表面322可鄰接於界定銷頭孔338的銷孔表面339而設置。在各種具體例中，銷頭外表面322可與銷頭孔338之銷孔表面339形成至少部分密封（即限制銷頭320與銷孔表面339之間的流體流動），及/或銷頭320的突出部分326可與銷孔表面339的互補部分形成至少部分密封，以致極少或沒有流體（例如，液體或氣體）可於銷頭320與銷孔337的銷頭孔338之間通過。
在各種具體例中，升降銷300可包含銷頂端310的銷頂部表面315。銷頂部表面315可以是銷頭320的一部分。銷頂部表面315可包含任何適當形狀。舉例來說，銷頂部表面315可包含平坦、內凹、或外凸形狀。在各種具體例中，銷頂部表面315可經配置以接觸基板150，來相對於基座130移動基板150。舉例來說，升降銷300可使基板150相對於基座130向上或向下移動（即增加或減小基板150與基座130之間的空間）。
在各種具體例中，升降銷300可包含介於來自銷頭320與其餘銷體350之剖面積變化差之間的銷凹部331。在各種具體例中，在此等尺寸之間可不存在空間或凹部。
如所論述，基板150及基座130可相對於彼此移動。舉例來說，在各種具體例中，一或多個升降銷300（或繪示於第2A圖及第2B圖中之升降銷200）可經配置以容許基板150自基座130分開，及容許基板150經放置成與基座130接觸（即由其支撐）。在各種具體例中，基座130可例如經由基座升降器104向上或向下移動，以致基座130相對於基板150移動。在各種具體例中，升降銷200（或第3圖至第11圖之300）可例如經由升降銷升降器/平台202向上或向下移動，以致基板150相對於130基座移動。在各種具體例中，基座130及/或升降銷200（或第3圖至第11圖之300）可在另一者移動的同時靜止。在各種具體例中，基座130及/或升降銷200可經配置以相對於另一者移動。
在各種具體例中，反應器系統可包含基座（例如，基座130），其包括三個銷孔（例如，銷孔137）（或任何適宜數目的銷孔）與設置於各銷孔中之對應的升降銷（例如，升降銷300）。銷孔可在基板支撐表面135上或在整個基板支撐表面135上以任何適宜圖案間隔（例如，在基板支撐表面135上的周邊中等距離地間隔，以橫越基板支撐表面135的圖案、及/或類似者）。升降銷可相對於基座（例如，相對於基板支撐表面）一致地向上及向下移動，以升高及降低基板（例如，基板150）。舉例來說，基板可經升高至反應空間（例如，反應空間112）內的加工位置（即升高位置）（例如，第2B圖中顯示的加工位置106）中及/或降低至負載位置（即下部位置）（例如，於第2A圖中顯示的負載位置103）。在各種具體例中，升降銷可在基座保持靜止的同時移動，或升降銷在基座移動的同時保持靜止，以相對於基座升高及降低基板。在各種具體例中，可移動升降銷及基座以相對於基座升高及降低基板。
在各種具體例中，升降銷200（或第3圖至第11圖之300）可有助於自反應腔室110移除基板150，否則其會由於例如，基板150與基座130之間的靜摩擦，而黏著至基座130。升降銷200（或第3圖至第11圖之300）可有利於藉由相對於另一者移動的升降銷200及/或基座130，來自基座130分離基板150。
在各種具體例中，基板150可直接設置於用來加工之基座130的頂部上（例如，於基座130之基板支撐表面135上）。在各種具體例中，可將基座130之頂部表面設置在與基板支撐表面135相同的平面上。在各種具體例中，基板支撐表面135可凹陷至基座130中，以致於基座130之頂部表面中存在一凹部。構成基板支撐表面135的凹部可包括使基板150高度之至少一部分設置於凹部中的高度。凹部可包括當將基板150設置於基板支撐表面135上及凹部內時，使基板150之頂部表面與基座130之頂部表面齊平的高度。
