[发明专利]衬底升降机构和包含衬底升降机构的反应器

说明书

公开一种适合用于反应器中的衬底支撑组合件，所述反应器包含共同处理和衬底转移区。所述衬底支撑组合件包含基座和一个或多个升降销，所述一个或多个升降销可用于将衬底降低到所述基座的表面上以及使所述衬底从所述表面升高，从而在不升高或降低所述基座的情况下允许所述衬底从所述处理区转移。

技术领域

本公开大体上涉及用于气相过程的设备。更具体地说，本公开的示范性实施例涉及一种包含共同衬底转移和处理区的反应器，且涉及一种适合用于所述反应器中的衬底升降机构。

背景技术

用于处理半导体晶片等衬底的气相反应器通常包含反应室内的基座。在处理期间，使用机械臂将一个或多个衬底放置在反应室内，且放在基座上。在处理之后，使用机械臂使衬底移离基座表面且通过反应室中的开口。

通常，期望在反应室内维持相对小的反应空间或区域。相对小的反应空间允许更高效的衬底处理。举例来说，与较大反应空间相比，当在相对小的反应空间中处理衬底时可使用更小量的反应物，和/或使用相对小的反应空间处理衬底的时间量可比在较大反应空间中处理衬底的时间量少。为了允许反应室内相对小的反应空间的同时允许将衬底放置到基座上以及从基座移除衬底，反应室通常包含单独的晶片转移区，所述晶片转移区包含反应室内允许将衬底放置在基座上以及从基座移除的开口。

在衬底转移过程期间，延伸通过基座的竖直宽度且超出的升降销有时用于促进将衬底放置在基座表面上以及从基座表面移除。在此类情况下，可通过将基座放置(降低)到反应室的衬底转移区内、使升降销上升高于基座表面、将衬底放置到升降销上以及降低升降销以使得衬底搁置在基座上来将衬底放置到基座上。基座和衬底可接着移动(升高)到处理位置，使得衬底处于反应室的反应区内。

尽管此类技术在将衬底放置于反应器内的反应空间内以及从所述反应空间移除衬底方面运作相对良好，但用以移动基座和升降销的机构相对复杂。另外，采用此类技术的反应器可能尤其在衬底处理期间在反应区与衬底转移区之间呈现不合需要的气流。不合需要的气流可导致衬底转移区内的反应器沉积和/或腐蚀。此外，此类反应器的容积相对大以容纳反应室的处理/反应区和衬底转移区这两者。另外，将基座移动到转移区以及移动升降销的多步骤过程相对耗时。因此，需要改进的用于转移和处理衬底的机构和技术。

发明内容

本公开的各种实施例提供一种改进的用于处理和转移衬底的方法和设备。如下文更详细地阐述，各种系统和方法提供一种反应器和/或使用一种方法，所述反应器和/或方法可在反应器内一个区内处理衬底且将衬底转移到同一区/从同一区转移衬底。换句话说，反应器可包含反应室，所述反应室包含共同处理和转移区。因此，整个反应器容积可相对小，反应器可不大复杂但更可靠、更便宜且更易于在减小的时间量中和/或以更便宜的方式维持和/或处理衬底。

根据本公开的至少一个示范性实施例，包含共同衬底处理和转移区的反应器包含：反应室，其包括反应区；基座，其具有在所述反应区内的顶部表面；以及衬底升降机构。衬底升降机构可包含至少一个升降销、接合以(例如以可拆卸方式)连接到所述至少一个销的升降销支撑构件以及连接到所述升降销支撑部件的可移动轴。衬底升降机构使所述至少一个升降销延伸得高于基座表面。根据这些实施例的各个方面，可移动轴在竖直方向上移动。可移动轴和升降销在衬底转移过程期间移动的距离可在约5mm到约25mm、约10mm到约20mm或约17mm的范围内。根据这些实施例的其它方面，基座包含中心区和外围区。中心区的宽度可大于外围区的宽度。此类设计可促进形成具有相对小的外围宽度的基座，这继而可促进用于衬底处理和转移这两者的共同区的使用。反应器可另外包含可旋转轴和连接到所述可旋转轴的基座支撑件。基座连接到基座支撑件，使得可旋转轴的旋转移动被转移到基座。根据这些实施例的各种实例，反应室内用以将衬底转入和转出反应室的开口在基座处于处理位置时位于基座顶部表面上方。