TWI762931B - 基板背側保護技術 - Google Patents

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尼可拉斯 荷蒙
朱哈娜 寇斯特摩
馬可 普達斯
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芬蘭商皮寇桑公司
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Abstract

一種基板處理裝置，該基板處理裝置包含：一基座，其具有一支撐界面以收納一基板；一支撐部分，其具有一支撐界面；一移動配置，其用於移動該基座以使該基板與該支撐部分之該支撐界面接觸，及用於進一步移動該基座以使該基板脫離該基座之該支撐界面；及一入口，其提供至該基板與該支撐部分之間的一空間內之一保護性流體流，及一種相關方法。

Description

基板背側保護技術
本發明大體係關於基板處理方法及裝置，特別是，係關於化學沈積方法及沈積反應器。更特定言之，但不排他，本發明係關於原子層沈積(ALD)反應器。
此章節說明有用背景資訊，而未承認到代表目前技術水平的本文中描述之任何技術。
對於某些應用，極度重要的是，使由不當粒子對基板之污染最小化。舉例而言，對使用之輻射透明或反射性之遮罩可對其表面上之不當粒子高度敏感。
因此，本發明之實施例之一目標為提供一種具有不當粒子之最小化的粒子產生之方法及裝置，或至少提供對現有技術之一替代方案。本發明之實施例之再一目標為防止在一或多個基板上之背側生長。
根據本發明之一第一實例態樣，提供一種在一基板處理裝置中之方法，包含：藉由一基座之一支撐界面收納一基板；移動該基座以使該基板與一支撐部分之一支撐界面接觸；進一步移動該基座以使該基板脫離該基座之該支撐界面；以及 引起至該基板與該支撐部分之間的一空間內之一保護性流體流。
在某些實施例中，該基板處理裝置為一沈積反應器。在某些實施例中，該基板處理裝置為一真空沈積反應器。在某些實施例中，該基板處理裝置為一清潔裝置。在某些實施例中，該基板處理裝置為一蝕刻裝置。在某些實施例中，該基板處理裝置為一沈積反應器，其經組配以對基板表面執行依序自飽和表面反應。在某些實施例中，該基板處理裝置為一原子層沈積ALD反應器。在某些實施例中，該基板處理裝置為一分子層沈積MLD反應器。在某些實施例中，該基板處理裝置為一電漿增強型原子層沈積PEALD反應器。在某些實施例中，該基板處理裝置為一光增強型原子層沈積反應器，例如，藉由UV光增強(UV-ALD)。在某些實施例中，該基板處理裝置在真空中操作。在該裝置之不同部分中，真空之品質可不同。
在某些實施例中，該基座之該支撐界面自一末端執行器收納該基板。在某些實施例中，該末端執行器經由一負載鎖操作。在某些實施例中，該基座在一反應室中收納該基板。在某些實施例中，該末端執行器藉由一水平移動使該基板至該基座之該支撐界面之頂部上。在某些實施例中，該末端執行器使該基板自一側至該基座之該支撐界面之頂部上。在某些實施例中，該基座之該支撐界面經垂直移動以接觸該基板，且自該末端執行器脫離(提升)該基板。在某些實施例中，該末端執行器隨後自該基板下方被拉離。
在某些實施例中，該基板經降低以藉由一致動機器人之垂直運動與一基座接觸。
在某些實施例中，該基座之該支撐界面攜載該基板。在某些實施例中，該基座之該支撐界面經降低直至該基板接觸一支撐部分之一支撐界面。在某些實施例中，該支撐部分為一基底部分或底部部分。在某些實施例中，該支撐部分為一夾盤。
在某些實施例中，該基座之該支撐界面經進一步降低，從而使該基板脫離該基座之該支撐界面且在該支撐部分之該支撐界面上留下該基板。
在某些實施例中，該基座之該支撐界面之該降低係藉由整體降低該基座來實行。在某些實施例中，該支撐部分包含凹穴以收納該降低之基座或該降低之基座之部分。在某些實施例中，該支撐部分包含在該基板之相對側(亦即，在左側及右側上)處的一凹穴。
在某些實施例中，該支撐部分之大體形狀(水平橫截面形狀)適於該基板之形狀(例如，矩形、圓形、圓柱形)。
在某些實施例中，該基座附接至一反應室蓋。在某些實施例中，該基座(及其支撐界面)之該移動係藉由移動附接至其之該反應室蓋實行。
在某些實施例中，提供一種具有一開口之可垂直移動框架部分。在某些實施例中，該框架部分具備在其尺寸上小於保留用於該基板之區域的一開口。換言之，該框架部分為關於該基板的一向內延伸之框架部分。在某些實施例中，該框架部分具有在該基板表面或兩個表面(頂表面及底表面)之層面下方延伸的邊緣。
在某些實施例中，在該框架部分與該基板之間提供一間隙(第一間隙)。在某些實施例中，在該框架部分經降低至該基板上，從而在其間留下該第一間隙。在某些實施例中，該間隙緊密，使得其僅允許具有一水平分量之流體穿過。在某些實施例中，該框架部分包含具有一圓或圓形橫截面之一邊緣。在某些實施例中，此為提供至少部分抵靠該基板或該基板之一邊緣(或銳邊緣)之一圓或圓形邊緣。
在某些實施例中，該框架部分附接至該基座或該框架部分形成該基座之部分。在某些實施例中，該框架部分附接至該反應室蓋，或該框架部分與該基座之組合附接至該反應室蓋。在某些實施例中，該框架部分之該垂直移 動(例如，降低)係藉由降低該反應室蓋實行。在某些實施例中，該基座、該框架部分及該反應室蓋形成一整體，其可作為一整體垂直移動。
在某些實施例中，在該框架部分(或該框架部分之底表面)與該支撐部分之間提供一間隙(第二間隙)。
在某些實施例中，該基板為具有一頂面及一底面之一矩形基板。在某些實施例中，該基板進一步包含連接該頂面與該底面之側面或側部分。在某些實施例中，該等側面包含一前面、一後面、一右面及一左面。在某些實施例中，該等側面之大小僅為該頂面及該底面之大小之一分率。該等側(前、後、左及右)係根據該末端執行器或其他裝載器將該基板裝載至該基座正等待之該反應室內之裝載方向判定。
在某些實施例中，該基板為圓柱形。在某些實施例中，該基板或圓柱形基板具有圍繞其之一連續邊緣。
在某些實施例中，該基板僅在基板邊緣處或僅在銳邊緣處觸碰。在某些實施例中，該基座之該支撐界面及該支撐部分之該支撐界面在與該末端執行器觸碰該基板所在之邊緣不同的邊緣觸碰該基板。舉例而言，在某些實施例中，該末端執行器在該底面與該背面之間的該邊緣處且在該底面與該前面之間的該邊緣處觸碰該基板，而該基座之該支撐界面及該支撐部分之該支撐界面在該底面與該左面之間的該邊緣處及在該底面與該右面之間的該邊緣處觸碰該基板。本文中之邊緣意謂該基板之兩個面(諸如，底面與側面)之間的一線段或界線。
在某些實施例中的該基座之該支撐界面為一接腳界面，其包含在不同側(例如，相對側)處之至少3個接腳，以自不同方向觸碰該基板以使該基板平衡。在某些實施例中，該接腳界面在一側包含兩個接腳，且在相對側包含一個接腳。在某些其他實施例中，該接腳界面包含在兩側處之兩個接腳(總共4個接 腳)。類似地，該支撐部分之該支撐界面為一接腳界面，其包含在不同側(例如，相對側)處之至少3個接腳，以自不同方向觸碰該基板以使該基板平衡。在某些實施例中，在該基座之該接腳界面在一側具有兩個接腳且在相對側具有一個接腳之情況下，該支撐部分之該接腳界面在該基座接腳界面具有兩個接腳之該側僅具有一個接腳，且在該基座接腳界面具有僅一個接腳之該側具有兩個接腳。在某些實施例中，該(等)接腳界面每側僅具有唯一接腳。在一矩形基板之情況下，在該基板之三側或四側處，則可存在一個接腳。