在各種具體例中，為自反應腔室110負載及/或卸載基板150，可將基板設置於升降銷200（或第3圖至第11圖之300）上（例如，於銷頂部表面315上）。將基板130設置於升降銷200（或第3圖至第11圖之300）上可有助於自反應腔室110負載或卸載基板150（例如，藉由腔室側壁111中之開口98）。
在各種具體例中，一旦將基板150設置於升降銷200上，則基板130可自負載位置103移動至加工位置106，於移動期間接收基板150。在具體例中，升降銷200的銷頂端及/或銷頭（例如，銷頭320）可經銷孔137（第3圖中之銷孔337）接收，及因此，基板150可直接接觸基座130。在各種具體例中，升降銷200的銷頭可經與銷頭320之突出部分326互補之銷孔337及/或銷頭孔338的一部分支撐。因此，升降銷200可隨基座130移動至加工位置106，升降銷200設置於銷孔137中使得銷頂端（例如，升降銷300的銷頂端310）與基板支撐表面135齊平及/或在其下方。
在各種具體例中，一旦將基板150設置於升降銷200上，則升降銷200可向下移動至基座130中，使得基板150經基座130接收（即使得基板150安置於基板支撐表面135上）。作為回應，銷頂端（例如，升降銷300的銷頂端310）可與基板支撐表面135齊平及/或在其下方。基板150可隨後於反應腔室內加工。
在各種具體例中，一或多個升降銷可包含沿升降銷之長度設置於銷體中的孔道（即空隙部分）。銷孔道可跨越升降銷之長度，以致當升降銷設置於基座中之各別銷孔中時，反應腔室的反應空間及下部腔室空間皆可與銷孔道流體相通。因此，當升降銷設置於其各別銷孔中時，銷孔道可容許於反應空間與下部腔室空間之間的流體相通。在各種具體例中，銷孔道可線性地跨越且平行於銷體所跨越之軸。在各種具體例中，銷孔道可於銷頂端與銷底端之間，以任何適當配置（例如，以非線性、不平行於銷體之跨越、以迂迴、螺旋形、或任何其他期望配置之路徑）跨越。在各種具體例中，銷孔道可自銷頂端朝銷底端充分地跨越，以致當將升降銷設置於其在基座中之各別銷孔中，及將基板設置於基座上且與其接觸時，反應空間及下部腔室空間經由銷孔道流體相通。在各種具體例中，銷孔道可自銷頂端（例如，銷頂端310）跨越至銷底端（例如，銷底端390）或於銷頂端與銷底端之間的一些位置跨越。
在其中升降銷包含銷頭，且如第3圖至第11圖中所繪示之具體例中，銷孔道340延伸穿過銷頭320至銷頂端310。
銷孔道可包含任何適當配置。舉例來說，升降銷300可包含由銷孔道表面342所界定的銷孔道340。在其中銷孔道未完全封閉於升降銷之銷體內，諸如銷孔道340未完全封閉於銷體350內的具體例中，銷孔道表面（例如，銷孔道表面342）可不形成封閉形狀。
在各種具體例中，銷外表面350可界定銷體350的封閉剖面形狀，不管銷外表面370是否實際形成封閉的剖面形狀。舉例來說，如第3圖-11中所描繪，銷體350界定一圓形剖面形狀，但銷外表面370由於銷孔道340而未實際形成封閉的圓形剖面形狀。然而，將銷外表面370外插至銷體350中之空隙（即銷孔道340）中輕易地容許確定由銷外表面370所界定之銷體350的剖面形狀為圓形。因此，在其中銷孔道未封閉於升降銷之銷體內，諸如銷孔道342未完全封閉於銷體350內的具體例中，銷外表面（銷外表面370）可界定銷體的剖面形狀（例如，幾何形狀），以致銷孔道（例如，銷孔道342）係一塊缺失的形狀。如第3圖至第11圖中所描繪，銷體350可以是具有切除部分（銷孔道340）的圓柱形，且可包含具有切除部分（銷孔道340）的圓形剖面形狀（自銷外表面370的路徑外插），且銷孔道340可以是圓餅圖截塊形狀。銷體可包含任何適當的剖面形狀，且銷孔道可包含任何適當的剖面形狀（例如，矩形、方形、三角形、圓形、橢圓形、及/或類似者）。
在各種具體例中，銷孔道可完全封閉於銷體內。在具體例中，孔道外表面將形成封閉形狀。在具體例中，銷孔道可包含任何剖面適當形狀（例如，矩形、方形、三角形、圓形、橢圓形、及或類似者）。
