CN103031541A - 喷嘴单元和利用所述喷嘴单元处理基板的设备以及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理设备。该基板处理设备包括处理室、设置在处理室内以支撑基板的支撑单元，以及设置在所述处理室内以喷射气体的喷嘴单元。该喷嘴单元包括喷射处理气体的第一喷嘴以及第二喷嘴，该第二喷嘴喷射阻挡气体到处理室的内壁上或临近支撑单元的区域上以防止处理气体沉积在处理室的内壁上或支撑单元上。

Description

喷嘴单元和利用所述喷嘴单元处理基板的设备以及方法
技术领域
此处揭露的本发明涉及喷嘴单元和利用所述喷嘴单元处理基板的设备以及方法，且更特别地，涉及用于喷射处理气体的喷嘴单元，所述处理气体沉积在基板上以形成薄膜，和利用所述喷嘴单元处理基板的设备和方法。
背景技术
半导体装置是通过在诸如硅晶圆的基板上形成的金属氧化物上形成电路图样而制成。这里，金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法被广泛用作用于在基板上涂覆金属氧化物的薄膜形成方法。
在MOCVD方法中，处理气体供应至基板上，所述处理气体中的液态金属有机化合物被蒸发并进而与氢化合物混合，然后以高温加热基板以诱发处理气体的热分解反应，从而在基板上沉积金属薄膜。
然而，当室或喷嘴被暴露于高温下同时处理气体喷射时，可能出现寄生沉积现象，在寄生沉积现象中，在处理气体达到基板之前所述处理气体沉积在室或喷嘴的壁上。如果寄生沉积现象出现，在室内可能产生杂质，并且处理气体可能不均匀地喷射，从而对金属氧化物的质量产生坏的影响。因而，半导体装置的产量和性能可能减小。
[先前技术文件]
[专利文件]
韩国专利申请10-0996210号
发明内容
本发明提供一种能够防止寄生沉积现象出现的处理基板的设备和方法，以及在处理基板的设备中使用的喷嘴单元。
本发明还提供一种能够在基板上形成均匀的金属氧化物的处理基板的设备和方法，以及在处理基板的设备中使用的喷嘴单元。
本发明实施例提供的基板处理设备包括：处理室；支撑单元，设置在所述处理室内以支撑基板；以及喷嘴单元，设置在所述处理室以喷射气体，其中，所述喷嘴单元包括：第一喷嘴，喷射处理气体；以及第二喷嘴，喷射阻挡气体到所述处理室的内壁上或临近所述支撑单元的区域上以防止所述处理气体沉积在所述处理室的所述内壁上或所述支撑单元上。
在一些实施例中，所述第一喷嘴可在水平方向喷射所述处理气体，并且所述第二喷嘴可设置在所述第一喷嘴的上部分和下部分的至少一者中，以在平行于所述处理气体方向的方向喷射所述阻挡气体。
在其他实施例中，所述喷嘴单元可包括：第一内管，在所述第一内管中引入所述阻挡气体；第二内管，在所述第二内管中引入所述处理气体，所述第二内管环绕所述第一内管；以及外管，用于冷却在所述第二内管中的所述处理气体的冷却流体流经所述外管，所述外管环绕所述第二内管，其中，所述第一喷嘴可从所述第二内管向所述外管延伸，并且所述第二喷嘴可从所述第一内管向所述外管延伸。
更在其他实施例中，所述喷嘴单元可包括：内管，在所述内管中引入所述处理气体；以及外管，用于冷却在所述内管中的所述处理气体的冷却流体在所述外管中流动，所述外管环绕所述内管，其中，所述第一喷嘴可从所述内管向所述外管延伸，并且所述第二喷嘴可设置在所述外管的上端外侧且在所述外管的下端中。
又在其他实施例中，所述喷嘴单元可包括：内管，在所述内管中引入所述处理气体；以及外管，用于冷却在所述内管中的所述处理气体的冷却流体在所述外管中流动，所述外管环绕所述内管，其中所述第一喷嘴从所述内管向所述外管延伸，并且所述第二喷嘴可包含圆管和喷射孔，所述圆管沿所述外管的内侧表面的圆周方向设置且所述阻挡气体被引入所述圆管中，所述喷射孔被限定在所述外管中且连接到所述圆管。
还在其他实施例中，所述支撑单元可包括：支撑板，沿所述支撑板的顶面的边缘区域的圆周方向，在所述支撑板中限定用于接收基板支架的多个支架槽，所述支撑板具有板形状；以及旋转所述支撑板的旋转驱动构件。
在进一步的实施例中，所述喷嘴单元可设置在所述支撑板的中心区域之上，并且可提供多个所述第一和第二喷嘴以形成径向气流，在所述径向气流中，所述气体从所述支撑板的所述中心区域流向所述边缘区域。
