CN106711065A - 衬底处理装置及使用所述衬底处理装置的衬底处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种衬底处理装置及使用所述衬底处理装置的衬底处理方法，且更具体而言，涉及一种能够改善参与衬底处理工艺的工艺气体的流量的衬底处理装置及使用衬底处理装置的方法。根据示例性实施例的衬底处理装置包括：预腔室，衬底被载送至预腔室中；工艺腔室，与预腔室连通且在工艺腔室中执行衬底处理工艺；衬底舟，包括多个分隔板以分隔装载空间，并进行升降，衬底被装载至装载空间中；气体供应单元，用以经由设置于工艺腔室中的多个喷射喷嘴将工艺气体供应至衬底；排放单元，用以经由界定于工艺腔室中的多个抽吸孔来排放气体；以及交换引导构件，设置于预腔室中并用以将被载送至预腔室中的衬底放置于经多个分隔板分隔的装载空间中。

Description

衬底处理装置及使用所述衬底处理装置的衬底处理方法
技术领域
本发明涉及一种衬底处理装置及使用所述衬底处理装置的衬底处理方法，且更具体而言，涉及一种能够改善参与衬底处理工艺的工艺气体的流量的衬底处理装置及使用所述衬底处理装置的衬底处理方法。
背景技术
大体而言，衬底处理装置被分类成能够处理一个衬底的单晶片型处理装置及能够同时处理多个衬底的批次型衬底处理装置。这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。
在根据现有技术的批次型衬底处理装置中，垂直地装载多个衬底以执行处理工艺。因此，可在装载位置处在衬底的上侧及下侧中界定具有预定距离的预定空间，以使传送模块的末端执行器(end-effector)将衬底中的每一个放置于装载空间中。此处，上部空间可提供衬底装载路径及工艺气体所流经的空间，且下部空间可提供供末端执行器放置衬底且接着脱离衬底装载空间时所经由的空间。此处，下部空间可具有具预定高度的装载空间，以使末端执行器放置衬底且接着脱离衬底装载空间。因此，工艺气体所流经的上部空间的扩展可受到限制。若不能确保充足的上部空间，则工艺气体就无法沿衬底的整个表面均匀地流动，且因此，工艺薄膜就无法具有均匀的厚度。
为确保充足的上部空间，由于在下部空间的高度被确保至预定高度或高于预定高度的状态下扩展上部空间，因此衬底舟的总高度可增加。因此，衬底处理装置的大小可增大且价格可升高。
[现有技术文献]
[专利文献]韩国专利公开案第10-2005-0116247号
发明内容
本发明提供一种衬底处理装置及使用所述衬底处理装置的衬底处理方法，在所述衬底处理装置中，通过确保装载空间中的衬底之上的空间来改善参与衬底处理工艺中的工艺气体的流量，以改善衬底的整个表面上的工艺均匀性。
根据示例性实施例，一种衬底处理装置包括：预腔室，衬底被载送至所述预腔室中；工艺腔室，与所述预腔室连通且在所述工艺腔室中执行衬底处理工艺；衬底舟，包括多个分隔板以分隔装载空间，并进行升降，所述衬底被装载至所述装载空间中；气体供应单元，用以经由设置于所述工艺腔室中的多个喷射喷嘴将工艺气体供应至所述衬底；排放单元，用以经由设置于所述工艺腔室中的多个抽吸孔来排放气体；以及交换引导构件，设置于所述预腔室中并用以将被载送至所述预腔室中的所述衬底放置于经所述多个分隔板分隔的所述装载空间中。
所述交换引导构件可包括：支撑部件，在所述支撑部件上支撑所述衬底；以及驱动部件，连接至所述支撑部件以移动所述支撑部件。
所述支撑部件可在所述支撑部件的在上面支撑所述衬底的端部上包括对齐台阶式部件。
所述分隔板中的每一个可包括引导狭槽，当所述衬底舟被升降时，所述交换引导构件的至少一部分穿过所述引导狭槽。
所述引导狭槽的面积可对应所述分隔板的面积的0.1％至10％。
所述衬底舟可进一步包括用以支撑所述分隔板的连接杆，且所述连接杆或所述分隔板可包括衬底支撑尖端，自所述交换引导构件传送来的所述衬底放置于所述衬底支撑尖端上。
所述衬底处理装置可进一步包括盖板，所述盖板安置于所述衬底舟之下以通过所述衬底舟的上升来阻挡所述预腔室与所述工艺腔室之间的路径。
所述预腔室可包括门狭缝，所述衬底经由所述门狭缝被载送至所述预腔室中以及经由所述门狭缝自所述预腔室中被取出，且所述交换引导构件可安置于与所述门狭缝对应的高度。
根据另一示例性实施例，一种使用衬底处理装置的衬底处理方法，所述衬底处理装置包括：预腔室，衬底被载送至所述预腔室中；工艺腔室，与所述预腔室连通且在所述工艺腔室中执行衬底处理工艺；衬底舟，用于将所述衬底装载于被分隔成多个级的装载空间中；以及多个交换引导构件，用于将所述衬底放置于所述装载空间中，所述衬底处理方法包括：将所述衬底载送至所述预腔室中；在所述多个交换引导构件上传送所述衬底；提起所述衬底舟以将所述衬底放置于所述装载空间中；以及将所述衬底移动至所述工艺腔室。
所述衬底舟可包括：多个分隔板，对所述装载空间进行分隔；以及多个连接杆，支撑所述多个分隔板，其中在提起所述衬底舟时，所述衬底可放置于在所述多个连接杆中的每一个或所述多个分隔板中的每一个上形成的衬底支撑尖端上。
所述多个分隔板中的每一个可包括引导狭槽，所述多个交换引导构件的至少一部分穿过所述引导狭槽，且在提起所述衬底舟时，所述多个交换引导构件中的每一个可通过所述衬底舟的上升而穿过所述引导狭槽。
所述衬底处理方法可进一步包括调整所述多个交换引导构件之间的距离。
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，其中：
图1是根据示例性实施例的衬底处理装置的侧面剖视图；
图2是根据示例性实施例的衬底处理装置的剖视图；
图3A及图3B是根据示例性实施例的交换引导构件的附图；
图4A及图4B是解释根据示例性实施例的分隔板的引导狭槽的附图；
图5A及图5B是根据示例性实施例的衬底舟的衬底支撑尖端的附图；
图6是说明在根据另一示例性实施例的衬底处理方法中，其中衬底被载送至预腔室中的状态的附图；
图7是说明在根据另一示例性实施例的衬底处理方法中，其中多个交换引导构件之间的距离是窄的的状态的示意图；
图8是说明在根据另一示例性实施例的衬底处理方法中，其中在所述多个交换引导构件上支撑衬底的状态的附图；
图9是说明在根据另一示例性实施例的衬底处理方法中，其中末端执行器将衬底传送至所述多个交换引导构件上且接着末端执行器被移除的状态的附图；
图10是说明在根据另一示例性实施例的衬底处理方法中，其中衬底舟上升的状态的附图；
图11是说明在根据另一示例性实施例的衬底处理方法中，其中衬底被装载于衬底舟的最末装载空间中的状态的附图；
图12是说明在根据另一示例性实施例的衬底处理方法中，其中衬底舟移动至工艺腔室的状态的附图。
附图标号说明：
10：衬底；
20：末端执行器；
100：衬底处理装置；
111：工艺腔室；
112：预腔室；
113：门狭缝；
114：反应管；
120：衬底舟；
121：分隔板；
121a：引导狭槽；
121b：对齐突出部；
122：连接杆；
123、123a、123b：衬底支撑尖端；
124：盖板；
124a：密封构件；
130：气体供应单元；
131：喷射喷嘴；
140：排放单元；
141：抽吸孔；
150：交换引导构件；
151：支撑部件；
151a：对齐台阶式部件；
152：驱动部件；
161：旋转驱动单元；
162：升降驱动单元；
171：加热单元；
200：传送腔室；
210：流入孔；
220：门阀。