在某些實施例中之該末端執行器亦具有一支撐界面，在某些實施例中，具有接腳(3個或4個或更多個接腳)之一接腳界面，以在該等邊緣處觸碰該基板。
在某些實施例中，該基板僅在該等邊緣處觸碰(或保持，或支撐)。在某些實施例中的該等接腳之形狀使得其實現按一斜角觸碰該基板。在某些實施例中，該等接腳之端部構型為圓錐形或球形，例如，呈一半球之形式，從而使該觸碰之接觸區域最小化。因此，在某些實施例中，在完全不觸碰主表面(亦即，頂表面及底表面)之情況下支撐該基板。
在某些實施例中，該等支撐界面中之一或多者係藉由具有孔洞之一組凹槽形部分實施。
在某些實施例中，該基板為一圓形基板，例如，一圓的基板。又在此等實施例中，該基板可僅在基板邊緣處觸碰。且，該基板由不同部分之該觸碰可發生於如所描述之不同側邊緣處。
在某些實施例中，該基座之該等接腳與該支撐部分之該等接腳在該基板之不同側(或在一圓形基板之情況下，沿著同一拱形部)對準，以使在該基座之該等接腳留下該基板在該支撐部分之該等接腳上之點處的水平位移最小化。
在某些實施例中，至在該基板與該支撐部分之間的該空間內之該保護性流體流由該支撐部分中之一氣體(或流體)入口提供。在某些實施例中，該氣體入口定位於該基板下之該支撐部分中的一凹進區域處。在某些實施例中，在該基板下之該凹進區域靠近該基板之該(等)邊緣延伸。在某些實施例中，在該基板下之該凹進區域與該(等)邊緣由一脊分開。在某些實施例中，在該脊(之一上表面)與該基板之該底面之間存在一小間隙(第三間隙)。在某些實施例中，該凹進區域在各處具有距該基板之該底面的一相等垂直距離。在某些實施例中，該凹進區域不具有一階狀邊緣，而是朝向該基板之該等邊緣的一均勻減小之垂直距離。
在某些實施例中，該保護性流體自該入口流入至該凹進之區域內，且自其沿著該基板之該底面且經由該第三間隙，至該基板之側上(該保護性流體亦流動至在含有凹穴之彼等側上的該等基座凹穴)。自該基板之該等側(或側部分)，該保護性流體流在某些實施例中經劃分成兩條路線。第一路線經由該第一間隙延伸至該基板之該頂面上。該流經由該第一間隙引起一反壓力，該反壓力防止存在於該頂面上之反應性化學物進入至該第一間隙內。該第二路線經由該第二間隙延伸至排出口，從而清潔該(等)凹穴。然而，在某些實施例中，僅存在該第一路線。在某些實施例中，該保護性流體流係藉由諸如質量流控制器或閥或其組合之構件控制，以將流量維持為相同，沿著製程循環調整流量，或在一製程循環之不同階段變化流量。在某些實施例中，一保護性流體流控制可改變在任一點或在描述之部分(諸如，該基板、該框架或該基板固持器(或基座))之間的任一間隙中之流方向。
在某些實施例中，諸如一光學感測器之一熱感測器經對準以自該底部指向該基板，但位於該反應室之外。
在某些實施例中，該反應室經降低以創造一裝載開口。在某些實 施例中，該支撐部分與該室一起降低/升高。
在某些實施例中，反應室壁中之一門或艙口經打開以創造一裝載開口。
根據本發明之一第二實例態樣，提供一種基板處理裝置，包含一基座，其具有一支撐界面以收納一基板；一支撐部分，其具有一支撐界面；一移動配置，其用於移動該基座以使該基板與該支撐部分之該支撐界面接觸，及用於進一步移動該基座以使該基板脫離該基座之該支撐界面；以及一入口，其提供至該基板與該支撐部分之間的一空間內之一保護性流體流。
該移動配置可包含一致動器或致動構件。
在某些實施例中，該等支撐界面經組配以僅在基板邊緣接觸該基板。
在某些實施例中，該等支撐界面為接腳界面，且該等各別接腳界面的接腳之數目為三或四。
在某些實施例中，該裝置經組配以藉由該基座之一降低移動使該基板與該支撐部分之該支撐界面接觸。
在某些實施例中，該裝置包含：在該支撐部分中之側凹穴，其收納該降低之基座或該降低之基座之部分。在某些實施例中，該裝置包含：一反應室蓋，其附接至該基座以藉由移動該反應室蓋實行該基座之該移動。
在某些實施例中，該裝置包含：一框架部分，其待降低至該基板上，任擇地，在其間留下一間隙。
在某些實施例中，該裝置包含：在該支撐部分中之一入口及一凹進區域，以使一保護性流體自該入口流動至在該基板下之該凹進區域且自其流動至該支撐部分之側凹穴。
在某些實施例中，自該凹進區域至該等側凹穴之路線跨越由該支撐部分含有之一脊行進。
在某些實施例中，該裝置經進一步組配以在該框架部分與該基板之間提供一間隙以使該保護性流體經由該間隙流動至該基板之一頂表面上。
在某些實施例中，該裝置包含：一上部對立表面，該裝置經組配以藉由一降低移動使該反應室脫離該上部對立表面以形成一裝載開口。
在某些實施例中，該裝置包含圍繞一反應室之一真空室。
在某些實施例中，該裝置包含在該支撐部分中之一流分散插入物。在某些實施例中，該流分散部分可去除。在某些實施例中，該流分散部分為一流分散板。在某些實施例中，該流分散部分經配合至該支撐部分(或基底部分)之該凹進區域內。在某些實施例中，該流分散部分經組配以側向(或水平)分散該保護性流體流。
在某些實施例中，該裝置包含圍繞在該反應室或反應室蓋之上的一反應性氣體饋入部分(諸如，一電漿饋入部分)之一熱反射器。在某些實施例中，該熱反射器呈一或多個熱反射器板之形式。在某些實施例中，該熱反射器圍繞該反應性氣體饋入部分垂直延伸。在某些實施例中，該熱反射器為在該反應室之上水平定向之一或多個熱反射器板之增添。
在某些實施例中，該裝置經組配以藉由依序自飽和表面反應在該基板之一頂表面上沈積材料。
在某些實施例中，該裝置為一光子增強型原子層沈積反應器或一 電漿增強型原子層沈積反應器。
根據本發明之一第三態樣，提供一種在一基板處理裝置中之方法，包含：藉由一基板支撐提升器收納一基板；致動減小該提升器與一支撐部分之間的一垂直距離之一移動；容納該提升器之至少在該支撐部分內的一部分；以及引起至該基板與該支撐部分之間的一空間內之一保護性流體流。
在某些實施例中，該容納意謂另一部分容納之一部分處於該另一部分內。在某些實施例中，由該支撐部分容納之該部分包含至少支撐該基板之支撐元件(接腳，或其他支撐元件)。在某些實施例中，該支撐部分包含用於保護性流體饋入之一通道。
在某些實施例中，視情況而定，逆著或朝向一反應室蓋或另一頂部附接部分提升一反應室。在某些實施例中，該反應室及其蓋皆可垂直移動。
在某些實施例中，該基板支撐提升器為能夠支撐該基板且能夠升高及/或降低該基板之一部分。
在某些實施例中，該基板支撐提升器形成一基座之部分，或該基座形成該基板支撐提升器之部分。
第一態樣之實施例或該等實施例之特徵中之任何者可與第三態樣或其實施例單獨地或按與第一態樣之其他特徵或實施例之組合來組合。
根據本發明之一第四態樣，提供一種基板處理裝置，包含：一基板支撐提升器，其收納一基板；一支撐部分；一移動配置，其用於致動一移動以減小該提升器與該支撐部分之間的一垂直距離，該支撐部分經組配以容納該提升器之至少一部分；以及 一入口，其提供至該基板與該支撐部分之間的一空間內之一保護性流體流。
該移動配置可包含一致動器或致動構件。
第二態樣之實施例或該等實施例之特徵中之任何者可與第四態樣或其實施例單獨地或按與第二態樣之其他特徵或實施例之組合來組合。
已在前文說明了不同非結合實例態樣及實施例。以上實施例僅用以解釋可在本發明之實施中利用的選定態樣或步驟。一些實施例可僅參考某些實例態樣來提出。應瞭解，對應的實施例亦適用於其他實例態樣。可形成該等實施例之任何適當組合。
11,12,12',15,24,25,31:箭頭
