基板处理装置以及清洗腔室的方法与流程

文档序号:13351339阅读:189来源:国知局
基板处理装置以及清洗腔室的方法与流程

本揭示内容涉及一种基板处理装置以及一种清洗腔室的方法,且更特定而言,涉及一种能够在薄膜沉积于基板上的同时快速地移除在腔室中产生的副产物的基板处理装置以及一种清洗腔室的方法。



背景技术:

一般而言,半导体元件是通过将各种材料以薄膜形状沉积于基板上从而图案化所沉积薄膜来制造。为此,执行诸如沉积处理、蚀刻处理、清洗处理以及干燥处理的不同处理的若干阶段。

此等处理中的选择性磊晶处理可为硅原料气体或蚀刻气体被供应至容纳有基板以在基板上生长薄膜的腔室中的处理。用于选择性磊晶处理的气体当中存在含有cl成份的气体。因此,在执行选择性磊晶处理之后,诸如cl成份的副产物可能剩余在基板处理装置的腔室中。

当紧接着使腔室内部开放时,腔室中作为副产物剩余的cl成份会与引入至腔室中的空气反应以骤然产生大量烟雾。排放至腔室外部的烟雾会导致环境污染、设备腐蚀、安全事故以及其类似情况。因此,当检测或修补腔室时,必须在执行用于移除腔室内的副产物的清洗处理之后使腔室开放。

根据先前技术,在使腔室的内部开放以移除剩余在腔室中的副产物之前,已长时间将惰性气体供应至腔室中。然而,用于通过供应惰性气体移除腔室内的副产物的处理可能需要长时间。又,在移除剩余在腔室中的副产物时,在腔室中不可执行选择性磊晶处理。因此,处理会被延迟以致降低基板处理处理中的生产力。



技术实现要素:

技术问题

本揭示内容提供一种能够快速地清洗腔室的内部的基板处理装置以及一种清洗腔室的方法。

本揭示内容亦提供一种能够改良基板处理处理的效率的基板处理装置以及一种清洗腔室的方法。

技术方案

根据例示性实施例,基板处理装置包含:腔室,其包含经设置以提供基板在其中待用的空间的第一主体部分及经设置以提供对每一基板在其中执行薄膜沉积处理的空间的第二主体部分;基板固持器,其上堆叠有基板,基板固持器可在第一主体部分与第二主体部分之间移动;第一供应单元,其经设置以供应用于在第二主体部分中在基板上沉积薄膜的第一气体;第二供应单元,其经设置以将第二气体供应至第一主体部分中,第二气体与在沉积薄膜时所产生的副产物反应以产生烟雾;以及排气单元,其经设置以排出腔室内的气体。

第二供应单元可包含:第二供应管,其经设置以界定第二气体流经的路径,第二供应管连接至第一主体部分的内部空间;以及控制阀,其经设置以使界定于第二供应管中的用于第二气体的移动路径开放及关闭。

排气单元可包含:第一排气管线,其经设置以排出第一气体;以及第二排气管线,其经设置以排出第二气体及烟雾。

第一排气管线可包含:第一排气管,其与腔室的内部连通;第一排气阀,其经设置以使界定于第一排气管中的用于第一气体的移动路径开放及关闭;以及第一排气泵,其连接至第一排气管以提供用于抽吸第一气体的吸力。

第二排气管线可包含:第二排气管,其自第一排气管岔出分支;以及第二排气泵,其连接至第二排气管以提供用于抽吸第二气体或烟雾的吸力。

基板处理装置可更包含安置于第二主体部分中的反应管,其中第一供应单元可将第一气体供应至反应管中。

第二供应单元可将第二气体供应至第一主体部分的内部或反应管的内部。

第一气体可包含薄膜原料气体及蚀刻气体。

副产物可包含氯(cl)成份,且第二气体可包含水分(h2o)。

根据另一例示性实施例,清洗腔室的方法包含:在薄膜沉积于基板上之后将基板固持器移动至腔室的第二主体部分或第一主体部分中;将清洗气体供应至第一主体部分中;允许清洗气体与在沉积薄膜时所产生的副产物反应,藉此产生烟雾;以及自腔室的内部排出烟雾以移除烟雾。

基板固持器至第一主体部分中的移动可包含允许腔室的第一主体部分的内部与腔室的第二主体部分的内部连通。

有利效果

根据本发明实施例,可将清洗气体(或第二气体)供应至腔室中以有意地与副产物反应。接着,副产物与清洗气体可彼此反应以排出所产生的烟雾,藉此易于自腔室的内部移除烟雾。此处,可控制供应至腔室中的清洗气体的浓度以缓慢地产生少量烟雾而不会在密封腔室内骤然产生大量烟雾,藉此排出所产生的烟雾。因此,烟雾可被移除,同时由烟雾施加至腔室的冲击减少。因此,可防止环境或设备在腔室开放时由于骤然产生大量烟雾而被弄污。

又,当相较于将惰性气体供应至腔室中以移除副产物的状况,可快速地清洗腔室的内部。因此,在清洗腔室的内部时,用于在腔室中待执行的后继选择性磊晶处理的待用时间可减少以改良基板处理处理的效率。

附图说明

自结合附图进行的以下描述可更详细地理解例示性实施例,其中:

图1为说明根据例示性实施例的基板处理设备的结构的示意图。

图2为根据例示性实施例的基板处理装置的视图。

图3为说明根据例示性实施例的第一气体的移动路径的视图。

图4为说明根据例示性实施例的第二气体的移动路径的视图。

具体实施方式

在下文中,将参看附图详细地描述例示性实施例。然而,可以不同形式体现本发明,且不应将本发明解释为限于本文所阐述的实施例。确切而言,提供此等实施例以使得本发明将为透彻且完整的,且将向熟习此项技术者充分传达本发明的范畴。在诸附图中,出于说明清楚起见而夸示层及区的尺寸。类似参考数字贯穿全文指类似部件。

图1为说明根据例示性实施例的基板处理设备的结构的示意图,图2为根据例示性实施例的基板处理装置的视图,图3为说明根据例示性实施例的第一气体的移动路径的视图,且图4为说明根据例示性实施例的第二气体的移动路径的视图。

根据例示性实施例的基板处理装置(100)包含:腔室(110),其包含界定基板(s)在其中待用的空间的第一主体部分(111)及界定在其中执行用于在基板(s)上形成薄膜的处理的空间的第二主体部分(112);基板固持器(140),其上装载有基板(s)且可在第一主体部分(111)与第二主体部分(112)之间移动;第一供应单元(150),其供应第一气体以在第二主体部分(112)中在基板(s)上沉积薄膜;第二供应单元(120),其将第二气体(或清洗气体)供应至第一主体部分(111)中,第二气体与在沉积薄膜时所产生的副产物反应以产生烟雾;以及排气单元(160),其排出腔室(110)内的气体。

首先,为了有助于描述的理解,下文将描述根据例示性实施例的基板处理设备的结构。参看图1,根据例示性实施例的基板处理设备包含:清洗元件(500a,500b),其中执行用于移除形成于基板上的原生氧化物层的蚀刻处理;基板缓冲元件(400),其中其上执行蚀刻处理的多个基板经加热且待用;以及磊晶元件(100a,100b,100c),其中在其上执行加热处理的所述多个基板(s)上执行磊晶处理。又,基板处理设备可更包含:装载口(60),其上置放容纳有所述多个基板(s)的容器(图中未示);基板传送模块(50),其安置成邻近于装载口(60);负载锁定(loadlock)元件(300),其自基板传送模块(50)接收基板(s)以维持初始真空状态;以及传送元件(200),其安置于清洗元件(500a,500b)、基板缓冲元件(400)、磊晶元件(100a,100b,100c)以及负载锁定元件(300)之间。

用于在置放于装载口(60)上的容器与负载锁定元件(300)之间传送基板(s)的框架机器人(51)安置于基板传送模块(50)中。又,用于使容器的门自动地打开及关闭的开门器(图中未示)及用于供应清洗空气的风扇过滤器单元(图中未示)可安置于基板传送模块(50)中。

传送元件(200)包含界定空间(基板(s)经装载至其中)的传送腔室及用于传送基板(s)的基板处置器(210)。传送腔室具有多边形平面形状。传送腔室具有分别连接至负载锁定元件(300)的负载锁定腔室、清洗元件(500a,500b)的清洗腔室、基板缓冲元件(400)的缓冲腔室(110)以及磊晶元件(100a,100b,100c)的磊晶腔室的侧表面。因此,基板处置器(210)可将基板(s)传送至负载锁定元件(300)、清洗元件(500a,500b)、基板缓冲元件(400)以及磊晶元件(100a,100b,100c)中,或自负载锁定元件(300)、清洗元件(500a,500b)、基板缓冲元件(400)以及磊晶元件(100a,100b,100c)运载出基板(s)。又,传送腔室可经密封以在传送基板(s)时维持于真空状态下。因此,可防止基板(s)暴露于污染物。

负载锁定腔室(300)安置于基板传送模块(50)与传送元件(200)之间。基板(s)可临时停留于负载锁定元件(300)的负载锁定腔室中,且接着通过传送元件(200)装载至清洗元件(500a,500b)、基板缓冲元件(400)以及磊晶元件(100a,100b,100c)中的一者。通过清洗元件(500a,500b)、基板缓冲元件(400)、磊晶元件(100a,100b,100c)完全处理的基板(s)可通过传送元件(200)卸载以临时停留于负载锁定元件(300)的负载锁定腔室中。

在磊晶元件(100a,100b,100c)内在基板(s)上执行磊晶处理之前,清洗元件(500a,500b)可清洗基板(s)。当基板(s)暴露于空气时,原生氧化物层可形成于基板(s)的表面上。当基板(s)的表面氧含量过高时,氧原子会中断待沉积于基板上的材料的结晶配置(crystallographicarrangement)。因此,磊晶处理会受有害作用影响。因此,可在清洗元件(500a,500b)中的每一者的清洗腔室中执行用于移除形成于基板(s)上的原生氧化物层的处理。

在磊晶元件(100a,100b,100c)中,薄膜可形成于基板(s)上且所形成的薄膜的厚度可加以调整。在当前实施例中,提供三个磊晶元件(100a,100b,100c)。由于当相较于清洗处理时磊晶处理需要相对较长时间,因此可经由多个磊晶元件(100a,100b,100c)来改良制造产率。然而,例示性实施例并不限于磊晶元件(100a,100b,100c)的数目。亦即,磊晶元件的数目可改变。此处,磊晶元件(100a,100b,100c)中的每一者可为选择性磊晶元件。