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，本发明可以不同的形式实施，而不应被视为仅限于本文中所述的实施例。确切而言，提供这些实施例是为了使本发明透彻及完整，并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指示。在图中，为说明清晰起见，夸大了各层及各区的尺寸。通篇中相同的参考编号指代相同的元件。
在批次型衬底处理装置中，垂直地装载多个衬底以执行处理工艺。因此，可在装载位置处在衬底的上侧及下侧中界定具有预定距离的预定空间，以使传送模块的末端执行器将衬底中的每一个放置于装载空间中。此处，上部空间可提供衬底装载路径及工艺气体所流经的空间，且下部空间可提供供末端执行器放置衬底且接着脱离衬底装载空间时所经由的空间。根据现有技术，可需要具有预定高度的下部空间，末端执行器经由所述下部空间放置衬底且接着脱离衬底装载空间。因此，工艺气体所流经的上部空间的扩展可受到限制。因此，无法充分地确保上部空间，从而造成以下限制：工艺气体不会在衬底的整个表面上均匀地流动，且工艺薄膜不会具有均匀的厚度。
图1是根据示例性实施例的衬底处理装置的侧面剖视图，且图2是根据示例性实施例的衬底处理装置的剖视图。
参照图1及图2，根据示例性实施例的衬底处理装置100可包括：预腔室112，衬底10被载送至预腔室112中；工艺腔室111，与预腔室112连通且在所述工艺腔室111中执行衬底处理工艺；衬底舟120，包括多个分隔板121以分隔装载空间并进行升降，衬底10被装载至所述装载空间中；气体供应单元130，经由设置于工艺腔室111中的多个喷射喷嘴131将工艺气体供应至衬底10；排放单元140，经由设置于工艺腔室111中的多个抽吸孔141来排放气体；以及交换引导构件150，设置于预腔室112中以将被载送至预腔室112中的衬底10放置于经多个分隔板121分隔的装载空间中。
预腔室112可具有矩形盒形状或圆柱形状。可自传送腔室200载送衬底10，且可将所载送的衬底10装载至衬底舟120中。预腔室112可包括门狭缝113，门狭缝113与传送腔室200连通以载送(或放入)衬底10及取出衬底10。因此，衬底10可经由门狭缝113自传送腔室200被载送至预腔室112。流入孔210可界定于传送腔室200的一侧中以对应于门狭缝113。门阀220可安置于门狭缝113与流入孔210之间。因此，传送腔室200的内部空间与预腔室112的内部空间可通过门阀220而彼此隔离。门狭缝113与流入孔210之间的空间可利用门阀220而打开或关闭以放入及取出衬底10。
工艺腔室111可具有矩形盒形状或圆柱形状，以对应于预腔室112并与预腔室112连通。另外，可执行使装载于衬底舟120中的衬底10移动的处理工艺。工艺腔室111可包括反应管114及外部管(未示出)。
反应管114可界定在其中容纳衬底舟120的内部容纳空间，并执行对装载于衬底舟120中的衬底10进行的处理工艺。反应管114可具有圆柱形状。另外，反应管114可在其上部部分闭合的状态下具有开放的下部部分。在这种情形中，当衬底舟120被容纳于反应管114的容纳空间中或垂直地升降以脱离反应管114的容纳空间时，衬底舟120可通过反应管114的开口而插入至反应管114的容纳空间或自反应管114的容纳空间抽出。另外，反应管114的下部部分可包括自反应管114的圆周向外突出并连接至外部管(未示出)或工艺腔室111的突出部以使反应管114连接至外部管(未示出)的内壁或工艺腔室111且由外部管(未示出)的内壁或工艺腔室111支撑。
另外，反应管114可提供执行衬底处理工艺的衬底处理区。当衬底舟120改变位置至工艺位置时，衬底舟120可安置于衬底处理区中，且衬底处理区的体积可减小。在这种情形中，工艺气体的使用量可被最小化，且另外，工艺气体可集中至装载于衬底舟120中的衬底10上。
反应管114可由陶瓷、石英或金属上涂布有陶瓷的材料形成。另外，反应管114可在反应管114的侧壁的圆周中具有通孔以对应于喷射喷嘴131及抽吸孔141。此处，喷射喷嘴131或抽吸孔141可被插入至通孔中以从中穿过。
外部管(未示出)可具有圆柱形状且可安置于具有开放的上部部分的预腔室112之上或工艺腔室111中。外部管可安置于工艺腔室111与反应管114之间。外部管(未示出)可具有容纳反应管114的内部空间且还可具有开放的下部部分，其中在反应管114中执行衬底处理工艺。此处，外部管(未示出)的内壁及反应管114的外壁可彼此间隔开以在外部管(未示出)与反应管114之间形成空间。然而，示例性实施例并非限制外部管(未示出)的结构及形状。举例而言，外部管可具有各种结构及形状。
衬底10可被载送及装载至预腔室112中且接着可经由衬底舟120来进行升降，以被移动至工艺腔室111。接着，可在工艺腔室111中对衬底10进行处理。因此，预腔室112的内部可提供装载位，在所述装载位上装载衬底10，且工艺腔室111的内部可提供衬底处理空间。预腔室112与工艺腔室111可与彼此成一体以彼此连通。示例性实施例并非限制预腔室112及工艺腔室111中的每一个的结构及形状。举例而言，预腔室112及工艺腔室111中的每一个可具有各种结构及形状。
衬底舟120可分多个级(或在垂直方向上)装载所述多个衬底10，从而以批次型方式执行衬底处理工艺。另外，衬底舟120可在彼此连通的预腔室112及工艺腔室111内被升降以装载衬底或执行处理工艺。举例而言，衬底舟120可分多个级来装载22片衬底10。在衬底舟120定位于设置于预腔室112中的装载空间中(或装载位置处)时，衬底10可被装载至衬底舟120中。更详细而言，当一个衬底10被装载于衬底舟120的一个级上时，衬底舟120可上升以使另一衬底10被装载于在衬底10所装载的级之下安置的级上。当多个衬底10被完全地装载至衬底舟120中时，衬底舟120可移动至工艺腔室111的内部(或工艺位置)以在反应管114的容纳空间中执行衬底处理工艺。
另外，衬底舟120可包括多个分隔板121，所述多个分隔板121对其中装载衬底10的装载空间进行分隔。所述多个分隔板121可界定其中分别装载所述多个衬底10的多个各别装载空间，以在所述装载空间中的每一个中各别地处理所述多个衬底10。也就是说，衬底舟120可在垂直方向上具有多级装载空间，且可在所述装载空间中的每一个中装载一个衬底10。因此，用于处理衬底10的区可被各别地界定于衬底舟120的装载空间中以防止喷射至衬底10的每一个上的工艺气体对上部衬底及下部衬底产生影响。可使用陶瓷、石英、合成石英等作为分隔板121中的每一个的材料。
在根据现有技术的批次型衬底处理装置中，所述多个衬底可垂直地堆叠以执行衬底处理工艺。如此一来，附着于衬底的底表面的粒子可在所述衬底处理工艺之前的单晶片型工艺或其他工艺中自传送模块的末端执行器(end-effector)分离，以在放入或取出衬底的同时或在所述工艺期间落于下部衬底的层形成表面上，从而起到使所要生长的层(以下，称为“生长层”)的品质劣化的作用。
然而，在根据示例性实施例的衬底处理装置100中，包括所述多个分隔板121的衬底舟120可用以独立地分离所述多个衬底10，从而防止附着于衬底10的底表面的粒子落于下部衬底的层形成表面上且因此防止生长层在品质方面发生劣化。
另外，由于根据现有技术的批次型衬底处理装置包括一个工艺气体供应管线，因此只能控制被供应至反应管中的工艺气体的量，而供应至衬底中的每一个上的工艺气体的量则无法被各别地控制。也就是说，供应至衬底的每一个上的工艺气体的浓度未受到控制。如此一来，无法控制形成于衬底上的生长层的厚度，进而形成具有彼此不同的厚度的衬底。另外，为解决这个限制，尽管提供其中设置有多级气体供应喷嘴及气体排放孔以向所述衬底中的每一个独立地供应气体的系统，然而由于衬底舟在各衬底之间具有开放结构，因此无法对衬底舟内的所述多个衬底执行衬底处理。也就是说，即使经由与所述衬底中的每一个对应的气体供应喷嘴(或喷射喷嘴)供应预定量的工艺气体，工艺气体也可对安置于对应位置处的衬底及安置于在对应位置上所安置的所述衬底的上方及下方的衬底产生影响。因此，无法均匀地处理衬底舟内的多个衬底。
