CN108546931B - 基板处理设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种基板处理设备，其能够改善在基板上沉积的薄膜的均匀度，并且还能够自由地调整生产率，其中，所述基板处理设备可以包括：用于提供处理空间的处理室；基板支撑体，其可旋转地设置在所述处理空间中，用于支撑至少一个基板；面对所述基板支撑体的室盖，所述室盖用于覆盖所述处理室的上侧；以及，气体分配部分，用于将所述处理空间在空间上分隔为第一和第二反应空间，并且在相应的第一和第二反应空间中引发不同种类的沉积反应，其中，在所述气体分配部分设置在所述室盖中。

Description

基板处理设备
本案是分案申请，其母案为于2014年7月23日提交的题为“基板处理设备”、申请号为201480043656.X的申请。
技术领域
本发明涉及一种执行用于处理基板的工艺的基板处理设备。
背景技术
通常，为了制造太阳能电池、半导体装置和平板显示装置，需要在基板的表面上形成预定的薄膜层、薄膜电路图案或光学图案。因此，可以执行半导体制造工艺，例如，在基板上沉积预定材料的薄膜的薄膜沉积工艺(thin film deposition process)、通过使用光敏材料来选择性地曝光薄膜的照像工艺(photo process)和通过选择性地去除薄膜的曝光部分而形成图案的蚀刻工艺(etching process)。
可以使用化学气相沉积(CVD)或原子层沉积(ALD)方法来在基板处理设备中执行半导体制造工艺的薄膜沉积工艺。
通过下述方式来执行化学气相沉积(CVD)：分配(distributing)用于基板上的薄膜沉积的处理气体，并且通过化学气相反应来形成薄膜。化学气相沉积(CVD)有益的是，其可以由于与原子层沉积(ALD)相比较的薄膜沉积的快的速度而自由地调整生产率。然而，化学气相沉积(CVD)具有缺点，例如，与原子层沉积(ALD)相比较的较低的薄膜的沉积均匀度和较低的薄膜的质量。
同时，通过下述方式来执行原子层沉积(ALD)：依序向基板上分配源气体、净化气体、反应气体和净化气体，并且通过原子层吸附反应(atomic layer adsorptionreaction)来形成薄膜。原子层沉积(ALD)有益的是，其可以实现均匀的薄膜。然而，原子层沉积(ALD)具有较低薄膜沉积速度的缺点。
现有技术的用于薄膜沉积的基板处理设备被设计为有益于化学气相沉积(CVD)和原子层沉积(ALD)中的任何一种。因此，如果在有益于化学气相沉积(CVD)的基板处理设备中通过原子层沉积(ALD)来在基板上沉积薄膜，则薄膜的均匀度变差。同时，如果在有益于原子层沉积(ALD)的基板处理设备中通过化学气相沉积(CVD)来在基板上沉积薄膜，则具有达到使得生产不可能的程度的低生产率的问题。
发明内容
技术问题
本发明的实施例的一个方面是提供一种基板处理设备，其能够改善要被沉积到基板上的薄膜的均匀度，并且也自由地调整生产率。
本发明的实施例的另外的优点和特征将在随后的描述中被部分地说明，并且在一定程度上对于查看了下面的内容的本领域内的普通技术人员变得显然，或可以从本发明的实践来获悉本发明的实施例的另外的优点和特征。
技术方案
为了实现这些和其他优点，并且根据本发明的目的，如在此体现和广泛地描述，提供了一种基板处理设备，所述基板处理设备可以包括：处理室，所述处理室用于提供处理空间；基板支撑体，所述基板支撑体可旋转地设置在所述处理空间中，用于支撑至少一个基板；室盖(chamber lid)，所述室盖面对所述基板支撑体，所述室盖用于覆盖所述处理室的上侧；以及，气体分配部分(gas distributing part)，所述气体分配部分用于将所述处理空间在空间上分隔为第一和第二反应空间，并且在相应的第一和第二反应空间中引发(inducing)不同种类的沉积反应，其中，所述气体分配部分设置在所述室盖中。
有益效果
根据本发明的基板处理设备包括下面的优点。
第一，可以将处理室的处理空间分隔为第一和第二反应空间，并且，可以通过不同的沉积反应来在第一和第二反应空间的每个中沉积单层或多层的薄膜，以由此改善在基板上沉积的薄膜的均匀度，并且也容易地调整生产率。
第二，根据本发明的基板处理设备使得能够调整在第一反应空间中的原子层吸附反应的比率和在第二反应空间中的化学气相反应的比率，使得有可能促进改善薄膜的质量并且调整生产率。