13,14,16,17,18,19,23,33,34,35:流
26:上部流通道
27:下部流通道
28:組合流通道
100:基板
105:負載鎖
106:末端執行器
111,112,113,121,122,123,131,132,133,221,222,223:接腳
120:基座
130,230,330:反應室
140:真空室，外腔室
150:排出管線
160,260:反應室蓋，蓋
161,276,279:連接元件
170,270:支撐部分
171:凹進區域
172:流體入口
173:脊
174:水平突出部件
175:凹穴
180,2180:框架部分
190:升降機
191,2170:背景板(基板固持器)
192:側部分
195:化學物饋入管線
210:噴射器點
245:致動器
255:移動元件
277:向下突出部分
281:接腳提升器
385:致動器臂
701:饋入管線
800:控制系統
1001:第一間隙
1002:第二間隙
1003:第三間隙
1101~1104:步驟
2331:支撐元件
2401:分散部分(或流分散部分)
2402:通道
2500:電漿增強型原子層沈積裝置
2505:可變形電漿饋入部分，可變形饋入部分，電漿饋入部分
2521,2522,2572:入口
2530:環狀部件
2541:熱反射器或板
2542:熱反射器，熱反射器套管
2561:上部子部分
2562:下部子部分
2571:電漿源管
現將參看隨附圖式僅藉由實例來描述本發明，其中：圖1a及圖1b展示在某些實施例中在裝載階段期間由一末端執行器支撐一基板；圖2a及圖2b展示在某些實施例中由一基座收納基板；圖3展示在某些實施例中的基座及一支撐部分之透視圖；圖4展示繪示在某些實施例中的基板之定位之俯視圖；圖5a及圖5b展示在某些實施例中藉由基座支撐基板；圖6a及圖6b展示在圖5a及圖5b中繪示的裝載階段之另一側視圖；圖7a及圖7b展示在某些實施例中使基板與支撐部分接觸；圖8a及圖8b展示在某些實施例中使基板脫離基座；圖9展示在某些實施例中的在一基板處理階段中之基座及支撐部分之橫截面圖；圖10展示在某些實施例中的基板處理階段中之流體之流動方向；圖11展示根據某些實施例的一方法之流程圖； 圖12a及圖12b展示在某些另外實施例中在裝載階段期間由一末端執行器支撐一基板；圖13a及圖13b展示在某些另外實施例中由一接腳提升器收納基板；圖14a及圖14b展示在某些另外實施例中將基板提升至處理位置內；圖15a及圖15b展示在某些另外實施例中縮回末端執行器；圖16a及圖16b展示在某些另外實施例中升高反應室；圖17a及圖17b展示在又另外實施例中由基座接腳支撐基板；圖18a及圖18b展示在又另外實施例中使基板與一支撐部分接觸；圖19、圖20及圖21展示在某些實施例中之氣體路線；圖22展示在某些實施例中的一支撐接腳之某些細節；圖23展示在某些實施例中之再一支撐元件；圖24展示在某些實施例中之一氣體分散部分；圖25展示根據某些實施例的一電漿增強型原子層沈積裝置；且圖26展示在一基板裝填階段中的圖25之裝置。
在以下描述中，將原子層沈積(ALD)技術用作一實例。然而，本發明不限於ALD技術，但其可用於廣泛多種基板處理裝置中，例如，化學氣相沈積(CVD)及原子層蝕刻(ALE)反應器中。
ALD生長機制之基本對於技術人員係已知的。ALD為基於至少兩個反應性前驅物物質至至少一個基板之依序引入之一特殊化學沈積方法。然而，應理解，當使用例如光子增強型ALD或電漿輔助式ALD(例如，PEALD)時，此等反應性前驅物中之一者可由能量取代，從而導致單一前驅物ALD製程。舉例而言，純元素(諸如，金屬)之沈積僅需要一種前驅物。當前驅物化學物含有待沈積的二元材料之兩種元素時，二元化合物(諸如，氧化物)可藉由一種前驅物化 學物創造。藉由ALD生長之薄膜為密集的、無針孔，且具有均勻厚度。
該至少一個基板典型地經曝露於在反應容器中的時間上分開之前驅物脈衝，以藉由依序自飽和表面反應將材料沈積於基板表面上。在本申請案之上下文中，術語ALD包含所有可適用的基於ALD之技術及任何等效或密切相關之技術，諸如，以下ALD子類型：MLD(分子層沈積)、電漿輔助式ALD(例如，PEALD(電漿增強型原子層沈積))及光子增強型原子層沈積(亦被稱為快閃增強型ALD)。該製程亦可為蝕刻製程，其一實例為ALE製程。
一基本ALD沈積循環由四個依序步驟組成：脈衝A、清洗A、脈衝B及清洗B。脈衝A由一第一前驅物蒸氣組成，且脈衝B由另一前驅物蒸氣組成。惰性氣體及真空泵典型地用於在清洗A及清洗B期間來自反應空間之清洗氣態反應副產物及殘餘反應物分子。一沈積序列包含至少一個沈積循環。重複沈積循環，直至沈積序列已產生所要的厚度之薄膜或塗層。沈積循環亦可更簡單或更複雜。舉例而言，該等循環可包括藉由清洗步驟分開之三個或更多個反應物蒸氣脈衝，或可省略某些清洗步驟。另一方面，光增強型ALD具有多種選項，諸如，僅一種活性前驅物，具有用於清洗之各種選項。所有此等沈積循環形成一時控之沈積序列，其由一邏輯單元或一微控制器控制。
反應空間為反應室內的一定義之容積。所要的化學反應發生於該反應空間中。
圖1至圖10展示一基板在裝載序列期間經裝載至一基板處理裝置之一反應室內及/或在其中處理之實施例。為了可讀性之原因，在各圖中未呈現所有參考數字。
圖1a及圖1b展示在某些實施例中在一裝載階段期間由一末端執行器106支撐一基板100。
基板100可為一矩形基板，其具有一頂面及一底面(替代地，該基 板可具有另一形狀，諸如，圓或圓柱形基板)。頂面與底面由側部或側面連接。該等側面包含一前面、一後面、一右面及一左面。可根據末端執行器106將基板100裝載至反應室130內之裝載方向判定該等面。將頂面或底面與側面交匯之線或邊界定義為邊緣。在某些實施例中，該基板為遮罩。在某些實施例中，該基板之厚度為4mm或更大。在某些實施例中，該基板由石英製成。
末端執行器106藉由一水平移動將基板100移動經過一負載鎖105，至反應室130內。圖1a展示在一開放位置中之一反應室蓋160，該開放位置在(升高之)反應室蓋160與反應室側壁之間形成一裝載開口。圖1中之水平箭頭繪示末端執行器106之水平移動。
末端執行器106包含支撐接腳111至113以支撐(攜載)基板。需要三個接腳來支撐基板100。該等接腳僅在該等邊緣處支撐基板100。在提出之實例中，在連接基板之底面與前面之邊緣處存在支撐基板100之兩個接腳111、112，且在連接基板之底面與後面之邊緣處存在支撐基板100之一個接腳113。此係以在圖1b中展示之俯視圖來繪示。
基板處理裝置包含具有一接腳界面之一基座120。基座120可垂直移動。在某些實施例中，該基座120附接至反應室蓋160。該裝置可包含一連接元件161，諸如，連接基座120與蓋160之一垂直桿。因此，在某些實施例中，該基座120(及其銷界面)之移動係藉由移動附接至其之該反應室蓋160實行。
在圖1a中展示之實例中，該基板處理裝置進一步包含一可垂直移動框架(或框架部分，或包護板)180。框架部分180附接至基座120，或框架部分180形成基座120之部分。框架部分180直接定位於基板100之上，使得其構造下伏基板100之邊界區域。
