CN103594396A - 衬底处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种衬底处理设备，其包含：腔室，其中具有反应空间；衬底安放部件，其安置在所述腔室的所述反应空间中以使衬底安放在所述衬底安放部件上；感应加热单元，其用以加热所述衬底安放部件；以及至少一个高度调节单元，其用以根据所述衬底安放部件的温度调节区而在所述腔室的外部选择性地调节所述感应加热单元的高度。因此，有可能通过在所述腔室的外部调节所述衬底安放部件与所述感应加热单元之间的距离长度来恒定地控制所述衬底安放部件的温度。

Description

衬底处理设备

分案申请的相关信息

本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2009年9月4日、申请号为200910008795.X、发明名称为“衬底处理设备”的发明专利申请案。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2008年9月5日申请的第10-2008-87774号韩国专利申请案、2008年9月5日申请的第10-2008-87775号韩国专利申请案、2008年9月18日申请的第10-2008-91716号韩国专利申请案以及2009年8月21日申请的第10-2009-77726号韩国专利申请案的优先权，以及根据35U.S.C.§119而从其产生的所有益处，所述专利申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种衬底处理设备，且更明确地说，涉及一种能够均匀地加热真空腔室内的衬底安放部件且减少用于加热衬底安放部件的感应加热单元的功率消耗的衬底处理设备。

背景技术

一般来说，半导体装置、有机装置和太阳能电池装置是通过沉积多个薄膜并对其进行蚀刻以获得所要特性来制造的。衬底处理设备在等于或大于大约300℃的高温下执行沉积和蚀刻薄膜的过程。在这一点上，上面沉积有薄膜的衬底的温度在薄膜沉积过程中充当非常重要的因素。即，在衬底的温度不均匀的情况下，薄膜的沉积速率可能下降。此外，在沉积温度较低或衬底的温度在薄膜沉积过程期间没有均匀地维持的情况下，薄膜的特性可能改变或薄膜的质量可能恶化。

因此，常规衬底处理设备通过加热真空腔室内安放衬底的衬底安放部件来加热衬底。此加热单元使用与衬底安放部件集成的电加热器，或使用光学加热器，所述光学加热器使用腔室外部的辐射热来加热安置在腔室中的衬底安放部件。

最近，通过使用安置在真空腔室中的高频感应加热单元来将衬底安放部件加热到等于或大于大约400℃的高温。这是通过使用由感应加热单元产生的感应磁场使感应电流流经衬底安放部件来加热衬底安放部件的方案。因此，除非将感应加热单元加热到较高温度，否则只可能将衬底安放部件加热到目标温度。

一般来说，感应加热单元安装在邻近于衬底安放部件的区中。即，感应加热单元安置在衬底安放部件下方以加热具有较大面积的衬底安放部件。然而，由于感应加热单元没有如上所述被加热到较高温度，因此在感应加热单元安置在衬底安放部件下方的情况下，被加热到较高温度的衬底安放部件的热量可能被感应加热单元带走。即，感应加热单元充当衬底安放部件的热损失的主要原因。而且，需要更多功率来补偿衬底安放部件的热损失。

另一问题在于衬底安放部件的中心区的温度因安置在衬底安放部件下方的感应加热单元而变为高于边缘区的温度。因此，当沉积薄膜时，薄膜的均匀性恶化。

发明内容

本发明提供一种能够通过将单独的绝热单元安置在衬底安放部件与感应加热单元之间来防止衬底安放部件的热损失，且通过减少感应加热单元的功率损失来使衬底加热的效率最大化的衬底处理设备。

本发明进一步提供一种能够通过将绝热体安置在绝热单元中以防止绝热体暴露于腔室的反应空间来减少由于绝热体而导致的颗粒或灰尘的产生，且因此延长绝热体的替换时间的衬底处理设备。

本发明再进一步提供一种能够通过在腔室外部调节衬底安放部件与感应加热单元之间的距离来均匀地控制衬底安放部件的温度，且改进装备正常运行时间的效率的衬底处理设备。

根据示范性实施例，一种衬底处理设备包含：腔室，其中具有反应空间；衬底安放部件，其安置在所述腔室的所述反应空间中以使衬底安放在其上；感应加热单元，其用以加热所述衬底安放部件；以及至少一个高度调节单元，其用以根据所述衬底安放部件的温度调节区，在所述腔室的外部选择性地调节所述感应加热单元的高度。

所述高度调节单元可穿透所述腔室，且可连接到安置在基座下方的所述感应加热单元。

所述高度调节单元可包含：线圈固定支撑件；绝缘体，其缠绕所述线圈固定支撑件的下部部分；轴，其朝向所述绝缘体的下部部分穿透所述腔室；上部支撑件和下部支撑件，其分别安装在所述腔室的外侧和内侧，其中所述轴安置在所述上部支撑件与所述下部支撑件之间；波纹管，其用以使所述轴朝所述下部支撑件的下部部分移动；以及距离控制器，其用以控制所述线圈固定支撑件朝所述波纹管的下部部分的移动。

衬底处理设备可进一步包含：多个驱动电动机，其对应于所述距离控制器；以及传感器支撑件，感测装置附接到所述传感器支撑件，所述传感器支撑件安置在所述波纹管与所述距离控制器之间的空间中，其中所述感测装置使用传感器和量具中的一者。

所述绝缘体可包含石英和陶瓷材料中的一者，包含AlO、AlN、BN或SiC。

衬底处理设备可进一步包含安置在所述感应加热单元与所述衬底安放部件之间的绝热部件，其中所述绝热部件可使用不透明石英、SiC和陶瓷中的一者或一者以上。

衬底处理设备可进一步包含安置在所述感应加热单元与所述衬底安放部件之间的绝热部件，其中所述绝热部件可包含：绝热体、安置在反应空间中且其中收藏所述绝热体的下部主体，以及覆盖所述下部主体的上部盖，且所述绝热体使用氧化铝系列的绝热体、硅石系列的绝热体以及碳毡中的一者或一者以上。

感应加热单元可安置在所述腔室内；窗口部件可安置在所述感应加热单元上方；绝热部件可安置在所述窗口部件上方；且多个支撑轮轴可安置在所述窗口部件与所述绝热部件之间。

衬底处理设备可进一步包含安置在所述衬底安放部件下方且其中收藏绝热体的绝热部件，所述绝热体使用氧化铝系列的绝热体、硅石系列的绝热体以及碳毡中的一者或一者以上，其中所述感应加热单元可安置在所述绝热部件内，且所述高度调节单元可穿透所述腔室的一部分以连接到所述绝热部件。

感应加热单元可包含：至少一个感应线圈，其安置在绝热部件下方；以及功率供应源，其用以向所述感应线圈提供高频功率，其中所述高度调节单元连接到所述感应线圈。

根据另一示范性实施例，一种衬底处理设备包含：腔室，其中具有反应空间；衬底安放部件，其安置在所述腔室中以使衬底安放在其上；感应加热单元，其用以通过感应加热来加热所述衬底安放部件；窗口部件，其安置在所述感应加热单元上方；以及至少一个绝热部件，其安置在所述感应加热单元与所述窗口部件之间。

衬底处理设备可进一步包含安置在所述窗口部件与所述绝热部件之间的多个支撑轮轴。

绝热部件可阻挡辐射热，且使用不影响感应加热的不透明石英、SiC和陶瓷中的一者或一者以上。

绝热部件可包含：绝热体、安置在所述反应空间中且其中收藏所述绝热体的下部主体，以及覆盖所述下部主体的上部盖，且所述绝热体可使用氧化铝系列的绝热体、硅石系列的绝热体以及碳毡中的一者或一者以上。