选择性磊晶处理可为磊晶薄膜选择性沉积于基板(s)的顶表面的所要部分上的处理。举例而言,在基板(s)上的由氧化物或氮化物形成的图案与硅基板(s)的表面之间,薄膜沉积速率可能不同。因此,当薄膜原料气体及蚀刻气体被供应至基板(s)上时,通过薄膜原料气体沉积薄膜的速率快于在薄膜相对快速沉积于其上的部分(例如,硅基板(s)的表面)上通过蚀刻气体蚀刻薄膜的速率。另一方面,通过薄膜原料气体沉积薄膜的速率慢于在薄膜相对缓慢沉积于其上的部分(例如,基板(s)上的图案的表面)通过蚀刻气体蚀刻薄膜的速率。因此,磊晶薄膜可选择性地仅形成于硅基板(s)的表面上。

因此,当执行选择性磊晶处理时,必须连同薄膜原料气体一起使用蚀刻气体(例如,hcl)。由于蚀刻气体含有氯(cl)成份,因此在执行选择性磊晶处理之后,cl成份会作为副产物存在于基板处理装置(100)(或磊晶元件)的腔室(110)中。因此,当紧接在执行选择性磊晶处理之后使腔室(110)的内部开放时,作为副产物剩余在腔室(110)中的cl成份会与引入至腔室(110)中的空气反应而骤然产生大量烟雾。烟雾会导致环境污染、设备腐蚀、安全事故以及其类似情况。因此,根据例示性实施例的基板处理装置(100)(或磊晶元件)可经提供以在快速地移除腔室(110)内的副产物之后使腔室(110)的内部开放。

在下文中,将详细地描述根据例示性实施例的基板处理装置(100)(或磊晶元件)。

参看图2,基板处理装置(100)包含:腔室(110),其包含第一主体部分(111)及第二主体部分(112);基板固持器(140),其可在第一主体部分(111)与第二主体部分(112)之间移动;第一供应单元(150),其将第一气体供应至第二主体部分(112)中;第二供应单元(120),其将第二气体供应至第一主体部分(111)中;以及排气单元(160),其排出腔室(110)内的气体。又,基板处理装置(100)可更包含反应管(180)、加热单元(130)以及支撑单元(170)。

腔室(110)包含:第一主体部分(111),其具有内部空间及开放的一侧;及第二主体部分(112),其具有内部空间及开放的一侧。亦即,第一主体部分(111)的开放的一侧及第二主体部分(112)的开放的一侧可彼此连接以界定具有密封内部空间的一个腔室(110)。举例而言,第一主体部分(111)可安置于上侧,且第二主体部分(112)可安置于下侧。然而,例示性实施例并不限于第一主体部分(111)及第二主体部分(112)的上述位置。举例而言,第一主体部分(111)及第二主体部分(112)的位置可改变。

第一主体部分(111)可提供空间,多个基板(s)容纳于所述空间中以在其中待用。由于第一主体部分(111)具有开放的上部部分,因此第一主体部分(111)可连接至第二主体部分(112)的下部部分。又,入口(111a)可界定于第一主体部分(111)的侧表面中,以使得基板(s)经装载至第一主体部分(111)的内部或自内部卸载。第一主体部分(111)可在其对应于传送元件(200)的表面中具有入口(111a),且基板(s)可经由入口(111a)自传送元件(200)的传送腔室装载至第一主体部分(111)中。因此,基板(s)可在与垂直方向交叉的方向上经由界定于第一主体部分(111)的侧表面中的入口(111a)装载至第一主体部分(111)内的待用空间中或自待用空间中卸载。

又,闸阀(图中未示)可安置于第一主体部分(111)的入口(111a)与传送元件(200)的传送腔室之间。闸阀可隔离第一主体部分(111)内的待用空间与传送腔室。因此,可通过闸阀使入口(111a)开放及关闭。然而,例示性实施例并不限于第一主体部分(111)的结构及形状。举例而言,第一主体部分(111)可具有各种结构及形状。

容纳有多个基板(s)或反应管(180)的空间界定于第二主体部分(112)中。亦即,用于在基板(s)上形成薄膜的处理可在第二主体部分(112)或反应管(180)中执行。第二主体部分(112)可具有开放下部部分。第二主体部分(112)的开放下部部分可连接至第一主体部分(111)的上部部分。

反应管(180)安置于第二主体部分(112)中。反应管(180)可具有开放下部部分以与第一主体部分(111)的上部部分连通。举例而言,反应管(180)可具有拱形形状且安置于第一主体部分(111)的上部部分上。又,用于形成反应管(180)的材料可包含石英。由于石英为具有优良热传递性质的材料,因此若反应管(180)由石英形成,则热可容易经由加热单元(130)传递至反应管(180)的内部空间中。又,为了防止在执行选择性磊晶处理时设备被供应至基板(s)上的蚀刻气体腐蚀,反应管(180)可由石英形成。然而,例示性实施例并不限于第二主体部分(112)的结构及形状。举例而言,第二主体部分(112)可具有各种结构及形状。