第三，根据本发明的基板处理设备使得能够通过在第一反应空间中的原子层吸附反应和在第二反应空间中的化学气相反应的任何一个工艺来沉积薄膜，并且也通过其余的反应来将薄膜掺入掺杂剂(dopant)，由此执行用于在一个处理室中处理基板的各种工艺。
附图说明
图1是图示了根据本发明的实施例的基板处理设备的分解透视图；
图2图示了在图1中所示的气体分配部分；
图3至6图示了在图1和2中所示的气体分配部分的修改示例；
图7图示了根据本发明的实施例的在基板处理设备的气体分配部分中的空间分隔部件的修改示例；
图8图示了根据本发明的实施例的在基板处理设备的气体分配部分中的第一气体分配部件的修改示例；
图9图示了在图1中所示的第一气体分配模块的第一实施例；
图10图示了在图1中所示的第一气体分配模块的第二实施例；
图11图示了在图1中所示的第一气体分配模块的第三实施例；
图12至15是图示了第一气体分配模块的后视图，其图示了在图11中所示的突出电极(protruding electrode)和电极插入部分(electrode inserting portion)的各种形状；
图16至18是图示了第一气体分配模块的后视图，其图示了在图3至5中所示的突出电极和电极插入部分的各种形状；
图19图示了在图1中所示的第二气体分配部件的第一实施例；并且
图20图示了在图1中所示的第二气体分配部件的第二实施例。
具体实施方式
以下，将参考附图来详细描述本发明的实施例。
对于关于本发明的实施例的解释，应当明白下面关于术语的细节。
应当明白，如果在上下文中没有明确定义，则单数表达的术语包括复数表达以及单数表达。如果使用诸如“第一”或“第二”的术语，则其要将任何一个元件与其他元件区分。因此，权利要求的范围不被这些术语限制。
而且，应当明白，诸如“包括”或“具有”的术语不排除一个或多个特征、数字、步骤、操作、元件、部分或它们的组合的存在或可能。
应当明白，术语“至少一个”包括与任何一个项目相关的所有组合。例如，“在第一元件、第二元件和第三元件中的至少一个”可以包括从第一、第二和第三元件选择的两个或更多元件的所有组合以及第一、第二和第三元件中的每个元件。
而且，如果提及第一元件位于第二结构“之上或上方”，则应当明白，第一和第二元件可以彼此接触，或者，可以在第一和第二元件之间插入第三元件。
以下，将参考附图来描述根据本发明的实施例的基板处理设备。
图1是图示了根据本发明的实施例的基板处理设备的分解透视图。图2图示了在图1中所示的气体分配部分。
参见图1和2，根据本发明的实施例的基板处理设备可以包括处理室110、基板支撑体120、室盖130和气体分配部分140。处理室110提供用于基板处理的处理空间(反应空间)。用于支撑至少一个基板10的基板支撑体120可旋转地设置在处理室110内。面对基板支撑体120的室盖130被提供来覆盖室盖130。气体分配部分140设置在室盖130中，使得气体分配部分140将处理室110的处理空间在空间上分隔为第一和第二反应空间112和114，并且，气体分配部分140分配处理气体，所述处理气体用于在相应的第一和第二反应空间112和114中引发不同种类的沉积反应。
处理室110提供了用于基板处理的处理空间。为此，处理室110可以包括底表面和在底表面上垂直地形成的室侧壁，以便限定处理空间。
在这种情况下，处理室110的底表面和/或侧表面可以与用于从反应空间排出气体的排气口(未示出)连通。另外，在处理室110的至少一个侧壁中设置了基板入口(未示出)。通过处理室110的基板入口(未示出)，基板10被装载(loaded)到处理室110内或从处理室110卸下(unloaded)。基板入口(未示出)可以包括室密封部件(未示出)，用于密封处理空间的内部。
基板支撑体120可旋转地设置在处理室110的内部底部。基板支撑体120被穿透处理室110的底部表面的中心部分的旋转轴(未示出)支撑。基板支撑体120可以电气接地(electrically grounded)，可以具有预定电势(例如，正电势或负电势)，或者可以是浮动的(floating)。在这种情况下，从处理室110的底部表面暴露出的旋转轴被设置在处理室110的底部表面中的波纹管(bellows，未示出)密封。
