用于处理衬底的装置的制作方法

文档序号:16316391发布日期:2018-12-19 05:29阅读:145来源:国知局
用于处理衬底的装置的制作方法

本公开涉及一种用于处理衬底的装置,且更具体来说涉及一种能够允许衬底处理气体在衬底上顺畅地流动的用于处理衬底的装置。

背景技术

一般来说,衬底处理装置被分类成能够对一个衬底执行衬底处理工艺的单晶片型衬底处理装置及能够同时对多个衬底执行衬底处理工艺的批次型衬底处理装置。此种单晶片型衬底处理装置具有简单的结构,但生产率低。因此,能够大量生产衬底的批次型衬底处理装置被广泛地使用。

在根据相关技术的批次型衬底处理装置中,衬底处理工艺是在其中多个衬底被以多级方式(multistagemanner)装载的状态下执行。批次型衬底处理装置包括其中执行衬底处理工艺的反应管、向反应管中供应衬底处理气体的气体供应单元及将反应管内的残余气体排出的排放单元。利用批次型衬底处理装置的衬底处理工艺如下执行。首先,将多个衬底装载到反应管中。接下来,通过气体供应单元向反应管内供应衬底处理气体,同时通过排放单元将反应管内的所述气体排出。然后,通过气体供应单元的喷射喷嘴喷射的衬底处理气体在各衬底之间传递的同时在衬底上形成薄膜,且通过排放孔将残余气体引入排放单元中并接着将其排出。

然而,在根据相关技术的衬底处理装置的情况下,从气体供应单元的喷射喷嘴喷射的衬底处理气体是在不均匀地分配在衬底的整个区域上的条件下被引入排放孔中。即,由于排放孔具有窄的宽度以与喷射喷嘴对应,因此通过设置在喷射喷嘴与排放孔之间的衬底的中间区域的衬底处理气体会增大流动速率,而通过衬底的两侧区域的衬底处理气体会减小流动速率。因此,在衬底的中间区域与衬底的两侧区域中的每一者之间会出现薄膜厚度差,从而使薄膜或形成有薄膜的衬底的品质劣化。

[现有技术文献]

[专利文献]

韩国专利第10-1668687号



技术实现要素:

本公开提供一种其中衬底处理气体被控制成在衬底的整个区域上均匀地流动且因此在衬底的整个区域上形成具有均匀厚度的薄膜的用于处理衬底的装置。

根据示例性实施例,一种用于处理衬底的装置包括:外部管,具有内部空间;内部反应管,被设置成在所述外部管的所述内部空间中与所述外部管的内表面间隔开,且所述内部反应管中具有容置空间;衬底舟,在衬底处理期间,多个衬底被以多级方式装载在所述衬底舟中且所述衬底舟被容置在所述内部反应管的所述容置空间的上部部分中;基座,被配置成在所述衬底处理期间支撑所述衬底舟且被容置在所述内部反应管的所述容置空间的下部部分中;气体供应单元,设置在所述内部反应管的一侧上;以及排放管道,从所述内部反应管的另一侧垂直地延伸以提供与排放孔连通的内部通道且被设置在所述内部反应管与所述外部管之间的间隔空间中以面对所述气体供应单元,所述排放孔被界定成穿过所述内部反应管的侧壁,其中所述排放管道一直延伸到所述内部反应管的所述容置空间中所述基座的容置区的外部。

所述排放孔可包括:第一排放孔,被界定成与所述内部反应管的所述容置空间中的所述衬底舟的容置区对应;以及第二排放孔,被界定成与所述基座的所述容置区对应。

所述第一排放孔与所述第二排放孔可被界定成彼此间隔开。

所述装置还可包括排放端口,所述排放端口与所述排放管道连通且被设置成与所述基座的所述容置区对应,其中所述第二排放孔可面对所述排放端口。

所述排放孔可具有在所述内部反应管的圆周方向上延伸的狭缝形状或者具有其中多个贯穿孔沿所述内部反应管的圆周排列的形状。

所述装置还可包括加热单元,所述加热单元在所述内部反应管外部垂直地延伸以对所述内部反应管进行加热且一直延伸到所述基座的所述容置区的外部。

所述基座可包括多个热阻挡板,所述多个热阻挡板彼此间隔开且以多级方式设置。

所述气体供应单元可包括垂直地延伸以分配所供应的衬底处理气体或惰性气体的多条气体分配管线,所述多条气体分配管线可沿所述内部反应管的圆周被设置成行以形成气体分配管线阵列,且所述惰性气体可被供应到相对于所述气体分配管线阵列的中心彼此对称的所述多条气体分配管线。

所述衬底处理气体可被供应到设置在彼此对称的所述多条气体分配管线之间的所述气体分配管线。

所述惰性气体的流动速率可根据所述内部反应管的内表面与所述衬底舟的侧部之间的距离进行调整。

所述衬底处理气体可包括用于形成薄膜的来源气体及与所述来源气体进行反应的反应气体,且所述来源气体与所述反应气体可为依序供应的。

所述衬底处理气体可包括用于形成薄膜的来源气体及与所述来源气体进行反应的反应气体,且所述来源气体与所述反应气体可彼此隔开以被分别供应到彼此不同的气体分配管线。

所述气体供应单元还可包括多个喷射喷嘴,所述多个喷射喷嘴设置在所述气体分配管线的圆周表面上且在所述气体分配管线的纵向方向上设置成行,且在所述衬底处理期间,所述气体分配管线在所述纵向方向上的内部压力差可处于预定范围内。

所述排放管道的材料可包括石英,且所述排放管道与所述内部反应管可被成一体地提供。

附图说明

结合附图阅读以下说明,可更详细地理解示例性实施例,在附图中:

图1是根据示例性实施例的用于处理衬底的装置的剖视图。

图2是根据示例性实施例的与排放管道集成在一起的内部反应管的透视图。

图3(a)至图3(c)是示出根据示例性实施例的排放孔的形状的示意图。

图4是用于阐释根据示例性实施例的通过惰性气体对衬底处理气体进行流动控制的概念图。

[符号的说明]

10:衬底

100:衬底处理装置

110:外部管

120:内部反应管/反应管

125:凸缘部

130:衬底舟

131:杆

140:气体供应单元

141、141a、141b、141c:气体分配管线

142:喷射喷嘴/下部喷射喷嘴

150:排放管道

151:排放孔/第一排放孔

152:排放孔/第二排放孔

160:基座

161:热阻挡板

162:支撑件

163:上部板

164:下部板

165:侧盖

170:排放端口

180:加热单元

190:腔室

190a:上部腔室

190b:下部腔室

191:轴

192:升高驱动单元

193:旋转驱动单元

194:支撑板

194a:密封构件

194b:支承构件

195:插入孔

200:传递腔室

210:流入孔

250:闸阀

具体实施方式

以下,将参照附图更详细地阐述具体实施例。然而,本发明可被实施为不同的形式,而不应被视为仅限于本文中所述的实施例。确切来说,提供这些实施例是为了使本公开内容透彻及完整,且将向所属领域中的技术人员充分传达本发明的范围。在本说明中,相同的元件由相同的参考编号加以标示。在图中,为使说明清晰起见,夸大各层及各区的尺寸。相同的参考编号自始至终指代相同的元件。