在更进一步的实施例中，第二槽可限定在所述支撑板的顶面的中心区域，并且所述喷嘴单元的下端可插入到所述第二槽中，使得所述喷嘴单元的所述下端与所述第二槽的底面隔开。
在本发明的其它实施例中，喷嘴单元包括喷嘴本体，沿所述喷嘴本体的圆周方向在所述喷嘴本体中设置有喷嘴，所述喷嘴本体具有圆柱形状，其中，所述喷嘴包括：第一喷嘴，在水平方向喷射处理气体；以及第二喷嘴，设置在所述第一喷嘴的上端或下端以在平行于所述处理气体方向的水平方向喷射阻挡气体。
在一些实施例中，所述第二喷嘴可被划分到设置在所述第一喷嘴的上端的第一组和设置在所述第一喷嘴的下端的第二组，并且可以与所述喷嘴本体相同的高度沿所述喷嘴本体的圆周方向提供属于同一组的所述第二喷嘴。
在其它实施例中，属于所述第一组的所述第二喷嘴可喷射所述阻挡气体到临近处理室的上壁的区域上，所述处理室内安装有所述喷嘴单元，以及属于所述第二组的所述第二喷嘴可喷射所述阻挡气体到临近放置基板的支撑板的区域上。
更在其他实施例中，所述喷嘴本体可包括：第一内管，在所述第一内管中引入所述阻挡气体；第二内管，在所述第二内管中引入所述处理气体，所述第二内管环绕所述第一内管；以及外管，用于冷却在所述第二内管中的所述处理气体的冷却流体在所述外管中流动，所述外管环绕所述第二内管，其中，所述第一喷嘴可喷射所述第二内管中的所述处理气体到所述外管的外侧，并且所述第二喷嘴可喷射所述第一内管中的所述阻挡气体到所述外管的外侧。
又在其他实施例中，所述喷嘴本体可包含：内管，在所述内管中引入所述处理气体；以及外管，用于冷却在所述内管中的所述处理气体的冷却流体在所述外管中流动，所述外管环绕所述内管，其中，所述第一喷嘴可喷射所述内管中的所述处理气体到所述外管的外侧，并且所述第二喷嘴可被提供在所述外管的上端外且在所述外管的下端中。
还在其他实施例中，所述喷嘴本体可包含：内管，在所述内管中引入所述处理气体；以及外管，用于冷却在所述内管中的所述处理气体的冷却流体在所述外管中流动，所述外管环绕所述内管，其中，所述第一喷嘴可喷射所述内管中的所述处理气体到所述外管的外侧，并且所述第二喷嘴可包括圆管和喷射孔，所述圆管沿所述外管的内侧表面的圆周方向设置且所述阻挡气体被引入所述圆管中，所述喷射孔被限定在所述外管中且连接到所述圆管。
更在其他实施例中，基板处理方法包括：将基板载入到处理室中；对所述基板加热；以及喷射处理气体到所述基板上，其中，所述喷射处理气体到所述基板上包括：喷射阻挡气体，使得所述处理气体不沉积在所述处理室的内壁上或坐落有所述基板的支撑板上。
在一些实施例中，所述阻挡气体可在所述处理气体喷射之前或之后喷射，或者所述阻挡气体和所述处理气体可同时喷射。
在其它实施例中，可提供多个所述基板，且所述多个基板可在所述支撑板的边缘区域上沿圆周方向坐落，所述处理气体可经过喷嘴单元的第一喷嘴而径向喷射，所述喷嘴单元设置在与所述支撑板的中心对应的所述处理室的上部分，并且可经过在所述第一喷嘴和所述处理室的上壁之间的或在所述第一喷嘴和所述支撑板之间的第二喷嘴水平喷射所述阻挡气体。
更在其他实施例中，在所述处理气体由冷却流体冷却后，可经过所述第一喷嘴喷射所述处理气体。
又在其他实施例中，在所述阻挡气体受冷却流体冷却后，可经过所述第二喷嘴喷射所述阻挡气体。
还在其他实施例中，所述支撑板可绕自转轴旋转，并且所述多个基板中的每个基板可绕自转轴旋转。
附图说明
附图被包括是为了提供对本发明的进一步理解，且并入且构成本说明书的一部分。附图说明本发明的示例性实施例且与说明书一起用来解释本发明的原理。在图中：
图1是根据本发明实施例的基板处理设备的横截面图；
图2是图1的支撑单元的平面图；
图3是图1的喷嘴单元的横截面图；
图4是图1的喷嘴单元的切除透视图；
图5是喷嘴单元的横截面图；
图6是图示从图1的喷嘴单元喷射的气流的视图；
图7是根据本发明实施例的基板处理方法的流程图；
图8是根据本发明另一实施例的喷嘴单元的视图；
图9和图10是根据本发明另一实施例的喷嘴单元的视图；
图11是图示支撑单元和喷嘴单元的改进的设置结构的视图；
图12是根据本发明另一实施例的基板处理设备的视图；
图13是根据本发明另一实施例的基板处理设备的视图。
具体实施方式
将理解的是，虽然使用特定术语以及在此处附上图以便于容易地描述本发明的示范实施例，但是本发明不受这些术语和附图的限制。