在各種具體例中，銷孔道可包含銷體的任何適當部分。舉例來說，如第3圖至第11圖中所描繪，銷孔道340可包含銷體350的四分之一（或銷體350之剖面形狀的四分之一）。在各種具體例中，銷孔道可包含銷體的三分之一、五分之一、六分之一、八分之一、十分之一、或一半、或介於六分之一或八分之一或十分之一與一半之間。在各種具體例中，銷體可包含多個銷孔道，從而導致當將升降銷設置於基座中之其各別銷孔中時，反應空間及下部腔室空間流體相通。在各種具體例中，銷孔道可包含由銷體所封閉的形狀，其包含具有銷體之剖面形狀的同心剖面形狀。在各種具體例中，銷孔道可包含設置於銷體中之任何適當位置中之由銷體所封閉的形狀。
升降銷300可包含任何適當材料，例如，鋼、鋁、鋁合金、陶瓷材料（例如，碳化矽）、及/或類似物。
於基板加工期間（例如，於原子層沉積、化學氣相沉積（CVD）、及/或類似者期間），基板可向上彎曲（即基板之外部邊緣可相對於基板的中間區域移動離開基座的基板支撐表面）。此例如，由於基板之邊緣可更靠近流體分佈系統（例如，噴淋頭），而會導致相對於基板之中間將更多材料沉積於基板之邊緣上。然而，可能需要跨越基板表面的均勻材料分佈。此外，基板彎曲可導致在高起基板邊緣下方在基板底側上的不期望材料沉積。
為避免不期望的更多材料累積於基板邊緣上及由基板彎曲所引起的底側沉積，文中論述的系統及方法可能需要將基板安置於基座之基板支撐表面上，來以抗衡基板彎曲的方式進行基板加工。換言之，文中之系統及方法可將基板實質上平坦地安置於基座之基板支撐表面上，使得基板邊緣不向上彎曲，而更靠近化學分佈系統，且基板底側不暴露至反應空間（即基板底側，包括於基板邊緣上，係安置於基座之基板支撐表面上）。
另外參照第12圖，其說明根據各種具體例用來於反應腔室中加工基板的方法1200。亦應明瞭可將本揭露之具體例利用於經配置用於大量沉積製程（包含但不限於，原子層沉積、化學氣相沉積、金屬有機化學氣相沉積（metalorganic chemical vapor deposition，MOCVD）、分子束磊晶（MBE）、及物理氣相沉積（physical vapor deposition，PVD）的反應腔室中。本揭露之具體例也可利用於經配置用來利用一反應性前驅物加工基板的反應腔室中，其亦可包含蝕刻製程，例如，舉例而言，反應性離子蝕刻（reactive ion etching，RIE）、感應耦接電漿蝕刻（inductively coupled plasma etching，ICP）、及電子迴旋共振蝕刻（electron cyclotron resonance etching，ECR）。
在各種具體例中，參照第2A圖至第11圖，可將基板150設置於反應腔室110中（步驟1202）。在各種具體例中，可將基板150直接設置於基座130之基板支撐表面135上。在各種具體例中，可將基板150設置於自基座130之基板支撐表面135突出之升降銷200（或第3圖至第11圖之300）上。在具體例中，升降銷200及/或基座130可相對於另一者移動，以致銷頂端310與基座130之基板支撐表面135齊平或低於基板支撐表面135（即銷頂端310係設置於基座130內），使得直接將基板150設置於基板支撐表面135上並與其接觸。在各種具體例中，升降銷200可接收基板150，基座130可在升降銷200保持靜止的同時向上移動，使得升降銷200凹陷至基座130及銷孔137中，及基座130將基板150接收於基板支撐表面135上及將基座130設置於反應空間112中的加工位置106中。
在各種具體例中，基板150可於加工期間彎曲，使得基板150之外部邊緣（即當將基板150設置於基座130上時更接近腔室側壁111之基板150的部分）更接近化學分佈系統（例如，噴淋頭180），材料可自化學分佈系統施加至基板150。不受限於理論，彎曲可以是由位於基板150上之沉積層中的化合物接觸，因此向上（朝向噴淋頭180）拉引基板150之側面所引起。因此，為於後續加工（例如，沉積額外化學層）之前及/或期間將基板150弄平，可能需要將（例如，經弄平的）基板150安置於基座130的基板支撐表面135上。