图1是根据示例性实施例的用于处理衬底的装置的剖视图。

参照图1,一种用于处理衬底的装置(以下,被称为衬底处理装置)可包括:外部管110,具有内部空间;内部反应管120,被设置成在外部管110的内部空间中与外部管110的内表面间隔开,且具有容置空间;衬底舟130,当执行衬底处理工艺时,多个衬底10被以多级方式装载在衬底舟130上且衬底舟130被容置在内部反应管120的容置空间的上部部分中;基座160,当执行衬底处理工艺时,支撑衬底舟130且被容置在内部反应管120的容置空间的下部部分中;气体供应单元140,设置在内部反应管120的一侧上;以及排放管道150,从内部反应管120的另一侧垂直地延伸以提供与排放孔151及152连通的内部通道且被设置在内部反应管120与外部管110之间的间隔空间中以面对气体供应单元140,排放孔151及152被界定成穿过内部反应管120的侧壁。

外部管110可具有容置内部反应管120的内部空间且还可具有开放的下侧,在内部反应管120中执行衬底处理工艺。

内部反应管120可被设置成在外部管110的内部空间中与外部管110的内表面间隔开,且具有容置空间,衬底舟130被装载到所述容置空间中。内部反应管120可具有圆柱形状。此外,内部反应管120可在其中内部反应管120的上部部分闭合的状态下具有开放的下部部分。当衬底舟130被升高以装载到其中执行衬底处理工艺的内部反应管120中时,衬底舟130可通过在内部反应管120的下部部分中界定的开口而被装载到内部反应管120的容置空间中或从内部反应管120的容置空间卸载。内部反应管120的下部部分可被连接成被凸缘部125支撑。然而,内部反应管120可具有各种结构及形状而并非仅限于此。

此外,内部反应管120可提供其中执行衬底处理工艺的衬底处理区。衬底舟130可在转变到处理位置(或被装载)时设置在衬底处理区中,且衬底处理区的体积可减小。在这种情况下,衬底处理气体的使用量可被最小化,且此外,衬底处理气体可集中到装载在衬底舟130内的衬底上。此处,衬底处理气体可包括沉积气体(例如,来源气体及反应气体)或刻蚀气体。

内部反应管120可由陶瓷或其中将陶瓷应用于石英或金属的材料制成。排放管道150的排放孔151及152可设置在设置有气体供应单元140的一侧(或圆周表面的一侧)以及与所述一侧面对的另一侧(或圆周表面的另一侧)中。因此,内部反应管120内的残余气体可通过排放孔151及152被排放到外部。

当执行衬底处理工艺时,所述多个衬底10可被以多级方式(或在垂直方向上)装载到衬底舟130中从而以批次型方式执行衬底处理工艺,且衬底舟130可被容置在内部反应管120的容置空间的上部部分中。此处,衬底舟130可被配置成可升高的且被容置在内部反应管120的容置空间中,以使得所述多个衬底10被装载到内部反应管120的容置空间中。此处,衬底舟130可具有其中对所述多个衬底10进行单独处理的多个处理空间。

举例来说,在衬底舟130中,狭槽可被以多级方式设置在多个杆131中,以使得衬底10被插入以进行装载。此外,衬底舟130可具有其中隔离板(图中未示出)以多级方式耦合到所述多个杆131以使得隔离板(图中未示出)设置在衬底10上方或下方从而为每一衬底10提供个体处理空间的配置。此处,隔离板(图中未示出)可将其中对衬底10进行处理的处理空间彼此区分开。此处,衬底10可被装载成被设置在隔离板(图中未示出)上的支撑突出部(图中未示出)支撑,或可插入到狭槽或支撑尖端(图中未示出)中的每一者中,狭槽或支撑尖端设置在所述多个杆131中/上。当衬底舟130包括隔离板(图中未示出)时,用于衬底10的处理空间可分别设置在衬底舟130的各个级(或层)中,以防止各处理空间相互干涉。

当执行衬底处理工艺时,衬底舟130可为可旋转的,且可使用陶瓷、石英、合成石英等作为衬底舟130的隔离板(图中未示出)中的每一者的材料。然而,示例性实施例并非仅限于衬底舟130的结构及形状。举例来说,衬底舟130可具有各种结构及形状。

基座160可连接到衬底舟130的下端以支撑衬底舟130。此外,当执行衬底处理工艺时,基座160可与衬底舟130一起升高且被容置在内部反应管120的容置空间的下端中。此外,基座160可包括以多级方式被设置成彼此间隔开的多个热阻挡板161。所述多个热阻挡板161可连接到多个支撑件162且可以多级方式设置成彼此间隔开。此外,所述多个热阻挡板161可由挡板(baffleplate)构成以用于防止热量上下传递,且可由具有低导热性的材料(例如,不透明石英)制成。举例来说,热阻挡板161中的每一者可具有圆形板形状,且热阻挡板161可被在垂直方向上的具有预定间隔的所述多个支撑件162固定。基座160可通过所述多个热阻挡板161阻挡热量从内部反应管120的容置空间中的衬底舟130的容置区进行传递。

此外,基座160还可包括:多个支撑件162,在垂直方向上延伸且被设置成彼此间隔开;上部板163,被固定到所述多个支撑件162的上端及下端中的每一者;以及侧盖165,环绕所述多个热阻挡板161的侧表面(或基座的侧表面)。所述多个支撑件162可在垂直方向上延伸且可被设置成在水平方向上彼此间隔开以支撑所述多个热阻挡板161。举例来说,可提供四个支撑件162,且可在垂直方向上界定多个狭槽,以使得所述多个热阻挡板161被分别插入到所述多个狭槽中且因此得到支撑。

上部板163可固定所述多个支撑件162中的每一者的上端,且可连接到衬底舟130。举例而言,衬底舟130可被放置在上部板163上且然后可被支撑(或固定)。下部板164可固定所述多个支撑件162中的每一者的下端,且可连接到轴191。举例来说,基座160可通过轴191的旋转来旋转,轴191连接到下部板164以旋转衬底舟130。此处,所述多个支撑件162、上部板163及下部板164可构成基座160的框架。

侧盖165可环绕所述多个热阻挡板161的侧表面(或基座的侧表面),且可被连接成固定到上部板163和/或下部板164。侧盖165可阻挡例如残余气体等气体流入所述多个热阻挡板161之间的空间中,以通过热绝缘来防止热量因对流而被传递以及防止基座160的内部被残余气体污染。此外,当侧盖165突出超过衬底舟130的边缘(或圆周)时,被供应到内部反应管120的衬底处理气体不会到达衬底10的顶表面而是通过下部部分(或从内部反应管的侧壁与基座的侧表面之间)被排出的现象可得到抑制。