本发明使用的技术中，将省略与本发明的意图并非紧密相关的公知技术的详细描述。
提供本发明的优选实施例，以使本公开将是彻底和完整的，且将向本领域技术人员完全表达本发明的范围。然而，本发明可以以不同形式体现且不应设计为限制为此处提出的实施例。因而，本领域技术人员将显而易见的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下可在本发明中作出各种修改和变化。
这里，将描述根据本发明的基板处理设备1000。
基板处理设备1000使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法在基板S上沉积薄膜。这里，基板S可包括用于制造广泛概念上的半导体装置或液晶显示器(LCD)的所有基板。例如，基板S可包括用于制造磊晶圆(epi wafer)和硅晶圆的蓝宝石(Al2O3)基板，所述磊晶圆和硅晶圆用于制造碳化硅(SIC)基板或半导体集成电路。
在下文中，将描述根据本发明实施例的基板处理设备1000。
图1是根据本发明一实施例的基板处理设备1000的横截面图。
基本处理设备1000包括处理室1100、支撑单元1200、加热单元1300、喷嘴单元1400和排放单元1500。
处理室1100提供空间，在该空间中，通过使用MOCVD方法执行沉积工艺。基板S坐落在支撑单元1200上。加热单元1300加热基板S。喷嘴单元1400喷射气体到处理室1100中。排放单元1500从处理室1100排放气体。
处理室1100包括壁1110、1120和1130，它们用于将处理室1100的内部与外部隔离。壁1110、1120和1130包括上壁1110、从上壁1110的边缘向下延伸的侧壁1120，以及连接到侧壁1120的下端而面向上壁1110的下壁1130。
上壁1110和下壁1130中的每个可具有圆板形状。
装载或卸载基板S的通道1140被限定在侧壁1120中。用于开启或关闭通道1140的门1150安装在通道1140中。通过操作连接到门1150的升降器，门1150能以垂直于通道1140长度方向的方向移动以开启或关闭通道1140。
支撑单元1200设置在处理室1100内。支撑单元1200包括支撑板1210和旋转驱动构件1220。基板S位于支撑板1210上，且旋转驱动构件1220旋转支撑板1210。
图2是图1的支撑单元1200的平面图。
支撑板1210可具有圆板形状。支撑板1210可由具有高电气导电性的材料形成。例如，支撑板1210可由石墨形成。
沿支撑板1210的顶面边缘限定多个支架槽1211。以从支撑板1210的中心的相同的圆周限定孔槽1211。
虽然在本实施例中支撑板1210以约60度的距离具有六个支架槽1211，但是支架槽的数目可依据支撑板1210的尺寸、基板S的尺寸以及支架槽1211的设置结构而变化。此外，支架槽1211的部署和配置可不同于上述实施例的部署和配置。
支架1212被插入到每个支架槽1211中。基板S坐落在支架1212上。一个或多个基板可坐落在一个支架上。支架1212具有小于每个支架槽1211的外径，且具有大于基板S的直径的内径。支架1212为带有上侧开口的圆柱形。支架1212可以由具有高电气导电性的材料形成。例如，支架1211可以由石墨形成。
支架1212通过气体轴承原理而绕自转轴旋转。
在每个支架槽1211的底面限定具有螺旋形状的旋转槽1213。旋转气体从气体供应构件(未示出)供应到旋转槽1213中。供应的旋转气体沿旋转槽1213流动以将旋转力传递到支架1212的底部，从而旋转支架1212。基板S通过支架1212的旋转而旋转。旋转气体通过支架1212和支架槽1211之间的空间被排放出。
旋转驱动构件1220旋转支撑板1210。旋转驱动构件1220包括旋转轴和电动机1222。驱动轴1221可被插入经过处理室1100的下壁1130。驱动轴1221具有连接到支撑板1210底面的上端以及连接到电动机1222的下端。驱动轴1221可被电动机1222旋转或抬高。当驱动轴1221被电动机1222旋转或抬高时，支撑板1210被驱动轴1221旋转或抬高。
