用于在批量處理中處理兩個(gè)或更多基板的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在批量處理中處理兩個(gè)或更多基板的裝置，更特別是涉及一種如在獨(dú)立權(quán)利要求1的前序部分中所述的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明涉及一種用于通過使得基板表面的至少一部分受到兩個(gè)或更多前體材料的交替表面反應(yīng)而處理基板的裝置。更特別是，本發(fā)明涉及一種用于根據(jù)原子層沉積(ALD的原理來處理基板的裝置。在本申請(qǐng)中，術(shù)語ALD的意思是實(shí)現(xiàn)ALD原理的原子層晶體取向生長(zhǎng)(ALE)和其它類似名稱的方法。原子層沉積裝置通常包括真空腔室，基板在該真空腔室內(nèi)部處理。單獨(dú)的處理腔室也可以布置在真空腔室內(nèi)部，這樣，基板裝入反應(yīng)腔室內(nèi)和在反應(yīng)腔室中處理?；宓难b載可以人工進(jìn)行，或者通過裝載裝置(例如裝載機(jī)器人)來進(jìn)行。通常，基板裝入ALD裝置內(nèi)將在正常環(huán)境大氣、房間大氣或清潔房間的大氣中進(jìn)行。本發(fā)明涉及將基板裝入用于支承所述基板的基板保持器中。
[0003]W02009/144371公開了一種裝置，其中，材料沉積在反應(yīng)腔室中的一批垂直布置基板的表面上。在該文獻(xiàn)中，一批垂直布置的基板包括平行地布置在可運(yùn)動(dòng)基板保持器內(nèi)的一組晶片?；灞３制鞲浇釉诳蛇\(yùn)動(dòng)反應(yīng)腔室蓋上，反應(yīng)腔室的尺寸特別優(yōu)化成用于該批垂直布置基板的尺寸或者用于承載該基板的基板保持器的尺寸。W02009/144371還公開了在基板之間的間距較小，用于提高反應(yīng)空間的效率，但是還足夠大，以便使得前體流能夠進(jìn)入基板之間。該文獻(xiàn)沒有公開基板怎樣裝載成批量，但是由于在該批量的基板之間的較小間距，因此增加了裝載階段的要求。
[0004]建造批量反應(yīng)器的普通方式是使用固定擱架來用于基板，如在W02009/144371的公開中所使用。與上述現(xiàn)有技術(shù)裝置相關(guān)的一個(gè)問題是裝載裝置(例如機(jī)器人臂的末端執(zhí)行器)必須非常小，因?yàn)槿肟谟邢?。為了將基板裝載至基板保持器上，需要有用于使得裝載裝置進(jìn)入擱架之間和將基板布置于該處的空間。基板越重，就需要越多空間用于由裝載裝置將基板布置于擱架上。同時(shí)，橫截面面積變得更大，導(dǎo)致需要更高流量，因此需要更大的管路和栗。用于建造批量反應(yīng)器的另一方式是將擱架布置成使得在順次擱架之間的距離更長(zhǎng)，但是這導(dǎo)致其它問題，例如將有更大的前體消耗、更慢的沖洗和更大的沖洗氣體消耗，導(dǎo)致更大的ALD裝置。當(dāng)在基板之間的空間變大時(shí)，很可能產(chǎn)生與薄膜質(zhì)量的一些問題。以普通方式來提供足夠量的前體也可能產(chǎn)生問題。當(dāng)裝置的尺寸變得更大時(shí)，由于設(shè)備的高度，也有運(yùn)輸問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種裝置，以便克服或者至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。本發(fā)明的目的通過一種裝置來實(shí)現(xiàn)，該裝置的特征在獨(dú)立權(quán)利要求中介紹。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中公開。
[0006]本發(fā)明基于提供一種用于處理基板的裝置的思想，這樣，在基板通過裝載裝置來裝載至基板保持器上的裝載階段中，至少一些基板保持器布置成可彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這能夠通過將基板保持器布置成使得進(jìn)行裝載的基板保持器具有在它上面通向該基板保持器的更多空間(與在處理階段在相同基板保持器之間的空間相比)來實(shí)現(xiàn)，這樣，裝載裝置能夠在裝載階段中將基板布置在基板保持器上。在裝載階段中，當(dāng)一個(gè)基板保持器進(jìn)行裝載時(shí)，其它基板保持器優(yōu)選是處于彼此接近的等待位置，或者當(dāng)基板保持器已經(jīng)裝載時(shí)，它們優(yōu)選是處于處理位置，它們?cè)谔幚黼A段中處于該處理位置。因此，根據(jù)本發(fā)明的裝置用于通過使得基板表面的至少一部分受到至少第一和第二前體的交替表面反應(yīng)而在批量處理中處理兩個(gè)或更多基板，該裝置包括:多個(gè)基板保持器，用于支承所述基板；以及反應(yīng)腔室，該反應(yīng)腔室包括反應(yīng)空間，該反應(yīng)腔室設(shè)置成用于在處理階段中在反應(yīng)空間中的基板的表面上沉積材料，基板保持器安裝或者布置成安裝在反應(yīng)腔室內(nèi)部，用于在處理階段中處理在反應(yīng)腔室內(nèi)部的基板。在基板通過裝載裝置而裝載至基板保持器上的裝載階段中，至少一些基板保持器布置成可彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，基板保持器布置在基板架中，用于保持包括兩個(gè)或更多基板的一批基板。