衬底处理设备可进一步包含高度调节单元，所述高度调节单元使所述感应加热单元上下移动，以控制所述感应加热单元与所述衬底安放部件之间的距离。

根据再一示范性实施例，一种衬底处理设备包含：腔室，其中具有反应空间；衬底安放部件，其安置在所述腔室中以使衬底安放在其上；绝热部件，其安置在所述衬底安放部件下方且其中收藏绝热体；以及感应加热单元，其安置在所述绝热部件中，以通过感应加热来加热所述衬底安放部件。

所述绝热部件可包含：安置在所述反应空间中且其中收藏所述绝热体的下部主体，以及覆盖所述下部主体的上部盖，且所述绝热体可使用氧化铝系列的绝热体、硅石系列的绝热体以及碳毡中的一者或一者以上。

附图说明

从以下结合附图而进行的描述可更详细地理解示范性实施例，其中：

图1说明根据本发明第一实施例的衬底处理设备的横截面图；

图2说明根据第一实施例的绝热部件和窗口部件的概念性透视图；

图3说明根据第一实施例的绝热部件的概念性平面图；

图4说明根据第一实施例的修改的感应加热单元的概念性平面图；

图5到图9说明用于阐释根据第一实施例的修改的绝热部件的形状的概念性横截面图；

图10说明根据本发明第二实施例的衬底处理设备的横截面图；

图11说明根据第二实施例的绝热部件的分解透视图；

图12说明根据第二实施例的绝热部件的平面图；

图13说明根据第二实施例的修改的绝热部件的平面图；

图14到图16说明用于阐释根据第二实施例的修改的绝热部件的形状的概念性横截面图；

图17说明根据本发明第三实施例的衬底处理设备的横截面图；

图18说明根据本发明第四实施例的衬底处理设备的横截面图；

图19说明根据第四实施例的感应加热方案的高度调节单元的视图；

图20说明根据第四实施例的衬底安放部件的平面图；

图21说明根据第四实施例的高度调节单元的分解透视图；

图22说明沿着图21中所描述的B-B′线截取的横截面图；

图23说明根据第四实施例的热量产生单元和衬底安放部件的横截面图；

图24说明根据第四实施例的线圈固定装置的透视图；以及

图25说明根据第四实施例的修改的热量产生单元和衬底安放部件的平面图。

具体实施方式

在下文中，将参看附图详细描述特定实施例。然而，本发明可以不同形式实施，且不应被解释为限于本文所陈述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本发明将详尽且完整，且将本发明的范围完全传达给所属领域的技术人员。此外，相同或相似参考标号表示相同或相似的组成元件，尽管它们在本发明的不同实施例或图式中出现。

图1说明根据本发明第一实施例的衬底处理设备的横截面图。图2说明根据第一实施例的绝热部件和窗口部件的概念性透视图。图3说明根据第一实施例的绝热部件的概念性平面图。图4说明根据第一实施例的修改的感应加热单元的概念性平面图。图5到图9说明用于阐释根据第一实施例的修改的绝热部件的形状的概念性横截面图。

参看图1到图3，根据第一实施例的衬底处理设备包含：具有内部反应空间的腔室100、将衬底10安放在腔室100内的衬底安放部件200、通过高频感应加热来加热衬底安放部件200的感应加热单元300，以及安置在衬底安放部件200与感应加热单元300之间的绝热部件400。如图1中所描述，衬底处理设备进一步包含：安装在感应加热单元300上方的窗口部件500，以及将处理气体注射到被加热的衬底10上的气体注射部件600。尽管未图示，但衬底处理设备可进一步包含：调节腔室100内的压力的压力调节单元，以及排空腔室100的内部的排气单元。

腔室100以具有内部空间的管形形状形成。在本文中，腔室100可以圆柱形形状或多边形管形状形成。尽管未图示，但腔室100可包含腔室主体和腔室前导部，其彼此组合以可拆卸。

衬底10安置在腔室100的反应空间中。在本文中，提供衬底安放部件200以将衬底10安放在反应空间中。在此实施例中，使用高频电流的电磁感应原理以电磁场加热衬底安放部件200，从而将衬底安放部件200上的衬底10加热到高达处理温度。

如图1所示，衬底安放部件200包含：上面安放有衬底10的主圆盘210、连接到主圆盘210的中心的驱动轮轴220，以及通过驱动轮轴220移动主圆盘210的驱动元件230。

主圆盘210以与衬底10的形状相同的板形形状形成。主圆盘210包含其中安放至少一个衬底的安放区是有效的。主圆盘210使用能够由高频感应加热(即，高频电流的电磁感应)加热到等于或大于大约300℃的温度的材料。优选的是，主圆盘210由能够被加热到最大1400℃的材料形成。

驱动轮轴220连接到反应空间中的主圆盘210，且延伸到腔室100的外部。在这点上，驱动轮轴220穿透腔室100的底板且连接到驱动元件230。因此，腔室100的底板可具有穿透凹槽。尽管未图示，但可向穿透凹槽的圆周提供例如波纹管等密封元件，从而密封腔室100的内部。在本文中，驱动轮轴220由具有低导热率的材料形成。这是因为驱动轮轴220的一端连接到被加热的主圆盘210，且因此如果驱动轮轴220的导热率较高，那么主圆盘210的热损失可能增加。

驱动元件230向驱动轮轴220提供向上和向下的力或旋转力，以使主圆盘210向上或向下或旋转。驱动元件230可使用包含多个电动机的级。

尽管未图示，但衬底安放部件200可进一步包含多个起模顶杆(lift pin)以帮助装载和卸载衬底10。

在此实施例中，衬底处理设备包含感应加热单元300，其安置在衬底安放部件200的主圆盘210下方，以通过高频感应加热来加热主圆盘210。如上文所提到，感应加热单元300使用高频电流的电磁感应原理来加热主圆盘210。

感应加热单元300包含：高频电流所流经的感应线圈310、用以向感应线圈310提供高频功率的高频功率供应源320，以及用以冷却感应线圈310的冷却元件330。

如图3所示，感应线圈310以螺旋形状布置。因此，有可能向衬底安放部件200产生均匀的高频磁场。在这点上，主圆盘210的表面温度可根据感应线圈310与衬底安放部件200之间的距离长度和/或绕匝线圈之间的间隔而改变。图3展示绕匝线圈之间的间隔是恒定的。然而，本发明不限于此实施例，且随着从感应线圈310的中心区到边缘区，间隔可减小。因此，有可能防止热量集中在衬底安放部件200的中心区。

图1说明具有螺旋形状的感应线圈310安置在与主圆盘210的底部表面平行的平面上。即，感应线圈310与主圆盘210之间的距离长度维持恒定。然而，本发明不限于此实施例，且在衬底安放部件200的中心区处感应线圈310与衬底安放部件200之间的距离长度可大于在衬底安放部件200的边缘区处感应线圈310与衬底安放部件200之间的距离长度。因此，有可能均匀地维持衬底安放部件200的顶部表面的温度分布。这是因为向衬底安放部件200提供的感应磁力根据感应线圈310的高度而改变。