加热单元1300加热坐落在支撑板1210上的基板S。加热单元1300可设置在支撑板1210的下部分上或支撑板1210内。例如，诸如无线电射频线圈的高频加热单元可用作加热单元1300。无线电射频线圈可设置为环绕驱动轴1221并接收来自外部电源的电力而感应加热支撑板1210。此外，无线电射频线圈可通过支撑板1210的支架1212加热基板S。
喷嘴单元1400设置为与支撑板1210的中心区域的上部分隔开以喷射气体到处理室1100中。喷嘴单元1400包括喷嘴本体1410、第一喷嘴1450和第二喷嘴1460。第一喷嘴1450喷射处理气体，且第二喷嘴1460喷射阻挡气体。
这里，在其中有金属有机化合物和氢化合物混合的气体可被用作处理气体。金属有机化合物可包括铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)等。氢化合物可包括阿塞纳(arsene)、磷化氢、氨等。第一喷嘴1450可将载体气体和处理气体一起喷射来帮助喷射处理气体。载体气体可包含氢H2、氮N2等。例如，诸如氦(H2)、氩(Ne)的惰性气体，或具有类似于载体气体成分的成分的气体可用作阻挡气体。
排放单元1500可包括排放管线1510、排放泵1520以及排放阀1530。排放管线1510具有连接到在处理室1100内限定的排放孔1170的一端和连接到排放泵1520的另一端。
排放泵1520通过排放管线1510施加负压到处理室1100内。因而，反应气体、载体气体、阻挡气体和在沉积工艺中产生的副产品可以从处理室1100的内部排放出来。排放泵1520可通过上述排放工艺而控制处理室1100的内压。例如，处理室1100的内压可从真空状态向上调整到大气压或大气压之上的高压。排放阀1530被安装在排放管线1510中以控制排放管线1510中的气体的流动速率。
图3是图1的喷嘴单元1400的横截面图。图4是图1的喷嘴单元1400的切除透视图。图5是喷嘴单元1400的横截面图。
参照图3到图5，喷嘴本体1410包括外管1411、第二内管1412和第一内管1413。管1411、1412和1413中的每个具有垂直长度方向的侧面。此外，管1411、1412和1413中的每个具有连接到侧面上端的顶面和连接到侧面下端的底面。外管1411环绕第二内管1412，同时第二内管1412环绕第一内管1413。管1411、1412和1413可一起共用顶面和底面。管1411、1412和1413中的每个可具有圆柱形状。
在外管1411和第二内管1412之间限定的外部空间、在第二内管1412和第一内管1413之间限定的第二内部空间、以及在第一内管1413内限定的第一内部空间由管1411、1412和1413提供在喷嘴本体1410中。冷却流体流入外部空间1420，反应气体被引入第二内部空间1430，以及阻挡气体被引入第一外部空间1440。
第一处理气体流入孔1431和第二处理气体流入孔1434被限定在第二内管1412的上部分中。第一处理气体流入孔1431连接到第一处理气体管线1432，并且第一处理气体管线1432连接到存储金属有机化合物的第一处理气体供应源1433。第二处理气体流入孔1434连接到第二处理气体管线1435，并且第二处理气体管线1435连接到存储氢化合物的第二处理气体供应源1436。金属有机化合物和氢化合物气体经第一处理气体流入孔1431和第二处理气体流入孔1434被引入到第二内部空间1430。金属有机化合物和氢化合物在第二内部空间1430中混合以产生处理气体。引入载体气体的载体气体流入孔可进一步限定在第二内管1412的上部分中。
阻挡气体流入孔1441被限定在第一内管1413的上部分中。阻挡气体流入孔1441连接至阻挡气体管线1442，阻挡气体管线1442连接至阻挡气体供应源1443。阻挡气体从阻挡气体供应源1443经阻挡气体管线1442和阻挡气体流入孔1441被引入至第一内部空间1440。
冷却流体流入孔1421被限定在外管1411的一侧，冷却流体恢复孔1422被限定在外管1411的另一侧。冷却流体流入孔1421连接至冷却流体流入管线1423，并且冷却流体流入管线1423连接至冷却流体供应源1425。冷却流体恢复孔1422连接至冷却流体恢复管线1424，并且冷却流体恢复管线1424连接至冷却流体供应源1425。冷却流体从冷却流体供应源1425经过冷却流体流入管线1423和冷却流体流入孔1421被引入至外部空间1420。然后，冷却流体被恢复并经过冷却流体恢复管线1424流通到冷却流体供应源1425。温度调整构件1426被安装在冷却流体流入管线1423中。温度调整构件1426调整流入到冷却流体流入管线1423的冷却流体的温度，以调整流入到外部空间1420的冷却流体的温度。诸如水(H20)或氮气的惰性气体可用作冷却流体。