基板支撑体120支撑由外部基板装载设备(未示出)装载的至少一个基板10。可以以圆板的形状来形成基板支撑体120。基板10可以是半导体基板或晶片(wafer)。在这种情况下，优选的是，多个基板10在基板支撑体120上以固定间隔放置为圆形图案。
随着基板支撑体120通过旋转轴的旋转而向预定方向(例如，顺时针方向)旋转，基板10被转动，并且因此根据预定顺序被移动，使得基板10依序被暴露于从气体分配部分140向第一和第二反应空间112和114分别分配的处理气体。因此，基板10根据基板支撑体120的旋转和旋转速度来依序通过第一和第二反应空间112和114，由此，通过在第一和第二反应空间112和114中的至少一个反应空间中的沉积反应，预定的薄膜被沉积在基板10上。
室盖130设置在处理室110上，即，室盖130覆盖处理室110，以由此密封处理空间。室盖130支撑气体分配部分140，以便向基板10上分配处理气体。在这种情况下，可以在室盖130和处理室110之间设置密封构件(未示出)。
气体分配部分140可拆卸地设置在室盖130中，使得气体分配部分140将处理空间在空间上分隔为第一和第二反应空间112和114，并且分配用于在相应的第一和第二反应空间112和114中引发不同的沉积反应的气体。根据本发明的一个实施例，气体分配部分140可以包括空间分隔部件142、第一气体分配部件144和第二气体分配部件146。
空间分隔部件142被插入到室盖130中，由此，将处理室110的处理空间在空间上分隔为第一和第二反应空间112和114。另外，空间分隔部件142被提供来将第一反应空间112在空间上分隔为第一和第二气体反应区域112a和112b。为此，空间分隔部件142可以包括第一和第二净化气体分配架142a和142b，用于通过将净化气体向下分配到在基板支撑体120和室盖130之间的局部分隔的区域而形成气体障壁(gas barrier)。在这种情况下，净化气体可以是非反应气体，例如，氮(N2)、氩(Ar)、氙(Ze)或氦(He)。
第一净化气体分配架142a被提供来将处理室110的处理空间在空间上分隔为第一和第二反应空间112和114。即，以直线形状来形成第一净化气体分配架142a，该直线形状的长度小于室盖130的直径。因此，第一净化气体分配架142a形成在室盖130相对于第一轴方向(Y)的中心线中，由此，第一净化气体分配架142a被插入到直线形状的第一架插入部分131中。第一净化气体分配架142a设置有第一净化气体分配构件(未示出)，该第一净化气体分配构件包括多个孔或狭缝，所述多个孔或狭缝用于分配从外部净化气体供应器(未示出)供应的净化气体。第一净化气体分配架142a通过第一净化气体分配构件将净化气体向下分配到基板支撑体120的第一轴方向(Y)的中心线，由此在基板支撑体120的第一轴方向(Y)的中心线中形成气体障壁，从而将处理室110的处理空间在空间上分隔为第一和第二反应空间112和114。
第二净化气体分配架142b将第一反应空间112在空间上分隔为第一和第二气体反应区域112a和112b。即，以直线形状设置的第二净化气体分配架142b从第一净化气体分配架142a的中心向室盖130的边缘突出，其中，第二净化气体分配架142b的长度小于室盖130的半径。第二净化气体分配架142b被插入到第二架插入部分133中，该第二架插入部分133以直线形状形成，并且被设置在第一架插入部分131相对于第二轴方向(X)的中心线中。第二净化气体分配架142b设置有第二净化气体分配构件(未示出)，该第二净化气体分配构件包括多个孔或狭缝，所述多个孔或狭缝用于分配从外部净化气体供应器(未示出)供应的净化气体。第二净化气体分配架142b通过第二净化气体分配构件将净化气体向下分配到在第一反应空间112内的第二轴方向(X)的中心线，由此在第一反应空间112内的第二轴方向(X)的中心线中形成气体障壁，从而将第一反应空间112在空间上分隔为第一和第二气体反应区域112a和112b。
空间分隔部件142被形成为在平面上具有“T”形状，使得净化气体被向下分配到在处理室110的处理空间中限定的部分区域。因此，在基板支撑体120和室盖130之间形成多个气体障壁，使得将处理室110的处理空间在空间上分隔为第一和第二反应空间112和114，并且同时将第一反应空间112在空间上分隔为第一和第二气体反应区域112a和112b。最终，第一反应空间112的第一气体反应区域112a、第一反应空间112的第二气体反应区域112b和第二反应空间114的每个可以由气体障壁在空间上分隔，所述气体障壁通过从空间分隔部件142向下分配和局部提供的净化气体形成。