加热单元(130)安置于反应管(180)的外部周围。加热单元(130)可将热能供应至反应管(180)中以对基板(s)加热。举例而言,加热单元(130)可安置于第二主体部分(112)与反应管(180)之间。又,加热单元(130)可安置成包围反应管(180)的侧表面及上部部分。因此,加热单元(130)可调整反应管(180)的内部温度以容易地执行磊晶处理。

基板固持器(140)可将多个基板(s)垂直地堆叠于其上。举例而言,多个基板(s)可经堆叠以对应于垂直地界定于基板固持器(140)中的多段堆叠空间(或槽)。又,基板固持器(140)可具有小于反应管(180)及第一主体部分(111)中的每一者的内径的直径。因此,基板固持器(140)可为可在腔室(110)中在第一主体部分(111)与第二主体部分(112)之间(或第一主体部分(111)与反应管(180)之间)自由移动的。多个隔离板(图中未示)可分别插入至基板固持器(140)的槽中。因此,其中堆叠基板(s)的堆叠空间可通过隔离板划分以界定其中基板在堆叠空间中的每一者中经独立地处理的空间。然而,例示性实施例并不限于基板固持器(140)的结构。举例而言,基板固持器(140)可具有各种结构。

支撑单元(170)可连接至基板固持器(140)的下部部分以在基板(s)的堆叠方向上移动基板固持器(140)。支撑单元包含:轴杆(172),其在基板(s)的堆叠方向上延伸且具有连接至基板固持器(140)的一个末端;垂直移动驱动器(173),其连接至轴杆(172)的另一末端以垂直地移动轴杆(172);以及挡板(171),其安置于轴杆(172)上以将加热空间与待用空间阻挡开。又,支撑单元(170)可更包含旋转驱动器(图中未示)。

垂直移动驱动器(173)可连接至轴杆(172)的下部末端以垂直地移动轴杆(172)。因此,连接至轴杆(172)的上部末端的基板固持器(140)亦可连同轴杆(172)一起垂直地移动。举例而言,当基板固持器(140)通过垂直移动驱动器(173)的操作而向下移动时,基板固持器(140)可安置于第一主体部分(111)的内部空间中。因此,经由第一主体部分(111)的入口装载的基板(s)可堆叠于安置在第一主体部分(111)中的基板固持器(140)上。

当多个基板(s)完全堆叠于基板固持器(140)上时,垂直移动驱动器(173)可操作以使基板固持器(140)向上移动。因此,基板固持器(140)可自第一主体部分(111)移动至第二主体部分(112)的内部空间或反应管(180)的内部空间中。接着,当挡板(171)将第二主体部分(112)或反应管(180)的内部空间与第一主体部分(111)的内部空间阻挡开时,基板处理空间(例如,选择性磊晶处理)可在第二主体部分(112)的内部空间或反应管(180)的内部空间中执行。然而,例示性实施例并不限于基板固持器(140)中的基板(s)的堆叠方向。举例而言,基板(s)的堆叠方向可以各种方式改变。

旋转驱动器可连接至轴杆(172)的下部部分以使基板固持器(140)旋转。旋转驱动器可使轴杆(172)绕轴杆(172)的垂直中心轴线旋转。因此,当第一气体被供应至基板(s)上,在基板固持器(140)旋转的同时第一气体可被均匀地供应至堆叠于基板固持器(140)上的基板(s)中的每一者的整个表面上。

挡板(171)可密封第二主体部分(112)的内部空间(或反应管(180)的内部空间)。挡板(171)可安置于轴杆(172)上。又,挡板(171)可安置于基板固持器(140)的下部部分上,且接着连同基板固持器(140)一起升高。挡板(171)可沿第一主体部分(111)的平面形状安置。又,挡板(171)的顶表面的外部部分可接触第二主体部分(112)的下部部分(或反应管(180)的下部部分)以密封第二主体部分(112)的内部(或反应管(180)的内部)。因此,当挡板(171)向上移动时,第二主体部分(112)的内部(或反应管(180)的内部)可被密封。当挡板(171)向下移动时,第二主体部分(112)的内部(或反应管(180)的内部)可与第一主体部分(111)的内部连通。

具有o形环形状的密封构件(171a)可安置于挡板(171)的接触第二主体部分(112)的部分上。密封构件(171a)可挡住在挡板(171)与第二主体部分(112)之间的间隙以更有效地密封加热空间。然而,例示性实施例并不限于挡板(171)的结构及形状。举例而言,挡板(171)可具有各种结构及形状。

参看图3,第一供应单元(150)可将第一气体自第二主体部分(112)的内部(或反应管(180)的内部)供应至基板固持器(140)的槽中的每一者。第一供应单元(150)安置于第二主体部分(112)或反应管(180)中。第一供应单元(150)可包含:注入构件,其在基板(s)的堆叠方向上延伸;第一供应管线(152),其将第一气体供应至注入构件(151)中;以及第一气体供应源(图中未示),其存储第一气体。

注入构件(151)可具有垂直地延伸的管形状。又,注入构件(151)可具有移动路径,第一气体经由移动路径流动至注入构件中。注入构件(151)包含多个注入孔(151a),所述多个注入孔是在基板(s)的堆叠方向上界定以对应于基板固持器(140)的堆叠空间(或槽),以便将冲洗气体供应至多个基板(s)中的每一者上。因此,当将第一气体供应至注入构件(151)中时,可经由所述多个注入孔(151a)将第一气体供应至反应管(180)内的多个基板(s)中的每一者上。