基座160可通过所述多个热阻挡板161阻挡辐射引起的热传递以及传导引起的热传递,且还通过侧盖165阻挡对流引起的热传递。因此,从衬底舟130的容置区进行的热传递(或放热)可得到阻挡以均匀地维持衬底舟130的其中执行衬底处理工艺的全部容置区(或高度)内的温度,且对所述多个衬底10稳定地执行均匀的衬底处理。

气体供应单元140可设置在内部反应管120的一侧处,以向内部反应管120中供应例如衬底处理气体等工艺气体。此处,工艺气体可包括衬底处理气体及惰性气体。当对衬底处理空间进行划分时,可向处理空间中的每一者中供应工艺气体。此处,工艺气体可通过分别设置在处理空间中的多个喷射喷嘴142而被供应到处理空间中。此处,气体供应单元140的至少一部分可设置在内部反应管120中以供应工艺气体,或者工艺气体可通过流入孔(图中未示出)被供应到内部反应管120中,所述流入孔对应于喷射喷嘴142中的每一者通向内部反应管120的侧壁中。此外,喷射喷嘴142可插入流入孔(图中未示出)中以穿过内部反应管120的侧壁,使得喷射喷嘴142提供(或设置)在内部反应管120中。

排放管道150可从内部反应管120的面对内部反应管120的一侧的另一侧垂直地延伸,且还可提供与排放孔151及152中的每一者连通的内部通道,排放孔151及152穿过内部反应管120的侧壁。此外,排放管道150可设置在内部反应管120与外部管110之间的间隔空间中以面对气体供应单元140。排放管道150可设置在内部反应管120的另一侧处以与气体供应单元140对应,可安装在内部反应管120的侧壁(例如,外壁)上,或者可设置在内部反应管120与外部管110之间的间隔空间中。此处,排放管道150可被设置成面对气体供应单元140(或与气体供应单元140对称),以在衬底上产生层流。

此外,排放管道150在垂直方向上延伸以在排放管道150中形成从内部反应管120的内部引入的残余气体所流经的内部通道,且内部通道可与被界定成穿过内部反应管120的侧壁的排放孔151及152中的每一者连通。此处,排放孔151及152可被设置成一个开口或多个开口。此外,排放孔151及152中的每一者可具有至少一个圆形形状、狭缝形状或长孔形状。

举例来说,排放管道150可具有包括内部空间(即,内部通道)的正方形盒形状,且通过排放孔151及152被引入到内部反应管120中的残余气体可沿排放管道150的内部通道向下流动。此处,排放管道150的下端可与排放端口170连通(或连接到排放端口170)。因此,排放管道150可防止可对衬底处理装置100的内部造成污染的残余气体扩散到内部反应管120与外部管110之间的间隔空间中,且可将残余气体引导成使残余气体被顺畅地抽吸(排放)到排放端口170中。

根据相关技术,残余气体是通过内部反应管120与外部管110之间的整个间隔空间被抽吸到排放端口170中。因此,内部反应管120与外部管110之间(即,内部反应管的外壁与外部管的内壁之间)的间隔空间可容易被从中穿过的残余气体污染。具体来说,当刻蚀气体包含于选择性外延生长(electiveepitaxialgrowth,seg)工艺中的衬底处理气体中时,刻蚀气体也可能包含于残余气体中从而所述刻蚀气体会污染设备(例如,内部反应管及外部管)且会损坏设备。

因此,根据示例性实施例,从内部反应管120与外部管110之间的间隔空间通过排放管道150被抽吸到排放端口170中的残余气体的流动面积(flowarea)可减小以减小被残余气体污染的表面积。即,只有排放管道150的内部空间(即,内部通道)而非内部反应管120与外部管110之间的整个间隔空间可被残余气体污染。因此,当设备被残余气体污染或损坏时,由于只有排放管道150需要进行修理,因此设备可易于维护或修理。

由于排放管道150容易被从中穿过的残余气体污染,因此排放管道150可由石英材料制成以使排放管道150的污染最小化。此外,排放管道150可被设置成与内部反应管120隔开,以使得当排放管道150被污染或损坏时排放管道150与内部反应管120隔开。然而,排放管道150的结构、形状及材料并非仅限于此。此外,排放管道150可一直延伸到内部反应管120的容置空间中基座160的容置区的外部。即,排放管道150的至少一部分可设置在基座160的容置区的外部。当排放管道150仅设置在衬底舟130的容置区的外部时,排放端口170设置在衬底舟130的容置区的外部。因此,由于对应于排放端口170的区与不对应于排放端口170的区之间的抽吸力差而可能会出现排放速率差,且衬底处理的程度可依据衬底10的装载位置(或高度)而变化,且因此,衬底10上的薄膜可具有不均匀的厚度。

此外,在排放速率为高之处,可能无法提供使衬底处理气体能够在衬底10上进行反应所需要的足够的时间,且此外,穿过衬底10的中间区域的衬底处理气体与穿过衬底10的两侧区域的衬底处理气体之间的流动速率差可能增大,从而造成衬底10的中间区域与衬底10的两侧区域之间的薄膜厚度差。此处,衬底10的中间区域可为气体供应单元140与排放管道150之间的区域(或气体供应单元的喷射喷嘴与排放管道的排放孔之间的区域)。此外,衬底10的两侧区域可为设置在除衬底10的中间区域之外的衬底10的中间区域的两侧上的区域。

然而,根据示例性实施例,排放管道150可一直延伸到基座160的容置区的外部,以使得排放端口170安装在基座160的容置区的外部,从而减小由于衬底舟130的容置区中的抽吸力差而引起的每一位置(或高度)的排放速率差。因此,无论衬底10的位置(或高度)如何,均可在所述多个衬底10中的每一者上形成均匀的薄膜。此外,排放孔151及152可被界定成处于与衬底舟130的容置区对应的位置(第一排放孔)以及与基座160的容置区对应的位置(第二排放孔)。

排放管道150可通过调整从内部反应管120在宽度方向上延伸的所述宽度方向上的长度来调整排放管道150的水平横截面积(即,排放管道的内部通道的宽度)以控制排放速率。在内部反应管120的圆周方向上延伸的排放管道150可具有在内部反应管120的圆周方向上的长度,所述长度是依据气体供应单元140的圆周方向的长度来固定且因此不容易变化。然而,由于排放管道150在宽度方向上的长度在内部反应管120与外部管110之间的间隔空间中是自由变化的,因此可易于调整排放速率。

根据示例性实施例的衬底处理装置100还可包括排放端口170,排放端170与排放管道150连通且被设置成与基座160的容置区对应。排放端口170可与排放管道150的下部部分连通,例如,排放端口170可具有开放的两端(或两侧)。因此,被引入到排放端口170的与排放管道150连通的一端(或一侧)中的残余气体可沿排放端口170流向另一端(或另一侧)且接着被排出到外部。举例来说,残余气体可通过直接或间接地连接到排放端口170的排放泵(图中未示出)被排出,且排放路径延伸所沿循的排放管(图中未示出)可设置在排放端口170与排放泵(图中未示出)之间。