高频功率供应源320向感应线圈310提供高频功率。在这点上，高频功率在大约10kW到大约400kW的功率强度范围和大约10KHz到大约1MHz的频率范围内。由感应线圈310产生的高频磁场根据高频功率的功率强度和频率而改变。因此，可将衬底安放部件200加热到各种温度。

高频功率供应源320在此实施例中安置在腔室100的外部且通过单独导线电连接到感应线圈310是有效的。

感应加热单元300的构造不限于此实施例，且可以不同方式改变。明确地说，感应线圈310可以各种方式布置。即，如图4中所说明，感应加热单元300可包含多个感应线圈310a到310d，其为同心的且分别具有具不同直径的圆环形状。而且，感应线圈310a到310d可单独地操作。为此目的，如图4中所示，可进一步使用分别连接到感应线圈310a到310d的多个高频功率供应源320a到320d来独立地向感应线圈310a到310d供应高频功率。因此，有可能通过根据需要改变高频功率的频率和功率强度来均匀地加热衬底安放部件200。此外，有可能将衬底安放部件200划分为多个区，且将感应线圈安置在所述区中的每一区下方，其中安置在所述多个区下方的感应线圈独立地操作。通过这样做，可彼此单独地调节经划分的衬底安放部件200的所述多个区的温度。

在本文中，将感应线圈310安置成邻近于衬底安放部件200的由高频感应加热加热到较高温度的下部部分。因此，衬底安放部件200的热量可传输到感应线圈310。感应线圈310由具有优良传导性的金属材料(例如铜)形成。然而，例如铜等金属材料容易受热变形。因此，在此实施例中，进一步在感应线圈310的内部或外部安置用于冷却感应线圈310的冷却元件330，其中冷却元件330使用冷却流体。即，冷却元件330可通过将冷却流体注射到感应线圈310的内部空间来冷却感应线圈310。而且，尽管未图示，但冷却元件330可进一步包含缠绕感应线圈310的单独覆盖主体，且因此通过将冷却流体注射到覆盖主体与感应线圈310之间的空间中来冷却感应线圈310。

在本文中，尽管感应线圈310由冷却元件300冷却，但衬底安放部件200的热量也被冷却元件330带走。衬底安放部件200的热量可通过绕匝感应线圈之间的空间传输到腔室100的底板。因此，应当供应热损失反映在其上的功率以将衬底安放部件200加热到高达目标温度。因此，功率消耗可能增加。

在此实施例中，绝热部件400安装在衬底安放部件200与感应加热单元300之间，以便防止衬底安放部件200的热损失。另外，在此实施例中，如图1到图3中所说明，窗口部件500安置在绝热部件400与感应加热单元300之间，以防止感应加热单元300被供应到腔室100的处理气体污染。

在此实施例中，绝热部件400安置在窗口部件500上方，即，在衬底安放部件200下面。因此，到衬底安放部件200的下部部分的热损失可被切断，且感应加热单元300的功率消耗减少。

窗口部件500如图2中所示在中心具有穿透孔，且以类似于衬底安放部件200的板形形状形成。在此实施例中，窗口部件500以圆形板形状形成。窗口部件500由能透过电磁力的材料形成。即，窗口部件500使用不会被高频感应加热的材料。因此，窗口部件500可不受感应加热单元300的高频感应加热现象影响。而且，有可能使高频磁场的变形或阻挡减到最小。

用不在腔室100中产生颗粒的材料形成窗口部件500是有效的，因为窗口部件500安置在腔室100的反映空间中。使用石英作为窗口部件500是有效的。

窗口部件500可具有大于感应加热单元300的绕匝感应线圈310的整个直径的直径。这是因为窗口部件500安置在感应加热单元300的感应线圈310上方，以防止反应空间中的副产物附着到感应线圈310。

接着，将绝热部件400安置在窗口部件500上方。

绝热部件400由具有低导热率的材料形成。所述导热率可小于大约10W/mk。通过这样做，有可能减少被加热到较高温度的衬底安放部件200的热损失。优选的是，绝热部件400使用能够阻挡辐射热(即，红外线)或具有低透射率的材料。即，有可能通过阻挡辐射热来防止腔室100的底板或感应加热单元300被辐射热加热。

用不会被感应加热单元300的感应加热现象加热的材料形成绝热部件400是有效的。优选的是，绝热部件400由不影响高频磁场的材料形成。因此，有可能不干扰向衬底安放部件200提供的感应加热。

绝热部件400由不在腔室100中产生颗粒的材料形成。即，绝热部件400安置在腔室100的反应空间中。因此，绝热部件400与供应到腔室100中的处理气体起反应，且因此充当颗粒源。

在此实施例中，绝热部件400可使用不透明石英、SiC和陶瓷中的一者或一者以上。

如图2和图3中所示，绝热部件400以在中心具有穿透孔的板形形状形成。即，绝热部件400可以类似于衬底安放部件200的圆形板形状形成。

如图中所示，可用为了制造的简单性而组合的多个部分形成绝热部件400。举例来说，如图3所示，通过组合4个具有风扇形状的绝热主体来形成绝热部件400。本发明不限于此实施例。构成绝热部件400的绝热主体的数目可小于或大于4。

如图1到图3中所说明，绝热部件400的每一绝热主体通过多个支撑轮轴501附接到窗口部件500。绝热部件400通过支撑轮轴501与窗口部件500分离。有可能通过使绝热部件400与窗口部件500分离来增强绝热部件400的绝热效果。在本文中，多个支撑轮轴501使用具有棍形形状的石英是有效的。支撑轮轴501可充当固定构件。根据需要，可进一步使用固定部件来固定支撑轮轴501，以及绝热部件400和窗口部件500。

如图1中所说明，绝热部件400的直径类似于衬底安放部件200的主圆盘210的底部侧的直径是有效的。优选的是，绝热部件400的直径大于感应加热单元300的感应线圈310的最大直径。因此，有可能通过覆盖衬底安放部件200的整个底部侧来阻挡穿过衬底安放部件200的底部侧的热损失。

绝热部件400不限于上文所述的形状，且可以各种形状形成。将参看图5到图9来描述根据绝热部件400的改变对衬底处理设备所作的各种修改。

首先，在图5中所描述的修改中，绝热部件400包含：绝热主体410，其以对应于衬底安放部件200的底部侧的板形形状形成；以及突出主体420，其在绝热主体410的边缘区处向上突出，以对应于衬底安放部件200的侧壁。有可能通过用突出主体420覆盖衬底安放部件200的侧壁来防止穿过衬底安放部件200的侧壁的热损失。将衬底安放部件200的侧壁布置成邻近于腔室100的内部侧壁。因此，衬底安放部件200的热损失可能由于腔室100的内部侧壁而发生。可通过如图5所示将具有绝热特性的突出主体420安置成对应于衬底安放部件200的侧壁来防止热损失。在此修改中，绝热主体410和突出主体420以单体形式形成。然而，本发明不限于此修改。即，绝热主体410可与突出主体420分离。

在图5所说明的修改中，多个衬底可安放在衬底安放部件200上。而且，窗口部件500可附接到绝热部件400的底部侧。凹槽可形成于窗口部件500的底部侧，且因此感应加热单元300的感应线圈310可进入和退出所述凹槽。通过这样做，可防止对感应线圈310的污染。

