衬底处理装置和方法与流程

本发明大体上涉及一种衬底处理装置和方法。更具体地但非排他地，本发明涉及化学沉积或蚀刻反应器。

背景技术：

1、该章节图示了有用的背景信息，而不承认本文描述的代表现有技术的任何技术。

2、在化学沉积或蚀刻反应器中，处理后的一个或多个衬底由衬底支撑件支撑。衬底支撑件通常需要布线和管道，然而，这些布线和管道在装置内的定位使得它们难以触及以便能够对它们进行清洁并且执行标准维护，从而对维护停机时间产生负面影响

技术实现思路

1、本发明的某些实施例的目的是提供一种衬底处理装置和一种用于改善装置的维护的方法，或者至少提供一种现有技术的替代解决方案。

2、根据本发明的第一示例方面，提供了一种衬底处理装置，包括：

3、反应室；

4、外室，至少部分地围绕反应室并且在其间形成中间体积；以及

5、衬底支撑件，位于反应室内，包括中空内部体积，其中中空内部体积和中间体积通过从中空内部体积延伸到中间体积的通道流体连通。

6、在某些实施例中，衬底支撑件的中间体积和中空内部体积在装置的衬底处理阶段通过通道形成共享压力空间。在某些实施例中，通道的数量多于一个，诸如三个。

7、在某些实施例中，通道延伸通过在反应室壁中的馈通。在某些实施例中，衬底支撑件包括容纳通道的突起，该通道从中空内部体积延伸到反应室壁中的馈通。

8、在某些实施例中，反应室的内部体积围绕通道。

9、在某些实施例中，中间体积在衬底处理阶段期间与反应室的衬底处理空间密封(或隔离)。

10、在某些实施例中，中空内部体积处于中间体积的压力下，通道在所述体积之间形成流动连接。在某些实施例中，所述通道被具有反应室压力的压力区域围绕。在某些实施例中，反应室的压力低于衬底处理期间中间空间内的压力。

11、在某些实施例中，衬底支撑件包括可分离地附接或可附接的衬底台。

12、在某些实施例中，衬底支撑件包括从衬底支撑件的中空内部体积通过通道延伸到中间体积并且从其延伸到外室外部的布线。

13、在某些实施例中，通道容纳布线，该布线在通道内从衬底支撑件延伸到中间体积。

14、在某些实施例中，布线进一步从中间体积延伸到外室的外部，到外室的外部。

15、在某些实施例中，衬底支撑件包括衬底台和基座(或底盖)。在某些实施例中，基座包括一个或多个基座腿，该一个或多个基座腿抵靠支撑结构支撑基座(例如抵靠反应室)。在某些实施例中，一个基座腿提供所述通道(或者在多于一个(或每个)基座腿包括通道的情况下可以提供多个通道)。

16、在某些实施例中，布线通过外室底部的至少一个馈通离开外室。

17、在某些实施例中，至少一个馈通部分被可分离地附接至或可附接至外室的底部法兰。在某些实施例中，至少一个馈通部分被可分离地附接至或可附接至连接法兰，该连接法兰被附接至反应室组件。

18、在某些实施例中，至少一个馈通部分被可分离地附接至或可附接至组件的连接法兰，该组件至少包括反应室的下部和衬底支撑件。

19、在某些实施例中，至少一个馈通部分由可从上方或从下方释放的至少一个紧固件可分离地附接至或可附接至中间体积的底部法兰。在某些实施例中，至少一个馈通部分是真空法兰，其外径小于通道的内径。

20、在某些实施例中，连接法兰被可分离地附接至或可附接至外室的底部法兰。

21、在某些实施例中，中间体积的连接法兰通过可从上方或下方释放的至少一个紧固件可分离地附接至或可附接至外室的底部法兰。

22、在某些实施例中，该装置包括从反应室碗的底部开始的反应室排气线。在某些实施例中，排气线通过外室的底部离开外室。

23、在某些实施例中，排气线围绕反应室的旋转对称轴对称地定位在反应室下方。在某些实施例中，排气线居中穿过外室的底部法兰(并且居中地穿过(可选的)连接法兰)。

24、在某些实施例中，该装置包括被配置为降低和升高反应室的致动器，以及在反应室排气线中允许垂直移动的纵向(垂直)延伸管状(管道)部分。

25、在某些实施例中，所述允许垂直运动是通过允许排气线的垂直收缩和延伸而实现的。

26、在某些实施例中，该装置包括围绕纵向延伸管状部分缠绕或盘绕的布线(例如电线束)。

27、在某些实施例中，该装置被配置为通过延伸通道的长度来调整衬底支撑件的垂直位置。在某些实施例中，衬底支撑件由顶部部分或衬底台和衬底台下方的基座(底部部分或底盖)形成。在某些实施例中，基座包括形成所述通道的腿。在某些实施例中，腿的数量是至少一个。在某些实施例中，腿的数量是至少两个。在某些实施例中，腿的数量是三个或多个。在某些实施例中，腿被对称定位。