第一气体分配部件144向第一反应空间112分配用于引发原子层吸附反应的处理气体。详细而言，第一气体分配部件144将不同种类的气体分配到被空间分隔部件142在空间上彼此分隔的第一和第二气体反应区域112a和112b，由此通过原子层吸附反应在经由基板支撑体120的旋转而依序通过第一气体反应区域112a、气体障壁、第二气体反应区域112b和气体障壁的每个基板10上沉积薄膜。在这种情况下，由原子层吸附反应形成的薄膜可以是高电介质膜(high dielectric film)、绝缘膜和金属膜等。
第一气体分配部件144可以包括第一和第二气体分配模块144a和144b。
第一气体分配模块144a可拆卸地设置在与第一气体反应区域112a重叠的室盖130中。在与第一气体反应区域112a重叠的室盖130中，有第一安装部分135，第一气体分配模块144a可拆卸地设置在其中。
第一气体分配模块144a具有第一气体分配空间，所述第一气体分配空间被供应来自外部第一气体供应器(未示出)的第一气体，并且，第一气体分配模块144a向第一气体反应区域112a分配被供应到第一气体分配空间的第一气体。在这种情况下，第一气体可以是包含用于在基板10上沉积的薄膜的主要材料的源气体(source gas)。第一气体可以是源气体，所述源气体包含氧化物层、HQ(对苯二酚(hydroquinone))氧化物层、高K薄膜(High-Kthin film)、硅(Si)、钛族元素(Ti、Zr和Hf等)或铝(Al)材料。例如，包含硅(Si)的源气体可以是硅烷(Silane，SiH4)、乙硅烷(Disilane，Si2H6)、丙硅烷(Trisilane，Si3H8)、TEOS(正硅酸乙酯(Tetraethylorthosilicate))、DCS(二氯硅烷(Dichlorosilane))、HCD(六氯硅烷(Hexachlorosilane))、TriDMAS(三二甲胺基硅烷(Tri-dimethylaminosilane))和TSA(三甲硅烷基(Trisilylamine))等。
第二气体分配模块144b可拆卸地设置在与第二气体反应区域112b重叠的室盖130中。在与第二气体反应区域112b重叠的室盖130中，有第二安装部分137，第二气体分配模块144b可拆卸地设置在其中。
第二气体分配模块144b具有第二气体分配空间，所述第二气体分配空间被供应来自外部第二气体供应器(未示出)的第二气体，并且，第二气体分配模块144b向第二气体反应区域112b分配被供应到第二气体分配空间的第二气体。在这种情况下，第二气体可以是包含用于在基板10上沉积的薄膜的一些材料的气体，该气体与第一气体反应以形成最终的薄膜，该气体例如是诸如，氢(H2)、氮(N2)、氧(O2)、氢(H2)和氮(N2)的混合气体、二氧化氮(NO2)、氨(NH3)、水(H2)或臭氧(O3)的反应气体。
第二气体分配部件146向第二反应空间114分配用于引发化学气相反应的处理气体。详细而言，第二气体分配部件146向被空间分隔部件142在空间上分隔的第二反应空间114分配第三和第四气体。第二气体分配部件146可拆卸地设置在与第二反应空间114的中心区域重叠的室盖130中。在与第二反应空间114的中心区域重叠的室盖130中，存在第三安装部分139，第二气体分配部件146可拆卸地设置在其中。
第二气体分配部件146具有第三和第四气体分配空间，所述第三和第四气体分配空间分别被供应来自外部第三气体供应器(未示出)的第三和第四气体，并且，第二气体分配部件146向第二反应空间114分配被供应到第三和第四气体分配空间的相应的第三和第四气体。因此，薄膜通过第三和第四气体的化学气相反应沉积在经由基板支撑体120的旋转而通过第二反应空间114的每个基板10上，或者，经由基板支撑体120的旋转而通过第二反应空间114的每个基板被掺入预定的掺杂剂(dopant)。