在某些實施例中，該框架部分180附接至該反應室蓋160，或該框架部分180與該基座120之組合附接至該反應室蓋160。框架部分180及基座120可 固定附接至連接元件161。在某些實施例中，該框架部分180之垂直移動(例如，降低)係藉由降低該反應室蓋160實行。在某些實施例中，該基座120、該框架部分180及該反應室蓋160形成一整體，其可作為一整體垂直移動。在某些其他實施例中，框架部分180由一單獨致動器獨立於其他部分移動。
基板處理裝置進一步包含一支撐部分(或基底部分)170。在某些實施例中，該支撐部分170為一夾盤。在某些實施例中，支撐部分170經組配以收納及容納基座120或基座120之至少部分。
該裝置包含一保護性流體之饋入管線701，用於使保護性流體流入至支撐部分內。在此及其他實施例中之保護性流體可為N2。在其他實施例中，替代N2，使用另一氣體，例如，Ne、Ar、Kr或Xe，或適合於使用之沈積反應的任一其他氣體分子。饋入管線701可經由定位於反應室130之底部上的一排出管線150及/或在該排出管線150內部導引。饋入管線701可用以加熱傳入之氣體，或可將經加熱氣體導引至其內。在保護性流體進入與基板100之接觸前，該流體可藉由外部構件(未展示)加熱或冷卻。
反應室130可由再一腔室(真空室140)包圍。然而，應注意，由於反應室130可在真空條件中操作，因此反應室130亦為一真空室。
圖1a展示支撐位於反應室130中中央之基板100的水平裝載器(末端執行器)106。現在，如由圖2a繪示，基座120與其接腳界面一起經提升使得基座接腳界面之接腳接觸基板100之邊緣，且進一步向上提升基板100以使基板100脫離末端執行器106之接腳。末端執行器106經由負載鎖105自反應室130縮回，如由圖2a中之水平箭頭描繪。
需要三個接腳來支撐基板100。該等接腳僅在該等邊緣處支撐基板100。在提出之實例中，在連接基板之底面與左面之邊緣處存在支撐基板100之兩個接腳121、122，且在連接基板之底面與右面之邊緣處存在支撐基板100之一 個接腳123。此係以在圖2b中展示之俯視圖來繪示。
圖3展示根據某些實施例的基座120及支撐部分170之透視圖。該圖展示固定至四個連接元件161之框架180。連接元件161在其底部部分處固定至提供基座120之接腳界面的水平突出部件174。接腳122及123在圖3中可見。
支撐部分170包含一凹進區域171，其保持在基板之底面下(圖3中未展示)。凹進區域171含有一流體入口172以使保護性氣體流入至由基板底面及凹進區域171定界之一容積內。保護性氣體可為用作裝置之其他入口中的載氣及/或吹掃氣體之相同惰性氣體。或者，保護性氣體可為不同氣體，例如，Ar、Kr或Xe。支撐部分170進一步包含凹穴175以當降低至基板處理位置時收納基座120，以及一接腳界面(在圖3中，其支撐接腳131及132在支撐部分170之相對側處可見)以用於在處理期間支撐基板。此等功能將稍後在本描述中更詳細地描述。
圖4展示繪示在某些實施例中的基板100之定位之俯視圖。在展示情境中，基板由基座之支撐接腳121至123按其邊緣支撐。具有一位於中心之矩形開口的框架180關於基板100向內突出，使得其構造下伏基板100之邊界區域。在一些實施例中，框架開口重疊基板表面至少0.01mm，在一些實施例中0.1mm，且在一些實施例中1mm。在其他實施例中，框架開口為與基板精確相同之形狀及大小。在其他實施例中，框架為比基板大至少0.01mm或在一些實施例中大0.1mm且在一些實施例中大1mm之開口。在一些實施例中，在基板下的基座或基板固持器之區域之重疊或暴露變化，例如，在氣流不同之邊緣上。
現在，轉至圖5a及圖5b，記得圖2a及圖2b使裝載序列處於基板100由基座120之接腳121至123固持之一階段中。在末端執行器106已縮回後，涉及的部分之位置如在圖5a及圖5b中展示。
圖6a及圖6b自順時針旋轉90度之一方向展示在裝載序列中之相同階段。當基板100之降低開始時，基板100由接腳121至123支撐。藉由反應室蓋 160及基座120朝向支撐部分170之組合移動來降低基板100。支撐部分170包含一對應的接腳界面，其具有與基板100之邊緣對準的接腳。當需要三個接腳來支撐基板100時，支撐部分170之接腳界面含有與由兩個基座接腳支撐之邊緣對準的一個接腳131及與由一個基座接腳支撐之邊緣對準的兩個接腳132、133。
圖7a及圖7b展示使基板100與支撐部分170接觸。在此階段中，基板100經降低得多，使得其由接腳131至133觸碰。現在，基座120與反應室蓋160一起經進一步降低以使基板100脫離接腳121至123。基板因此處於接腳131至133上之處理位置中。基板100僅由其邊緣支撐。
如由圖8a及圖8b描繪，基座120及蓋160之降低移動繼續，直至蓋160在反應室壁中觸碰其對立表面，由此將反應室130密封。支撐部分包含凹穴175以容納包括基座接腳界面之接腳的降低之基座120。
蓋160及附接至其之其他部分的移動係藉由耦接至蓋160之一升降機190實行。升降機190可自頂部耦接至蓋160，如在圖8a中繪示。升降機由一控制系統800控制。控制系統800亦控制基板處理裝置之其他操作。
應瞭解，該裝置可含有多個饋入管線，化學物可沿著該等饋入管線流入至反應室內，用於基板處理，例如，ALD處理。圖8a展示一個化學物饋入管線195，化學物可沿著該饋入管線經由蓋160流入至反應室130內。在其他實施例中，用於化學物進入至反應室之處為反應室130壁之側。可存在用於導引傳入之化學氣流的部分。
支撐部分170包含凹進區域171，其保持在基板100之底面下。凹進區域171含有在凹進區域171中位置居中之流體入口172以使保護性氣體流入至由基板底面及凹進區域171定界之容積內。保護性氣體充當一障壁，其防止反應性化學物進入至基板下方之區域內。此結合圖10更詳細地論述。
圖9展示在某些實施例中的在一基板處理階段中之基座120及支撐 部分170之橫截面圖。基座120已經降低至支撐部分170之內部內，亦即，至凹穴175內。附接至水平突出部件174的基座接腳界面之接腳123在右側凹穴中可見。
凹進區域171幾乎在基板100之底面下的整個區域上延伸。然而，靠近底面之邊緣，凹進區域結束，且底面與支撐部分170之間的垂直距離因在底面之邊界區域下方包圍凹進區域171的一脊173而減小。保護性氣流之流動速率在脊區域處增大，從而進一步減小任何不當材料最後進入至基板100之底面與支撐部分170之間的容積內之風險。
圖10展示在基板處理階段中的基板處理裝置之不同部分之位置。特別是，該圖展示在某些實施例中的基板處理階段中之流體之流動方向。
製程氣體(諸如，ALD製程中之前驅物蒸氣)自表面之頂部(例如，自蓋160中之蓮蓬頭)接近基板表面(頂表面)。所要的反應發生於基板表面中。
沿著饋入管線701流動之保護性氣體經由入口172流入至基板100之底面與支撐部分170之間的空間(凹進區域171)內。基板之底面大體表示為基板之背側。
在裝置內提供以下間隙：
將一第一間隙1001提供於框架部分180與基板100之間。附接至基座120及/或蓋160之框架部分180已經降低至基板100上，從而在其間留下第一間隙1001。框架部分180可具有一斜邊緣，如在圖10中展示。
將一第二間隙1002提供於框架部分180(或框架部分180之底表面)與支撐部分170之間。可藉由該等部分之定尺寸來提供第二間隙，使得當附接至基座120及/或蓋160之框架部分180降低至基板100上時，亦在框架180與支撐部分邊界區域之間產生一間隙。