在图6所说明的修改中，绝热部件400可包含绝热主体410和在绝热主体410的边缘区处向下延伸的延伸主体430。可通过将感应加热单元300安置在延伸主体430和绝热主体410的内部空间中来防止对感应加热单元300的感应线圈310的污染。因此，在此修改中可省略上述实施例中所描述的窗口部件500。即，感应线圈310安置在绝热主体410下方，且因此与处于高温的衬底安放部件200热隔离。由于延伸主体430安置在感应线圈310的侧向上，因此有可能阻挡反应副产物或未反应气体在感应线圈310的侧向上流入。

在图7所说明的修改中，可将绝热部件400形成为其中心区处的厚度大于其边缘区的厚度。可在衬底安放部件200的中心区处可能发生多得多的热损失时使用此绝热部件400。即，可通过将绝热部件400形成为中心区处的厚度大于边缘区处的厚度来增强绝热部件400的中心区处的绝热效果。

在图7中，绝热部件400和窗口部件500固定在驱动轮轴220上。因此，当衬底安放部件200上升或下降时，绝热部件400和窗口部件500也同时上升和下降。通过这样做，衬底安放部件200与绝热部件400之间的距离长度可维持恒定。本发明不限于此修改。绝热部件400和窗口部件500可通过单独的固定构件固定在腔室100的底板上。

在图8所说明的修改中，可将绝热部件400形成为其边缘区处的厚度大于其中心区处的厚度。可在衬底安放部件200的边缘区处可能发生多得多的热损失时使用此绝热部件400。即，可通过将绝热部件400形成为边缘区处的厚度大于中心区处的厚度来减少衬底安放部件200的边缘区处的热损失。

在图9所说明的修改中，将绝热部件400形成为具有随着从中心区到边缘区而变大的厚度。

不限于上文的描述，衬底处理设备可进一步包含多个绝热部件。上文的描述展示单个层的绝热部件400。然而，本发明不限于此，且可通过使用多个层的绝热部件400来进一步增强绝热效果。

在下文中，将阐释根据不使用绝热部件400的比较性实例、使用不透明石英作为绝热部件400的第一实施例，以及使用陶瓷作为绝热部件400的第二实施例的实验结果。

表1描述测量被提供到感应加热单元300以使衬底安放部件200的主圆盘210的温度升高到高达800℃的功率的结果。

[表1]

	功率	绝热效果
			比较性实例	66kW	1倍
第一实施例	42kW	1.57倍
			第二实施例	38kW	1.74倍

如表1中所示，在不使用绝热部件400的比较性实例的情况下，需要66kW的功率将衬底安放部件200的主圆盘210加热到高达800℃。然而，在使用不透明石英作为绝热部件400的第一实施例中，需要42kW的功率。在使用陶瓷作为绝热部件400的第二实施例中，需要38kW的功率。即，请注意，使用绝热部件400的情况下的功率消耗低于不使用绝热部件400的情况下的功率消耗。因此，有可能通过使用绝热部件400来增强功率效率。这意味着可通过使用低得多的功率将衬底安放部件200加热到高达目标温度。

如上文所述，衬底安放部件200由感应加热单元300加热。通过将衬底10安放在被加热的衬底安放部件200上，衬底10也被加热到高达较高温度。

通过经由气体注射部件600将处理气体注射到腔室100中的被加热衬底10上来形成薄膜。

上文的实施例中所展示的修改的描述可应用于其它修改。在下文中，将描述本发明的其它实施例。下文将省略与对第一实施例的阐释重叠的阐释。而且，下文将展示的描述可应用于第一实施例。

图10说明根据本发明第二实施例的衬底处理设备的横截面图。图11说明根据第二实施例的绝热部件的分解透视图。图12说明根据第二实施例的绝热部件的平面图。图13说明根据第二实施例的修改的绝热部件的平面图。图14到图16说明用于阐释根据第二实施例的修改的绝热部件的形状的概念性横截面图。

参看图10到图12，根据第二实施例的衬底处理设备包含：腔室1100，其具有内部反应空间；衬底安放部件1200，其在腔室1100中使衬底1010安放在所述衬底安放部件1200上；感应加热单元1300，其通过高频感应加热来加热衬底安放部件1200；以及绝热部件1400，其安置在衬底安放部件1200与感应加热单元1300之间且其中收藏绝热体1410。

在此实施例中，其中收藏绝热体1410的绝热部件1400安置在衬底安放部件1200与感应加热单元1300之间，以防止衬底安放部件1200的热损失，使得感应加热单元1300的功率消耗可减少。

有可能通过在感应加热单元1300的感应线圈1310上方安置绝热部件1400来防止感应线圈1310被供应到腔室1100的反应空间的处理气体污染。

如图10到图12中所说明，绝热部件1400包含：绝热体1410、其中收藏绝热体1410的下部主体1420，以及覆盖下部主体1420的上部盖1430。

绝热体1410以在其中心区具有穿透孔的板形形状形成。绝热体1410安置在执行感应加热的感应加热单元1300与通过感应加热而被加热的衬底安放部件1200之间。因此，优选的是，绝热体1410的直径等于或小于衬底安放部件1200的主圆盘1210的直径。根据另一实施例，绝热体1410的直径可大于主圆盘1210的直径。然而，当考虑腔室1100的大小以及下部主体1420和上部盖1430的大小时，绝热体1410的直径小于衬底安放部件1200的直径是有效的。

绝热体1410由具有低导热率的材料形成。所述导热率可小于大约10W/mK。因此，有可能减少被加热到较高温度的衬底安放部件1200的热损失。

优选的是，将能够阻挡辐射热(即，红外线)或具有低透射率的材料用做绝热体1410。即，有可能通过阻挡辐射热来防止腔室1100的底板或感应加热单元1300被辐射热加热。

用不会被感应加热单元1300的感应加热现象加热的材料形成绝热体1410是有效的。优选的是，绝热体1410由不影响高频磁场的材料形成。因此，有可能不干扰向衬底安放部件1200提供的感应加热。

为满足上述特性，绝热体1410使用氧化铝系列的绝热体、硅石系列的绝热体以及碳毡中的一者或一者以上。绝热体1410具有绝热功能优良且价格较低的优点。

然而，在绝热体1410暴露于腔室1100的内部的现有技术中，因绝热体1410的低硬度而出现颗粒喷出现象(particle blowing phenomenon)。而且，由于绝热体1410的密度较低，所以归因于低密度而产生的气孔中含有热量，且因此其减小了导热率。由于绝热体1410中的气孔含有空气中存在的各种材料，因此因所述材料的放气而发生污染。绝热体1410与腔室1100内的副产物或处理气体起反应，且因此绝热体1410的腐蚀或蚀刻发生。因此，绝热体1410的替换经常发生。然而，在此实施例中，通过使用下部主体1420和上部盖1430密封绝热体1410来解决上述问题。下部主体1420和上部盖1430具有耐热性，且因此在高温下不变形。另外，下部主体1420和上部盖1430具有耐化学性，且因此不与制造过程中所使用的化学物质起反应。

因此，可通过将绝热体1410安置在通过将下部主体1420与上部盖1430组合在一起而构造的主体的内部空间中，来防止归因于由绝热体1410引起的放气或颗粒喷出而导致的污染，且防止绝热体1410被蚀刻或腐蚀。

通过将下部主体1420与上部盖1430组合在一起而形成的主体使绝热体1410与其外部(即，腔室1100的内部环境)完全隔离。因此，保护绝热体1410不受外部影响，且可防止对绝热体1410的污染以及由于绝热体1410而导致的对腔室1100内部的污染。