然而，在根据示例性实施例的衬底舟120中，可在各衬底10之间安装分隔板121以独立地分离多个衬底10，从而防止喷射至衬底10的每一个上的工艺气体对上部衬底及下部衬底产生影响。
另外，衬底舟120可进一步包括连接杆122，连接杆122支撑分隔板121。可设置多个连接杆122。因此，可在多个连接杆122中界定供多个分隔板121插入的多个插入槽。此处，可在多个连接杆122中的每一个中垂直地界定所述多个插入槽，且所述多个分隔板121可分别插入至插入槽中并耦合至所述插入槽。在这种情形中，各分隔板121之间的距离(或高度)可通过以下简单的方法来简单地调整：将分隔板121插入至插入槽或自插入槽抽出。
连接杆122可将多个分隔板121连接至彼此。在连接杆122稳定地支撑所述多个分隔板121以执行衬底处理工艺的同时，连接杆122可防止所述多个分隔板121倾斜且可防止所述装载空间中的每一个发生变形。另外，多个连接杆122可成一体地耦合至衬底舟120的组件(例如多个分隔板121)。
另外，多个连接杆122可在衬底10的载送方向(装载方向)上对称地安置。可对称地安置多个连接杆122以稳定地支撑多个分隔板121及衬底10。当连接杆122铺设于衬底10的载送方向上时，由于会在装载(载送)衬底10时出现干涉而无法装载衬底10，因此连接杆122可相对于衬底10的载送方向对称地安置。
此处，彼此对称的且最靠近门狭缝113的各连接杆122之间的距离可大于衬底10的区域。即使多个连接杆122相对于衬底10的载送方向对称地安置，若彼此对称的且最靠近门狭缝113的各连接杆122之间的距离小于衬底10的区域，则衬底的装载可能受到干涉，且因此，也可能无法装载衬底10。因此，彼此对称的且最靠近门狭缝113的各连接杆122之间的距离可等于衬底10的区域。若各连接杆122之间的距离等于衬底10的区域，则由于可能难以装载衬底10，因此可稍微增大各连接杆122之间的距离。此处，为使彼此对称的且最靠近门狭缝113的各连接杆122之间的距离进一步增大，则安置于比靠近门狭缝113的位置远的位置处的所述多个连接杆122须被偏置地安置。如此一来，所述多个连接杆122可被偏置地安置于远离门狭缝113的部分。
如上所述，当多个连接杆122在衬底10的载送方向上彼此对称地安置，以使彼此对称的且最靠近门狭缝113的各连接杆之间的距离大于衬底10的区域时，在装载衬底10时可容易地装载衬底而不发生干涉。另外，由于多个连接杆122彼此对称地安置，因此多个分隔板121及衬底10可被稳定地支撑。此外，当在衬底10的载送方向上供应工艺气体时，由于工艺气体无干涉地流动至排放单元140，因此工艺气体可顺畅地流动，且因此，层可有效地生长于衬底10上。
另外，经分隔板121分隔的装载空间的高度可针对每一装载空间及工艺条件而变化。此处，分隔板121之间的距离可通过界定于连接杆122中的多个耦合槽来简单地调整。工艺气体的流量可根据所述装载空间中的每一个的高度而变化。另外，所述装载空间中的每一个的高度可根据所述装载空间中的每一个中的工艺气体的供应条件而变化。举例而言，当各喷射喷嘴131具有彼此不同的直径时，若喷射喷嘴131的直径逐渐增大，则由于工艺气体的喷射角度增大，因此可根据喷射喷嘴131的直径来调整装载空间的高度以防止工艺气体对相邻的装载空间产生影响。此处，装载空间中的每一个的高度可与喷射喷嘴131的直径成比例。
工艺气体可根据装载空间(或处理位置等)而在原材料气体、蚀刻气体、载气、及掺杂剂气体的比率(或浓度)方面发生变化。此处，当原材料气体、蚀刻气体、载气、及掺杂剂气体的比率发生变化时，由于工艺气体的流量变化，因此可根据原材料气体、蚀刻气体、载气、及掺杂剂气体的比率来调整由分隔板121分隔的装载空间中的每一个的高度以调整工艺气体的流量。因此，多个装载空间可在高度方面彼此不同。
气体供应单元130可经由设置于工艺腔室111中的喷射喷嘴131将含有原材料气体及蚀刻气体的工艺气体供应至多个衬底10上。此处，喷射喷嘴131可为一个线性喷射喷嘴或线性安置的多个喷射喷嘴。在多个喷射喷嘴131为线性安置的情形中，可为经多个分隔板121划分的每一装载空间(即为所述多个分隔板之间的空间中的每一个)设置喷射喷嘴131。在这种情形中，由于一个衬底10是经由一个喷射喷嘴131进行处理，因此可在衬底10中的每一个上形成均匀的生长层。另外，由于工艺气体是被独立地供应至衬底10中的每一个，因此可根据衬底10中的每一个的位置来控制所要供应的工艺气体的量。因此，可在最佳条件下对衬底10中的每一个执行处理工艺，且因此，生长层的品质可得到改善。
另外，可垂直地安置经线性安置的所述多个喷射喷嘴131。另外，多个喷射喷嘴131的直径可在远离气体供应源(未示出)的方向上逐渐增大。举例而言，当工艺气体经由单个气体供应管线自较低的一侧向上供应时，上部喷射喷嘴131a的直径可大于下部喷射喷嘴131b的直径。
详细而言，在接近气体供应源的喷射喷嘴131的情形中，工艺气体可自相邻的位置供应且因此其易于被引入。另一方面，在远离气体供应源的喷射喷嘴131a的情形中，工艺气体可自较远的位置供应，且因此，相比于相邻的喷射喷嘴131b，可能难以供应工艺气体。因此，当工艺气体经由单个气体供应管线供应且接着由多个喷射喷嘴131分配时，自接近气体供应源的下部喷射喷嘴131b喷射的工艺气体的量及自远离气体供应源的上部喷射喷嘴131a喷射的工艺气体的量可彼此不同。因此，可减小接近气体供应源的喷射喷嘴131的直径以减少所要喷射的工艺气体的量。另外，可增大远离气体供应源的喷射喷嘴131a的直径以增加所要喷射的工艺气体的量。也就是说，可调整喷射喷嘴131的直径以经由接近气体供应源安置的喷射喷嘴131及远离气体供应源的喷射喷嘴131a来供应均匀量的工艺气体。因此，均匀量的工艺气体可被供应至衬底10中的每一个以改善工艺效率。
根据示例性实施例的衬底处理装置100可为选择性外延生长(selectiveepitaxial growth，SEG)设备。在选择性外延生长设备中，可将少量的蚀刻气体与原材料气体混合，且接着可供应上述混合物。因此，在衬底上可涉及与沉积反应一起进行的蚀刻反应。沉积反应及蚀刻反应可在多晶层(polycrystalline layer)及外延层上以相对不同的反应速率同时发生。在沉积工艺期间，尽管在现有多晶层或非晶层(amorphous layer)沉积于至少一个第二层上的同时在单晶表面上形成外延层，然而所沉积的多晶层一般而言可以比外延层处大的速率受到蚀刻。因此，当蚀刻剂气体的浓度变化时，净选择性工艺(netselective process)可引起外延材料的沉积以及多晶材料的受限沉积或不受限沉积。举例而言，在选择性外延生长设备中，由含硅材料形成的外延层可在不使所沉积的材料保留在间隔壁上的情况下形成于单晶硅表面上。
在根据示例性实施例的衬底处理装置100中，可在衬底10上形成外延层。此处，衬底处理装置100可为选择性外延生长装置。一般而言，可在衬底处理设备中执行传送工艺、清洁工艺、及外延工艺。由于执行外延工艺比执行清洁工艺花费更多时间，因此可通过多个衬底处理装置100来改善制造产率。衬底处理装置100可执行外延工艺。当执行外延工艺时，可向所有处理空间中供应工艺气体。工艺气体可包括原材料气体(例如硅气体)、蚀刻气体、掺杂剂气体、及载气中的至少一个。各种气体可以各种比率混合，且接着可供应所述混合物以控制衬底10上的薄膜的厚度。由于各种气体具有彼此不同的分子量，因此工艺气体的流量可根据所述各种气体的配给量而变化。因此，在外延工艺中，工艺气体的流量可为确定衬底10上的薄膜的厚度及组成的重要因素。