第一供应管线(152)可具有连接至注入构件(151)的一个末端及连接至第一气体供应源的另一末端。因此,第一供应管线(152)可将第一气体供应源内的第一气体供应至注入构件(151)中。又,流动速率控制阀(153)可安置于第一供应管线(152)中以控制自第一气体供应源供应至注入构件(151)的第一气体的量。然而,例示性实施例并不限于第一供应单元(150)的结构。举例而言,第一供应单元(150)可具有各种结构。

此处,第一气体可为用于执行选择性磊晶处理的气体。因此,第一气体可包含薄膜原料气体、蚀刻气体以及运载气体中的至少一者。亦即,可供应薄膜原料气体以在基板(s)上形成薄膜,且可供应蚀刻气体以蚀刻形成于基板(s)上的薄膜,藉此调整薄膜的厚度。又,可同时供应薄膜原料气体及蚀刻气体以在基板(s)的所要区域上沉积薄膜。此处,含于蚀刻气体中的cl可与含于空气中的水分反应以产生烟雾。

参看图4,第二供应单元(120)与腔室(110)的第一主体部分(111)的内部连通。第二供应单元(120)可将第二气体供应至腔室(110)中。第二供应单元(120)包含:第二供应管(121),其界定第二气体流经的移动路径且与第一主体部分(111)的内部空间连通;及控制阀(122),其使第二气体的界定于第二供应管(121)中的移动路径开放及关闭。又,第二供应单元(120)可更包含过滤器(123)。

此处,第二气体可为含有水分的空气。第二供应单元(120)可将空气供应至腔室(110)中以允许空气与剩余在密封腔室(110)中的副产物反应。亦即,空气内的水分(h2o)可与在选择性磊晶处理之后剩余在腔室中的副产物反应以产生呈烟状态的烟雾。然而,例示性实施例并不限于一种第二气体。举例而言,含有水分(h2o)的各种气体可用作第二气体。

第二供应管(121)可具有管形状。又,第二供应管(121)可具有连接至腔室(110)的第一主体部分(111)的一个末端。举例而言,第二供应管(121)可与第一主体部分(111)的下部部分连通。第二供应管(121)可具有连接至抽吸泵(图中未示)的另一末端。因此,可经由第二供应管(121)将抽吸至抽吸泵中的第二气体供应至腔室(110)中。举例而言,抽吸泵可抽吸清洗腔室内的空气以将所抽吸空气供应至腔室(110)中。亦即,可将所清洗空气供应至腔室(110)中以最少化外来物质至腔室(110)中的引入。

可自第一主体部分(111)的下部部分填充流经第二供应管(121)的第二气体以填充第二主体部分(112)或反应管(180)的内部空间。亦即,可自第一主体部分(111)的下部部分填充第二气体,且接着经由连接至第二主体部分(112)或反应管(180)的排气单元(160)将第二气体排出至第二主体部分(112)的外部。因此,第二气体可均匀地分布至第一主体部分(111)及第二主体部分(112)或第一主体部分(111)及反应管(180)的内部空间中,以与剩余在腔室(110)的内部不同部分中的含有cl成份的副产物反应。

通过空气与副产物之间的反应而产生的烟雾可沿流经腔室(110)的第二气体流而流动至排气单元(160),且接着烟雾自腔室(110)的内部移除。亦即,由于副产物与呈烟状态的烟雾反应且由此易于被收集,因此移除腔室(110)内的副产物所花费的时间可减少。

在选择性磊晶处理中产生的副产物可产生于第二主体部分(112)或反应管(180)中。然而,为卸载基板(s),当基板固持器(140)移动至第一主体部分(111)中时,副产物可被引入至第一主体部分(111)中。因此,为移除腔室(110)内的副产物,可能有必要将第二气体供应至第一主体部分(111)以及第二主体部分(112)或反应管(180)中。因此,当直接将第二气体供应至第一主体部分(111)中时,可自第一主体部分(111)供应第二气体。第二气体可自第一主体部分(111)的内部流动至第二主体部分(112)或反应管(180)的内部,且接着被均匀地供应至腔室(110)中。然而,例示性实施例并不限于用于第二气体的移动路径。举例而言,第二气体可流经各种移动路径。

又,可相对于用于第一气体的供应路径单独地提供用于第二气体的供应路径。亦即,第二气体可能与剩余在用于第一气体的供应路径中的cl成份反应而染污或损害用于第一气体的整个供应路径。因此,用于第一气体的供应路径可连接至第二主体部分(112)或反应管(180)的内部,且用于第二气体的供应路径可连接至第一主体部分(111)的内部。

又,用于第一气体的供应路径可连接至第二主体部分(112)或反应管(180)的内部,以使得第一气体仅被供应至第二主体部分(112)或反应管(180)中。用于第二气体的供应路径可连接至第一主体部分(111)的内部,以使得第二气体被供应至腔室(110)的整个内部。因此,第二气体可被供应至第一主体部分(111)中,且接着被向上供应至第二主体部分(112)或反应管(180)的内部。

