多溫度范圍基座、組件、包括該基座的反應(yīng)器和系統(tǒng)、以及使用它們的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開總地涉及加熱和冷卻裝置。更具體地，本公開涉及可被用于向襯底提供熱 量的基座和基座組件，涉及包括該基座和/或組件的反應(yīng)器和系統(tǒng)，以及涉及使用它們的 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 諸如化學(xué)氣相沉積（CVD)、等離子體增強(qiáng)CVD (PECVD)、原子層沉積（ALD)等的氣相 過程通常被用于在襯底的表面上沉積材料，從襯底的表面蝕刻材料，和/或清洗或處理襯 底的表面。例如，氣相過程可被用于在襯底上沉積或蝕刻多層以形成半導(dǎo)體器件、平板顯示 設(shè)備、光伏器件、微機(jī)電系統(tǒng)（microelectromechanical systems，MEMS)等。
[0003] 在氣相處理中使用的反應(yīng)器通常包括基座以用于在處理期間將襯底保持在位和 加熱或冷卻該襯底?；ǔ１慌渲脼閷⒁r底加熱（或冷卻）到特定范圍內(nèi)的溫度。基座 的設(shè)計配置通常取決于反應(yīng)器的操作溫度。例如，基座可由特定材料制成且具有基于基座 的期望加熱屬性的特定質(zhì)量。作為示例，一些基座可被配置為在大約200°C到大約600°C的 溫度范圍中操作，而其它基座可被配置為在大約l〇°C到大約200°C的范圍中操作。
[0004] 在一些情況下，可期望使反應(yīng)器內(nèi)的襯底遭受以基本不同的溫度進(jìn)行的兩個或多 個不同的處理過程。在這些情況下，以處理溫度中的一個或多個使用基座可能是不理想的。 例如，高溫（例如大于大約200°C )過程通常使用高質(zhì)量、高瓦特密度基座以允許基座和襯 底的加熱。反之，較低溫度過程（例如小于大約200°C)通常采用高質(zhì)量、低瓦特密度基座， 但是在這兩種情況下由于期望保持恒定的溫度設(shè)置，加熱器的質(zhì)量很大。
[0005] 另外，如果基座被用于以基本不同的溫度進(jìn)行的處理過程，則可能花費不期望的 長時間來將基座從一個處理溫度加熱和/或冷卻到另一個處理溫度。因此，期望一種改進(jìn) 的基座，其可被用于以不同的溫度處理襯底且能夠快速地改變襯底溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本公開的各種實施例提供基座組件、包括該基座組件的反應(yīng)器和系統(tǒng)以及使用基 座組件、反應(yīng)器和系統(tǒng)的方法。本文所描述的基座組件適合在各種氣相過程中使用，諸如化 學(xué)氣相沉積過程（包括離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積過程）、氣相蝕刻過程（包括離子體增強(qiáng)氣 相蝕刻過程）、氣相清洗（包括離子體增強(qiáng)清洗過程）和氣相處理過程（包括離子體增強(qiáng)氣 相處理過程）。如將在下面更詳細(xì)地描述，示例性基座組件、反應(yīng)器、系統(tǒng)和方法特別好地適 用于包括多種處理過程和/或期望在反應(yīng)室內(nèi)以多個溫度進(jìn)行的處理過程。
[0007] 根據(jù)本公開的各種實施例，基座組件包括多個部分，該多個部分可彼此獨立地移 動以易于在反應(yīng)室內(nèi)以不同的溫度處理襯底。根據(jù)這些實施例的各個方面，基座組件包括 基座第一部分、基座第二部分、和相對于基座第二部分移動基座第一部分的機(jī)制。為了在反 應(yīng)室內(nèi)促使不同的襯底溫度的快速提供，基座第一部分可由第一材料形成而基座第二部分 可由第二材料形成。根據(jù)這些實施例的一些示例性方面，基座第一部分和基座第二部分是 同軸的。基座第一部分和基座第二部分在一些配置中可以是平行的，并且當(dāng)基座第一部分 和基座第二部分中的一個相對于另一個移動時，這些部分可保持彼此平行。與可由相對較 大質(zhì)量材料形成的基座第二部分相比，基座第一部分可由相對較低質(zhì)量和/或較高瓦特密 度加熱材料形成。例如，基座第二部分材料可以是熱沉，并且可用諸如水之類的流體來冷卻 該基座第二部分材料。在操作期間，可利用基座第一部分加熱襯底以獲得大約200°C到大約 600°C的襯底溫度。可利用基座第一部分和基座第二部分加熱或冷卻襯底以獲得大約10°C 到大約200 °C的襯底溫度。