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，基板保持器布置成堆。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的、用于通過使得基板表面的至少一部分受到至少第一和第二前體的交替表面反應(yīng)而在批量處理中處理兩個(gè)或更多基板的裝置包括多個(gè)用于支承所述基板的基板保持器。裝置還包括反應(yīng)腔室，該反應(yīng)腔室包括反應(yīng)空間，該反應(yīng)腔室設(shè)置成用于在處理階段中在反應(yīng)空間中的基板的表面上沉積材料?；灞３制靼惭b或者布置成安裝在反應(yīng)腔室內(nèi)部，用于在處理階段中處理在反應(yīng)腔室內(nèi)部的基板。裝置還包括促動(dòng)器，該促動(dòng)器能夠使得一個(gè)或多個(gè)基板保持器彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)。促動(dòng)器能夠使得一個(gè)或多個(gè)基板保持器相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這樣，在基板通過裝載裝置而裝載至基板保持器上的裝載階段中，進(jìn)行裝載和在它上面有另一基板保持器的基板保持器布置在裝載位置，在該裝載位置中，從進(jìn)行裝載的基板保持器至在它上面的基板保持器的距離大于在處理階段中在相同基板保持器之間的距離。因此，裝置還包括用于使得基板保持器運(yùn)動(dòng)的促動(dòng)器，這樣，在裝載階段中，進(jìn)行裝載和在它上面有另一基板保持器的基板保持器布置在裝載位置，在該裝載位置中，從進(jìn)行裝載的基板保持器至在它上面的基板保持器的距離大于在處理階段中在相同基板保持器之間的距離。在裝載階段中，除了進(jìn)行裝載的基板保持器之外的基板保持器布置成通過促動(dòng)器和/或升高裝置而運(yùn)動(dòng)至等待位置，在該等待位置中，基板保持器與在處理位置中相比彼此更接近，它們?cè)谔幚黼A段中處于該處理位置。在裝載階段中，已經(jīng)裝有基板的基板保持器布置成通過促動(dòng)器和/或升高裝置而運(yùn)動(dòng)至處理位置，這樣，在連續(xù)的裝載基板保持器之間的距離與在處理階段中相同。在裝載階段中，進(jìn)行裝載的基板保持器通過促動(dòng)器和/或升高裝置而運(yùn)動(dòng)至裝載位置。在裝載階段中，除了進(jìn)行裝載的基板保持器之外的基板保持器將保持就位，而進(jìn)行裝載的基板保持器通過促動(dòng)器而運(yùn)動(dòng)至裝載位置。基板保持器能夠是用于支承基板的擱架和/或用于將基板支承于它們之間的一對(duì)支承凸緣。優(yōu)選是，基板架包括底部板和框架，所述基板保持器布置成與所述框架連接。優(yōu)選是，促動(dòng)器包括穿過底部板布置的銷結(jié)構(gòu)和/或穿過反應(yīng)腔室布置的桿。裝置還包括提升裝置，該提升裝置設(shè)置成用于將裝載的基板架升高至反應(yīng)腔室內(nèi)，這樣，反應(yīng)腔室布置成通過由升高裝置來使得基板架運(yùn)動(dòng)而關(guān)閉和打開。促動(dòng)器布置成這樣，在處理階段中，促動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)部件布置在反應(yīng)腔室的外部。裝置還可以包括真空腔室。
[0008]本發(fā)明裝置的優(yōu)點(diǎn)是裝載裝置布置成當(dāng)在裝載階段中將基板裝載至一批生產(chǎn)的量時(shí)具有足夠空間，并在處理階段中在連續(xù)基板之間的距離優(yōu)化成用于使得材料沉積在基板的表面上，同時(shí)反應(yīng)腔室的尺寸能夠保持為沒有不需要的額外空間。裝置的另一優(yōu)點(diǎn)是裝置能夠制造成更緊湊，以使得裝置的尺寸更小。
【附圖說明】
[0009]下面將參考附圖通過優(yōu)選實(shí)施例更詳細(xì)地介紹本發(fā)明，附圖中:
[0010]圖1表示了根據(jù)本發(fā)明的裝置；
[0011]圖2a_2f表不了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例；
[0012]圖3a_3f表示了本發(fā)明的另一實(shí)施例；
[0013]圖4a和4b表示了根據(jù)本發(fā)明的裝置；以及
[0014]圖5a和5b表示了圖3a_3f中所示的實(shí)施例的另一視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]圖1表示了根據(jù)本發(fā)明的裝置，該裝置包括ALD單元1，該ALD單元I有真空腔室2，該真空腔室2布置成與周圍大氣基本隔離。真空腔室2可以至少局部打開和關(guān)閉，用于使得真空腔室2的內(nèi)部空間與周圍大氣隔離?；蹇梢圆贾没蜓b載至真空腔室2內(nèi)部，用于根據(jù)ALD的原理來處理。在本文中，周圍大氣的意思是正常房間大氣、清潔房間大氣或者不適合用于提供防止敏感基板污染或損壞的惰性大氣的任何大氣。ALD單元I還包括至少一個(gè)真空裝置(圖中未示出)，該真空裝置與真空腔室2操作連接，用于在真空腔室2內(nèi)部提供真空。真空裝置可以是真空栗或類似裝置。真空裝置可以布置成提供大約0.1毫巴至100毫巴的真空壓力，通常為大約4毫巴。在基板進(jìn)行處理和真空腔室2關(guān)閉的時(shí)間中，真空裝置可以用于向真