根据示例性实施例的衬底处理装置100还可包括加热单元180,加热单元180在内部反应管120外部垂直地延伸以加热内部反应管120,且一直延伸到基座160的外部。加热单元180可在内部反应管120的外部垂直地延伸以加热内部反应管120,且可被设置成环绕内部反应管120或外部管110的侧表面及上部部分。此处,加热单元180可向内部反应管120或外部管110提供热能以加热内部反应管120的容置空间和/或外部管110的内部空间。因此,内部反应管120的容置空间可被调整到足以进行衬底处理的温度,且尤其是,内部反应管120的容置空间可被调整到启用外延工艺的温度。

此外,加热单元180可一直延伸到基座160的容置区的外部。即,加热单元180的至少一部分可设置在基座160的容置区的外部。尽管靠近非加热区(或其中不设置加热单元的区)的加热区(或其中设置有加热单元的区)是通过加热单元180来加热,然而热量可能被因热传递(或热流动)而引起的热平衡(或热交换)损耗,从而降低温度而非另一区的温度。即,与加热单元180的边缘部分的对应的加热区的温度可低于与加热单元180的中心部分对应的加热区的温度。

然而,根据示例性实施例,加热单元180可一直延伸到基座160的容置区的外部,以使得与加热单元180的边缘部分对应的加热区设置在基座160的容置区中,且因此,只有与加热单元180的中心部分对应的加热区可设置在衬底舟130的实质上执行衬底处理工艺的容置区中。因此,衬底舟130的容置区可被总体上均匀地加热,且此外,衬底舟130的容置区的温度可总体上为均匀的。

图2是根据示例性实施例的与排放管道集成在一起的内部反应管的透视图。

参照图2,排放管道150可由石英制成且可与内部反应管120集成在一起。排放管道150可由石英制成。由于排放管道150的内部容易被残余气体污染,因此排放管道150可由石英材料制成以使排放管道150的污染最小化。此处,排放管道150可被制造成与内部反应管120集成在一起。

排放管道150可与内部反应管120的侧壁集成在一起。由于排放管道150是由与内部反应管120相同的材料、即石英制成,因此排放管道150可与内部反应管120集成在一起。排放管道150可与内部反应管120集成在一起且因此易于制造。此外,可防止在内部反应管120与排放管道150之间的耦合部分中产生空隙。此外,可防止残余气体泄漏到排放管道150的外部,以使得残余气体仅从排放管道150的内部通道传递到排放端170。因此,可防止可对衬底处理装置100的内部造成污染的残余气体扩散到内部反应管120与外部管110之间的间隔空间中,且排放管道150可将残余气体有效地引导成使残余气体被顺畅地传递到排放端170。

排放孔151及152可包括:第一排放孔151,被界定成与内部反应管120的容置空间中的衬底舟130的容置区对应;以及第二排放孔152,被界定成与基座160的所述容置区对应。排放孔151及152可设置在内部反应管120的侧壁中,且可被配置成使得内部反应管120的容置空间能够与排放管道150的内部通道连通。此外,排放孔151及152可被界定成面对气体供应单元140。此处,可设置单个排放孔151,或可设置多个排放孔151及152。

第一排放孔151可被界定成与内部反应管120的容置空间中的衬底舟130的容置区对应,且可被界定成面对气体供应单元140的喷射喷嘴142。举例来说,第一排放孔151可被设置有多个,且所述多个第一排放孔151可被垂直地排列成行以面对喷射喷嘴142,且可相对于内部反应管120的垂直中心轴与所述多个喷射喷嘴142对称。第一排放孔151可被设置成分别与衬底10的处理空间对应。此处,可针对每一衬底10划分处理空间,且用于每一衬底的处理环境可独立地形成。因此,处理空间内的环境可根据衬底10的薄膜的状态单独调整以提高薄膜的品质。

第二排放孔152可被界定成与基座160的容置区对应,且可被设置成与第一排放孔151成行。残余气体可通过基座160的容置区被排出。

如果基座160的容置区内的气体不被排出,则被引入到内部反应管120的内表面与衬底舟130的侧部之间的空间中的残余气体或工艺气体可被吸附到基座160的表面或基座160的容置区的内部反应管120的内侧壁上而形成薄膜。此外,颗粒可被吸附到基座160的表面或基座160的容置区的内部反应管120的内侧壁上。此处,在基座160的表面或基座160的容置区的内部反应管120的内侧壁上形成的薄膜可被分开以充当内部反应管120的容置空间中的颗粒。另外,被吸附到基座160的表面或基座160的容置区的内部反应管120的内侧壁上的工艺气体及颗粒可充当内部反应管120的容置空间中的颗粒。因此,衬底10或薄膜可被污染从而使衬底10或薄膜的品质劣化。

然而,根据示例性实施例,基座160的容置区内的气体可通过第二排放孔152被排出,以防止可充当内部反应管120的容置空间中的颗粒的残余气体被吸附到基座160的表面或基座160的容置区中的内部反应管120的内侧壁上。因此,可防止衬底10或薄膜被颗粒污染且可防止衬底10或薄膜的品质劣化。

此外,由于基座160的容置区内的气体是通过第二排放孔152被排出,因此通过第一排放孔151的抽吸力可减小。此外,第一排放孔151的抽吸力可根据第二排放孔152的表面积进行调整,且因此可调整衬底处理气体的流动速率。因此,可充分提供使衬底处理气体能够在衬底10上进行反应所需要的时间,且第一排放孔151的抽吸力可根据第二排放孔152的表面积进行调整以调整要形成的薄膜的厚度。此处,第一排放孔151的抽吸力可与第二排放孔152的表面积成反比。

举例来说,当衬底处理气体的流动速率太高且衬底处理气体停留在衬底10上的时间短时,第二排放孔152的表面积可增大以减小第一排放孔151的抽吸力,从而降低衬底处理气体的流动速率。此外,当需要减少衬底处理气体停留在衬底10上的时间时,第二排放孔152的表面积可减小以增大第一排放孔151的抽吸力,从而增大衬底处理气体的流动速率。

此外,可通过第二排放孔152产生第一排放孔151的气体的水平流动以及所述气体向下侧(即,基座的容置区)的流动,以使得衬底处理气体能够有效地吸附到衬底10的表面上且使得衬底处理气体能够在衬底10上有效地反应。因此,可更有效地执行衬底处理工艺以在衬底10上有效地形成薄膜。此处,向下流动可通过内部反应管120的侧壁与基座160的侧表面之间的空隙来产生,且由于反应管120的侧壁与基座160的侧表面之间的空隙非常薄且仅设置在衬底10的圆周上,因此所述空隙可不会显著地影响衬底处理气体的水平流动。因此,衬底处理气体可在维持层流的同时在最大程度上靠近衬底10的表面。

此外,基座160的容置区可通过将基座160的容置区内的气体排出而变成真空状态,以抑制或防止因气体的流动(即,对流)而引起热传递,由此更有效地阻挡热量传递到基座160的容置区。