第一喷嘴1450从第二内管1412延伸到外管1411，以使第一喷嘴1450的长度方向定位于水平方向。沿第二内管1412的圆周方向可以提供多个第一喷嘴1450。同样，可提供多个第一喷嘴1450，且该多个第一喷嘴1450可在第二内管1412中彼此垂直隔开。此外，可以以多组提供第一喷嘴1450。通过组合上述布置沿圆周方向提供的该多组第一喷嘴1450可提供为彼此垂直或水平地隔开。因而，处理气体可从第二内部空间1430经过第一喷嘴1450喷射到处理室1100中。
第二喷嘴1460喷射阻挡气体到处理室1100的内壁上或临近支撑单元1200的区域上，以防止通过第一喷嘴1450喷射的处理气体沉积在处理室1100的内壁上或处理室1100内安装的诸如支撑单元1200的组件上。
例如，第二喷嘴1460被划分为设置在第一喷嘴1450的上部分上的第一组和设置在第一喷嘴1450的下端的第二组。属于设置在第一喷嘴1450的上部分上的第一组的第二喷嘴1460可在第一喷嘴1450和处理室1110的上壁之间喷射阻挡气体。同样，属于设置在第一喷嘴1450的下端上的第二组的第二喷嘴1460可在第一喷嘴1450和支撑单元1200之间喷射阻挡气体。
第二喷嘴1460从第一内管1413延伸到外壁1411以经过第二内管1412，以使第二喷嘴1460的长度方向水平平行于第一喷嘴1450。沿第一内管1413的圆周方向可提供多个第二喷嘴1460。第二喷嘴1460可设置在第一喷嘴1450的上部分或下部分或者设置在上部分或下部分的两侧中的一侧上。即，连接到外管1411的第二喷嘴1460的一端被设置在连接到外管1411的第一喷嘴1450的一端的上部分或下部分上，或被设置在上部分或下部分的两侧中的一侧上。
图5是图示从图1的喷嘴单元1400喷射的气流图。第一喷嘴1450喷射处理气体到处理室1100中。处理气体从第二内部空间1430经过第一喷嘴1450被喷射到处理室1100内。
这里，由于处理气体在经过外管1420时被冷却，在该外管1420中冷却流体流动经过第一喷嘴1450，第一喷嘴1450喷射被冷却的处理气体。由于被冷却的处理气体具有低反应性，被冷却的处理气体在到达基板S之前不沉积在处理室1100、支撑板1210、以及喷嘴的端上，从而根本上防止出现寄生沉积现象。
第二喷嘴1460喷射阻挡气体到处理室1100的内壁上或临近支撑单元1200的区域上，以防止通过第一喷嘴1450喷射的处理气体沉积在处理室1100的内壁上或处理室1100内安装的诸如支撑单元1200的组件上。因而，阻挡气体向上侧和下侧排放，处理气体经过第二喷嘴1460被排放到该上侧和下侧中。向处理气体的上侧排放的阻挡气体防止处理气体到达处理室1100的上壁1110，且向处理气体的下侧排放的阻挡气体防止处理气体到达支撑单元1200。因而，可防止出现寄生沉积现象。
在下文中，将描述使用根据本发明的基板处理设备1000的基板处理方法。然而，由于这仅仅是为了易于解释的示例，基板处理方法可使用其他类似用于根据本发明的基板处理设备1000的设备执行。
在下文中，将描述根据本发明实施例的基板处理方法。图7是根据本发明实施例的基板处理方法的流程图。
根据实施例的基板处理方法可包括：使基板S就位(S110)，加热基板S(S120)，喷射阻挡气体(S130)，喷射处理气体(S140)，沉积薄膜(S150)，排放处理室1100内的气体(S160)，以及卸载基板S(S170)。
在操作S110中，基板S坐落在支撑单元1200上。基板S经过形成于处理室1100的侧壁1120中的通道1140被载入到处理室1100中，且载入的基板S被放置在支撑板1210的支架1212上。
在操作S120中，加热单元1300加热基板S。当基板S被放置在支撑单元1200上时，加热单元1300加热支撑板1210，从而基板S被加热。