將一第三間隙1003提供於脊173或脊173之上表面與基板100之底面之間。藉由與第一間隙1001及第二間隙1002相同之降低移動來提供第三間隙。
在某些實施例中之間隙1001至1003為垂直間隙，亦即，限制垂直移動但允許水平流穿過之間隙。
可辨認流體之三個流動路徑。第一流動路徑(路線1)經由第三間隙1003自入口172延伸至凹穴175內，且自其經由第二間隙1002延伸至位於反應室130之底部的排出口。第二流動路徑(路線2)經由第三間隙1003自入口172延伸至凹穴175內，且自其經由第一間隙1001延伸至基板100之頂面上。第三流動路徑(路線3)係用於來自基板100之頂面上方的製程氣體及保護氣體圍繞框架部分180及支撐部分170走至排出口。保護性氣體經由該第一間隙之流動引起一反壓力，該反壓力防止存在於該頂面上之反應性化學物中之至少一者進入至該第一間隙1001內。在第一間隙1001中之流動方向係自凹穴175朝向基板100之頂面/表面。在第二間隙1002中之流動方向係自凹穴175朝向排出口。因此，在面向基板100之底面(背側)及基板之側面的容積中僅存在惰性保護性氣體。底面及側面由此被保護以免於在此等面/表面上之材料生長。在某些實施例中，經由間隙1001的所描述之流經更改以停止，或該流至少部分回至至凹穴(或空腔)內之流，且直接經由第二間隙1002排出。以此方式，可實現某一(些)特殊基板邊緣塗層選項。
在某些其他實施例中，在凹穴175之底部存在額外孔洞(未展示)，其中氣體正遠離入口172流動至排出口。在某些實施例中，經由第一間隙1001進入凹穴175之氣流經由該(等)額外孔洞流入至排出口內。
圖11展示根據某些實施例的一方法之流程圖。在步驟1101中，基座自一裝載器收納基板。在步驟1102中，基板藉由第一接腳支撐且降低。在步驟1103中，基板由第二接腳收納。最後，在步驟1104中，第一接腳經進一步降低，從而將其脫離基板。除了描述之裝載序列之外，在某些實施例中之方法包含使一保護性流體流入至基板與支撐部分之間的一空間內。在某些實施例中，框架180靠近基板或靠近與基板之頂(面)表面之至少部分接觸降低。
一基板塗佈製程典型地由以下組成：將一基板裝載至一反應室內(例如，藉由如在圖11中展示之一製程)，任擇地，藉由諸如經由氣體或化學物入口之氣流的方式使基板溫度穩定，任擇地，藉由諸如經由該等氣體或化學物入口之氣流的方式或藉由電漿或藉由光子(諸如，紅外線(IR)或紫外線(UV)或可見UV)輻射蝕刻基板，藉由選定數目個ALD沈積循環將所需層厚度沈積至基板上，且與該裝載相比，按一相反次序遠離反應室移除或提升基板。
圖12a至圖16b展示一基板在裝載序列期間經裝載至一基板處理裝置之一反應室內及/或在其中處理之另外實施例。展示之實施例包括一可垂直移動反應室230，其可經降低以用於基板之裝載及卸載。一可垂直移動反應室之一實例展示於PCT公開案WO 2018/146370 A1中。為了可讀性之原因，在各圖中未呈現所有參考數字。對結合圖1至圖10描述之解釋進行一般參考。
圖12a及圖12b展示在一裝載階段期間由一末端執行器106支撐一基板100。
如在前面描述，基板100可為具有一頂面及一底面之一矩形基板。頂面與底面由側部或側面連接。該等側面包含一前面、一後面、一右面及一左面。可根據末端執行器106將基板100裝載至反應室230內之裝載方向判定該等面。將頂面或底面與側面交匯之線或邊界定義為邊緣。在某些實施例中，該基板為遮罩。在某些實施例中，該基板之厚度為4mm或更大。在某些實施例中，該基板由石英製成。
末端執行器106藉由一水平移動將基板100移動經過一負載鎖105，至反應室230內。圖12a中之水平箭頭繪示末端執行器106之水平移動。
圖12a展示在一開放位置中之反應室230，在該開放位置中，已降低反應室，與反應室蓋260分開，從而在(降低之)反應室230與反應室蓋260之間形成一裝載開口。蓋260保持固定至其層面。如在WO 2018/146370 A1中描述， 該裝置包含連接至反應室230之一移動元件255。移動元件255允許反應室230在上部位置與降低之位置之間垂直移動。移動元件255可為一撓曲結構。其可為一管狀細長結構，該結構之長度可調整。移動元件255可為一可變形組件。圖12a中展示之移動元件255為一波紋管，特別是，一真空波紋管，從而允許流體在垂直方向上穿過，但具有氣密性側壁。移動元件255可在反應室230下方形成排出管線150之部分，如在圖12a中展示。移動元件255可全部定位於真空中的外腔室140之壁之內部。
反應室230之實際移動可由一致動器(致動元件)或由移動元件255自身驅動。圖12a中之實施例展示定位於外腔室140之外側上的一致動器245。致動器245將力施加至反應室230，使得該反應室在移動元件255允許時移動。圖12a中展示之致動器245包含一力傳輸部件(諸如，軸桿或桿)，其延伸穿過一外腔室饋通至外腔室140與反應室230之間的一中間空間內。力傳輸部件進一步接觸反應室230，從而實現該反應室230在移動元件255允許時之移動。移動元件255具有一收縮之形狀(如在圖12a中展示)及一延伸之形狀(如將稍後結合圖16a展示)，且其允許反應室230在由此等形狀界定之位置之間的垂直移動。
在其他實施例中，致動元件之置放、形式及操作可偏離圖12a(及16a)中展示之情況。致動元件之置放取決於實施。在某些實施例中，致動元件定位於外腔室140之外側上。在某些實施例中，致動元件定位於外腔室140內，但在反應室230之外側上。在某些實施例中，致動元件定位於排出管線150內。取決於實施，該裝置可包含多個致動元件。
在某些實施例中，致動元件完全省略。在一個此實施例中，在無一外部致動器(外部此處意謂在移動元件外部)之情況下，移動元件255因而移動反應室230。舉例而言，歸因於輻射或溫度之改變，可實施移動。在一個此替代性實施例中，移動元件255由形狀記憶合金(智慧金屬)形成。在此實施例中，移 動元件255在實務上自身為一種致動器，其在垂直位置之間移動反應室230。
如所描述，裝置經組配以藉由反應室230之向下移動形成至反應室230內之一裝載開口(但在其他實施例中，反應室壁可具備一門或艙門以創造一裝載開口)。在向下移動後，反應室230可脫離蓋260。在其他實施例中，一上部固定部分(反應室230藉由向下移動來脫離該上部固定部分)為不同於蓋260之一部分，例如，定位於蓋260之適當位置中的一電漿饋入管或光子激發饋入管。與上部固定部分為蓋或另一部分無關，上部固定部分可為提供至反應室230內之流體饋入的一部分。
末端執行器106包含支撐接腳111至113以支撐(攜載)基板。需要三個接腳來支撐基板100。該等接腳僅在該等邊緣處支撐基板100。在提出之實例中，在連接基板之底面與前面之邊緣處存在支撐基板100之兩個接腳111、112，且在連接基板之底面與後面之邊緣處存在支撐基板100之一個接腳113。此係以在圖12b中展示之俯視圖來繪示。
在某些實施例中，基板處理裝置包含具有一接腳界面之一接腳提升器281。接腳提升器281可垂直移動。在某些實施例中，接腳提升器281係經由排出管線150致動。在某些實施例中，接腳提升器281之垂直移動可由一臂或自排出管線150垂直延伸至反應室230之類似者致動。