当内部反应管120的容置空间处于真空状态时,可通过衬底舟130的容置区利用第一排放孔151以及通过基座160的容置区利用第二排放孔152来排放气体(或空气),以在内部反应管120的容置空间中有效地产生真空状态。

此外,第一排放孔151与第二排放孔152可彼此间隔开。在这种情况下,可形成第一排放孔151与第二排放孔152之间的边界,以将衬底舟130的容置区通过第一排放孔151的排放与基座160的容置区通过第二排放孔152的排放区分开。此外,可防止基座160的容置区通过第二排放孔152的排放影响衬底舟130的容置区的下端处的衬底处理气体的流动。

此处,第二排放孔152可面对排放端口170。一般来说,由于基座160具有比衬底舟130的长度(或高度)小的长度(或高度),因此第二排放孔152的整个表面积可小于第一排放孔151的整个表面积。在这种情况下,第一排放孔151的抽吸力大于第二排放孔152的抽吸力。当第二排放孔152面对排放端口170时,第二排放孔152可被界定成与排放端口170的抽吸方向匹配,且因此补充因相对小的开口表面积而比第一排放孔151的抽吸力小的第二排放孔152的抽吸力。因此,可有效地执行基座160的容置区的排放。

当排放端口170设置在基座160的容置区的下端外部时,第二排放孔152可与排放端口170对应且因此可仅设置在基座160的容置区的下端中。因此,衬底舟130的容置区的排放与基座160的容置区的排放可彼此可靠地区分开,且可使对衬底舟130的容置区的下端处的衬底处理气体的流动产生影响的基座160的容置区通过第二排放孔152的排放最小化。

当第一排放孔151与第二排放孔152被设置成行时,可容易设置覆盖第一排放孔151及第二排放孔152的排放管道150。即,当第一排放孔151与第二排放孔152不设置成行时,由于排放管道150根据被设置成弯曲的第一排放孔151与第二排放孔152的排列而弯曲,因此排放管道150的结构可被复杂化。因此,当第一排放孔151与第二排放孔152被设置成行时,排放管道150的结构可被简化且易于安装。

图3(a)至图3(c)是示出根据示例性实施例的排放孔的形状的示意图,图3(a)是在所有高度处具有相同表面积的第一排放孔的视图,图3(b)是根据高度变化而具有不同表面积的第一排放孔的视图,且图3(c)是其中设置有单个狭缝的第一排放孔的视图。

参照图3(a)至图3(c),排放孔151及152可具有在内部反应管120的圆周方向上延伸的狭缝形状或者具有其中多个贯穿孔(图中未示出)沿内部反应管120的圆周排列的形状。排放孔151及152可在内部反应管120的圆周方向上延伸且具有狭缝形状。此外,排放孔151及152可被设置成沿内部反应管120的圆周排列成行的所述多个贯穿孔(图中未示出)。

此处,在内部反应管120的圆周方向上延伸的宽度(或距离)或所述多个贯穿孔(图中未示出)被排列成行的长度与内部反应管120的垂直中心轴之间的中心角度可为10°到35°的角度。即,在内部反应管120的圆周方向上延伸的宽度(或距离)或所述多个贯穿孔(图中未示出)被排列成行的长度可为中心角度为10°到35°的内部反应管120的圆周长度(或弧长度)。当排放孔151及152被界定成使排放孔151及152中的每一者相对于内部反应管120的垂直中心轴的中心角度小于10°时,由于排放孔151及152中的每一者的宽度减小,因此衬底处理气体的流动可能在衬底10的中间区域上太快而在衬底10的两侧区域上太慢。因此,衬底处理气体可被顺畅地供应到衬底10的中间区域,但可能无法顺畅地供应到衬底10的两侧区域。因此,可能无法在衬底10的中间区域及衬底10的两侧区域上均匀地形成薄膜,从而使薄膜的品质劣化。

另一方面,当排放孔151及152被界定成使相对于内部反应管120的垂直中心角度轴的中心角度大于35°时,衬底处理气体可能无法充分地分配在衬底10上,而是通过宽度增大的排放孔151及152被直接排出。因此,根据距气体供应单元140(即,距气体供应单元的喷射喷嘴)的距离(例如,随着远离气体供应单元),衬底处理气体可被顺畅地供应到衬底10的两侧区域,但可能无法顺畅地供应到衬底10的中间区域。因此,衬底10的中间区域上的薄膜的厚度可小于衬底10的两侧区域中的每一者上的薄膜的厚度,且在衬底10的中间区域上形成的薄膜的厚度与在衬底10的两侧区域中的每一者上形成的薄膜的厚度可彼此不同从而使品质劣化。

然而,如同此实施例,当排放孔151及152被界定成使排放孔151及152中的每一者相对于内部反应管120的垂直中心轴的中心角度介于10°到35°范围内时,流经衬底10的中间区域的衬底处理气体的流动速率与流经衬底的两侧区域的衬底处理气体的流动速率可为均匀的。即,衬底处理气体的流动速率可在衬底10上的整个区域上维持恒定不变。因此,衬底处理气体可均匀地分配在衬底10上以在衬底10的整个区域上形成具有均匀厚度的薄膜,从而改善薄膜的品质。

此外,排放孔151及152中的每一者可具有随着排放孔151及152中的每一者的宽度增大而减小且还随着排放孔151及152中的每一者的宽度减小而增大的高度。即,排放孔151及152中的每一者的高度与宽度可彼此成反比。当排放孔151及152中的每一者的宽度过度减小时,排放孔151及152中的每一者的表面积可减小从而降低可被抽吸通过排放孔151及152的残余气体的流动速率,且因此内部反应管120内的残余气体可能无法顺畅地排放到外部。因此,当排放孔151及152中的每一者具有小的宽度时,排放孔151及152中的每一者的高度可增大从而使排放孔151及152中的每一者的表面积的减小最小化。

另一方面,当排放孔151及152中的每一者的宽度过度增大时,衬底处理气体可能无法均匀地分配在内部反应管120内的衬底10上且可被引入到排放孔151及152中,且因此可能无法平稳地执行衬底处理工艺。因此,当排放孔151及152中的每一者具有大的宽度时,排放孔151及152中的每一者的高度可减小从而使降低可通过排放孔151及152而被引入的气体的流动速率。

因此,内部反应管120的容置空间的宽度及高度可根据内部反应管120的容置空间的体积及气体的流动速率来确定。然而,排放孔151及152中的每一者的结构及形状可并非仅限于此。

排放孔151及152中的每一者可具有各种结构。举例来说,当排放孔151及152远离排放管道150与排放端口170连接到彼此的部分设置时,内部反应管120在内部反应管120的圆周方向上的宽度可显著增大。此时,当排放端口170连接到排放管道150的下部部分以通过排放管道150的内部通道向下抽吸残余气体时,上部排放孔151及152中的每一者可具有比下部排放孔151及152的大小大的大小。即,在排放孔151及152靠近排放端口170的情况下,可因距排放端口170的距离短而产生大的抽吸力。在排放孔151及152远离排放端口170的情况下,可因距排放端口170的距离长而产生弱小的抽吸力。因此,通过调整排放孔151及152中的每一者的大小,可使内部反应管120内的气体的抽吸力差根据高度的变化最小化。