28、在某些实施例中，该装置包括致动器，该致动器被配置为通过改变纵向延伸部分的形成通道的一部分的纵向尺寸来降低和升高由衬底支撑件包括的衬底台的水平。因此，在某些实施例中，该装置包括被配置成调整基座腿的长度的致动器。在某些实施例中，形成通道(或基座腿)的纵向(或垂直)延伸部分由波纹管(或真空波纹管)或嵌套的子部分实施，例如可以在彼此内部垂直移动的不同直径的两个或多个嵌套管状部分。通过这种方式，纵向延伸部分的收缩形状和延伸形状可以被实现，从而提供衬底支撑件(或支撑台)的不同垂直位置。

29、在某些实施例中，该装置包括用于位于衬底支撑件上方的反应室内的等离子体形成的天线。在某些实施例中，天线是等离子体施加器的辐射发送天线。在某些实施例中，辐射发送天线位于由反应室提供的中空内部体积内。在某些实施例中，天线和衬底支撑件都位于相同的中空内部体积内(或者天线和要被处理的衬底都被配置为位于相同的中空内部体积内)。

30、在某些实施例中，该装置包括前体管线，该前体管线延伸到天线(在中空内部体积内)之间的空间中并且进一步在反应室内以在天线下游的点处排放非等离子气体。在某些实施例中，前体管线(或前体蒸汽进料管道)被布置成管道阵列。在某些实施例中，前体管线在管道阵列中布置成行。在某些实施例中，辐射发送天线在中空内部体积内水平地展开。在某些实施例中，管道阵列在水平维度上展开，使得它(作为整体)覆盖整个衬底处理区域。在某些实施例中，该装置还包括等离子气体入口，该等离子气体入口提供从天线上方经由天线之间的空间到天线下方的等离子气体流。天线可以被定位在覆盖管道内。在某些实施例中，天线元件是线性天线元件。在某些实施例中，天线元件是单极天线。在某些实施例中，天线元件(主要)发射微波频率的辐射。在等离子体处置期间，等离子体在等离子气体通过天线时会点燃。形成的等离子体物质向下流向衬底支撑，即，流向(多个)衬底。

31、在某些实施例中，衬底处理装置包括衬底支撑件下方的流动引导部分，以将离开反应室的流动引导到排气连接件。

32、在某些实施例中，流动引导部分是锥形的。

33、在某些实施例中，流动引导部分大体上呈倒置锥体的形式。这里的一般形式是指该形式不需要是规则的(例如规则的锥体)，但是它可以在一定程度上变形。在某些实施例中，锥体具有向内弯曲的侧面(凹面)。

34、在某些实施例中，用于前体蒸汽的管道阵列的前体蒸汽进料管道与衬底支架的顶部表面之间的垂直距离小于100mm，优选为50mm至70mm。

35、在某些实施例中，前体蒸汽的进料管道阵列在其最外面的管道排中具有减少数量的管道。

36、在某些实施例中，衬底处理装置包括从衬底支撑件的周边到周围反应室壁的最近表面的至少50mm，优选为至少70mm的自由横向距离。

37、根据本发明的第二示例方面，提供了一种衬底处理装置，包括：

38、反应室；

39、外室，至少部分地围绕反应室并且在其间形成中间体积；以及

40、反应室内的衬底支撑件，其中衬底支撑件被固定至反应室的壁，并且衬底支撑件以及反应室通过收缩和延伸连接至反应室的底部的排气线垂直可移动。

41、根据本发明的第三示例方面，提供了一种用于拆卸衬底处理装置的方法，该衬底处理装置包括反应室、至少部分地围绕反应室并且在其间形成中间体积的外室，以及反应室内的衬底支撑件，该方法包括：

42、从外室的底部结构分离反应室组件，该反应室组件包括衬底支撑件和反应室的下部；

43、通过布置在底部结构中的(多个)相应开口，将悬置在衬底支撑件上的布线及其插头从外室的外部移动到中间体积；以及

44、从装置提升和移除反应室组件以用于进行维护，该反应室组件包括悬置的布线及其插头。

45、在某些实施例中，底部结构包括外室的底部法兰。在某些实施例中，分离通过从底部结构的环境压力侧释放相应的紧固件来执行。

46、在某些实施例中，表述“布线和插头”除了电线及其插头之外还包括适用于流体的(多个)管道及其(多个)连接器。

47、在某些实施例中，反应室组件的所述分离包括从外室的底部结构分离反应室组件的连接法兰。

48、在某些实施例中，连接法兰被附接至从反应室碗向下延伸的排气线。在某些实施例中，排气线包括柔性和/或可纵向延伸的管状部分(诸如真空波纹管)以及位于柔性和/或可纵向延伸的管状部分下方的静止部分。在某些实施例中，连接法兰被附接至排气线的静止部分。

49、在某些实施例中，所述分离连接法兰包括从底部结构分离密封馈通部分，该密封馈通部分密封布置在底部结构中的所述开口。

50、不同的非约束性的示例方面和实施例已经在前述内容中图示。以上实施例仅用于解释可以在实施本发明时使用的所选方面或步骤。一些实施例可以仅参照某些示例方面呈现。应该了解，对应实施例也适用于其他示例方面。具体地，在第一方面的上下文中描述的实施例适用于每个又一方面，反之亦然。实施例的任何适当组合可以被形成。