在圖12a中展示之實例中，該基板處理裝置進一步包含一框架(或框架部分)180。框架部分180直接定位於基板100之上，使得其構造下伏基板100之邊界區域。框架部分180由一連接元件276附接至反應室蓋260。
基板處理裝置進一步包含一支撐部分(或基底部分)270。在某些實施例中，支撐部分270由一連接元件279附接至反應室230或排出管線150。支撐部分270經組配以容納接腳提升器281或接腳提升器281之至少部分，及較早先針對支撐部分170提出的特徵中之任何者或至少一些，諸如，保護性流體之饋入管 線701(未展示)。
該裝置包含一保護性流體之饋入管線，用於使保護性流體流入至支撐部分270內。饋入管線可經由定位於反應室230之底部上的排出管線150及/或在該排出管線150內部導引。可提供已在前面結合圖1至圖10展示之一類似組配。該饋入管線可用以加熱傳入之氣體，或可將經加熱氣體導引至其內。
反應室230可由再一腔室包圍，該再一腔室為可為一真空室(或再一真空室，因為反應室230亦為一真空室)之外腔室140。
圖12a展示支撐位於反應室230中中央之基板100的水平裝載器(末端執行器)106。現在，如由圖13a及圖13b展示，接腳提升器281與其接腳界面一起經提升，使得接腳提升器接腳界面之接腳接觸基板100之邊緣。在此階段中，基板由末端執行器106及接腳提升器281兩者支撐。基板100其後經與接腳提升器281之接腳界面一起向上提升，以使基板100脫離末端執行器106之接腳，結束於在圖14a及圖14b中展示之位置。末端執行器106經由負載鎖105自反應室230縮回，如由圖15a中之水平箭頭描繪。
需要三個接腳提升器接腳來支撐基板100。該等接腳僅在該等邊緣處支撐基板100。在提出之實例中，在連接基板之底面與左面之邊緣處存在支撐基板100之兩個接腳221、222，且在連接基板100之底面與右面之邊緣處存在支撐基板100之一個接腳223。此係以在圖14b中展示之俯視圖來展示。
最後，反應室230由致動器245抵靠蓋260(視情況而定，或另一頂部附接部分)提升，如由圖16a及圖16b展示。附接至反應室蓋260之框架部分180處於緊接於基板100之上的位置中，使得框架部分180構造下伏基板100之邊界區域。在某些實施例中，在框架部分180與基板100之頂表面(頂面)之間存在小垂直間隙。
提升反應室230亦引起將支撐部分270(其附接至反應室230)提升 至靠近基板100之一上部位置，在該位置中，支撐部分270充當用於給基板提供一保護性氣流以用於防止背側生長之構件。框架部分180藉由一合適對應件配合支撐部分270，例如，藉由一向下突出部分277，配合支撐部分270中之一對應的切口。
如所提到，可提供已在前面結合圖1至圖10展示之一類似組配，以防止在基板上之背側生長。因此，支撐部分270包含一凹進區域(對應於凹進區域171)，其保持在基板之底面下。凹進區域含有一流體入口(對應於流體入口172)以使保護性氣體流入至由基板底面及凹進區域定界之一容積內。支撐部分270進一步包含凹穴(對應於凹穴175)以容納接腳提升器281或接腳提升器281之至少部分。提供類似間隙及氣體路線，如結合圖1至圖10解釋。
應瞭解，該裝置可含有多個饋入管線，化學物可沿著該等饋入管線流入至反應室內，用於基板處理，例如，ALD處理。舉例而言，化學物可經由蓋260或類似者及/或經由反應室230之一側壁流入至反應室230內。在某些實施例中，有可能經由蓋260在似連接元件276或向下突出部分277之固定結構內部或經由自蓋260向下延伸至支撐部分270之其他氣體管(當其處於其上部位置處時)饋入保護性氣體。在某些實施例中，經由反應室230之一邊緣且經由連接元件279提供用於保護性氣體之一氣體路線。
製程氣體(諸如，ALD製程中之前驅物蒸氣)自表面之頂部(例如，自蓋260中之蓮蓬頭)接近基板表面(頂表面)。所要的反應發生於基板表面中。益處為，可省略氣體管線中之接頭。
圖1至圖10中展示之實施例展示基板藉由利用可垂直移動蓋裝載至反應室內，而圖12a至圖16b中展示之實施例展示基板藉由降低及提升反應室來裝載。圖17a至圖18b展示利用可垂直移動蓋及可降低且可提升反應室之實施例。
圖17a展示類似於圖1至圖10之實施例中展示之情境的一裝載情境，惟支撐部分170及框架部分180與基座之組合與蓋160分開(不附接至蓋160)除外。此外，反應室330類似於在前面描述之反應室230，惟支撐部分170(或在圖12a至圖16b中展示之實施例中，270)未由連接元件279固定至反應室330除外。支撐部分170附接至排出管線150，且固定。框架部分180與基座之組合另一方面可由附接至排出管線150之一致動器臂(或提升器)385垂直移動。
圖17a及圖17b展示涉及末端執行器之初始裝載步驟已經執行且基板100處於基座接腳界面上之一情形。因此，基板100處於對應於一開始在圖5a至圖6b中展示之裝載階段之一裝載階段中。組合之框架部分180與基座已由致動器臂385提升高於支撐部分170，且已將反應室330降低至一經降低位置。
需要三個接腳來支撐基板100。該等接腳僅在該等邊緣處支撐基板100。在提出之實例中，在連接基板之底面與左面之邊緣處存在支撐基板100之兩個接腳121、122，且在連接基板之底面與右面之邊緣處存在支撐基板100之一個接腳123。此係以在圖17b中展示之俯視圖來繪示。
當基板100之降低開始時，基板100由接腳121至123支撐。基板100係藉由由致動器臂385朝向支撐部分170降低組合之框架部分180與基座來降低。支撐部分170包含一對應的接腳界面，其具有與基板100之邊緣對準的接腳。當需要三個接腳來支撐基板100時，支撐部分170之接腳界面含有與由兩個基座接腳支撐之邊緣對準的一個接腳131及與由一個基座接腳支撐之邊緣對準的兩個接腳132、133。
使基板100與支撐部分170接觸。在此階段中，基板100經降低得多，使得其由接腳131至133觸碰。現在，基座與框架部分180一起經進一步降低以使基板100脫離接腳121至123。基板因此處於接腳131至133上之處理位置中。基板100僅由其邊緣支撐。
如由圖18a及圖18b描繪，基座與框架部分180之降低移動繼續，直至基座處於其最低位置中，且框架部分靠近基板，從而在框架部分180與基板100之頂表面(頂面)之間僅留下一小的垂直間隙，或在某些實施例中，完全將其閉合。支撐部分170包含凹穴175以容納包括基座接腳界面之接腳的降低之基座。
圖17a至圖18b中展示之裝置具有可垂直移動之蓋160。如所提到，基座及框架部分180之移動由致動器臂385實行。此外，反應室蓋160由升降機190(亦見圖8a)降低以抵靠蓋160密封反應室330。
在其他實施例中，在蓋160之處為(或蓋160形成為)一開口環或部分，從而提供例如用於電漿饋入管或光子激發饋入管之空間。
應瞭解，該裝置可含有多個饋入管線，化學物可沿著該等饋入管線流入至反應室內，用於基板處理，例如，ALD處理。舉例而言，化學物可經由蓋160或類似者及/或經由反應室330之一側壁流入至反應室330內。
製程氣體(諸如，ALD製程中之前驅物蒸氣)自表面之頂部(例如，自蓋160中之蓮蓬頭)接近基板表面(頂表面)。所要的反應發生於基板表面中。
可提供已在前面結合圖1至圖10展示之一類似組配，以防止在基板上之背側生長。提供類似間隙及氣體路線，如結合圖1至圖10解釋。