根据示例性实施例的衬底处理装置100还可包括:腔室190,包括彼此连通的上部腔室190a与下部腔室190b;轴191,连接到基座160的下部板164;升高驱动单元192,连接到轴191的下端以使轴191垂直地移动;旋转驱动单元193,连接到轴191的下端以旋转轴191;支撑板194,连接到轴191的上端以与衬底舟130一起升高;密封构件194a,设置在内部反应管120或外部管110与支撑板194之间;支承构件194b,设置在支撑板194与轴191之间;以及插入孔195,衬底10通过插入孔195被装载到腔室190中。

腔室190可具有正方形盒形状或圆柱形状,且外部管110及内部反应管120可设置在腔室190中。腔室190可包括彼此连通的上部腔室190a与下部腔室190b。

轴191可连接到基座160的下部板164且可支撑基座160和/或衬底舟130。

升高驱动单元192可连接到轴191的下端以使轴191垂直地移动,且因此可升高衬底舟130。

旋转驱动单元193可连接到轴191的下端以旋转衬底舟130,且还可旋转轴191以利用轴191作为中心轴来旋转衬底舟130。

支撑板194可连接到轴191的上端以与衬底舟130一起升高。当衬底舟130被容置在内部反应管120的容置空间中时,支撑板194可从外部密封内部反应管120的容置空间和/或外部管110的内部空间。

密封构件194a可设置在支撑板194与内部反应管120之间和/或支撑板194与外部管110之间,以密封内部反应管120的容置空间和/或外部管110的内部空间。

支承构件194b可设置在支撑板194与轴191之间,且可被旋转成其中轴191被支承构件194b支撑的状态。

插入孔195可设置在腔室190的一侧(例如,下部腔室的一侧)中,且衬底10可从传递腔室200通过插入孔195装载到腔室190中。流入孔210可界定在传递腔室的与腔室190的插入孔195对应的一侧中。闸阀250可设置在流入孔210与插入孔195之间。因此,传递腔室200的内部与腔室900的内部可通过闸阀250而彼此隔离,且流入孔210及插入孔195可通过闸阀250来开放及闭合。

衬底处理装置100还可包括挡板(图中未示出),所述挡板包括开口且安装在排放管道150中。挡板(图中未示出)可包括开口,可安装在排放管道150中,且可被设置成与衬底舟130的容置区与基座160的容置区之间的边界对应。此处,挡板(图中未示出)可设置在排放管道150的内部通道中,且开口可被设置成单个孔或多个孔。排放管道150的与衬底舟130的容置区对应的内部通道与排放管道150的与基座160的容置区对应的内部通道可被挡板(图中未示出)分开,且衬底舟130的容置区中的排放速率和/或流动速率可根据开口的表面积(或开放的表面积)来调整。

举例来说,当挡板(图中未示出)的开放的表面积小时,穿过挡板(图中未示出)的流动速率可降低,且因此衬底舟130的容置区中的排放速率可降低。此外,当挡板(图中未示出)的开放的表面积增大时,穿过挡板(图中未示出)的流动速率可增大,且因此衬底舟130的容置区中的排放速率可增大。因此,可对衬底舟130的容置区中的排放速率和/或流动速率进行简单地调整以有效地控制衬底处理气体在衬底10上的流动。

挡板(图中未示出)的位置可在第一排放孔151与第二排放孔152之间变化。当挡板(图中未示出)远离第一排放孔151设置时,第一排放孔151的抽吸力可相对弱于其中挡板(图中未示出)靠近第一排放孔151设置的情况。当挡板(图中未示出)靠近第一排放孔151设置时,第一排放孔151的抽吸力可相对强于其中挡板(图中未示出)远离第一排放孔151设置的情况。因此,挡板(图中未示出)可根据需要适当地设置在第一排放孔151与第二排放孔152之间。

图4是用于阐释根据示例性实施例的通过惰性气体对衬底处理气体进行流动控制的概念图。

参照图4,气体供应单元140可包括多条气体分配管线141,所述多条气体分配管线141在垂直方向上延伸以分配所供应的衬底处理气体或惰性气体。所述多条气体分配管线141可沿内部反应管120的圆周被排列成行以形成气体分配管线阵列,且惰性气体可被供应到相对于所述气体分配管线阵列的中心彼此对称的所述多条气体分配管线141b或141c。

所述多条气体分配管线141可在垂直方向上延伸且可平行于内部反应管120的侧壁设置。所述多条气体分配管线141中的每一者的一端(或一侧)可连接到气体供应源(图中未示出),以供应包括衬底处理气体或惰性气体的工艺气体。此处,所述多条气体分配管线141可设置在内部反应管120内部或外部。此处,当所述多条气体分配管线141设置在内部反应管120内部时,内部反应管120的侧壁的至少一部分可突出以形成所述多条气体分配管线141的容置空间(或容置区)。在这种情况下,所述多条气体分配管线141或所述多条气体分配管线141的喷射喷嘴142可在最大程度上靠近衬底10,且此外,除所述多条气体分配管线141的容置区之外的其他区中的内部反应管120的内表面与衬底舟130的侧部之间的距离不会太大。因此,在内部反应管120的总体大小不会过度增大的同时工艺气体可被供应到衬底10的整个区域。此处,气体分配管线141可沿衬底10的圆周设置成行。

此外,所述多条气体分配管线141可垂直地分配所供应的衬底处理气体或惰性气体(即,工艺气体),以大体维持均匀的压力而无论所述多条气体分配管线141的高度如何。此处,衬底处理气体与惰性气体可彼此隔开以被分别供应到不同的气体分配管线141,或可彼此混合以被供应到同一气体分配管线141。

此外,所述多条气体分配管线141可沿内部反应管120的圆周被设置成行以形成气体分配管线阵列。此处,所述多条气体分配管线141中被供应惰性气体的气体分配管线141可相对于气体分配管线阵列的中心彼此对称地设置。所述多条气体分配管线141可沿内部反应管120的圆周被设置成行以形成气体分配管线阵列。此处,惰性气体可被供应到相对于气体分配管线阵列的中心彼此对称的所述多条气体分配管线141b或141c。即,所述多条气体分配管线141中被供应惰性气体的气体分配管线141可相对于气体分配管线阵列的中心彼此对称地设置。此处,所述多条气体分配管线141中被供应惰性气体的气体分配管线141可在气体分配管线阵列的两个外侧上彼此对称地设置,且设置在所述多条气体分配管线141的两个外侧上的气体分配管线141c或141b可为被供应惰性气体的气体分配管线。在这种情况下,从气体分配管线阵列的中心区供应的衬底处理气体可通过被供应到两个外侧的惰性气体被集中到衬底10的内部,且被供应惰性气体的气体分配管线141可彼此对称地设置以在衬底上形成层流。