当基板S在适合沉积工艺的温度下被加热时，在操作S130中第二喷嘴1460喷射阻挡气体，并且在操作S140中第一喷嘴1450喷射处理气体。这里，可首先喷射阻挡气体，然后可喷射处理气体。可替代的，可同时喷射阻挡气体和处理气体。由于喷射的气体受冷却流体作用在冷却状态下被喷射，气体不会沉积在处理室1100的内壁上或处理室1100内安装的诸如喷嘴单元1400和支撑单元1200的组件上。此外，由于阻挡气体防止处理气体向处理室1100的内壁或处理室内安装的组件移动，因此可更有效地防止寄生沉积现象。
在操作S150，喷射的处理气体被提供在基板S上以在基板S上形成薄膜。当处理气体被提供在基板S上，因加热基板S的温度，处理气体粘附到基板S的顶面，以形成由金属氧化物形成的薄膜。这里，由于基板S被支架1212旋转，处理气体可均匀地分布在基板S上以均匀地形成薄膜。金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法根据上述工艺来执行。
当金属氧化物形成在基板S上时，在操作S160中排放单元1500排放处理单元中的气体。当完成气体排放时，在操作S170中基板S经过形成在处理室1100的侧壁1120中的通道1140被卸载到外面，然后，沉积工艺完成。
图8是根据本发明另一实施例的喷嘴单元的视图。
图8的喷嘴单元1400a可包括第二喷嘴1470，第二喷嘴1470被提供为喷嘴本体1410a外的单独组件。喷嘴本体1410a具有由外管1411和内管1412组成的双管结构。外管1411可环绕内管1412。此外，内管1411和外管1412的顶面和底面可一起共用。内管1411和外管1412中的每个可具有圆柱形状。
在外管1411和内管1412之间限定的外部空间1420以及在内管1412内部限定的内部空间1430由管1411和1412提供在喷嘴本体1410a中。冷却流体流入外部空间1420，以及反应气体被引入内部空间1430。
第一喷嘴1450从内管1412延伸到外管1411，以使第一喷嘴1450的长度方向定位在水平方向。处理气体从内部空间1430经过第一喷嘴1450被喷射到处理室1100中。
第二喷嘴1470可喷射阻挡气体来防止处理气体到达处理室1100的上壁1110或支撑单元1200。一部分第二喷嘴1470被安装在上壁1110中以在第一喷嘴1450和处理室1100的上壁1110之间喷射阻挡气体。其他的第二喷嘴1470被安装在喷嘴本体1410a的下端。第二喷嘴1470被安装使得阻挡气体的喷射方向水平平行于处理气体的喷射方向。沿喷嘴本体1410a的圆周方向可提供多个第二喷嘴1470。
图9和图10是根据本发明另一实施例的喷嘴单元的视图。
在图9和图10中示出的喷嘴单元1400b包括第二喷嘴1480，第二喷嘴1480用于喷射阻挡气体到外管1411的内侧面中。
喷嘴本体1410b具有由外管1411和内管1412组成的双管结构。外管1411可环绕内管1412。此外，外管1411和内管1412的顶面和底面可一起共用。外管1411和内管1412的每个可具有圆柱形状。
在外管1411和内管1412之间限定的外部空间1420以及在内管1412中限定的内部空间由管1411和1412提供在喷嘴本体1410b中。冷却流体流入外部空间1420，以及反应气体被引入内部空间1430。
每个第二喷嘴1480包括圆管1482和喷射孔1484。圆管1482沿外管1411的内表面的圆周方向设置。阻挡气体被引入到圆管1482中。喷射孔被限定在外管1411中且连接到圆管1482。
第二喷嘴1480被安装在外管1411中，使得第二喷嘴1480分别设置在第一喷嘴1450的上端和下端。设置在第一喷嘴1450的上端的第二喷嘴1480喷射阻挡气体到临近处理室的上壁的区域上。设置在第一喷嘴1450的下端中的第二喷嘴1480喷射阻挡气体到临近放置基板的支撑板的区域上。
图11是图示支撑单元和喷嘴单元的修改的布置结构的视图。
参照图11，第二槽1218被限定在支撑板1210a的顶面的中心中。喷嘴单元1400的喷嘴本体1410被插入到第二槽1218中，使得喷嘴本体1410与第二槽1218的底面分开。由于第二喷嘴1460和支撑板1210a之间的垂直距离通过上述结构被减小，可有效防止处理气体沉积在支撑板1210a上。
图12和图13是根据本发明另一实施例的基板处理设备的视图。
图12的基板处理设备1000c图示了一结构的示例，在该结构中，第一喷嘴单元1400的第一喷嘴1450c和第二喷嘴1460c被安装在处理室1100的侧壁1120中。