圖19展示在支撐部分170(或270)內之某些替代氣體路線。支撐接腳或如稍後在圖22及圖23中展示之類似支撐元件在此橫截面中未展示。至於支撐部分170/270之一般結構及操作，對圖9至圖10及其描述進行參考。凹進區域171幾乎在基板100之底面下的整個區域上延伸。然而，靠近底面之邊緣，凹進區域結束，且底面與支撐部分170之背景板(基板固持器)191之間的垂直距離因在底面之邊界區域下方包圍凹進區域171的脊173而減小。
保護性氣體經由入口172流入至基板100之底面與背景板191之間的空間(凹進區域171)內，如由箭頭11描繪。保護性流在基板100下散佈，如由箭 頭12及12，描繪。在已穿過脊173後，保護性流與在基板100之側延伸之一側部分192會合。側部分192將流劃分成流13及流14。流13沿著形成於側部分192與基板100之側面之間的間隙向上行進。流14在側部分192與背景板191之間行進至一泵管線。流13防止可進入基板100與框架部分180之間的間隙之不當製程化學物流(如由箭頭15描繪)(自基板之頂面上方)進入側部分192與基板100之側面之間的間隙。替代地，流13將不當製程或殘餘化學物流推動至在側部分192上方穿過之氣體路線。因此防止在基板100之側面上的生長。將在此路線上之流劃分成流17及流18。流17在側部分192與支撐部分170/270之一側壁之間行進至一泵管線。流18進入框架部分180與支撐部分170/270之側壁之間的間隙。隨後，流18加入來自基板頂面上方且在框架部分180上方穿過之流16。組合流繼續作為支撐部分170/270與反應室130(或230/330)之側壁之間朝向排出管線150的向下流19。
圖20展示在圖19中展示之實施例之一修改，其包含在部分192內之流通道。支撐接腳或如稍後在圖22及圖23中展示之類似支撐元件在此橫截面中未展示。部分192包含一上部流通道26及一下部流通道27，該等通道具有其面向基板100之側面的各別口。在已在部分192內行進某一段距離後，上部流通道26與下部流通道27合在一起，且形成向下行進至一泵管線之一組合流通道28。流13進入下部流通道27。自流15劃分且在基板100之側面與部分192之間向下行進的流23進入上部流通道26。流23亦可進入下部流通道27，且流13可進入上部流通道26，如由各別箭頭24及25描繪。防止在基板100之背側上的材料生長。在某些實施例中，在圖19及圖20中的在框架部分180與支撐部分170/270之側壁之間的間隙不存在或可選。在此等實施例中，在框架部分180下之流僅行進至泵管線，而不與反應室中之流19混合。此等劃分之上部流通道26及下部流通道27可實施有一個開口，或具有多個間隙。
圖21展示又一實施例。在此實施例中，背景板(基板固持器)2170 轉彎，且亦覆蓋基板100之側面。支撐接腳或如稍後在圖22及圖23中展示之類似支撐元件在此橫截面中未展示。在基板100之側部存在一噴射器點(窄處)210。噴射器點210經配置使得在基板100之側面與轉彎之背景板2170之間的通道寬度在噴射器點之點處減小，且接著在噴射器點210後再次增大。噴射器點210因此提供增大保護性氣體流動速度之一位置，從而防止朝向相反方向之流。進入基板100之底面與背景板2170之間的保護性流向一旁散佈，如由箭頭31描繪。該流接著在基板邊緣上變成向上方向，且以一增大之速度穿過噴射器點210。在噴射器點210之下游，該流與經由框架部分2180與基板100之間的間隙來自基板頂面之方向的流33會合。框架部分2180經形成，使得組合流34經歷在其容積上增大之一流通道。最後，流34轉向下，從而形成行進至一泵管線之一向下流35。流35在反應室中不與在框架部分2180之另一側上在框架部分2180與反應室壁之間行進的一流混合。
圖22展示在某些實施例中的一支撐接腳之某些細節。如在前面提到，接腳之端構型可為例如圓錐形。圖22展示接腳131之一圓錐形頂部部分，接著為以一最佳角度收納基板100之邊緣的一向內凹進之彎曲形狀。
前面已參看圖1至圖22描述某些實例實施例。接下來，某些替代性或另外實施如下列出：
- 在某些實施例中，可省略框架部分180，但若使用，則一選項為使用一單獨提升器致動器來實行框架部分之垂直移動；
- 該等支撐接腳中之一或多者可由凹槽形部分或其他支撐元件替換。圖23展示一凹槽形形式之一支撐元件2331。該凹槽形成為一切口或類似凹構型，其收納及支撐基板100。支撐元件2331可具有接觸基板100之一圓形或凹構型。該基板僅在其邊緣處或僅在其銳邊緣處接觸。
- 該等支撐接腳或其他支撐元件可經形成，使得基板邊緣由一平滑表面(亦 即，非銳利)支撐；平滑表面可為波狀，具有支撐基板之邊緣的多個平滑彎曲點。
- 諸如用於流14、24、25或28之任一氣流間隙可實施為該支撐部分170/270之結構中的多個孔洞，而非一單一間隙，以實現改良之機械穩定性及附接以及氣流之可能調整。
在某些實施例中，該支撐部分(170、270或類似者)可脫離。在某些實施例中，支撐部分經轉移至反應器(或反應室)內，其中一基板裝載至該支撐部分。
圖24展示在先前實施例中之任一者中的待配合於基板100下方的一可選分散部分(或流分散部分)2401。在某些實施例中，分散部分2401為一板狀物件──氣體分散板。在某些實施例中，部分2401定位於保持處於基板100之底面下的凹進區域(見前面之參考數字171)內。可為延伸穿過支撐部分170(或類似者)之垂直饋入管線的保護性流體之饋入管線701給部分2401提供保護性流體。部分2401自身中包含通道2402，或與凹進區域一起形成氣體穿過路徑以向一旁分散收納之保護性流體。保護性流體之流大體自饋入管線701行進，類似於如在圖10中展示。因此，流方向係自饋入管線701至凹穴或空腔175，且自其經由揭露之間隙至排出口。在進入凹穴或空腔175前，一分散之流自饋入管線701向一旁行進(水平地)，直至其在部分2401之邊緣處轉變成垂直引向上之流。引向上之流在與基板100之底面會合時轉變成水平流。流之一個部分繼續朝向凹穴或空腔175，且另一部分朝向一相反方向，從而清洗基板100之背側(在基板底面與部分2401之間存在一間隙)。
圖25及圖26展示一電漿增強型原子層沈積裝置2500，其包含在反應室130之上的一電漿饋入部分。
裝置2500大體對應於在先前實施例中關於基板處置(例如，裝載及支撐基板)提出之裝置。因此，對先前描述進行參考。然而，在圖25及圖26中展 示之實施例中，提出某些另外特徵。
一可變形電漿饋入部分2505定位於反應室130之上。可變形饋入部分2505具有用於基板處理(例如，藉由電漿輔助式ALD)之一閉合組配及用於基板裝載之一開放組配。在閉合組配中，饋入部分2505可處於一延伸之形狀，且在開放組配中，處於一收縮之形狀。閉合組配描繪於圖25中，且開放組配描述於圖26中。
可變形饋入部分2505包含一組巢套子部分或環狀部件，其可移動以彼此配合。在圖25及圖26中展示之實施例中，子部分之數目為二。子部分2561及2562形成一伸縮式結構。在圖25及圖26中展示之實施例中，上部子部分2561附接至真空室140之一壁。附接可在真空室140之一頂壁中。饋入部分2505形成朝向反應室130之一加寬流動路徑，用於電漿自一電漿源管2571經由一入口2572到達(電漿源定位於真空室140上部壁之另一側上)。加寬流部分可為由子部分2561及2562形成之一圓錐形路徑。