控制阀(122)安置于第二供应管(121)中。举例而言,控制阀(122)可安置于抽吸泵与第二供应管(121)的一端之间。控制阀(122)可控制经由抽吸泵供应至腔室(110)中的第二气体的量。替代地,控制阀可使用于第二气体的通过第二供应管(121)界定的移动路径开放及关闭。因此,第二气体被供应至腔室(110)中的时间点或所持续时间可经由控制阀控制。

过滤器(123)可安置于第二供应管(121)中。举例而言,过滤器(123)可安置于抽吸泵与控制阀(122)之间。因此,过滤器(123)可对经由第二供应管(121)供应至腔室(110)中的第二气体进行过滤。亦即,当第二气体内的外来物质被引入至腔室(110)中时,待形成于基板(s)上的薄膜的品质在选择性磊晶处理期间可能因外来物质而恶化,且在腔室中执行的各种反应处理亦可能被中断。因此,为防止外来物质被引入至腔室(110)中,可提供用于过滤出第二气体内的外来物质的过滤器。然而,例示性实施例并不限于第二供应单元(120)的结构。举例而言,第二供应单元(120)可具有各种结构。

排气单元(160)可将腔室(110)内的气体排出至外部。因此,排气单元(160)可控制气体在腔室(110)内的流动。排气单元(160)可包含:第一排气管线(161),经由其排出第一气体;第二排气管线(162),经由其排出第二气体及烟雾。

第一排气管线(161)可将第一气体自第二主体部分(112)或反应管(180)的内部排出。第一排气管线(161)可包含:排气构件(161a),其安置于第二主体部分(112)或反应管(180)中,排气构件在基板(s)的堆叠方向上延伸且面向注入构件(151);第一排气管(161b),其连接至排气构件(161a)以经由排气构件(161a)与腔室(110)的内部连通;以及第一排气泵(161d),其连接至第一排气管(161b)以提供用于抽吸第一气体的吸力。

排气构件(161a)可具有垂直地延伸的管形状。又,注入构件(151)可具有移动路径,第一气体经由移动路径流动至注入构件中。排气构件(161a)安置于第二主体部分(112)或反应管(180)中。又,排气构件(161a)可包含多个排气孔,排气孔面向注入孔(151a)且在基板(s)的堆叠方向上界定以对应于基板固持器(140)的堆叠空间(或槽)。因此,经由注入孔(151a)供应至基板(s)上的第一气体可经由基板(s)被抽吸至排气孔中。因此,第一气体可在越过基板(s)的顶表面的同时将薄膜形成于基板(s)上或蚀刻薄膜。

第一排气管(161b)可具有连接至排气构件(161a)的一个末端及连接至第一排气泵(161d)的另一末端。亦即,第一排气管(161b)可经由排气构件(161a)与腔室(110)的内部连通。此处,引入至排气构件(161a)中的第一气体可经由第一排气管(161b)被抽吸至第一排气泵(161d)。又,第一排气阀(161c)可安置于第一排气管(161b)中以控制待排出的第一气体的量。然而,例示性实施例并不限于第一排气管线(161)的结构。举例而言,第一排气(161)可具有各种结构。

第二排气管线(162)可排出第二气体或烟雾。亦即,可提供用于单独地处理会污染设备的烟雾的第二排气管线(162)以防止设备被污染。第二排气管线(162)可包含:第二排气管(162a),其自第一排气管(161b)岔出分支;第二排气阀(162b),其安置于第二排气管中以使第二气体或烟雾流经的移动路径开放及关闭;第二排气泵(162c),其连接至第二排气管(162a)以提供用于抽吸第二气体或烟雾的吸力;以及净化器(图中未示),其用于移除或净化烟雾。

第二排气管(162a)可具有连接至第一排气管(161b)的一个末端及连接至第二排气泵(162c)的另一末端。举例而言,第二排气管(162a)可连接至在排气构件(161a)与第一排气阀(161c)之间的第一排气管(161b)。因此,经由排气构件(161a)抽吸的第二气体或烟雾可被引入至第二排气管(162a)中。

此处,引入至第二排气管(162a)中的第二气体可穿过排气构件(161a)及第一排气管(161b)的一部分。因此,第二气体可与剩余在排气构件(161a)及第一排气管(161b)中的副产物的一部分反应而产生烟雾。因此,排气构件(161a)及第一排气管(161b)的内部的第二气体穿过的部分内的副产物可经移除以清洗排气构件(161a)及第二排气管(161b)的内部。然而,例示性实施例并不限于第二排气管(162a)的连接结构。举例而言,第二排气管(162a)可具有各种连接结构。亦即,第二排气管(162a)可具有与第二主体部分(112)或反应管(180)的内部直接连通的一个末端。

第二排气阀(162b)可安置于第二排气管(162a)中。举例而言,第二排气阀(162b)可安置于第二排气管(162a)的一个末端与第二排气泵之间。因此,第二排气阀(162b)可控制在被引入至排气构件(161a)中之后经由第一排气管(161b)引入至第二排气管(162a)中的气体中的每一者的流动速率。