图13的基板处理设备1000c图示了基板处理工艺的示例，该基板处理工艺在如下状态下执行：喷嘴单元1400c的第一喷嘴1450c和第二喷嘴1460c安装在处理室1100的侧壁中，同时一个基板坐落在支撑单元1200c的支撑板1210上。
处理室1100包括用于将处理室1100的内部与外面隔离开的壁1110、1120和1130。壁1110、1120和1130包括上壁1110、从上壁1110的边缘向下延伸的侧壁1120以及连接到侧壁1120的下端而面向上壁1110的下壁。
在本发明的当前实施例中，作为示例描述用于使用金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法在基板上沉积薄膜的设备。然而，本发明不限于此。例如，本发明可应用于各种沉积设备。另外，在本发明的当前实施例中，作为基板处理设备的示例描述在基板上沉积薄膜的设备。然而，本发明不限于此。例如，本发明可应用于各种可通过供应气体或等离子体到提供有基板的室内执行诸如蚀刻工艺、灰化工艺等工艺的设备。
此外，虽然在本发明的当前实施例中在喷嘴单元内形成冷却气体流经的通道，但是冷却气体流经的通道可以不提供在喷嘴单元中。
此外，在本发明的当前实施例中，第二喷嘴被提供在第一喷嘴的上部分和下部分中。然而，第二喷嘴可仅设置在第一喷嘴的上部分中或仅设置在第一喷嘴的下部分中。
由于所有上述组件未必是必要的，处理模块1300可选择性地包括上述组件中的一部分。此外，由于不必要顺序执行上述工艺，因此后描述的工艺可以在先描述的公工艺之前执行。
此外，由于不必要独立地执行上述实施例，实施例可单独地执行或以它们的组合执行。
根据本发明，可在薄膜沉积工艺中防止寄生沉积现象。
根据本发明，均匀金属氧化物可以形成在基板上。
根据本发明，半导体装置可在产量和质量上改善。
上面揭露的主题被认为是示例性的而非限制性的，且附上的权利要求旨在涵盖所有这些修改、增强和落入本发明的真实精神和范围内的其他实施例。因而，在法律允许的最大程度，本发明的范围由后面的权利要求和它们的等效物许可的最广义地可允许的解释来确定，而将不受前面详细描述的说明限制。

Claims (22)

1.一种基板处理设备，包括：
处理室；
支撑单元，设置在所述处理室内以支撑基板；以及
喷嘴单元，设置在所述处理室以喷射气体，
其中，所述喷嘴单元包括：
第一喷嘴，喷射处理气体；以及
第二喷嘴，喷射阻挡气体到所述处理室的内壁上或临近所述支撑单元的区域上以防止所述处理气体沉积在所述处理室的所述内壁上或所述支撑单元上。
2.如权利要求1所述的基板处理设备，其中，所述第一喷嘴在水平方向喷射所述处理气体，并且
所述第二喷嘴设置在所述第一喷嘴的上部分和下部分的至少一者中，以在平行于所述处理气体方向的方向喷射所述阻挡气体。
3.如权利要求2所述的基板处理设备，其中，所述喷嘴单元包括：
第一内管，在所述第一内管中引入所述阻挡气体；
第二内管，在所述第二内管中引入所述处理气体，所述第二内管环绕所述第一内管；以及
外管，用于冷却在所述第二内管中的所述处理气体的冷却流体流经所述外管，所述外管环绕所述第二内管，
其中，所述第一喷嘴从所述第二内管向所述外管延伸，并且
所述第二喷嘴从所述第一内管向所述外管延伸。
4.如权利要求2所述的基板处理设备，其中，所述喷嘴单元包括：
内管，在所述内管中引入所述处理气体；以及
外管，用于冷却在所述内管中的所述处理气体的冷却流体在所述外管中流动，所述外管环绕所述内管，
其中，所述第一喷嘴从所述内管向所述外管延伸，并且
所述第二喷嘴被设置在所述外管的上端外且在所述外管的下端中。
5.如权利要求2所述的基板处理设备，其中，所述喷嘴单元包含：
内管，在所述内管中引入所述处理气体；以及
外管，用于冷却在所述内管中的所述处理气体的冷却流体在所述外管中流动，所述外管环绕所述内管，
其中所述第一喷嘴从所述内管向所述外管延伸，并且
所述第二喷嘴包含圆管和喷射孔，所述圆管沿所述外管的内侧表面的圆周方向设置且所述阻挡气体被引入所述圆管中，所述喷射孔被限定在所述外管中且连接到所述圆管。
6.如权利要求1至5中任一项所述的基板处理设备，其中，所述支撑单元包括：
支撑板，沿所述支撑板的顶面的边缘区域的圆周方向在所述支撑板中限定用于接收基板支架的多个支架槽，所述支撑板具有板形状；以及