衬底处理气体可被供应到设置在彼此对称的所述多条气体分配管线141b或141c之间的气体分配管线141a或141b。即,所述多条气体分配管线141中被供应惰性气体的气体分配管线141可对称地设置在被供应衬底处理气体的气体分配管线的两侧上。举例来说,设置在所述多条气体分配管线141的中心处的气体分配管线141a可为被供应衬底处理气体的气体分配管线141。此处,喷射到两侧的惰性气体可将从中心部分喷射的衬底处理气体集中到衬底10的内部,且被供应惰性气体的气体分配管线141可对称地设置以在衬底上形成层流。此外,衬底处理气体的直度可得以提高,且因此衬底处理气体可一直喷射到衬底10的中心部分,且可通过衬底10的旋转均匀地供应(或传递)到衬底10的整个区之上。

即,当两侧上的惰性气体不将衬底处理气体集中到衬底10的内部时,衬底处理气体可被喷射成广泛散布,但衬底处理气体可能无法远距离喷射,且因此可能无法靠近衬底10的中心部分。结果,大量的衬底处理气体可仅被供应到靠近气体分配管线141的部分,从而形成具有厚的厚度的薄膜。此外,当衬底10在衬底处理期间旋转时,衬底处理气体可被供应到衬底10的边缘部分,从而形成衬底10的边缘部分的厚度大于衬底10的中心部分的厚度的薄膜。

然而,根据示例性实施例,通过将衬底处理气体集中到衬底10的内部提高衬底处理气体的直度,衬底处理气体可一直喷射到衬底10的中心部分。此外,衬底处理气体可通过衬底10的旋转而被均匀地供应到衬底10的整个区域,以在衬底10的整个区域上形成均匀的薄膜。

此外,根据示例性实施例,衬底处理气体可被排放到内部反应管120的内表面与衬底舟130的侧部之间的空间,这是因为衬底处理气体还被排放到基座160的容置区。因此,衬底处理气体可通过从两侧喷射的惰性气体被集中到衬底10的内部,以防止衬底处理气体被排放到内部反应管120的内表面与衬底舟130的侧部之间的空间。

当排放孔151及152中的每一者的圆周长度太大时,衬底处理气体可能无法充分地分配在衬底10上而是可通过宽度增大的排放孔151及152被直接排出。在这种情况下,根据距气体供应单元140的距离,衬底处理气体可被顺畅地供应到衬底10的两侧区域,但可能无法顺畅地供应到衬底10的中间区域。因此,可对衬底处理气体进行集中以无论距气体供应单元140的距离如何均顺畅地供应到衬底10的中间区域。因此,可形成均匀的薄膜而不会根据排放孔151及152的圆周长度造成在衬底10的中间区域上形成的薄膜与在衬底10的两侧区域中的每一者上形成的薄膜的厚度差。

惰性气体的流动速率可根据内部反应管120的内表面与衬底舟130的侧部(或衬底的侧表面)之间的距离进行调整。举例来说,当内部反应管120的内表面与衬底舟130的侧部之间的距离大时,衬底处理气体可通过内部反应管120的内表面与衬底舟130的侧部之间的空间被排出。因此,惰性气体的流动速率可增大,以防止衬底处理气体通过内部反应管120的内表面与衬底舟130的侧部之间的空间被排出。此外,当内部反应管120的内表面与衬底舟130的侧部之间的距离狭小时,由于内部反应管120的内表面与衬底舟130的侧部之间的可用于将衬底处理气体排出的空间为狭小的,因此惰性气体的流动速率可降低。

当内部反应管120的内表面与衬底舟130的侧部之间的距离大时,大量的衬底处理气体可通过内部反应管120的内表面与衬底舟130的侧部之间的空间被排出。因此,惰性气体的流动速率可降低以相对地增大衬底处理气体的浓度。当内部反应管120的内表面与衬底舟130的侧部之间的距离小时,少量的衬底处理气体可通过内部反应管120的内表面与衬底舟130的侧部之间的空间被排出。因此,惰性气体的流动速率可增大以相对地降低衬底处理气体的浓度。然而,一种通过所述多条气体分配管线141供应衬底处理气体及惰性气体的方法可能并非仅限于此,而是可有所变化。

衬底处理气体可包括用于形成薄膜的来源气体及与来源气体进行反应的反应气体,且来源气体及反应气体中的每一者可为沉积气体。来源气体可吸附在衬底10上以形成薄膜,且可包含例如硅(si)等类金属或金属元素。反应气体可与来源气体进行反应以在衬底10上形成薄膜,且可包含氧(o)、氮(n)等。

来源气体与反应气体可被依序供应,且来源气体可被首先喷射到衬底10上以在衬底10上形成由来源气体构成的单分子层。接下来,反应气体可喷射到由来源气体构成的单分子层上以与由来源气体构成的单分子层进行反应,且由此形成原子层薄膜。此处,来源气体可被喷射到衬底10上,且可化学地或物理地吸附到衬底10的表面上,并且反应气体可被喷射到衬底10上以与吸附在衬底10上的来源气体进行反应从而形成原子层薄膜。即,根据示例性实施例的衬底处理装置100可对所述多个衬底10执行原子层沉积(atomiclayerdeposition,ald)工艺。

此外,来源气体与反应气体可被隔开以被供应到不同的气体分配管线141,来源气体与反应气体可被同时喷射,或来源气体与反应气体可被依序喷射。在这种情况下,可防止来源气体与反应气体在气体分配管线141中彼此进行反应。因此,可防止喷射喷嘴142因来源气体与反应气体之间的反应而被气体分配管线141内部的污染物及污垢物(即,来源气体与反应气体的反应材料)堵塞。

举例来说,来源气体可被供应到设置在所述多条气体分配管线141的中心处的气体分配管线141a,且反应气体可被供应到设置在被供应来源气体的气体分配管线141a的两侧上的气体分配管线141b。相反,反应气体可被供应到设置在所述多条气体分配管线141的中心处的气体分配管线141a,且来源气体可被供应到设置在被供应反应气体的气体分配管线141a的两侧上的气体分配管线141b。即,来源气体及反应气体中的一者当与另一气体相比时可被供应到许多气体分配管线141(例如,一条或多条),且被供应到相对多的气体分配管线141的气体可与惰性气体一起供应。

在这种情况下,被供应到相对多的气体分配管线141的气体的浓度可通过惰性气体来调整,以匹配与被供应到相对少的气体分配管线141的气体的浓度比率。此外,当来源气体与反应气体被同时喷射且来源气体被供应到设置在所述多条气体分配管线141的中心处的气体分配管线141a时,其可用于将用于形成薄膜所需要的来源气体集中到衬底10的内部。

气体供应单元140可设置在气体分配管线141的圆周表面上,且还可包括多个喷射喷嘴142,所述多个喷射喷嘴142沿气体分配管线141的纵向方向排列成行。在衬底处理期间,气体分配管线141在所述纵向方向上的内部压力差可处于预定范围(或预定误差范围)内。