如果通过化学气相反应形成的薄膜的材料与通过原子层吸附反应形成的薄膜的材料相同，则第三气体可以是第一气体，并且第四气体可以是第二气体。同时，如果通过化学气相反应形成的薄膜的材料与通过原子层吸附反应形成的薄膜的材料不同，则第三气体的源气体可以与第一气体的源气体不同，并且，第四气体的反应气体可以与第二气体的反应气体不同。另外，如果基板10通过化学气相反应掺入掺杂剂，则第三气体可以是掺杂剂气体，并且第四气体可以与第二气体相同或不同。
下文将简述使用根据本发明的实施例的基板处理设备的基板处理方法。
首先，多个基板10以固定间隔被装载到基板支撑体120上，并且被放置在其上。
设置在室盖130下的多个基板10根据上面安装了所述多个基板10的基板支撑体120的驱动来在预定方向(例如，顺时针方向)上移动。然后，随着净化气体通过利用上文所述的气体分配部分140的空间分隔部件142向下分配，在基板支撑体120的预定区域中形成气体障壁，由此，处理室110的处理空间在空间上分隔为第一气体反应区域112a、第二气体反应区域112b和第二反应空间114。其后，第一和第二气体通过气体分配部分140的第一气体分配部件144被分别分配到相应的第一和第二气体反应区域112a和112b，并且第三和第四气体通过气体分配部分140的第二气体分配部件146被分配到第二反应空间114。
因此，每个基板10经由基板支撑体120的旋转依序通过第一气体反应区域112a、气体障壁区域、第二气体反应区域112b、气体障壁区域、第二反应空间114和气体障壁区域。在这种情况下，当每个基板10依序通过第一气体反应区域112a、气体障壁区域、第二气体反应区域112b和气体障壁区域时，根据通过第一气体、净化气体、第二气体和净化气体的原子层吸附反应，薄膜被沉积在基板10上。当每个基板10通过第二反应空间114时，根据通过第三和第四气体的化学气相反应，薄膜被沉积在基板10上。
在根据本发明的实施例的上文所述的基板处理设备和使用其的基板处理方法中，气体障壁通过向基板支撑体120局部地分配的净化气体来形成，由此，有可能在处理室110的处理空间中同时设置用于原子层吸附反应的第一反应空间112和用于化学气相反应的第二反应空间114。因此，可以根据在一个处理室110中设置的基板10上沉积的薄膜所需的质量而独立地控制原子层吸附反应和化学气相反应，以由此容易地控制薄膜的生产率和质量。
在上述的对于气体分配部分的说明中，如图1和2中所示，第一气体分配部件144中包含的第一和第二气体分配模块144a和144b中的每个及第二气体分配部件146可以以平面上的矩形形状形成，但是不限于该形状。例如，第一气体分配部件144中包含的第一和第二气体分配模块144a和144b及第二气体分配部件146可以以诸如矩形、梯形或扇形形状的多边形形状形成，其中，相应的第一气体分配模块144a、第二气体分配模块144b和第二气体分配部件146可以具有相同的形状或不同的形状。即，根据本发明，在通过基板支撑体120的旋转来将每个基板10移动到气体分配部分140之下的同时，通过使用从气体分配部分140分配的气体来在基板10上沉积薄膜。为了实现每个基板10上的均匀的薄膜，考虑到基板10和/或基板支撑体120的温度均匀性、经由基板支撑体120的旋转的每个基板的角速度和通过抽送端口(pumping port，未示出)在每个基板10上的气流中的至少一个，第一气体分配模块144a、第二气体分配模块144b和第二气体分配部件146中的每个可以以平面上的矩形形状形成，但是不限于该形状。例如，第一气体分配模块144a、第二气体分配模块144b和第二气体分配部件146中的每个可以以诸如矩形、梯形或扇形形状的多边形形状形成，其中，相应的第一气体分配模块144a、第二气体分配模块144b和第二气体分配部件146可以具有相同的形状或不同的形状。
图3至6图示了在图1和2中所示的气体分配部分的修改示例。
首先，如图3中所示，根据气体分配部分的第一修改示例，第一气体分配部件144中包含的第一和第二气体分配模块144a和144b中的每个以平面上的梯形形状形成，并且，第二气体分配部件146以平面上的矩形形状形成，其中，第二气体分配部件146的大小可以大于第一和第二气体分配模块144a和144b中的每个的大小。在以平面上的梯形形状形成的第一和第二气体分配模块144a和144b中的每个中，靠近基板支撑体120的中心的一侧可以相对短于靠近基板支撑体120的边缘的另一侧。气体分配量在第一和第二气体分配模块144a和144b中的每个中从一侧向另一侧逐渐地增加。