在一實施例中之下部子部分2562形成反應室蓋160，且附接至反應室蓋160。蓋160可具有一平環之形式。
在某些實施例中，諸如在圖25及圖26中展示，蓋160閉合蓋160與反應室130(或反應室壁)之間的界面，如在圖25中描繪，或提供一裝載間隙，用於基板裝載至反應室130內(及自反應室130卸載)，如在圖26中描繪。
基板100由支撐元件(例如，接腳133等或類似者)在反應室130之中心區域支撐。保護性流體流經饋入管線701至由支撐部分170提供之凹進區域171內。分散板(或插入物)2401(未展示)可定位於凹進區域171內。
該裝置包含在反應室130之側部的多個非電漿氣體入口(例如，用於前驅物蒸氣及/或用於清洗氣體之入口)。在反應室130之周邊或圓周中的非電漿氣體入口之數目可為例如六個。該裝置任擇地包含一環狀部件2530，其沿著 反應室130之圓柱形側壁之內表面行進。可為環或平環之此環狀部件2530定位於非電漿氣體入口正下方。部件2530之用途為充當一犧牲板。該等入口中之兩者(即，入口2521及2522)展示於圖25及圖26中。
裝置2500包含在反應室之上的熱反射器，例如，在某些實施例中附接至蓋160的水平定向之熱反射器板2541(在某些實施例中，熱反射器或板2541延伸至側部，且在某些實施例中，亦延伸至反應室130之底部側)。在某些實施例中，裝置2500包含與電漿饋入部分2505之至少部分(特別是，下部子部分2562)之外表面保形之再一熱反射器2542。在某些實施例中，裝置2500包含圍繞電漿饋入部分2505之一熱反射器套管2542。
如在圖18a中展示，升降機190之可縮回軸桿可附接至蓋160或與其連接。升降機190可接著操作(升高及降低)蓋160及饋入部分2505(在延伸之形狀與收縮之形狀之間)。
電漿物質作為一垂直流自電漿源沿著電漿源管2571且經由入口2572，行進至加寬饋入部分2505，且自其行進至基板100。在某些實施例中，入口2572提供一壓縮──一窄過道，以增大氣體速度(電漿物質之速度)。換言之，入口2572為一管狀物品，具有小於前面的電漿源管2571之直徑的一直徑。
結合在圖25及圖26中展示之實施例提出的各種特徵可用於在前文中提出之其他實施例中。
在不限制專利申請專利範圍之範疇及解釋之情況下，本文中揭露的實例實施例中之一或多者之某些技術效應在下面列出。一技術效應為提供具有最小粒子產生之一裝載方法。再一技術效應為防止在基板上之背側生長。
前述描述已藉由本發明之特定實施及實施例之非限制性實例來提供目前由本發明者預期用於進行本發明的最佳模式之充分且資訊性描述。然而，對熟習此項技術者將明顯的是，本發明不限於以上提出的實施例之細節， 而是在不脫離本發明之特性之情況下，在其他實施例中可使用等效方式來實施本發明。
另外，本發明之以上揭露之實施例的特徵中之一些可有利地使用，而無其他特徵之對應使用。因而，前述描述應被考慮為說明本發明之原理，且並非以其限制來考慮。因此，本發明之範疇僅由所附專利申請專利範圍限制。
120:基座
122,123,131,132:接腳
161:連接元件
170:支撐部分
171:凹進區域
172:流體入口
174:水平突出部件
175:凹穴
180:框架部分
701:饋入管線

Claims (27)

  1. 一種在一基板處理裝置中之方法，包含：藉由在一反應室中之一基座之一支撐界面來收納一基板；移動該基座以使該基板與一支撐部分之一支撐界面接觸；進一步移動該基座以使該基板脫離該基座之該支撐界面；以及引起一保護性流體流至該基板與該支撐部分之間的一空間內。
  2. 如請求項1所述之方法，包含：使該等支撐界面僅在數個基板邊緣處接觸該基板。
  3. 如請求項1或2所述之方法，其中該等支撐界面為接腳界面，且該基座及該支撐部分之該等接腳界面之接腳數目為三個或四個。
  4. 如請求項1或2所述之方法，其中該基座之該移動為一降低移動。
  5. 如請求項1或2所述之方法，包含：藉由該基座之該支撐界面自一末端執行器收納該基板。
  6. 如請求項1或2所述之方法，包含：藉由該支撐部分所包含之數個側凹穴來收納降低之該基座或降低之該基座的數個部分。
  7. 如請求項1或2所述之方法，包含：藉由移動一附接至該基座的反應室蓋來實行該基座之移動。
  8. 如請求項1或2所述之方法，包含：將一框架部分降低至該基板上，從而在其間留下間隙。
  9. 如請求項1或2所述之方法，包含：引起一保護性流體自該支撐部分中之一入口流至在該基板下方的該支撐部分之一凹進區域，且自該凹進區域跨越一脊流至該支撐部分之數個側凹穴，且 進一步經由位於一框架部分與該基板之間的一間隙流至該基板之一頂表面上。
  10. 如請求項6所述之方法，包含：提供自該等側凹穴至位於一框架部分與該基座之間的一間隙之用於該保護性流體之一路線。
  11. 如請求項1或2所述之方法，包含：自一上部對立表面降低一反應室以形成一裝載開口。
  12. 如請求項1或2所述之方法，包含圍繞一反應室之一真空室。
  13. 如請求項1或2所述之方法，包含：藉由數個依序自飽和表面反應在該基板之一頂表面上沈積材料。
  14. 如請求項13所述之方法，其中沈積材料之步驟為一光子增強型原子層沈積製程或一電漿增強型原子層沈積製程。
  15. 如請求項1或2所述之方法，其中該保護性流體為與經由另一路線饋入至一反應室內之一惰性氣體不同的一氣體。
  16. 一種基板處理裝置，包含：一基座，其具有一支撐界面以在一反應室中收納一基板；一支撐部分，其具有一支撐界面；一移動配置，其用於移動該基座以使該基板與該支撐部分之該支撐界面接觸，及用於進一步移動該基座以使該基板脫離該基座之該支撐界面；以及一入口，其提供一保護性流體流至該基板與該支撐部分之間的一空間內。
  17. 如請求項16所述之裝置，其中該等支撐界面經組配以僅在數個基板邊緣處接觸該基板。
  18. 如請求項16或17所述之裝置，其中該等支撐界面為接腳界面，且各別的接腳界面之接腳數目為三個或四個。
  19. 如請求項16或17所述之裝置，其中該裝置經組配以藉由該基座之一降低移動而使該基板與該支撐部分之該支撐界面接觸。
  20. 如請求項16或17所述之裝置，包含：在該支撐部分中之數個側凹穴，其收納降低之該基座或降低之該基座之數個部分。
  21. 如請求項16或17所述之裝置，包含：一反應室蓋，其附接至該基座以藉由移動該反應室蓋實行該基座之移動。
  22. 如請求項16或17所述之裝置，包含：一框架部分，其待降低至該基板上，任擇地，在其間留下一間隙。
  23. 如請求項16或17所述之裝置，包含：在該支撐部分中之一入口及一凹進區域，以使一保護性流體自該入口流動至在該基板下方之該凹進區域且自其流動至該支撐部分之數個側凹穴。
  24. 如請求項16或17所述之裝置，包含：一上部對立表面，該裝置經組配以藉由一降低移動使該反應室脫離該上部對立表面以形成一裝載開口。
  25. 如請求項16或17所述之裝置，包含圍繞一反應室之一真空室。
  26. 如請求項16或17所述之裝置，其中該裝置經組配以藉由數個依序自飽和表面反應在該基板之一頂表面上沈積材料。
  27. 如請求項16或17所述之裝置，其中該裝置為一光子增強型原子層沈積反應器或一電漿增強型原子層沈積反應器。
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