所述多个喷射喷嘴142可设置在气体分配管线141的侧壁上,且可在气体分配管线141的纵向方向上(即,在垂直方向上)排列成行。喷射喷嘴142中的每一者可被设置成与衬底10中的每一者对应。此处,所述多个喷射喷嘴142可朝内部反应管120的内部设置,且可具有界定在气体分配管线141的侧壁中的喷射孔。此外,所述多个线性排列的喷射喷嘴142可被设置成,使得所述多个线性排列的喷射喷嘴142当排列在距气体供应源(图中未示出)远的距离处时,其开口的直径增大。即,设置在上侧处的喷射喷嘴142的直径可大于设置在下侧处的喷射喷嘴142的直径。工艺气体是向上供应的。因此,由于难以将工艺气体供应到设置在上侧处的喷射喷嘴142而非设置在下侧处的喷射喷嘴142,因此工艺气体可从全部的所述多个喷射喷嘴142均匀地供应。

喷射喷嘴142的开口面积可小于气体分配管线141的内部横截面积,且喷射喷嘴142的开口面积可显著小于气体分配管线141的内部横截面积。在这种情况下,工艺气体可被供应到气体分配管线141,且可一直散布到作为整体的气体分配管线141的上端(或上侧),而几乎不会泄漏到下部喷射喷嘴142。此外,无论高度如何,气体分配管线141的内部均可维持在处于预定范围内的总的均匀压力下。因此,通过喷射喷嘴142喷射的工艺气体的直度可提高。此外,由于工艺气体是在均匀的压力下喷射,因此可对与所述多个喷射喷嘴142的直径成比例喷射的工艺气体的量进行调整,且当所述多个喷射喷嘴142的直径均相同时,可为每一衬底10供应均匀量的工艺气体。

此处,喷射喷嘴142的开口面积可随着喷射喷嘴142的数目增加而减小,且气体分配管线141的内部横截面积可小于通过除以喷射喷嘴142的数目所得到的值,即可小于气体分配管线141的内部横截面积的5%。此处,当喷射喷嘴142的开口面积大于气体分配管线141的内部横截面积的5%时,被供应到气体分配管线141的工艺气体可能泄漏到下部喷射喷嘴142,且因此气体分配管线141的内部可能无法在整个过程中维持在均匀的压力下。

在衬底处理期间,气体分配管线141在纵向方向上的内部压力差可处于预定范围内。预定范围可为气体分配管线141的平均内部压力的+/-5%。在这种情况下,通过喷射喷嘴142喷射的工艺气体的直度可提高。因此,工艺气体可一直喷射到衬底10的中心部分,且此外,工艺气体可在均匀的压力下进行喷射,以为每一衬底10供应均匀量的工艺气体。

因此,根据示例性实施例,气体分配管线141的内部压力可在衬底处理期间在所述多个喷射喷嘴142的所有位置处均为均匀的且处于预定范围内。因此,通过喷射喷嘴142喷射的工艺气体的直度可得到提高,因而使得工艺气体一直喷射到衬底10的中心部分。此外,工艺气体可在均匀的压力下进行喷射,以向每一衬底10供应均匀量的工艺气体。

如上所述,根据示例性实施例,可通过彼此面对的气体供应单元与排放管道在衬底上形成层流,且可对被供应到衬底上的衬底处理气体的流动进行控制。即,衬底的中间区域(衬底处理气体的流动速率根据相关技术在所述中间区域上方是快速的)上方的衬底处理气体可被控制成,当与根据相关技术的衬底处理气体的流动速率相比时,流动速率降低,且衬底的两侧区域(衬底处理气体的流动速率根据相关技术在所述两侧区域上方是缓慢的)上方的衬底处理气体可被控制成当与根据相关技术的衬底处理气体的流动速率相比时,流动速率增大。因此,衬底处理气体可在衬底的整个区域上均匀地流动,以使得衬底处理气体均匀地分配在衬底的整个区域上。因此,当利用衬底处理气体在衬底上形成薄膜时,可在衬底的整个区域上形成具有均匀厚度的薄膜,从而改善所生产的薄膜以及形成有薄膜的衬底的品质。此外,形成在内部反应管的侧壁中以与排放管道的内部通道连通的排放孔可设置在基座的容置区以及衬底舟的容置区中,以防止可充当内部反应管的容置空间中的颗粒的残余气体吸附到基座的表面上。此外,由于供应惰性气体的气体分配管线关于供应衬底处理气体的气体分配管线对称地设置,因此衬底处理气体可通过从两侧喷射的惰性气体被集中到衬底的内部,从而提高衬底处理气体的直度。因此,衬底处理气体可一直喷射到衬底的中心部分。可防止外部管或内部管被通过排放管道的残余气体污染。即,对外部管或内部管造成污染的残余气体的移动路径可被限制于排放管道的内部通道,以防止外部管或内部管被残余气体污染。因此,外部管或内部管可易于维护及修理。

在根据示例性实施例的用于处理衬底的装置中,可通过彼此面对的气体供应单元与排放管道在衬底上形成层流,且可对被供应到衬底上的衬底处理气体的流动进行控制。即,衬底的中间区域(衬底处理气体的流动速率根据相关技术在所述中间区域上方是快速的)上方的衬底处理气体可被控制成,当与根据相关技术的衬底处理气体的流动速率相比时,流动速率降低,且衬底的两侧区域(衬底处理气体的流动速率根据相关技术在所述两侧区域上方是缓慢的)上方的衬底处理气体可被控制成当与根据相关技术的衬底处理气体的流动速率相比时,流动速率增大。因此,衬底处理气体可在衬底的整个区域上均匀地流动,以使得衬底处理气体均匀地分配在衬底的整个区域上。因此,当利用衬底处理气体在衬底上形成薄膜时,可在衬底的整个区域上形成具有均匀厚度的薄膜,从而改善所生产的薄膜以及形成有薄膜的衬底的品质。

此外,形成在内部反应管的侧壁中以与排放管道的内部通道连通的排放孔可设置在基座的容置区以及衬底舟的容置区中,以防止可充当内部反应管的容置空间中的颗粒的残余气体吸附到基座的表面上。

此外,由于供应惰性气体的气体分配管线关于供应衬底处理气体的气体分配管线对称地设置,因此衬底处理气体可通过从两侧喷射的惰性气体被集中到衬底的内部,从而提高衬底处理气体的直度。因此,衬底处理气体可一直喷射到衬底的中心部分。

可防止外部管或内部管被通过排放管道的残余气体污染。即,对外部管或内部管造成污染的残余气体的移动路径可被限制于排放管道的内部通道,以防止外部管或内部管被残余气体污染。因此,外部管或内部管可易于维护及修理。

尽管已参照实施例的众多说明性实施例阐述了各实施例,然而实施例并非仅限于上述实施例,且因此应理解,所属领域中的技术人员可设想出将落在本公开的原理的精神及范围内的诸多其他修改及实施例。因此,本发明的真正保护范围应通过随附权利要求的技术范围来确定。

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