然后，如图4中所示，根据第一气体分配部分的第二修改示例，第一气体分配部件144中包含的第一和第二气体分配模块144a和144b中的每个及第二气体分配部件146以平面上的梯形形状形成，其中，靠近基板支撑体120的中心的一侧可以相对短于靠近基板支撑体120的边缘的另一侧。在这种情况下，第二气体分配部件146的大小可以大于第一和第二气体分配模块144a和144b中的每个的大小。气体分配量在第一气体分配模块144a、第二气体分配模块144b和第二气体分配部件146中的每个中从一侧向另一侧逐渐地增加。
然后，如图5中所示，根据气体分配部分的第三修改示例，第一气体分配部件144中包含的第一和第二气体分配模块144a和144b中的每个及第二气体分配部件146以平面上的梯形形状形成，其中，靠近基板支撑体120的中心的一侧可以相对长于靠近基板支撑体120的边缘的另一侧。在这种情况下，第二气体分配部件146的大小可以大于第一和第二气体分配模块144a和144b中的每个的大小。气体分配量在第一气体分配模块144a、第二气体分配模块144b和第二气体分配部件146中的每个中从一侧向另一侧逐渐地减少。
然后，如图6中所示，根据气体分配部分的第四修改示例，第一气体分配部件144中包含的第一和第二气体分配模块144a和144b中的每个及第二气体分配部件146以平面上的扇形形状形成，其中，靠近基板支撑体120的中心的一侧可以相对短于靠近基板支撑体120的边缘的另一侧。在这种情况下，第二气体分配部件146的大小可以大于第一和第二气体分配模块144a和144b中的每个的大小。气体分配量在第一气体分配模块144a、第二气体分配模块144b和第二气体分配部件146中的每个中从一侧向另一侧逐渐地增加。
图7图示了在根据本发明的实施例的基板处理设备的气体分配部分中的空间分隔部件的修改示例，其中，空间分隔部件在其结构上改变。以下，将仅详细描述空间分隔部件的结构。
空间分隔部件142可以包括中心部分142c和第一至第三翼部142d1、142d2和142d3。
中心部分142c与基板支撑体120的中心重叠，并且中心部分142c以圆形形状形成。中心部分142c被插入到形成在室盖130的中央的中心安装部分(未示出)中。中心部分142c设置有多个孔或狭缝，所述多个孔或狭缝用于从外部净化气体供应器(未示出)向基板支撑体120的中心向下分配净化气体。
分别在中心部分142c的两侧形成的第一和第二翼部142d1和142d2分别被插入到形成在室盖130的中心的两侧的第一和第二翼部安装部分(未示出)中。第一和第二翼部142d1和142d2中的每个设置有多个孔或狭缝，所述多个孔或狭缝用于从外部净化气体供应器(未示出)向基板支撑体120的中心的两侧的每一侧向下分配净化气体。因此，由于由通过使用中心部分142c与第一和第二翼部142d1和142d2分配的净化气体形成的气体障壁，处理室110的处理空间在空间上被分隔为第一和第二反应空间112和114。
第三翼部142d3与第一反应空间112重叠，并且，第三翼部142d3被插入到形成在被定位在第一和第二翼部142d1和142d2之间的室盖130中的第三翼部安装部分(未示出)中。第三翼部142d3设置有多个孔或狭缝，所述多个孔或狭缝用于从外部净化气体供应器(未示出)向在第一和第二翼部142d1和142d2之间的第一反应空间112向下分配净化气体。因此，由于由通过使用第三翼部142d3分配的净化气体形成的气体障壁，第一反应空间112在空间上被分隔为第一和第二气体反应区域112a和112b。
以下述方式来设置第一、第二和第三翼部142d1、142d2和142d3中的每个：其区域从基板支撑体120的中心向基板支撑体120的周界(circumference)逐渐地增加。在这种情况下，从基板支撑体120的中心面向基板支撑体120的周界的第一至第三翼部142d1、142d2和142d3中的每个的侧表面可以倾斜或者可以以具有恒定斜率的阶梯形状(step shape)形成。
中心部分142c和第一至第三翼部142d1、142d2和142d3可以形成为一个整体，所述一个整体包括在空间上彼此分隔的净化气体分配空间，但是不限于该结构。例如，处理室110的处理空间可以被分隔为第一和第二反应空间112和114，并且第一反应空间112可以以用于第一和第二气体反应区域112a和112b的分隔的各种形状形成。