外延工艺可通过化学气相沉积来执行。可执行外延工艺以在外延表面上形成外延层。举例而言，衬底10上的外延表面可暴露于包含硅气体(例如，SiCl4、SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、Si2H6或SiH4)及载气(例如，N2和/或H2)的工艺气体。另外，当外延层76需要含有掺杂剂时，硅气体可进一步包含掺杂剂气体(例如AsH3、PH3、B2H6)。
气体供应单元130可经由喷射喷嘴131将含有原材料气体及蚀刻气体的工艺气体供应至多个衬底10上。工艺气体可包括原材料气体(例如，硅气体(例如SiCl4、SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、Si2H6及SiH4))及蚀刻气体。可使用甲硅烷(SiH4)及二氯硅烷(DCS：SiH2Cl2)作为原材料气体，且可使用氯化氢(hydrogen chloride，HCl)作为蚀刻气体。工艺气体可进一步包括载气。载气可稀释原材料气体或蚀刻气体的浓度。另外，可使用氮气(N2)及氢气(H2)中的至少一个作为载气。因此，可控制所供应的载气的量以控制原材料气体或蚀刻气体的浓度。原材料气体、蚀刻气体及载气可易于彼此混合是因原材料气体、蚀刻气体、及载气具有彼此不同的分子量。然而，工艺气体并非仅限于此。举例而言，工艺气体可进一步包括例如掺杂剂气体等各种气体。选择性外延生长工艺涉及沉积反应及蚀刻反应。若外延层需要包括掺杂剂，则可含有掺杂剂气体(例如AsH3、PH3或B2H6)。可将包含氯化氢(HCl)的蚀刻气体用于清洁以及用于蚀刻。
另外，气体供应单元130可将彼此不同的工艺气体供应至衬底10中的每一个上。大体而言，在批次型衬底处理装置中，可将相同的工艺气体供应至衬底中的每一个以对衬底10中的每一个执行相同的衬底处理工艺。然而，根据示例性实施例，可将彼此不同的工艺气体供应至衬底10中的每一个来通过单个工艺在单个腔室中形成各种类型的生长层。此处，工艺气体可针对每一衬底10为不同的，可仅在多个衬底10中的一部分上为不同的，或可针对每一群组为不同的。另外，可经由彼此不同的气体供应管线将工艺气体供应至衬底舟120的装载空间中的每一个。因此，可分别将工艺气体供应至衬底10。若工艺气体针对每一群组为不同的，则可针对每一群组使用相同的气体供应管线。多个喷射喷嘴131可安置于彼此不同的高度，以单独地供应气体至衬底舟120的装载空间中的每一个。此处，与下部装载空间接触的喷射喷嘴131b可安置于相对低的高度，且与上部装载空间接触的喷射喷嘴131a可安置于相对高的高度。举例而言，多个喷射喷嘴131可沿反应管114的圆周呈螺旋形安置。在这种情形中，多个喷射喷嘴131可自安置于最低高度的喷射喷嘴131b至安置于最高高度的喷射喷嘴131a相继地安置。因此，当具有彼此不同的高度的多个喷射喷嘴131a规则地安置时，当与其中所述多个喷射喷嘴131不规则地安置的情形相比时，空间效率可得到改善。另外，当需要时，可经由线性安置的多个喷射喷嘴131而将彼此不同的工艺气体选择性地供应至衬底10。因此，可经由单个工艺在单个腔室中形成各种类型的生长层。
如上所述，在气体供应单元130中，可分别将喷射喷嘴131设置于衬底舟120的多个装载空间中，以各别地控制装载空间中的每一个中的工艺气体。
气体供应单元130可进一步包括分别针对经多个分隔板121分隔的所述多个装载空间设置的多个辅助喷嘴(未示出)。所述多个辅助喷嘴(未示出)可在衬底处理工艺中供应辅助气体至经多个分隔板121分隔的所述多个装载空间中。此处，所述多个辅助喷嘴可供应不同于工艺气体的气体。所述多个辅助喷嘴可供应掺杂剂气体、载气、及蚀刻气体中的至少一个。掺杂剂气体可与原材料气体(例如，硅气体)混合以在衬底10上沉积薄膜，且载气可稀释原材料气体或蚀刻气体的浓度。如此一来，当在处理衬底10的各装载空间中的每一个内的掺杂剂气体的浓度受到控制时，可各别地控制生长层(例如，硅薄膜)的掺杂浓度。另外，当被供应至装载空间中的每一个中的载气的供应量受到控制时，可针对每一装载空间而各别地控制原材料气体或蚀刻气体的浓度。因此，经由所述多个辅助喷嘴可选择性地使用掺杂剂气体、载气、及蚀刻气体以针对每一装载空间选择衬底处理工艺。也就是说，当经由所述多个辅助喷嘴仅供应蚀刻气体时，装载空间内的蚀刻气体的混合比率可增大以执行蚀刻工艺，从而在衬底10上实现选择性外延生长。另外，当仅供应掺杂剂气体时，装载空间内的掺杂剂气体的混合比率可增大，且因此，原材料气体及掺杂剂气体可彼此混合以在衬底10上形成薄膜。另外，以不同的比率(这是由于相对于气体供应源的距离的差异而导致的)供应至装载空间中的工艺气体可被控制成以相同的组分及分子量被供应至装载空间。
在针对选择性外延生长的详细说明中，当仅供应蚀刻气体或仅供应蚀刻气体及载气时，工艺气体及经由所述多个辅助喷嘴供应的气体可彼此混合，且因此，装载空间内的蚀刻气体的比率可增加。因此，在生长出薄膜之前，可在薄膜缓慢生长的部分处通过蚀刻气体移除薄膜。另一方面，可在通过蚀刻气体移除薄膜之前对层进行沉积以在薄膜快速生长的部分处形成薄膜。如上所述，可通过所述多个辅助喷嘴来控制蚀刻气体的浓度以执行选择性外延工艺。
此处，当停止经由所述多个辅助喷嘴供应气体时，可通过喷射喷嘴131供应工艺气体以在装载空间内的衬底10上形成薄膜(例如，硅薄膜)。另外，可经由彼此不同的气体供应管线将气体供应至辅助喷嘴中的每一个中。因此，可针对装载空间中的每一个选择性地供应掺杂剂气体、载气、及蚀刻气体。另外，所述多个辅助喷嘴可彼此安置于不同的高度以将气体单独地供应至衬底舟120的装载空间中的每一个。此处，与下部装载空间接触的辅助喷嘴可安置于相对低的高度，且与上部装载空间接触的辅助喷嘴可安置于相对高的高度。举例而言，所述多个辅助喷嘴可沿反应管114的圆周呈螺旋形地安置。在这种情形中，所述多个辅助喷嘴可自安置于最高高度的辅助喷嘴至安置于最低高度的辅助喷嘴相继地安置。因此，当与其中多个辅助喷嘴以彼此不同的高度不规则地安置的结构相比时，空间效率可得到改善。
排放单元140可经由设置于工艺腔室111中的多个抽吸孔141来排放残留气体。此处，工艺腔室111内的工艺残留物可得到排放以在工艺腔室111中形成真空。可界定多个抽吸孔141以与多个喷射喷嘴131对应。抽吸孔141可与喷射喷嘴131对称安置，且抽吸孔141可具有与喷射喷嘴131相同的数目及形状。排放单元140可排放工艺腔室111内的工艺残留物。此处，工艺残留物可包括非反应气体及反应副产物。当设置多个喷射喷嘴131时，可设置多个抽吸孔141。此处，当与多个喷射喷嘴131对称地界定多个抽吸孔141时，可有效地排放包括非反应气体及反应副产物的工艺残留物，以有效地控制工艺气体的流动。也就是说，可调整排放速率(或排放强度)以控制在衬底10上所生长的层的生长速率。可界定多个抽吸孔141的高度与多个喷射喷嘴131的高度不同，且抽吸孔141中的每一个可具有狭槽型横截面以实现有效抽吸。
反应管114可安置于反应管114的圆周上以稳定地支撑气体供应管线及排放管线。因此，可在反应管114上设置具有环形形状的支撑构件(未示出)以支撑气体供应管线及排放管线。然而，示例性实施例并非限制反应管114的结构及形状。举例而言，反应管114可具有各种结构及形状。