在本文中，下部主体1420和上部盖1430的硬度大于绝热体1410的硬度是有效的。因此，有可能保护绝热体1410不受外力影响。而且，由于下部主体1420和上部盖1430暴露于腔室1100的反应空间，因此下部主体1420和上部盖1430使用不与副产物或处理气体起反应的材料是有效的。

在此实施例中，优选的是，使用石英作为下部主体1420和上部盖1430。可使用陶瓷作为下部主体1420和上部盖1430。可使用SiC作为下部主体1420和上部盖1430。

如图11中所示，下部主体1420包含：在其中心具有轮轴穿透孔的底板1421、在底板1421的边缘区处向上突出的第一突出侧壁1422，以及在穿透孔与底板1421的边界处向上突出的第二突出侧壁1423。将绝热体1410收藏在由底板1421以及第一突出侧壁1422和第二突出侧壁1423形成的空间中。因此，如图12中所说明，绝热体1410以带形形状形成。

在本文中，底板1421以类似于衬底安放部件1200的主圆盘1210的形状的圆形板形状形成。底板1421的形状可根据主圆盘1210的形状而改变。

衬底安放部件1200的驱动轮轴1220穿透底板1421中心处的轮轴穿透孔。因此，下部主体1420可安置在衬底安放部件1200的下部部分中。另外，衬底安放部件1200的移动(即，上升和下降)或旋转可不受包含下部主体1420的绝热部件1400干扰。

接着，如图11中所示，上部盖1430包含：在其中心具有轮轴孔的上部板1431、在上部板1431的边缘区处向下延伸的第一延伸侧壁1432，以及在轮轴孔与上部板1431的边界处向下延伸的第二延伸侧壁1433。即，在此实施例中，上部盖1430和下部主体1420形成为具有相同形状。

如上文所提到，绝热体1410安置在下部主体1420内。接着，将上部盖1430与下部主体1420组合，使得上部盖1430的第一延伸侧壁1432附接到下部主体1420的第一突出侧壁1422，且第二延伸侧壁1433附接到第二突出侧壁1423。因此，绝热部件1400形成。将如上文所述而形成的绝热部件1400固定到腔室1100的底板上是有效的。

如图12中所说明，可使用例如粘合剂、螺栓或螺钉等固定构件1401来组合下部主体1420与上部盖1430。在本文中，固定构件1401可在从突出侧壁1423和1423的底部穿透突出侧壁1423和1423之后固定到延伸侧壁1432和1433。

绝热部件1400不限于上文所示的描述。可以各种方式来形成绝热部件1400。

在下文中，将参看图式来描述对绝热部件1400的修改。对下文将阐释的修改的描述可应用于上文所提到的实施例，且对所述修改中的每一者的描述可应用于其它修改。

在图13中所描述的修改中，绝热部件1400可形成为被划分成多个部分。举例来说，如图13中所示，可通过组合4个具有风扇形状的绝热主体1400a、1400b、1400c和1400d来以一个圆形板形状形成绝热部件1400。在本文中，第一到第四绝热主体1400a、1400b、1400c和1400d中的每一者包含绝热体1410、下部主体1420和上部盖1430。有可能通过形成具有经划分的多个部分的绝热部件1400来增强绝热部件1400的制造和可加工性。而且，有可能通过针对所述多个部分中的每一者调节绝热体1410的电荷量或厚度或者改变装到所述多个部分中的每一者中的绝热体1410的种类，来改变所述多个部分中的每一者的绝热特性。因此，可执行根据衬底安放部件1200的热差异的绝热。

如图14中所说明，绝热部件1400包含：具有杯形形状的下部主体1420，其上部部分是开口的且其中含有绝热体1410；以及上部盖1430，其覆盖下部主体1420的上部部分。绝热部件1400进一步包含沿着下部主体1420与上部盖1430的粘合平面附接的密封片1440。

在本文中，上部盖1430以板形形状形成，且附接到下部主体1420的第一突出侧壁1422和第二突出侧壁1423。在这点上，密封片1440沿着上部盖1430与下部主体1420的粘合剂平面的侧面附接。优选的是，如图14中所示，密封片1440附接到上部盖1430的外侧以及下部主体1420的第一突出侧壁1422和第二突出侧壁1423。此外，密封片1440附接到下部主体1420的底板1421的背表面的一部分以及上部盖1430的顶表面的一部分。

在本文中，下部主体1420和上部盖1430可由密封片1440稳固地组合。而且，有可能有效地防止绝热体1410的放气或颗粒喷出。

如图14中所说明，绝热部件1400连接到衬底安放部件1200的驱动轮轴1220，且因此可与衬底安放部件1200一起移动。通过这样做，绝热部件1400与衬底安放部件1200之间的距离长度可维持恒定。可将多个衬底安放在衬底安放部件1200的主圆盘1210上。

在图15所说明的修改中，双凹(concavo-concave)图案1424和1434可形成于绝热部件1400的下部主体1420和上部盖1430的组合平面上。即，如图15中所示，凹入图案1424形成于下部主体1420的突出侧壁1422和1423处，且对应于凹入图案(concavepattern)1424的凹下图案(concavo pattern)1434形成于上部盖1430的延伸侧壁1432和1433处。在这点上，凹入图案的位置可随凹下图案的位置而改变，或者凹入图案和凹下图案可针对所述侧壁中的每一者而彼此错开。

通过形成于组合平面上的双凹图案，下部主体1420和上部盖1430的组合平面的垂直截面可改变为弯曲线形状而不是直线形状。因此，有可能防止处理气体进入组合平面中，且防止放气以及颗粒穿过组合平面而跑出。

在图16所说明的修改中，感应加热单元1300可安置在绝热部件1400的下部主体1420的内部区处。即，感应加热单元1300的感应线圈1310可安装在其中收藏绝热体1410的下部主体1420中。这意味着感应加热单元1300可安置在由下部主体1420和上部盖1430构造的主体的内部空间中，且感应线圈1310可安置在绝热体1410内。

通过这样做，感应线圈1310被阻挡在其外部环境(即腔室1100的内部空间)之外，且因此可防止对感应线圈1310的污染。在这点上，绝热体1410安置在感应线圈1310上方是有效的。因此，有可能防止感应线圈1310被加热。

在此修改中，电导线所穿透的孔可安置在下部主体1420的一侧，其中所述电导线将感应线圈1310与高频功率供应源1320电连接。

另外，多个绝热体1410可堆叠在绝热部件1400中。因此，可进一步增强绝热效果。而且，可堆叠多个绝热部件。衬底处理设备可进一步包含收藏并密封经组合的下部主体1420和上部盖1430的单独壳体。即，下部主体1420和上部盖1430中的每一者可形成为包含两个层。在这点上，所述两个层可具有相同或不同的质量。举例来说，内部层使用陶瓷且外部层使用石英。

如上文所述，衬底安放部件1200由感应加热单元1300加热。衬底1010因为正安放在被加热的衬底安放部件1200上，所以也被加热到较高温度。可通过将包含绝热体1410的绝热部件1400安置在感应加热单元1300与衬底安放部件1200之间来防止衬底安放部件1200的热量被传输到感应加热单元1300。因此，可防止衬底安放部件1200的热损失，且可保护感应加热单元1300不受热量侵入。