在各種具體例中，可於反應空間112與下部腔室空間114之間產生一壓差（步驟1204）。真空源（例如，真空源92及/或輔助泵94，其可以是第1圖中之真空泵28的一實例）可與下部腔室空間114流體相通。真空源可使流體流出下部腔室空間114及流出反應腔室110，從而減小其中之壓力。在真空源使流體流出下部腔室空間114的同時，反應空間112中之壓力可保持相同，或以低於下部腔室空間114中之壓力的速率減小。
基座130可包含自基板支撐表面135穿越至基板130至基座底部表面136（或至少其間之一部分）的至少一銷孔137，其各具有設置於其中之升降銷200/300。一或多個升降銷可包含至少一跨越銷體350之長度的銷孔道340。如文中所論述，銷孔道340可跨越銷體350的任何適當長度，以致當將升降銷300設置於基座130之銷孔137中，且銷頂端310與基板支撐表面135齊平或位於其下方時，反應空間112及下部腔室空間114可藉由銷孔137及銷孔道340流體相通。舉例來說，銷孔道340可自銷頂端310跨越至銷底端390。作為另一實例，銷孔道340可自銷頂端310向下跨越銷體350之長度，以致包含銷孔道340之銷體350的長度大於介於反應空間112與下部腔室空間114之間之基座130（及反應器100之任何其他組件）的厚度。作為另一實例，銷孔道340可自銷頂端310向下跨越銷體350之長度，以致包含銷孔道340之銷體350的長度大於當升降銷300安置於其各別銷孔337中時，設置在介於反應空間112與下部腔室空間114間之基座130（及反應器100之任何其他組件）中之銷體350的長度。
回應於在反應空間112與下部腔室空間114之間產生壓差（即反應空間112具有較下部腔室空間114高之壓力），流體可自反應空間112流動至下部腔室空間114，例如，通過基座130中之銷孔及通過設置於銷孔中之升降銷中的銷孔道（步驟1206）。舉例來說，流體可通過銷孔137及通過銷孔道340自反應空間112流動至下部腔室空間114。由於可將基板150設置於基板支撐表面135上及銷孔137上方，因此通過銷孔137及銷孔道340自反應空間112流動至下部腔室空間114之流體可在鄰近銷孔137之位置的基板150上施加抽吸力。抽吸力可以是朝向基板支撐表面135及下部腔室空間114。因此，施加至基板150之抽吸力可將基板150弄平，或將其安置於基座130之基板支撐表面135上（步驟1208）。在各種具體例中，銷孔137可鄰近於基板150之外部邊緣（可能易於彎曲之邊緣）設置，以將基板150之外部邊緣平坦地向下拉引至基座130之基板支撐表面135上。因此，基板150之底側不再可暴露至經由例如，噴淋頭180施加之材料的不期望沉積，且基板150的外部邊緣由於相對於基板150之中間部分更靠近噴淋頭180，而不可暴露至更多的材料沉積。
在各種具體例中，通過銷孔137的抽吸力導致其中之壓力（例如，當銷安置於銷孔337內時，包括於位在銷頂端310上方之銷孔337的一部分中）、及在基板150下方之壓力低於反應空間112之壓力。因此，將基板150安置或弄平至基板支撐表面135上可於銷孔137上方、及於基板150與基板支撐表面135之間產生至少部分密封，使得於沉積循環期間施加的材料不可在基板150下方（即在基板150與基板支撐表面135之間）輕易地移動，從而限制或防止基板150之底側及下部腔室空間114的不期望污染。此一（部分）密封亦阻止基板150於基板支撐表面135上移動。
在各種具體例中，用來將基板150安置或弄平於基板支撐表面135上之方法1200的步驟（例如，步驟1204至1208）可於整個基板加工中、及/或於任何適當時間及以任何適當方式施行。舉例來說，用來將基板150安置於基板支撐表面135上之步驟可於沉積循環之前、期間、及/或之間連續地進行。作為另一實例，用來將基板150安置於基板支撐表面135上之步驟可於各沉積循環之前及/或期間進行（即於藉由噴淋頭180各次施加材料之前及/或於整個施加過程中，在沉積循環之間在乾燥/烘烤期間中斷以於基板150上形成所得層 ）。