交换导引构件150可设置于预腔室112中。交换引导构件150可主要支撑被载送至预腔室112中的衬底10，以将衬底10放置于经多个分隔板121分隔的装载空间中，从而将衬底10装载于衬底舟120中。此处，衬底舟120可上升以将衬底10放置于装载空间中。作为另外一种选择，可对交换引导构件150进行垂直地升降以将衬底10放置于装载空间中。此处，为使交换引导构件150垂直地升降，交换引导构件150在结构上可为完整的。因此，为实现简单的结构，衬底舟120可利用衬底舟120的升降功能来上升，以将衬底10放置于装载空间中。
根据现有技术，仅利用传送模块的末端执行器将衬底装载于装载空间中。此处，由于末端执行器仅利用末端执行器的一侧来支撑衬底，因此末端执行器可具有厚的厚度并接触宽的面积以支撑衬底从而耐受衬底的载荷。因此，当末端执行器将衬底装载于装载空间中且接着被水平地移除而不下降时，末端执行器可对衬底的接触表面造成损坏。因此，可需要具有预定高度的下部空间来提供末端执行器脱离装载空间时所经由的空间。因此，工艺气体所流经的上部空间的扩展可受到限制。若没有确保充足的上部空间，则工艺气体无法沿衬底的整个表面均匀地流动，且因此，工艺薄膜就无法具有均匀的厚度。另外，为确保充足的上部空间，由于在下部空间的高度被确保成预定高度或高于预定高度的状态下扩展上部空间，因此衬底舟的总高度可增大。因此，衬底处理装置的大小可能会增大且价格可能会升高。
然而，根据示例性实施例，在传送模块的末端执行器20经由下部空间脱离装载空间的状态下，通过交换引导构件150来主要地支撑被载送至预腔室112中的衬底10。在传送模块的末端执行器20脱离装载空间之后，衬底舟120可上升，或可对交换引导构件150进行垂直地升降以将衬底10放置于衬底舟120的装载空间中。因此，被装载于衬底舟120的装载空间中的衬底10的装载位置可降低。更详细而言，由于交换引导构件150在其彼此对称安置(例如在双向上)的状态下支撑衬底10，因此交换引导构件150中的每一个的厚度可小于传送模块的末端执行器20的厚度小，并通过小的接触面积来支撑衬底10。如此一来，多个交换引导构件150可仅接触衬底10的边缘的小的面积来支撑衬底。因此，即使多个交换引导构件150将衬底10放置于装载空间中，且多个交换引导构件150被水平地移除而不下降，交换引导构件150仍可不对衬底10造成损坏。因此，可仅在水平方向上移除多个交换引导构件150。另外，由于交换引导构件150中的每一个的厚度小于传送模块的末端执行器20的厚度，因此衬底10之下的空间的高度可对应于小于传送模块的末端执行器20的厚度的交换引导构件150的厚度。因此，可在工艺气体沿衬底10的整个表面流经所述空间，不改变衬底舟120的装载空间的高度或衬底舟120的总高度的条件下，确保衬底10之上具有充足的空间。如此一来，参与衬底处理工艺的工艺气体的流量可得到改善，以改善衬底10的整个表面上的均匀性。另外，提高装载空间的高度及衬底舟的总高度来确保衬底10之上具有充足的空间所需要的成本可减少。
可在左侧及右侧(两侧)上逐一(或依次多个)地设置多个交换引导构件150。此处，交换引导构件150可移动至或旋转至彼此对应的左侧及右侧以调整其之间的距离。此处，各交换引导构件150之间的距离可减小以支撑衬底10且在衬底舟120移动至工艺腔室111时增大。当交换引导构件150安置于两侧上时，可提供移动空间，以使传送模块的末端执行器20借由所述移动空间来支撑交换引导构件150上的衬底10且接着脱离装载空间。此处，为防止交换引导构件150在装载或卸载衬底10时与衬底10发生干涉，交换引导构件150可安置成避开门狭缝113的装载或卸载衬底10所经由的位置。举例而言，交换引导构件150可安置于与装载或卸载衬底10的方向交叉的方向上。
另外，交换引导构件150可安置于与门狭缝113对应的高度。因此，可由交换引导构件150经由传送模块的末端执行器20来支撑衬底10，而无需对交换引导构件150进行垂直提升，且末端执行器20的移动路径可被最小化。
图3A及图3B是根据示例性实施例的交换引导构件的附图，图3A是立体图，且图3B是侧视图。
参照图3A及图3B，交换引导构件150可包括支撑衬底10的支撑部件151及连接至支撑部件151以移动支撑部件151的驱动部件152。
支撑部件151可为用以支撑衬底10的一部分。可通过驱动部件152来调整支撑部件151的长度或移动支撑部件151。支撑部件151的一侧可具有叉形形状。在这种情形中，由于衬底10被稳定地支撑，因此衬底10可利用小的面积而被稳定地支撑。因此，以下将阐述的引导狭槽121a的面积可被最小化。另外，当多个交换引导构件150之间的距离减小以支撑衬底10时，支撑部件151可被设置成避开连接杆122而不与衬底舟120的连接杆122发生干涉。
另外，对齐台阶式部件151a可安置于在上面支撑衬底10的支撑部件151的端部上。对齐台阶式部件151a可提供对齐位置以使衬底10被稳定地支撑且也被支撑于准确位置处。衬底10可由对齐台阶式部件151a的下端支撑。衬底10的侧表面可紧贴对齐台阶式部件151a的侧壁以防止衬底10在水平方向(例如左方向/右方向)上摇动。另外，对齐台阶式部件151a可被形成为与衬底10的大小及形状相匹配。因此，衬底被对齐台阶式部件151a的下端支撑且接着被对齐。
驱动部件152可连接至支撑部件151以移动支撑部件151。此处，驱动部件152可在水平方向上移动支撑部件151或调整支撑部件151的长度。驱动部件152可包括线性马达(linear motor，LM)系统。可使用驱动马达或空气气缸(air cylinder)来作为驱动部件152的驱动源。线性马达系统可被设置成滚珠丝杆型或气缸型。
举例而言，交换引导构件150可基本上由线性马达、滚珠丝杆及磁密封件构成或由空气气缸、套筒(bush)及托架构成。交换引导构件150可基于线性运动或旋转运动来移动。另外，交换引导构件150可由例如石英、铝或不锈钢(例如SUS316L)等金属材料形成。然而，示例性实施例并非限制交换引导构件150的所述结构及形状。举例而言，交换引导构件150可具有各种结构及形状。
图4A及图4B是解释根据示例性实施例的分隔板的引导狭槽的附图，图4A是具有引导狭槽的分隔板的平面图，且图4B是说明交换引导构件150安置于分隔板的引导狭槽中的状态的平面图。
参照图4A及图4B，分隔板121可包括在衬底舟120被升降时，交换引导构件150的至少一部分所穿过的引导狭槽121a。当衬底舟120被升降时，交换引导构件150的至少一部分可穿过引导狭槽121a。此处，交换引导构件150的支撑部件151可穿过引导狭槽121a。另外，引导狭槽121a可提供交换引导构件150的通过空间以使衬底舟120被升降，而无需当衬底舟120被升降时在交换引导构件150的支撑部件151设置于衬底舟120的装载空间中的状态下移动交换引导构件150。因此，在由交换引导构件150支撑衬底的状态下，衬底舟120可上升以将衬底放置于衬底舟120的装载空间中。因此，当衬底舟120上升时，交换引导构件150可将衬底设置于下一装载空间中。
另外，通过引导狭槽121a，衬底10的装载位置可在衬底舟120的装载空间中最大程度地降低。当衬底10的装载位置最大程度地降低时，可将衬底10放置于分隔板121的顶表面上。也就是说，由于交换引导构件150通过引导狭槽121a而与分隔板121安置于同一条线上或安置于分隔板121之下，因此可将衬底10安置于分隔板121的顶表面上。