接着，通过经由气体注射部件1500将处理气体注射到腔室1100中的被加热衬底1010上来形成薄膜。当然，可通过注射处理气体来执行蚀刻。

在下文中，将描述能够减少衬底安放部件1200的热损失的根据第三实施例的衬底处理设备。下文将省略与第一和第二实施例的阐释重叠的阐释。而且，下文将展示的描述可应用于第一和第二实施例。

图17说明根据本发明第三实施例的衬底处理设备的横截面图。

参看图17，根据第三实施例的衬底处理设备包含：腔室1100，其具有内部反应空间；衬底安放部件1200，在腔室1100中将衬底1010安放在衬底安放部件1200上；感应加热单元1300，其通过高频感应加热来加热衬底安放部件1200；绝热部件1400，其安置在衬底安放部件1200与感应加热单元1300之间且其中收藏绝热体1410；以及环形绝热部件1600，其安置在腔室1100的侧壁与衬底安放部件1200的侧壁之间，且其中包含环形绝热体1610。

环形绝热部件1600以缠绕衬底安放部件1200的侧壁的环形形状形成。优选的是，以圆形环形状形成环形绝热部件1600。环形绝热部件1600以类似于上文所述的绝热部件1400的形状的形状形成是有效的。即，环形绝热部件1600包含：收藏环形绝热体1610的下部环形主体1620，以及覆盖下部环形主体1620的上部环形盖1630。

在此实施例中，有可能通过将环绝热部件1600安置在衬底安放部件1200的侧壁与腔室1100的侧壁之间来防止由于腔室1100的侧壁而导致的衬底安放部件1200的热损失。

在下文中，将阐释根据不使用绝热部件1400的第一比较性实例、在衬底安放部件1200与感应加热单元1300之间安置不透明石英窗口的第二比较性实例、在衬底安放部件1200与感应加热单元1300之间安置陶瓷板的第三比较性实例，以及在衬底安放部件1200与感应加热单元1300之间安置绝热部件1400的实施例的实验结果。在本文中，使用氧化铝系列的绝热体作为绝热部件1400的绝热体1410。即，绝热体1410使用了Al₂O₃。

表2描述测量提供到感应加热单元1300以将衬底安放部件1200的主圆盘1210加热到高达参考温度(即800℃)的功率的结果。

[表2]

	参考温度(℃)	功率(kW)
			第一比较性实例	800	66
第二比较性实例	800	48
			第三比较性实例	800	38
实施例	800	23.4

如表2中所示，在不使用绝热部件1400的第一比较性实例的情况下，需要66kW的功率来将衬底安放部件1200的主圆盘1210加热到高达800℃。然而，请注意，在根据实施例安置绝热部件1400的情况下，仅需要23.4kW的功率就将主圆盘1210加热到高达相同的温度，即800℃。在使用陶瓷板或不透明石英窗口的情况下，也实现了功率减少。但在根据实施例使用氧化铝系列的绝热体的情况下，功率消耗变得最低。即，有可能通过使用绝热部件1400来增强功率效率。这意味着有可能使用低得多的功率将衬底安放部件1200加热到高达所要温度。

在下文中，将描述能够均匀地控制衬底安放部件1200上的温度的根据本发明第四实施例的衬底处理设备。下文将省略与第一到第三实施例的阐释重叠的阐释。而且，下文将展示的描述可应用于第一到第三实施例。

图18说明根据本发明第四实施例的衬底处理设备的横截面图。图19说明根据第四实施例的感应加热方案的高度调节单元的视图，且更明确地说，说明图18中的A区的放大图。图20说明根据第四实施例的衬底安放部件的平面图。图21说明根据第四实施例的高度调节单元的分解透视图。图22说明沿着图21中所描述的B-B′线截取的横截面图。图23说明根据第四实施例的热量产生单元和衬底安放部件的横截面图。图24说明根据第四实施例的线圈固定装置的透视图。图25说明根据第四实施例的修改的热量产生单元和衬底安放部件的平面图。

参看图18，根据第四实施例的衬底处理设备2105包含：腔室2110，其为重要组件且因此界定密封的反应区R；衬底安放部件2120，在腔室2110内将衬底2010安放在衬底安放部件2120上，其中衬底2010是处理对象；气体分配板2140，其上形成多个注射孔2118以上下穿透，从而允许处理气体均匀地注射到反应区R；以及升降器组合件2145，其用以控制衬底安放部件2120的升降移动。

衬底处理设备2105进一步包含感应加热单元2180，即热量产生单元，其以感应加热方案操作且安装在衬底安放部件2120下方，且线圈(即具有多个匝的线圈)可用作感应加热单元2180。

从安装成穿越腔室2110的反应气体供应路线2160向气体分配板2140提供反应气体。腔室2110进一步包含排气单元2165，其在通过外部抽吸系统(未图示)使用之后排空反应区R中剩余的反应气体。

在此实施例中，衬底处理设备2105进一步包含多个高度调节单元2170，其穿透腔室2110的底板且选择性地控制感应加热单元2180的高低，即衬底安放部件2145与线圈之间的距离。

感应加热单元2180具有的结构优点在于，可在不拆卸和组装腔室2110的情况下，通过其中内装有驱动电动机(未图示)的高度调节单元2170来容易地控制感应加热单元2180的高低。

尽管图中没有详细展示，但由高度调节单元2170调节的感应加热单元2180在衬底安放部件2120下方的空间中上下移动，使得可调节衬底安放部件2120与感应加热单元2180之间的距离长度。这是因为在感应加热期间，加热温度取决于感应线圈与加热主体之间的距离长度而变得不同。

因此，有可能通过在腔室2110的外部安装高度调节单元2170来满足需要例如500℃、600℃和700℃等快速温度变化的多温度条件，其中高度调节单元2170是容易控制感应加热单元2180的高低的外部线圈系统。在这点上，感应加热单元2180可用作用于通过加热衬底安放部件2120来加热安放在衬底安放部件2120上的衬底2010的构件。

如上文所述，有可能在不拆卸和组装腔室2110的情况下，通过在腔室2110的外部安装高度调节单元2170以控制感应加热单元2180的高低，来容易地调节感应加热单元2180的高低。

在下文中，将参看附图详细描述根据本发明第四实施例的感应加热方案的高度调节单元。

如图19和图20中所说明，衬底安放部件2120安置在腔室2110内，且感应加热单元2180安置在衬底安放部件2110下方。此外，安装有多个高度调节单元2170，其固定感应加热单元2180且穿过穿透孔TH而穿透腔室2110。

在本文中，将感应加热单元2180设计成绕线转子形状，其直径基于衬底安放部件2120的中心轴而变大。即，如图25中所说明，感应加热单元2180包含：线圈2180a，其在邻近于支撑衬底安放部件2120的支撑轴2182的开始点2184a与邻近于衬底安放部件2120的边缘区的结束点2184b之间具有多个匝；以及功率供应源(未图示)，其向线圈2180a提供交流电。衬底安放部件2120由向线圈2180a供应电流时所产生的磁场间接加热，且最终衬底2010由衬底2010安放在其上的衬底安放部件2120加热。