在各種具體例中，可於基板150上進行沉積循環，直至將期望厚度之期望的化學層系統設置於基板150上為止。作為回應，可將基板150自反應腔室110移除。為此，可使基座130及/或升降銷200相對於彼此移動。舉例來說，基座130可於反應腔室110中相對於升降銷200向下移動，及/或升降銷200可於反應腔室110中相對於基座130向上移動。因此，基板150可藉由升降銷200提升離開基座130之基板支撐表面135，其可有利於自反應腔室110的基板150移除。
雖然本文提出本揭示之例示性具體例，但應理解本揭示並未因此受限。例如，雖然連同各種特定配置來描述反應器系統，本揭露不一定受限於這些實例。在不偏離本揭露之精神及範疇的情況下，可對本文提出的系統及方法作出各種修改、變化、及增強。
本揭示之標的包括本文中所揭示之各種系統、組件、及配置、以及其他特徵、功能、動作、及/或性質的所有新穎及非顯而易見的組合及子組合以及其等之任何及所有均等物。
4:反應腔室 6:基座 8:流體分佈系統 10:反應物源 12:反應物源 14:吹掃氣體源 16:管線 18:管線 20:管線 22:閥或控制器 24:閥或控制器 26:閥或控制器 28:真空源 30:基板 50:反應器系統 92:真空源 94:輔助泵 98:開口 100:反應器 103:負載位置 104:基座升降器 106:加工位置 108:空間 110:反應腔室 111:腔室側壁 112:反應空間 114:下部腔室空間 129:密封元件 130:基座 132:基座外側表面 135:基板支撐表面 136:基座底表面 137:銷孔 150:基板 180:噴淋頭 200:升降銷 202:平台 300:升降銷 310:銷頂端 315:銷頂部表面 320:銷頭 322:銷頭外表面 326:突出部分 331:銷凹部 337:銷孔 338:銷頭孔 339:銷孔表面 340:銷孔道 342:銷孔道表面 350:升降銷體 370:銷外表面 390:銷底端
儘管本說明書以特別指出且明確主張被視為本揭示之具體例的申請專利範圍作結，但在結合附圖閱讀時可自本揭示之具體例之某些實例的描述更容易地確定本揭示之具體例的優點。各圖式中具有相似元件編號的元件係意欲相同。
第1圖係根據各種具體例之一例示性反應器系統的示意圖；
第2A圖係根據各種具體例具有設置於下部位置中之基座之一例示性反應腔室的示意圖；
第2B圖係根據各種具體例具有設置於高起位置中之基座之一例示性反應腔室的示意圖；
第3圖繪示根據各種具體例包含設置於基座中之孔道之升降銷的立體圖；
第4圖繪示根據各種具體例之孔道式升降銷的頂視立體圖；
第5圖繪示根據各種具體例之孔道式升降銷的底視立體圖；
第6圖繪示根據各種具體例之孔道式升降銷的前視圖；
第7圖繪示根據各種具體例之孔道式升降銷的後視圖；
第8圖繪示根據各種具體例之孔道式升降銷的右側視圖；
第9圖繪示根據各種具體例之孔道式升降銷的左側視圖；
第10圖繪示根據各種具體例之孔道式升降銷的頂視圖；
第11圖繪示根據各種具體例之孔道式升降銷的底視圖；及
第12圖說明根據各種具體例用來於反應器系統中加工基板之方法。
112:反應空間
114:下部腔室空間
130:基座
300:升降銷
320:銷頭
326:突出部分
331:銷凹部
337:銷孔
338:銷頭孔
339:銷孔表面
340:銷孔道
342:銷孔道表面
350:升降銷體
370:銷外表面

Claims (20)

  1. 一種反應器系統，包括： 一反應腔室，由一腔室側壁所封閉； 一基座，設置於該反應腔室中，其中該基座係設置於該反應腔室中所包括之一反應空間與一下部腔室空間之間， 其中該基座包括穿過該基座設置的一銷孔，使得該銷孔與該反應空間及該下部腔室空間流體相通，且使得該反應空間與該下部腔室空間流體相通；以及 一升降銷，設置於該銷孔中，其中該升降銷包括一銷體，其中該銷體包括設置於該銷體中由一銷孔道表面所界定之一銷孔道，使得當該升降銷設置於該銷孔中時，該反應空間與該下部腔室空間流體相通。