因此，可在工艺气体沿衬底10的整个表面流经所述空间，而无需改变衬底舟120的装载空间的高度或衬底舟120的总高度下，确保衬底10之上具有充足的空间。另外，参与衬底处理工艺的工艺气体的流量可得到改善，以改善衬底10的整个表面上的工艺均匀性。另外，提高装载空间的高度及衬底舟120的总高度来确保衬底10之上具有充足的空间所需要的成本可减少。
另外，当经由引导狭槽121a将衬底10装载至每一级的装载空间中时，交换引导构件150可不一直移动。因此，衬底10的装载工艺可得到简化。
因此，可主要地支撑经由交换引导构件150而被载送至预腔室112中的衬底10，且可在交换引导构件150的一部分穿过引导狭槽121a的同时对衬底舟120进行升降。如此一来，可通过引导狭槽121a而在装载空间中的低位置处装载衬底10而无需移动交换引导构件150，且在工艺气体沿衬底10的整个表面流经所述空间下，可确保衬底10之上具有充足的空间。另外，可将交换引导构件150设置于衬底舟120的下一装载空间中而无需移动交换引导构件150，且因此，装载工艺所需的时间可减少。
另外，引导狭槽121a的面积可对应于分隔板121的面积的0.1％至10％。当引导狭槽121a的面积比分隔板121的面积的0.1％小时，可能难以使交换引导构件150的一部分从中穿过。另外，尽管交换引导构件150的所述一部分会从中穿过，然而由于用于支撑衬底10的面积减小，因此无法稳定地支撑衬底10。举例而言，当引导狭槽121a具有小的面积时，由于难以将交换引导构件150与引导狭槽121a对齐，因此可能由于交换引导构件150与引导狭槽121a未对齐而导致交换引导构件150难以穿过。因此，衬底10的装载工艺可由于交换引导构件150与引导狭槽121a未对齐而发生故障。另一方面，当引导狭槽121a的面积比分隔板121的面积的10％大时，在执行衬底处理工艺时，工艺气体可对安置于对应位置处的衬底10及经由引导狭槽121a而安置于所述衬底之上及之下的另一衬底产生影响。因此，由于难以在处理空间中的每一个中独立地执行衬底处理工艺，因此无法对衬底舟120内的多个衬底10均匀地执行衬底处理。因此，分隔板121的使用可能无意义，且本发明通过分隔板121来解决难以确保衬底之上的空间此一限制的效果可劣化。
图5A及图5B是根据示例性实施例的衬底舟的衬底支撑尖端的附图，图5A是安置于分隔板上的衬底支撑尖端的附图，且图5B是安置于连接杆上的衬底支撑尖端的附图。
参照图5A及图5B，分隔板121或连接杆122可包括衬底支撑尖端123，在衬底支撑尖端123上放置自交换引导构件150传送来的衬底10。可将自交换引导构件150传送来的(或交换来的)衬底10放置于衬底支撑尖端123上。此处，可升降交换引导构件150以将衬底10放置于衬底支撑尖端123上，或者可升降衬底舟120以将衬底10放置于衬底支撑尖端123上。此处，若交换引导构件150具有水平移动功能及升降功能，则交换引导构件150在结构上便可完整。因此，为实现简单的结构，衬底舟120可利用衬底舟120的升降功能来上升以将衬底10放置于衬底支撑尖端123上。
如图5A所示，可根据需要对安置于分隔板121的边缘上的衬底支撑尖端123a的高度进行调整。此处，可根据所要沉积的生长层的厚度及形状来确定所述高度以与工艺相匹配。另外，可根据衬底10的厚度或形状来对衬底支撑尖端123a的位置进行调整。此处，可根据衬底10的厚度来对所述高度进行调整，且可根据衬底10的形状来对支撑位置进行调整。另外，衬底支撑尖端123a可被设置成点型突出部(spot-type protrusion)的形式以防止衬底10在衬底处理工艺期间结合至分隔板121。
当衬底支撑尖端123a安置于分隔板121的边缘上时，分隔板121可进一步包括对齐突出部121b以稳定地支撑衬底10并将衬底10对齐。对齐突出部121b可提供支撑位置以将衬底10对齐。衬底10的侧表面可紧贴对齐突出部121b以防止衬底10在衬底处理工艺期间水平地移动。
如图5B所示，可根据需要对安置于连接杆122上的衬底支撑尖端123b的高度进行调整。此处，可根据所要沉积的生长层的厚度及形状来确定所述高度以与工艺相匹配。另外，可根据衬底10的厚度或形状来对衬底支撑尖端123b的位置进行调整。此处，可根据衬底10的厚度来对所述高度进行调整，且可根据衬底10的形状对支撑位置进行调整。另外，衬底支撑尖端123b可被设置成在尖端的端部上形成的点型突出部(未示出)的形式，以防止衬底10在衬底处理工艺期间结合至衬底支撑尖端123b。
由于衬底10的装载位置的降低是受衬底支撑尖端123b的厚度限制，因此衬底支撑尖端123a可安置于分隔板121的边缘上。然而，示例性实施例并非仅限于此。举例而言，衬底支撑尖端123可根据上部空间的所需高度来恰当地选择。
根据示例性实施例的衬底处理装置100可进一步包括盖板124，盖板124安置于衬底舟120之下，以通过衬底舟120的上升来阻挡预腔室112与工艺腔室111之间的路径，从而将工艺腔室111自预腔室112分隔开。盖板124可具有圆形板形状及比分隔板121的直径大的直径。盖板124可安置于衬底舟120之下以通过衬底舟120的上升来对工艺腔室111进行密封。也就是说，当执行衬底处理工艺时，反应管114的开放的下部部分或外部管(未示出)可关闭。另外，具有O形环形状的密封构件124a可安置于盖板124与外部管(未示出)之间或盖板124与反应管114之间。因此，当执行衬底处理工艺时，反应管114的内部可与预腔室112隔离，以防止工艺腔室111内的工艺气体被引入至预腔室112中或防止预腔室112内的异物被引入至工艺腔室111中。然而，示例性实施例并非限制盖板124的结构及形状。举例而言，盖板124可具有各种结构及形状。
另外，旋转驱动单元161可设置于衬底舟120之下。旋转驱动单元161可安置于衬底舟120之下以对衬底舟120进行旋转。此处，旋转驱动单元161可在分隔板121的垂直方向上相对于中心轴线对衬底舟120进行旋转。当执行衬底处理工艺时，被供应至反应管114的一侧的工艺气体可穿过装载于衬底舟120中的衬底10且接着被泄放至反应管114的另一侧。此处，当通过旋转驱动单元161的操作来旋转衬底舟120时，穿过衬底舟120的气体可彼此混合，且因此在衬底10的整个表面上均匀地分布。因此，沉积于衬底10上的层的品质可得到改善。
升降驱动单元162可安置于预腔室112及工艺腔室111中的一者之下。升降驱动单元191可利用垂直延伸的轴连接至衬底舟120的下部部分以垂直地升降衬底舟120。所述轴可支撑衬底舟120。举例而言，衬底舟120可通过升降驱动单元162的操作而向下移动且接着安置于预腔室112中(或装载位置处)。自传送腔室200装载至预腔室112的衬底10可装载至安置于预腔室112中的衬底舟120中。接着，当多个衬底完全装载至衬底舟120中时，衬底舟120可通过升降驱动单元162向上移动以移动至工艺腔室111(工艺位置)。因此，可对反应管114的容纳空间中的衬底10执行外延工艺。
加热单元171设置于工艺腔室111中并安置成环绕反应管114的侧表面及上部部分。加热单元171可向反应管114提供热能以对反应管114的内部空间进行加热。另外，加热单元171可将反应管114的内部空间的温度调整至能够实现外延工艺的温度。
图6至图12是根据另一示例性实施例的衬底处理方法的附图。图6是说明在根据另一示例性实施例的衬底处理方法中，其中衬底被载送至预腔室中的状态的附图。图7是说明在根据另一示例性实施例的衬底处理方法中，其中多个交换引导构件之间的距离是窄的的状态的示意图。图8是说明在根据另一示例性实施例的衬底处理方法中，其中衬底被支撑于所述多个交换引导构件上的状态的附图。图9是说明在根据另一示例性实施例的衬底处理方法中，其中末端执行器将衬底传送至所述多个交换引导构件上且接着被移除的状态的附图。图10是说明在根据另一示例性实施例的衬底处理方法中，其中衬底舟上升的状态的附图。图11是说明在根据另一示例性实施例的衬底处理方法中，其中衬底被装载于衬底舟的最末装载空间中的状态的附图。图12是说明在根据另一示例性实施例的衬底处理方法中，其中衬底舟移动至工艺腔室的状态的附图。