如图23中所示，衬底安放部件2120处的温度分布的均匀性直接受线圈2180a的匝之间的第一距离T1以及线圈2180a与衬底安放部件2120之间的第二距离T2影响。如果第一距离T1和第二距离T2中的每一者维持恒定，那么衬底安放部件2120的中心区因衬底安放部件2120的上面未安放衬底2010的边缘区的热损失而具有比边缘区高的温度。因此，为了补偿温度分布的不均匀性，线圈2180a中的匝之间的第一距离T1和衬底安放部件2120与线圈2180a之间的第二距离T2经布置以随着从衬底安放部件2120的中心区到边缘区而变小。因此，感应加热单元2180以螺旋线圈形状布置。感应加热单元2180安装在与衬底安放部件2120的底部分离大约5mm到大约50mm的区中。衬底安放部件2120与感应加热单元2180之间的距离不限于大约5mm到大约50mm的范围，且可被设置为小于5mm或大于50mm。

如图18中所示，多个高度调节单元2170经安装以测量被感应加热单元2180加热的衬底安放部件2120的温度，且保证均匀的温度分布，其中可独立地控制所述多个高度调节单元2170，以局部调节衬底安放部件2120与线圈2180a之间的第二距离T2。所述多个高度调节单元2170可安置在第一、第二、第三和第四设置区P1、P2、P3和P4中，在所述设置区处，穿过衬底安放部件2120的中心的垂直和水平线与线圈2180a相交，如图20中所示。第一到第四设置区P1、P2、P3和P4中的每一者包含安装所述多个高度调节单元2170的多个点2186。

衬底安放部件2120与线圈2180a的第二距离T2可由连接到线圈2180a的对应于所述多个点2186的所述多个高度调节单元2170局部调节。所述多个高度调节单元2170独立地操作。如图25中所说明，图21中的高度调节单元2170可进一步安装在线圈2180a处，其中点2186之间的距离在邻近于衬底安放部件2120的边缘区的区中变得较大。如图25中所示，除了穿过衬底安放部件2120的中心的垂直和水平线在该处与线圈2180a相交的第一到第四设置区P1、P2、P3和P4之外，高度调节单元2170可进一步安装在两条透视线在该处彼此相交的第五、第六、第七和第八设置区P5、P6、P7和P8中，其中所述两条透视线中的每一者穿过垂直线和水平线与衬底安放部件2120的中心之间的空间。第五到第八设置区P5、P6、P7和P8中的每一者包含多个点2186，其数目小于第一到第四设置区P1、P2、P3和P4中的每一者中所包含的点的数目。

图20和图25中所描述的所述多个高度调节单元2170的多个点2186是一个实例，且因此可以各种方式界定于对应于具有多个匝的线圈2180a的区中。

尽管上文的描述是基于设置区而提供的，但其不限于此，且可根据感应加热单元2180的感应线圈的位置来调节高度。即，如上文所述，在感应加热单元2180的感应线圈是经划分的线的形状而不是绕线转子形状的情况下，每一线的高度可不同。在这点上，如上文所提到，衬底安放部件2120与感应加热单元2180之间的距离长度由高度调节单元2170调节。因此，有可能调节每一设置区的温度。

在此实施例中，尽管高度调节单元2170中的任何一者具有缺陷或被损坏，但可容易地仅修理具有缺陷或被损坏的高度调节单元2170或用新的高度调节单元来替换所述高度调节单元2170。

不同于现有技术，本发明可通过在不拆卸和组装腔室2110的内部组件的情况下在腔室2110的外部安装驱动电动机(未图示)来容易地改变感应加热单元2180的高低，使得有可能容易地控制衬底安放部件2120上的温度均匀性。

因此，由于无需拆卸和组装腔室2110的内部组件以保证温度均匀性，因此可减少不必要的用于执行拆卸和组装的时间。而且，由于温度由腔室2110外部的波纹管(未图示)控制，因此不用担心腔室2110的内部受污染以及腔室2110的内部组件暴露于外部。因此，可延长腔室2110的内部组件的寿命。

具体地说，由于有可能通过即使在需要多温度条件的沉积过程中也针对每一温度调谐均匀性且验证位置来针对制造过程中的每一温度调节感应加热单元2180的高低，因此当在衬底上形成薄膜时可增强薄膜的质量。

在下文中，将详细描述根据第四实施例的高度调节单元。

参看图21和图22，高度调节单元2170包含：线圈固定支撑件2172，其安置在最上部分处；绝缘体2173，其缠绕线圈固定支撑件2172的下部部分；轴2171，其穿过穿透孔(例如图19中的穿透孔TH)朝向绝缘体2173的下部部分穿透腔室(例如图19中的腔室2110)的内部；上部支撑件2174和下部支撑件2175，其分别安装在腔室的外侧和内侧，用以维持腔室内部的真空状态，其中轴2171安置在上部支撑件2174与下部支撑件2175之间；波纹管2176，其安置在下部支撑件2175下方以防止外部气体的供应且用于轴2171的升降移动；以及距离控制器2178，其控制线圈固定支撑件2172的高低且安置在波纹管2176下方。

如图24中所说明，线圈固定支撑件2172连接到支撑线圈2180a的线圈固定装置2190。线圈固定装置2190包含围绕线圈2180a的支撑件2190a以及从支撑件2190a向下延伸且具有连接孔2190b的两个布置部件2109c。图21中的线圈固定支撑件2172包含：分别对应于图24中的两个布置部件2190c的两个布置平面2172a，以及穿透两个布置平面2172a的固定孔2172b。如图24中所示，如果支撑线圈2180a的线圈固定装置2190的两个布置部件2190c与两个布置平面2172a对准，那么螺栓2192穿透固定孔2172b和连接孔2190b，且螺栓2192的末端以螺母2194紧固。

安置在线圈固定支撑件2172与上部支撑件2174之间的空间中的绝缘体2173经设计以阻挡电流在线圈固定支撑件2172与距离控制器2178之间的流动，且因此可使用具有优良绝缘特性的石英和陶瓷材料中的一者，包含AlO、AlN、BN或SiC。上部支撑件2174和下部支撑件2175对应于图19中的穿透孔TH而与腔室2110的内部和外部组合，且提供可穿过穿透孔TH执行轴2171的上下移动的路径。

对应于图19中的穿透孔TH的下部支撑件2175连接到波纹管2176。波纹管2176执行以下功能：当轴2171穿透腔室2110以上下移动时，密封腔室2110的内部使其与外部隔离。距离控制器2178安装在波纹管2176的下方且连接到轴2171，从而调节线圈固定支撑件2172的高度。由于距离控制器2178安装在腔室2110的外部，因此可在不拆卸腔室2110的情况下局部控制衬底安放部件2120与线圈2180a之间的距离。距离控制器2178可由驱动电动机(未图示)操作。

高度调节单元2170进一步包含安装在波纹管2176与距离控制器2178之间的传感器支撑件2177，其中感测装置(未图示)附接到传感器支撑件2177。附接到传感器支撑件2177的感测装置的作用是感测感应加热单元的高低。感测装置可包含传感器或量具。

在本文中，感应加热单元固定到线圈固定支撑件2172，且感应加热单元的高低可随着轴2171在腔室内上下移动而变化。即，在本发明中，可通过使用安装在腔室外部的距离控制器2178上下移动轴2171穿过波纹管2176，来容易地控制内装到线圈固定支撑件2172中的感应加热单元的高低。因此，可在不拆卸和组装腔室的情况下控制感应加热单元的高低，且制造过程被简化。

不同于现有技术，由于本发明不需要针对温度均匀性的调谐过程，因此不需要对腔室的内部组件进行拆卸和组装。而且，由于省略了此使温度下降以拆卸腔室的内部组件的过程，因此可使装备操作的有效性最大化；可不污染腔室的内部；且可延长腔室的内部组件的寿命。