  2. 如請求項1之反應器系統，其中該升降銷係經設置使得該銷體的一銷外表面係鄰接於界定該銷孔的一銷孔表面而設置。
  3. 如請求項1之反應器系統，其中該銷體包括具有構成該銷孔道之一切除部分的圓柱形狀，其中該銷體更包括具有構成該銷孔道之該切除部分的一圓形剖面，其中該銷孔道包括於該銷體之該圓形剖面中的一圓餅圖截塊形狀孔道。
  4. 如請求項1之反應器系統，其中該銷孔道係設置於該銷體內，使得該銷孔道表面形成一封閉形狀。
  5. 如請求項1之反應器系統，更包括與該下部腔室空間流體相通的一真空源，其中該真空源係藉由該升降銷的該銷孔道與該反應腔室的該反應空間流體相通。
  6. 如請求項1之反應器系統，其中該升降銷包括位於該銷體之一頂端的一銷頭，其中該銷孔道延伸通過該銷頭，其中該銷頭係至少部分地設置於該基座之該銷孔中，其中該銷頭與該基座形成至少部分密封。
  7. 如請求項1之反應器系統，其中該腔室側壁係鄰近該基座之一基座外側表面而設置。
  8. 如請求項7之反應器系統，更包括設置於該腔室側壁與該基座外側表面之間的一空間，使得該反應腔室之該反應空間及該下部腔室空間經由該空間流體相通。
  9. 如請求項7之反應器系統，其中流體流動受限於該腔室側壁與該基座外側表面之間。
  10. 如請求項1之反應器系統，其中該升降銷包括該銷體的一頂端，其中該升降銷及該基座係經配置以相對於彼此移動，使得該升降銷體的該頂端能夠自該基座的一基板支撐表面突出。
  11. 一種升降銷，經配置以設置於一反應器系統中所包括之一基座中，包括： 一銷體，由一銷外表面所界定，其中該銷體包括一銷孔道，為由一銷孔道表面所界定而延伸該銷體之一長度。
  12. 如請求項11之升降銷，其中該銷孔道係設置於該銷體內，使得該銷孔道表面形成一封閉形狀。
  13. 如請求項11之升降銷，其中該銷孔道線性地跨越且平行於該銷體所跨越之一軸。
  14. 如請求項11之升降銷，其中該銷外表面界定包括具有一缺失部分之一幾何形狀的一剖面形狀，其中該銷孔道係該缺失部分。
  15. 如請求項11之升降銷，更包括位於該銷體之一頂端的一銷頭，其中該銷孔道延伸通過該銷頭。
  16. 一種處理方法，包括： 於介於一反應腔室之一反應空間與該反應腔室之一下部腔室空間之間之一反應器的該反應腔室中產生一壓差，其中該反應空間及該下部腔室空間藉由設置於該反應腔室中之一基座分隔， 其中該形成該壓差導致一下部腔室空間壓力低於一反應空間壓力；以及 使一流體通過設置於該基座中之一銷孔流動至該下部腔室空間，且回應於該產生該壓差而跨越於該反應空間與該下部腔室空間之間， 其中一升降銷設置於該銷孔中，其中該升降銷包括一銷體，其中該銷體包括設置於該銷體中之一銷孔道，使得當該升降銷設置於該銷孔中時，該反應空間與該下部腔室空間經由該銷孔道流體相通。
  17. 如請求項16之處理方法，其中將一基板設置於該基座之一基板支撐表面上，其中該基板支撐表面面向該反應空間，其中該銷孔係穿過該基板支撐表面而設置，其中該方法更包括： 回應於該產生該壓差，在該基板上產生朝向該基板支撐表面的一抽吸力，且使該流體通過該銷孔自該反應空間流動至該下部腔室空間；以及 回應於在該基板上產生該抽吸力，而將該基板平坦地安置於該基座支撐表面上。
  18. 如請求項16之處理方法，其中該產生該壓差係藉由流體耦接至該下部腔室空間的一真空源來完成。
  19. 如請求項16之處理方法，其中該銷孔道係設置於該銷體內且完全由該銷體封閉。
  20. 如請求項16之處理方法，其中該銷體包括具有一缺失部分的一剖面形狀，其中該銷孔道係該缺失部分。
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