将参照图6至图12阐述根据另一示例性实施例的衬底处理方法。在根据另一示例性实施例的衬底处理方法的说明中，将不再对关于根据示例性实施例的衬底处理装置100的说明予以赘述。
在根据另一示例性实施例的衬底处理方法中，提供使用衬底处理装置100的衬底处理方法，衬底处理装置100包括：预腔室112，衬底10被载送至预腔室112中；工艺腔室111，与预腔室112连通且在工艺腔室111中执行衬底处理工艺；衬底舟120，在衬底舟120中将衬底10装载至被分隔成多个级的装载空间中；以及多个交换引导构件150，用于将衬底10放置于所述装载空间中，所述衬底处理方法可包括：将衬底10载送至预腔室112中的工艺(S100)；在多个交换引导构件150上传送衬底10的工艺(S200)；提起衬底舟120以将衬底10放置于所述装载空间中的工艺(S300)；以及将衬底舟120移动至工艺腔室111的工艺(S400)。
上述工艺可不在时间上依序地执行。上述工艺中的至少一个工艺(例如，S100至S300)可被执行两次或更多次。
首先，如图6中所示，将衬底10载送至预腔室112中(S100)。此处，可通过传送模块的末端执行器20将衬底10载送至预腔室112中。
接下来，在多个交换引导构件150上传送衬底10(S200)。如图7中所示，可通过传送模块的末端执行器20将衬底10传送至多个交换引导构件150。如图8中所示，所载送的衬底10可被支撑于多个交换引导构件150上。当衬底10受到支撑时，如图9中所示，可自预腔室112的内部移除末端执行器20。
所述衬底处理方法可进一步包括调整多个交换引导构件150之间的距离的工艺(S50)。可在传送衬底的工艺(S200)之前或在移动衬底舟的工艺(S400)之前执行调整多个交换引导构件之间的距离的工艺(S50)。
当在传送衬底的工艺(S200)之前执行工艺(S50)时，如图7中所示，可调整多个交换引导构件150之间的距离以支撑由传送模块的末端执行器20载送并传送至预腔室112中的衬底10，从而减小多个交换引导构件150之间的距离(S150)。由于减小多个交换引导构件150之间的距离以将多个交换引导构件150提供至装载空间中，因此被载送至预腔室112中的衬底10可由交换引导构件150支撑。交换引导构件150可设置于预腔室112中并在水平方向上移动。此处，可减小各交换引导构件150之间的距离以主要地支撑被载送至预腔室112中的衬底10，并将衬底10放置于经多个分隔板121分隔的装载空间中，从而将衬底10装载至衬底舟120中。
接着，如图10中所示，通过提起衬底舟120(S300)来将衬底10放置于衬底舟120的装载空间中。此处，衬底10的装载位置可最大程度地降低。当衬底10的装载位置降低时，且工艺气体沿衬底10的整个表面均匀地流经所述空间，衬底10之上的空间可得到确保。因此，参与衬底处理工艺的工艺气体的流动可得到改善以改善衬底10的整个表面上的工艺均匀性。
衬底舟120可进一步包括分隔装载空间的多个分隔板121及支撑多个分隔板121的多个连接杆122。在多个连接杆122中可形成多个插入槽。因此，由于多个分隔板121分别地插入至所述多个插入槽中，因此多个连接杆122与多个分隔板121可耦合至彼此。多个连接杆122可将多个分隔板121连接至彼此。此处，多个连接杆122可稳定地支撑多个分隔板121。因此，在执行衬底处理工艺的同时，连接杆122可防止多个分隔板121倾斜且可防止所述装载空间中的每一个发生变形。另外，多个连接杆122可成一体地耦合至衬底舟120的组件(例如所述多个分隔板121)。
多个分隔板121可界定分别装载多个衬底10的多个各别装载空间，以在所述装载空间中的每一个中各别地处理多个衬底10。也就是说，衬底舟120可在垂直方向上具有多级装载空间，且可在所述装载空间中的每一个中装载一个衬底10。因此，用于处理衬底10的区可被各别地界定于衬底舟120的装载空间中以防止喷射至衬底10的每一个上的工艺气体对上部衬底及下部衬底产生影响。可使用陶瓷、石英、合成石英等作为分隔板121中的每一个的材料。
在提起衬底舟的工艺(S300)中，可将衬底10放置于在多个连接杆122或多个分隔板121上形成的衬底支撑尖端123上。当衬底10被放置于衬底支撑尖端123上时，可防止在执行处理工艺的同时衬底10结合至分隔板121。
因此，在传送模块的末端执行器20脱离装载空间所经由的下部空间的状态下，可通过交换引导构件150来主要地支撑被载送至预腔室112中的衬底10。在传送模块的末端执行器20脱离装载空间之后，可将衬底10放置于衬底舟120的装载空间中。因此，可在衬底舟120的装载空间中降低衬底10的装载位置。由于衬底10之下的空间仅须具有与交换引导构件150中的每一个的宽度对应的距离，因此工艺气体沿衬底10的整个表面流经所述空间而无需改变衬底舟120的装载空间的高度或衬底舟120的总高度，可确保衬底10之上具有充足的空间。因此，参与衬底处理工艺的工艺气体的流量可得到改善以改善衬底10的整个表面上的工艺均匀性。另外，增大装载空间的高度及衬底舟的总高度来确保衬底10之上具有充足的空间所需的成本可减少。
另外，多个分隔板121中的每一个可包括引导狭槽121a，交换引导构件150的至少一部分穿过引导狭槽121a。引导狭槽121a可提供交换引导构件150的通过空间以对衬底舟120进行升降，而无需当衬底舟120升降时在其中交换引导构件150的所述至少一部分设置于衬底舟120的装载空间中的状态下移动交换引导构件150。因此，在衬底10由交换引导构件150支撑的状态下，可通过提起衬底舟120将衬底10放置于衬底舟120的装载空间中。且可通过衬底舟120的上升而将交换引导构件150设置于下一装载空间中。
在提起衬底舟的工艺(S300)中，多个交换引导构件150中的每一个可通过衬底舟120的上升而穿过引导狭槽121a。当通过引导狭槽121a将衬底10放置(或装载)于每一级的装载空间中时，可不移动交换引导构件150。因此，衬底10的装载工艺可得到简化。另外，衬底10的装载位置可通过引导狭槽121a而在衬底舟120的装载空间中最大程度地降低。当衬底10的装载位置被最大程度地降低时，可将衬底10放置于分隔板121的顶表面上。也就是说，由于交换引导构件150通过引导狭槽121a而与分隔板121安置于同一条线上或安置于分隔板121之下，因此可将衬底10放置于分隔板121的顶表面上。
衬底处理方法可进一步包括提起衬底舟120的工艺(S310)，以将多个交换引导构件150定位于与放置衬底10的装载空间不同的装载空间中。
另外，衬底舟120上升以将多个交换引导构件150定位于与放置衬底10的装载空间不同的装载空间中(310)。此处，可将衬底10放置于衬底舟120的装载空间中，且接着，衬底舟120可进一步上升以将多个交换引导构件150定位于放置衬底10的所述装载空间之下的装载空间中。在这种情形中，衬底舟120可仅上升一次来相继地执行工艺S300至工艺S310。因此，将衬底10装载于衬底舟120中所花费的时间可减少。可相继地将衬底10装载至各装载空间中，且因此，如在图11中所示，可将多个衬底装载至第一衬底舟120至最末衬底舟120中。