因此,当执行磊晶处理时,可使第二排气阀(162b)关闭且可使第一排气阀(161c)开放。结果,可防止用于磊晶处理的第一气体经由第二排气管(162a)流动至第二排气阀(162b),且因此经由第一排气管(161b)流动至第一排气泵(161d)。当在选择性磊晶处理之后执行用于移除腔室(110)内的副产物的清洗处理时,可使第二排气阀(162b)开放且可使第一排气阀(161c)关闭。结果,可防止供应至腔室(110)中的第二气体经由第一排气管(161b)流动至第一排气泵(161d),且因此经由第二排气管(162a)流动至第二排气泵(162c)。亦即,可根据处理控制第一排气阀(161c)及第二排气阀(162b)以选择用于气体的移动路径。

第二排气泵(162c)可连接至第二排气管(162a)以提供用于抽吸第二气体及烟雾的吸力。除第一排气泵(161d)的吸力外,第二排气泵(162c)亦可提供用于气体的吸力。除基板处理装置(100)(或磊晶元件)外,第一排气泵(161d)亦可连接至其他元件,例如,负载锁定元件(300)、清洗元件(500a,500b)以及基板缓冲元件(400)。替代地,除根据例示性实施例的基板处理装置(100a)外,第一排气泵(161d)亦可连接至其他磊晶元件(100b,100c)。亦即,第一排气泵(161d)可充当用于调整提供于基板处理设备中的元件中的每一者的内部压力的主泵。因此,当第二气体(例如,空气)被抽吸至第一排气泵(161d)中时,除基板处理装置(100)外的所有其他元件的内部压力可经调整至大气压。替代地,当烟雾被引入至第一排气泵(161d)中时,其他元件的内部可能受到烟雾污染。因此,可单独地提供第二排气泵(162c)以独立地控制基板处理装置(100)的内部压力及其他元件的内部压力。

第二排气泵(162c)可将自腔室(110)的内部抽吸的烟雾移动至净化器。亦即,当烟雾被排放至外部时,烟雾会染污环境、损害设备且对工人造成伤害。因此,可使用净化器执行用于移除或净化烟雾的处理。然而,例示性实施例并不限于第二排气管线(162)的结构。举例而言,第二排气管线(162)可具有各种结构。

如上文所描述,可将清洗气体(或第二气体)供应至腔室(110)中以有意地与副产物反应。接着,副产物与清洗气体可彼此反应以排出所产生的烟雾,藉此易于自腔室(110)的内部移除烟雾。此处,可控制供应至腔室(110)中的清洗气体的浓度以缓慢地产生少量烟雾而不会在密封腔室(110)内骤然产生大量烟雾,藉此排出所产生的烟雾。因此,烟雾可被移除,同时由烟雾施加至腔室(110)的冲击减少。因此,可防止环境或设备在腔室(110)开放时由于骤然产生大量烟雾而被弄污。

又,当相较于将惰性气体供应至腔室(110)中以移除副产物的状况,可快速地清洗腔室(110)的内部。因此,在清洗腔室(110)的内部时,用于在腔室(110)中待执行的后继选择性磊晶处理的待用时间可减少以改良基板处理处理的效率。

在下文中,将详细地描述根据例示性实施例的清洗腔室的方法。

根据例示性实施例的清洗腔室的方法可包含:在薄膜沉积于基板上之后将基板固持器自第二主体部分的内部移动至第一主体部分的内部的处理;将清洗气体供应至第一主体部分中的处理;允许清洗气体与腔室内的副产物反应藉此产生烟雾的处理;以及自腔室的内部移除烟雾的处理。此处,副产物可包含cl成份,且清洗气体可含有水分(h2o)。

在将薄膜沉积于基板上的处理(例如,选择性磊晶处理)之后,在选择性磊晶处理期间产生的副产物会剩余在基板处理装置(100)的腔室(110)中。因此,当紧接在执行选择性磊晶处理之后使腔室(110)开放时,作为副产物剩余在腔室(110)中的cl成份会与含于引入至腔室(110)中的空气中的水分反应而骤然产生大量烟雾。排放至腔室(110)外部的烟雾会导致环境污染、设备腐蚀、安全事故以及其类似情况。因此,当使腔室(110)的内部开放以供检测或修补时,必须在使腔室(110)的内部开放之前执行用于移除腔室(110)副产物的清洗处理。此处,可在将所有基板(s)卸载至腔室(110)外部之后对堆叠于基板固持器(140)上的基板(s)执行清洗处理。

基板固持器(140)经移动至安置于第二主体部分(112)下方的第一主体部分(111)中。亦即,当基板固持器(140)向上移动时,安置于基板固持器(140)的下部部分上的挡板(171)可将第二主体部分(112)的内部与第一主体部分(111)的内部或将反应管(180)的内部与第一主体部分(111)的内部阻挡开。因此,当基板固持器(140)向下移动时,挡板(171)亦可连同基板固持器(140)一起向下移动以允许第二主体部分(112)的内部与第一主体部分(111)的内部连通,或允许反应管(180)的内部与第一主体部分(111)的内部连通。因此,当将第二气体供应至第一主体部分(111)中时,可将第二气体供应至第一主体部分(111)及第二主体部分(112)或反应管(180)的整个内部空间中。

接着,可将n2气体供应至腔室(110)中以增加在选择性磊晶处理期间维持在真空状态下的腔室(110)的内部压力。亦即,经由n2气体将腔室(110)的内部压力增加至预定压力值,且接着可将清洗气体供应至腔室(110)中以在腔室(110)中执行清洗处理。替代地,可同时将n2气体及清洗气体供应至腔室(110)中。因此,可在增加腔室(110)的内部压力的同时在腔室中执行清洗处理。