另外，由于有可能通过安装与距离控制器2178集成的电动机来满足多温度条件，因此增强了温度均匀性，且可通过使用作为外部线圈系统的高度调节单元2170来精确地控制感应加热单元的高低。而且，由于即使在需要多温度条件的过程中也有可能在执行制造过程时通过针对每一温度调谐均匀性并验证位置来针对每一温度改变感应加热单元的高低，因此可增强薄膜的质量。

如上文所提到，根据此实施例的描述可应用于上文所阐释的实施例。举例来说，第四实施例中所解释的高度调节单元可应用于第一实施例。即，第四实施例中的高度调节单元可使第一实施例中的感应线圈上下移动。通过这样做，有可能区分感应线圈在中心区与边缘区处的高度。另外，例如在感应加热单元安置在其中如第二实施中所示含有绝热体的绝热部件内的情况下，高度调节单元可穿透绝热部件的一端以连接到感应加热单元的感应线圈。在此情况下，感应线圈在绝热部件的内部空间中上下移动。本发明不限于此，且高度调节单元可调节其中安置有感应加热单元的绝热部件的高度。在本文中，绝热部件可根据衬底安放部件的对应区而以经划分的形状形成。

在下文中，将参看图18到图25描述用于控制衬底安放部件2120的温度分布的方法。

在第一步骤中，通过向感应加热单元2180供应电流来将衬底安放部件2120加热到高达衬底处理过程中所需要的温度，且在多个测量点(未图示)处测量衬底安放部件2120的温度，且因此将测得的温度分类为第一区和第二区，其中所述第一区高于衬底处理过程中所需要的温度，且所述第二区低于衬底处理过程中所需要的温度。

在第二步骤中，通过控制对应于第一区的高度调节单元2170来使衬底安放部件2120与线圈2180a之间的距离变宽，且通过控制对应于第二区的高度调节单元2170来使衬底安放部件2120与线圈2180a之间的距离变窄。

在第三步骤中，通过向感应加热单元2180供应电流来将衬底安放部件2120加热到高达衬底处理过程中所需要的温度，且在所述多个测量点处测量衬底安放部件2120的温度。因此，如果保证了均匀的温度分布，那么执行衬底处理过程。如果产生第一区和第二区，那么重复第一和第二步骤。

如上文所述，根据本发明，有可能通过在衬底安放部件与感应加热单元之间安置绝热部件来防止衬底安放部件的热损失。

而且，有可能通过防止衬底安放部件的热损失来用较低的感应加热功率将衬底安放部件加热到高达较高温度，且因此减少感应加热单元的功率损失。

此外，有可能均匀地维持衬底安放部件的温度分布。

另外，有可能通过形成包含用例如石英等材料密封的绝热体的绝热部件来增强衬底安放部件的绝热效果，其中绝热体具有优良的绝热效果和较低的价格，且可不在腔室内使用。

除此之外，有可能在不拆卸处理腔室的情况下，通过在处理腔室外部调节安置在衬底安放部件下方的感应线圈的高度，来容易地保证衬底安放部件的均匀温度分布。明确地说，由于当调节衬底安放部件与线圈之间的距离时省略了腔室的拆卸，因此腔室的拆卸和组装时间是不必要的。因此，改进了装备操作的有效性。腔室内部暴露于空气的频率减少，且因此腔室的寿命可延长。

尽管已参看特定实施例描述了沉积设备，但其不限于此。因此，所属领域的技术人员将容易理解，可在不脱离由所附权利要求书界定的本发明的精神和范围的情况下，对其作各种修改和改变。

Claims (16)

1.一种衬底处理设备，其包括：

腔室，其中具有反应空间；

衬底安放部件，其安置在所述腔室中以使衬底安放在所述衬底安放部件上；

感应加热单元，其用以通过感应加热来加热所述衬底安放部件；以及

绝热部件，其安置在所述感应加热单元与所述衬底安放部件之间，其中所述绝热部件在其中包括绝热体。

2.根据权利要求1所述的衬底处理设备，其中所述绝热部件包括安置在所述反应空间中且于其中收藏所述绝热体的下部主体，以及覆盖所述下部主体的上部盖，且其中所述绝热体使用氧化铝系列的绝热体、硅石系列的绝热体以及碳毡中的一者或多者。

3.根据权利要求2所述的衬底处理设备，其中在所述下部主体和所述上部盖各自的组合平面中，凹入图案或凸状图案形成于所述下部主体的组合平面上，且对应于所述下部主体的组合平面，凹入图案或凸状图案形成于所述上部盖的组合平面上。

4.根据权利要求2所述的衬底处理设备，其进一步包括密封座，所述密封座沿所述下部主体和所述上部盖的组合平面的侧面而附接。

5.根据权利要求2所述的衬底处理设备，其进一步包括环形绝热部件，所述环形绝热部件安置在所述衬底安放部件与所述腔室的内侧壁之间，且其中包含环形绝热体。

6.根据权利要求5所述的衬底处理设备，其中所述环形绝热部件包括安置在所述反应空间中且于其中收藏所述环形绝热体的下部主体，以及覆盖所述下部主体的上部盖，且其中所述环形绝热体使用氧化铝系列的绝热体、硅石系列的绝热体以及碳毡中的一者或多者。

7.根据权利要求2所述的衬底处理设备，其中所述绝热体由氧化铝系列的材料、硅石系列的材料以及碳毡中的一者或多者制成。

8.根据权利要求2所述的衬底处理设备，其中所述绝热部件经划分为多个部分并在水平方向组合而形成。

9.根据权利要求8所述的衬底处理设备，其中所述绝热体的电荷量、厚度或种类在所述绝热部件的所述多个部分的每一部分中改变。

10.一种衬底处理设备，其包括：

腔室，其中具有反应空间；

衬底安放部件，其安置在所述腔室中以使衬底安放在所述衬底安放部件上；

感应加热单元，其用以通过感应加热来加热所述衬底安放部件；

窗口部件，其安置在所述感应加热单元上方；

至少一个绝热部件，其安置在所述窗口部件与所述衬底安放部件之间；以及多个支撑轮轴，其安置在所述窗口部件与所述绝热部件之间。

11.根据权利要求10所述的衬底处理设备，其中所述绝热部件安置在所述反应空间中，而且使用阻挡进入所述绝热部件的辐射热且不影响所述感应加热的不透明石英、SiC和陶瓷中的一者或多者。

12.根据权利要求11所述的衬底处理设备，其中所述绝热部件包括对应于所述衬底安放部件的下侧面的板状绝热主体以及对应于所述衬底安放部件的侧壁面的突出主体。

13.根据权利要求11所述的衬底处理设备，其中所述绝热部件包括对应于所述衬底安放部件的下侧面的板状绝热主体以及覆盖所述感应加热单元的侧面的延伸主体。

14.根据权利要求11所述的衬底处理设备，其中所述绝热部件形成为具有中心区或边缘区处的厚度大于其他区域的厚度或具有从中心区到边缘区而变大的厚度。

15.根据权利要求10所述的衬底处理设备，其中所述感应加热单元包括安置于所述绝热部件下方的感应线圈以及向所述感应线圈提供高频功率的功率供应源。

16.根据权利要求10所述的衬底处理设备，其中所述窗口部件由能透过电磁力的材料形成且具有大于感应线圈的整个直径的直径。

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