在将各衬底定位于彼此不同的装载空间中的工艺(S310)中，多个交换引导构件150可通过衬底舟120的升降而穿过引导狭槽121a。当经由引导狭槽121a而将衬底10装载至每一级的装载空间中时，可不移动交换引导构件150。因此，衬底10的装载工艺可得到简化。
因此，可主要地支撑经由交换引导构件150而被载送至预腔室112中的衬底10，且可在交换引导构件150的一部分穿过引导狭槽121a的同时对衬底舟120进行升降。如此一来，可通过引导狭槽121a而在装载空间的低位置处装载衬底10而无需移动交换引导构件150，且工艺气体沿衬底10的整个表面流经所述空间，可确保衬底10之上具有充足的空间，。另外，可将交换引导构件150设置于衬底舟120的下一装载空间中而无需移动交换引导构件150，且因此，装载工艺所需的时间可减少。
在将衬底10装载至衬底舟120中之后，衬底舟120移动至工艺腔室111(S500)。此处，如图12中所示，在将多个衬底10完全装载至衬底舟120的装载空间中之后，衬底舟120可升降以移动至工艺腔室111。当衬底舟120移动至工艺腔室111时，被装载至衬底舟120中以进行移动的衬底10可在工艺腔室111中得到处理。
当在移动衬底舟的工艺(S400)之前执行调整所述多个交换引导构件之间的距离的工艺(S50)时，多个交换引导构件150之间的距离可增大以将多个交换引导构件150移动至衬底舟120的外部(S350)。当使用通过衬底舟120的上升来对工艺腔室111进行密封的盖板124时，多个交换引导构件150之间的距离可增大，以防止多个交换引导构件150与盖板124发生干涉且接着将多个交换引导构件150移动至衬底舟120的外部。另外，为防止衬底舟120的上部板与下部板彼此发生干涉，多个交换引导构件150之间的距离可增大以将多个交换引导构件150移动至衬底舟120的外部。
如上所述，衬底舟可在支撑被装载于交换引导构件上的衬底之后上升，以将衬底放置于衬底舟的装载空间中，且因此，可确保衬底之上的空间而无需改变装载空间的高度及衬底舟的总高度。因此，参与衬底处理工艺的工艺气体的流量可被改善以改善衬底的整个表面上的工艺均匀性。另外，增大装载空间的高度及衬底舟的总高度所需的成本可减少。另外，可在分隔板中界定引导狭槽，以当交换引导构件对应于引导狭槽安置时通过仅升降衬底舟而无需移动交换引导构件来将所述多个衬底装载至衬底舟中。因此，可将衬底装载于衬底舟中而无需用于升降交换引导构件的复杂结构，且另外，可充分地确保衬底之上的空间。此外，由于气体是通过分隔板而被独立地供应至衬底中的每一个上，因此可控制根据衬底中的每一个的位置而供应的气体的量。因此，可在最佳条件下对衬底中的每一个执行处理工艺以改善生长层的品质。
在根据示例性实施例的衬底处理装置中，衬底舟可在支撑被装载于交换引导构件上的衬底之后上升以将衬底放置于衬底舟的装载空间中，且因此，可确保衬底之上的空间而无需改变装载空间的高度及衬底舟的总高度。因此，参与衬底处理工艺的工艺气体的流量可得到改善以改善衬底的整个表面上的工艺均匀性。另外，增大装载空间的高度及衬底舟的总高度所需的成本可减少。
另外，可在分隔板中界定引导狭槽以当交换引导构件对应于引导狭槽安置时，通过仅升降衬底舟而无需移动交换引导构件来将多个衬底装载至衬底舟中。因此，可将衬底装载于衬底舟中而无需用于升降交换引导构件的复杂结构，且另外，可充分地确保衬底之上的空间。
此外，由于气体是通过分隔板而被独立地供应至衬底中的每一个上，因此可控制根据衬底中的每一个的位置而供应的气体的量。因此，可在最佳条件下对衬底中的每一个执行处理工艺以改善生长层的品质。
尽管己参照本发明的多个说明性实施例阐述了本发明，然而本发明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落于本发明原理的精神及范围内的诸多其它修改及实施例。由此，本发明的真正保护范围应由随附权利要求的技术范围来确定。

Claims (12)

1.一种衬底处理装置，其特征在于，包括：
预腔室，衬底被载送至所述预腔室中；
工艺腔室，与所述预腔室连通，且在所述工艺腔室中执行衬底处理工艺；
衬底舟，包括多个分隔板以分隔装载空间，并进行升降，所述衬底被装载至所述装载空间中；
气体供应单元，用以经由设置于所述工艺腔室中的多个喷射喷嘴将工艺气体供应至所述衬底；
排放单元，用以经由设置于所述工艺腔室中的多个抽吸孔来排放气体；以及
交换引导构件，设置于所述预腔室中并用以将被载送至所述预腔室中的所述衬底放置于经所述多个分隔板分隔的所述装载空间中。
2.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，所述交换引导构件包括：
支撑部件，在所述支撑部件上支撑所述衬底；以及
驱动部件，连接至所述支撑部件以移动所述支撑部件。
3.根据权利要求2所述的衬底处理装置，其特征在于，所述支撑部件在所述支撑部件的在上面支撑所述衬底的端部上包括对齐台阶式部件。
4.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，所述分隔板中的每一个包括引导狭槽，当所述衬底舟被升降时，所述交换引导构件的至少一部分穿过所述引导狭槽。
5.根据权利要求4所述的衬底处理装置，其特征在于，所述引导狭槽的面积对应所述分隔板的面积的0.1％至10％。
6.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，所述衬底舟进一步包括用以支撑所述分隔板的连接杆，且
所述连接杆或所述分隔板包括衬底支撑尖端，自所述交换引导构件传送来的所述衬底放置于所述衬底支撑尖端上。
7.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，进一步包括盖板，所述盖板安置于所述衬底舟之下以通过所述衬底舟的上升来阻挡所述预腔室与所述工艺腔室之间的路径。
8.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，所述预腔室包括门狭缝，所述衬底经由所述门狭缝被载送至所述预腔室中且经由所述门狭缝自所述预腔室中被取出，且
所述交换引导构件安置于与所述门狭缝对应的高度。
9.一种使用衬底处理装置的衬底处理方法，所述衬底处理装置包括：预腔室，衬底被载送至所述预腔室中；工艺腔室，与所述预腔室连通且在所述工艺腔室中执行衬底处理工艺；衬底舟，用于将所述衬底装载于被分隔成多个级的装载空间中；以及多个交换引导构件，用于将所述衬底放置于所述装载空间中，其特征在于，所述衬底处理方法包括：
将所述衬底载送至所述预腔室中；
在所述多个交换引导构件上传送所述衬底；
提起所述衬底舟以将所述衬底放置于所述装载空间中；以及
将所述衬底舟移动至所述工艺腔室。
10.根据权利要求9所述的使用衬底处理装置的衬底处理方法，其特征在于，所述衬底舟包括：
多个分隔板，对所述装载空间进行分隔；以及
多个连接杆，支撑所述多个分隔板，
其中在提起所述衬底舟时，所述衬底放置于在所述多个连接杆中的每一个或所述多个分隔板中的每一个上形成的衬底支撑尖端上。
11.根据权利要求10所述的使用衬底处理装置的衬底处理方法，其特征在于，所述多个分隔板中的每一个包括引导狭槽，所述多个交换引导构件的至少一部分穿过所述引导狭槽，且
在提起所述衬底舟时，所述多个交换引导构件中的每一个通过所述衬底舟的上升而穿过所述引导狭槽。
12.根据权利要求9所述的使用衬底处理装置的衬底处理方法，其特征在于，进一步包括调整所述多个交换引导构件之间的距离。
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