旋转所述支撑板的旋转驱动构件。
7.如权利要求6所述的基板处理设备，其中，所述喷嘴单元设置在所述支撑板的中心区域之上，并且
提供多个所述第一和第二喷嘴以形成径向气流，在所述径向气流中，所述气体从所述支撑板的所述中心区域流向所述边缘区域。
8.如权利要求6所述的基板处理设备，其中，在所述支撑板的顶面的中心区域限定第二槽，并且
所述喷嘴单元的下端被插入到所述第二槽中，使得所述喷嘴单元的所述下端与所述第二槽的底面隔开。
9.如权利要求1所述的基板处理设备，其中，垂直提供多个所述第一喷嘴。
10.一种喷嘴单元，包括喷嘴本体，沿所述喷嘴本体的圆周方向在所述喷嘴本体中设置有喷嘴，所述喷嘴本体具有圆柱形状，
其中，所述喷嘴包括：
第一喷嘴，在水平方向喷射处理气体；以及
第二喷嘴，设置在所述第一喷嘴的上端或下端以在平行于所述处理气体方向的水平方向喷射阻挡气体。
11.如权利要求10所述的喷嘴单元，其中，所述第二喷嘴被化分为设置在所述第一喷嘴的上端的第一组和设置在所述第一喷嘴的下端的第二组，并且
以与所述喷嘴本体相同的高度沿所述喷嘴本体的圆周方向提供属于同一组的所述第二喷嘴。
12.如权利要求11所述的喷嘴单元，其中，属于所述第一组的所述第二喷嘴喷射所述阻挡气体到临近处理室的上壁的区域上，所述处理室内安装有所述喷嘴单元，以及
属于所述第二组的所述第二喷嘴喷射所述阻挡气体到临近放置基板的支撑板的区域上。
13.如权利要求10所述的喷嘴单元，其中，所述喷嘴本体包括：
第一内管，在所述第一内管中引入所述阻挡气体；
第二内管，在所述第二内管中引入所述处理气体，所述第二内管环绕所述第一内管；以及
外管，用于冷却在所述第二内管中的所述处理气体的冷却流体流经所述外管，所述外管环绕所述第二内管，
其中，所述第一喷嘴喷射所述第二内管中的所述处理气体到所述外管的外侧，并且
所述第二喷嘴喷射在所述第一内管中的所述阻挡气体到所述外管的外侧。
14.如权利要求10所述的喷嘴单元，其中，所述喷嘴本体包含：
内管，在所述内管中引入所述处理气体；以及
外管，用于冷却在所述内管中的所述处理气体的冷却流体在所述外管中流动，所述外管环绕所述内管，
其中，所述第一喷嘴喷射所述内管中的所述处理气体到所述外管的外侧，并且
所述第二喷嘴被提供在所述外管的上端外侧且在所述外管的下端中。
15.如权利要求10所述的喷嘴单元，其中，所述喷嘴本体包含：
内管，在所述内管中引入所述处理气体；以及
外管，用于冷却在所述内管中的所述处理气体的冷却流体在所述外管中流动，所述外管环绕所述内管，
其中，所述第一喷嘴喷射所述内管中的所述处理气体到所述外管的外侧，并且
所述第二喷嘴包括圆管和喷射孔，所述圆管沿所述外管的内侧表面的圆周方向设置且所述阻挡气体被引入所述圆管中，所述喷射孔被限定在所述外管中且连接到所述圆管。
16.如权利要求10所述的喷嘴单元，其中垂直提供多个所述第一喷嘴。
17.一种基板处理方法，包括：
将基板载入到处理室中；
对所述基板加热；以及
喷射处理气体到所述基板上，
其中，所述喷射处理气体到所述基板上包括：喷射阻挡气体，使得所述处理气体不沉积在所述处理室的内壁上或坐落有所述基板的支撑板上。
18.如权利要求17所述的基板处理方法，其中，所述阻挡气体在所述处理气体喷射之前或之后喷射，或者同时喷射所述阻挡气体和所述处理气体。
19.如权利要求17所述的基板处理方法，其中，提供多个所述基板，且所述多个基板在所述支撑板的边缘区域上沿圆周方向坐落，
所述处理气体经过喷嘴单元的第一喷嘴而径向喷射，所述喷嘴单元设置在与所述支撑板的中心对应的所述处理室的上部分，并且
经过所述第一喷嘴和所述处理室的上壁之间的或在所述第一喷嘴和所述支撑板之间的第二喷嘴水平喷射所述阻挡气体。
20.如权利要求19所述的基板处理方法，其中，在所述处理气体由冷却流体冷却后，经过所述第一喷嘴喷射所述处理气体。
21.如权利要求19所述的基板处理方法，其中，在所述阻挡气体受冷却流体冷却后，经过所述第二喷嘴喷射所述阻挡气体。
22.如权利要求19所述的基板处理方法，其中，所述支撑板绕自转轴旋转，并且
所述多个基板中的每个基板绕自转轴旋转。
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