[0008] 根據(jù)本公開的進(jìn)一步示例性實施例，一種反應(yīng)器包括如本文所描述的一個或多個 基座組件。
[0009] 根據(jù)本公開的又一附加示例性實施例，一種反應(yīng)器系統(tǒng)包括本文所描述的一個或 多個基座組件。
[0010] 并且，根據(jù)本發(fā)明的又一附加示例性實施例，一種氣相方法包括以下步驟：將襯底 安置在基座組件的表面上；當(dāng)基座第一部分處于第一位置且處于第一基座溫度時，使襯底 遭受第一過程；相對于基座第二部分將基座第一部分移動到第二位置；以及使襯底以第二 基座溫度遭受第二過程。根據(jù)這些實施例的各個方面，第一溫度高于第二溫度。例如，第一 溫度可以在大約200°C到大約600°C的范圍中；第二溫度可以在大約10°C到大約200°C的范 圍中。根據(jù)這些說明性實施例的更多的方面，從反應(yīng)室的反應(yīng)區(qū)到真空源的傳導(dǎo)性隨基座 第一部分與基座第二部分相對于彼此移動而變化。
[0011] 前述的
【發(fā)明內(nèi)容】
和接下來詳細(xì)的說明書僅為示例性和說明性的，并且不對本公開 或要求權(quán)利的本發(fā)明進(jìn)行限制。
【附圖說明】
[0012] 通過參照結(jié)合所附說明性附圖考慮的詳細(xì)說明書和權(quán)利要求書，可得到對本公開 的示例性實施例的更全面的理解。
[0013] 圖1示出了根據(jù)本公開的各種實施例的包括基座組件的氣相反應(yīng)器，其中基座第 一部分與基座第二部分分開。
[0014] 圖2示出了根據(jù)本公開的各種實施例的包括基座組件的氣相反應(yīng)器，其中基座第 一部分在基座第二部分之上。
[0015] 圖3示出了根據(jù)本公開的示例性實施例的基座第一部分。
[0016] 圖4示出了根據(jù)本公開的附加示例性實施例的包括基座組件的反應(yīng)器系統(tǒng)。
[0017] 圖5示出了根據(jù)本公開的進(jìn)一步示例性實施例的氣相方法。
[0018] 將理解到，附圖中的元件是為了簡單和清晰而示出的且不一定被畫出來決定比 例。例如，附圖中一些元件的尺寸可能相對于其它元件而被放大以幫助增進(jìn)對本公開的所 示實施例的理解。
【具體實施方式】
[0019] 以下提供的示例性實施例的描述僅為示例性的且僅旨在出于示意性的目的；以下 的描述不旨在限制本公開或權(quán)利要求的范圍。此外，具有所表明的特征的多個實施例的陳 述不旨在排除具有附加特征的其它實施例或結(jié)合了所表明的特征的不同組合的其它實施 例。
[0020] 如以下更詳細(xì)地描述，本公開的各種實施例涉及基座組件、包括基座組件的反應(yīng) 器與反應(yīng)系統(tǒng)，以及涉及使用該基座組件、反應(yīng)器和系統(tǒng)的方法?；M件、反應(yīng)器、系統(tǒng)和 方法可被用于各種氣相處理，諸如沉積、蝕刻、清洗和/或處理過程?；M件可被用于快 速改變基座并因此改變襯底溫度。從而，示例性基座組件可被用于在反應(yīng)室內(nèi)以不同的基 座溫度執(zhí)行多個過程。
[0021] 圖1和2示出了根據(jù)本公開的示例性實施例的氣相反應(yīng)器100。氣相反應(yīng)器100 包括反應(yīng)室102、基座組件104、氣體分布系統(tǒng)106、第一真空源108和第二真空源110。盡 管未示出，系統(tǒng)100可額外地包括用于反應(yīng)室102內(nèi)的一個或多個反應(yīng)物的直接和/或遠(yuǎn) 程等離子體和/或熱激發(fā)裝置。
[0022] 反應(yīng)器100可被用于將材料沉積到襯底112的表面上，從襯底112的表面蝕刻材 料，清洗襯底112的表面，處理襯底112的表面，將材料沉積到反應(yīng)室102內(nèi)的表面上，清洗 反應(yīng)室102內(nèi)的表面，蝕刻反應(yīng)室102內(nèi)的表面，和/或處理反應(yīng)室102內(nèi)的表面。反應(yīng)器 100可以是獨立的反應(yīng)器或群集工具的一部分。此外，反應(yīng)器100可專用于沉積、蝕刻、清 洗、或處理