此处,当腔室(110)的内部空间通过单独耦接构件(图中未示)或密封构件(图中未示)密封时,腔室(110)的内部压力可增加至大气压或超过大气压以在腔室(110)中执行清洗处理。当腔室(110)的内部空间通过低于外部压力的压力密封而不具有单独耦接构件或密封构件时,腔室(110)的内部压力可增加至低于大气压的压力以在腔室(110)中执行清洗处理。然而,例示性实施例并不限于清洗处理期间的腔室(110)的内部压力。举例而言,腔室(110)的内部空间可改变。

在选择性磊晶处理之后,归因于选择性磊晶处理的副产物会剩余在第二主体部分(112)或反应管(180)中。又,在选择性磊晶处理之后,由于在将基板(s)移动至第一主体部分(111)中之后卸载基板(s),因此会将副产物引入至第一主体部分(111)的内部空间中。因此,当清洗腔室(110)的内部时,除第二主体部分(112)或反应管(180)的内部空间外,可能亦有必要清洗第一主体部分(111)的内部空间。因此,在第一主体部分(111)的内部与第二主体部分(112)的内部或反应管(180)的内部连通之后,第二气体(亦即,清洗气体)可被供应至腔室(110)中。

在将基板固持器(140)移动至第一主体部分(111)中之后,可将第二气体供应至第一主体部分(111)中。引入至第一主体部分(111)中的第二气体可填满第一主体部分(111)及第二主体部分(112)的内部或反应管(180)的内部,且因此均匀地分布至腔室(110)的内部空间中。接着,第二气体可经由与第二主体部分(112)的内部或反应管(180)的内部连通的排气单元(160)排出至腔室(110)的外部。第二气体可与剩余在腔室(110)中的副产物反应。举例而言,副产物可含有cl成份,且cl成份与第二气体内的水分(h2o)反应以产生烟雾。

此处,可控制腔室(110)内的第二气体的浓度以在密封腔室(110)中一次产生少量烟雾,藉此排出所产生的烟雾。举例而言,当惰性气体被供应至腔室(110)中以增加腔室(110)的内部压力且接着接收第二气体时,第二气体的浓度可缓慢地增大,而腔室(110)内的惰性气体的浓度缓慢地减小。亦即,通过使用惰性气体而防止一次将大量第二气体供应至腔室(110)中。因此,存在于腔室(110)中的水分的浓度可逐阶段增大以防止在腔室(110)中产生大量烟雾。

当同时供应惰性气体及第二气体时,可调整待供应的惰性气体的量以控制腔室(110)内的水分的浓度。亦即,当惰性气体的供应量增加时,含于腔室(110)内的气体中的水分的浓度可减小。因此,由于与腔室(110)内的cl成份反应的水分的量较少,因此可防止在腔室(110)中骤然产生大量烟雾。另一方面,当惰性气体的供应量减小时,含于腔室(110)内的气体中的水分可增加以增加烟雾的产生。因此,可调整惰性气体的供应量以控制待产生的烟雾的量。结果,可在腔室中稳定地产生且接着排出烟雾。

由于烟雾以烟状态存在,因此当相较于作为副产物存在的烟雾,以烟状态存在的烟雾可较易于经由排气单元(160)排出。此处,由于第二气体被持续地引入至排气单元(160)中,因此烟雾可连同第二气体一起沿第二气体流被引入至排气单元(160)中。因此,可快速地移除剩余在腔室(110)中的副产物。如上文所描述而收集的烟雾可经由净化器净化。因此,可防止归因于烟雾泄漏的污染。

接着,可使腔室(110)的内部开放。此处,可持续地维持排气单元(160)的操作状态。因此,即使腔室(110)的内部开放,剩余在腔室(110)中的烟雾仍可被引入至排气单元(160)中而不排出至腔室(110)的外部。因此,可防止烟雾泄漏至外部。

如上文所描述,可将清洗气体(或第二气体)供应至腔室(110)中以有意地与副产物反应。接着,副产物与清洗气体可彼此反应以排出所产生的烟雾,藉此易于自腔室(110)的内部移除烟雾。此处,可控制供应至腔室(110)中的清洗气体的浓度以一次缓慢地产生少量烟雾而不会在密封腔室(110)内骤然大量烟雾,藉此排出所产生的烟雾。因此,烟雾可被移除,同时由烟雾施加至腔室(110)的冲击减少。因此,可防止环境或设备在腔室(110)开放时由于骤然产生大量烟雾而被弄污。

又,当相较于将惰性气体供应至腔室(110)中以移除副产物的状况,可快速地清洗腔室(110)的内部。因此,在清洗腔室(110)的内部时,用于在腔室(110)中待执行的后继选择性磊晶处理的待用时间可减少以改良基板处理处理的效率。

如上文所描述,虽然已参考本发明的较佳实施例特别地示出及描述本发明,但熟习此项技术者应理解,可在不背离如由随附权利要求书所界定的本发明的精神及范畴的情况下在其中进行形式及细节上的各种改变。因此,本发明的范畴并不由本发明的“实施方式”界定而由随附权利要求书界定,且范畴内的所有差异将被视为包含于本发明中。

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