同时，空间分隔部件142的中心部分142c分配净化气体，但是不限于该结构。例如，中心部分142c可以被用作中心抽送端口，用于向外部抽送位于基板支撑体120的中心的气体。
图8图示了在根据本发明的实施例的基板处理设备的气体分配部分中的第一气体分配部件的修改示例，其中，第一气体分配部件在其结构上改变。以下，仅将详细描述第一气体分配部件的结构。
首先，气体分配部分140的空间分隔部件142将处理室110的处理空间分隔为第一和第二反应空间112和114，并且将第一反应空间112分隔为多个第一气体反应区域112a1和112a2与多个第二气体反应区域112b1和112b2，其中，所述多个第一气体反应区域112a1和112a2与所述多个第二气体反应区域112b1和112b2相间。为此，气体分配部分140的空间分隔部件142可以包括中心部分142c与第一至第五翼部142d1、142d2、142d3、142d4和142d5。
如上所述，中心部分142c与第一和第二翼部142d1和142d2被设置来将处理室110的处理空间分隔为第一和第二反应空间112和114。
第三至第五翼部142d3、142d4和142d5被插入到第三至第五翼部安装部分中，所述第三至第五翼部安装部分以固定间隔设置在室盖130的第一和第二翼部安装部分之间的空间中，使得第三至第五翼部142d3、142d4和142d5在与第一反应空间112重叠的同时以固定间隔设置在第一和第二翼部142d1和142d2之间的空间中。
第三至第五翼部142d3、142d4和142d5中的每个设置有多个孔或狭缝，所述多个孔或狭缝用于从外部净化气体供应器(未示出)向在第一反应空间112中局部限定的空间分隔区域向下分配净化气体。因此，处理室110的第一反应空间112被分隔为一对第一气体反应区域112a1和112a2与一对第二气体反应区域112b1和112b2，它们通过由通过利用第三至第五翼部142d3、142d4和142d5分配的净化气体形成的多个气体障壁而交替地设置。例如，一对第一气体反应区域112a1和112a2可以分别设置在第一与第三翼部142d1与142d3之间和第四与第五翼部142d4与142d5之间，并且一对第二气体反应区域112b1和112b2可以分别设置在第三与第四翼部142d3与142d4之间和第二与第五翼部142d2与142d5之间。
第一气体分配部件144可以包括：一对第一气体分配模块144a1和144a2，用于向一对第一气体反应区域112a1和112a2分配第一气体；以及，一对第二气体分配模块144b1和144b2，用于向一对第二气体反应区域112b1和112b2分配第二气体。
构成一对的第一气体分配模块144a1和144a2中的每个可拆卸地设置在室盖130中，并且，构成一对的第一气体分配模块144a1和144a2中的每个与构成一对的第一气体反应区域112a1和112a2中的每个重叠。在与构成一对的第一气体反应区域112a1和112a2中的每个重叠的室盖130中，有一对第一安装部分(未示出)，一对第一气体分配模块144a1和144a2可拆卸地设置在其中。构成一对的第一气体分配模块144a1和144a2中的每个具有第一气体分配空间，所述第一气体分配空间被供应来自外部第一气体供应器(未示出)的第一气体，并且，构成一对的第一气体分配模块144a1和144a2中的每个向构成一对的第一气体反应区域112a1和112a2中的每个分配被供应到第一气体分配空间的第一气体。
构成一对的第二气体分配模块144b1和144b2中的每个可拆卸地设置在室盖130中，并且，构成一对的第二气体分配模块144b1和144b2中的每个与构成一对的第二气体反应区域112b1和112b2中的每个重叠。在与构成一对的第二气体反应区域112b1和112b2中的每个重叠的室盖130中，有一对第二安装部分(未示出)，一对第二气体分配模块144b1和144b2可拆卸地设置在其中。构成一对的第二气体分配模块144b1和144b2中的每个具有第二气体分配空间，所述第二气体分配空间被供应来自外部第二气体供应器(未示出)的第二气体，并且，构成一对的第二气体分配模块144b1和144b2中的每个向构成一对的第二气体反应区域112b1和112b2中的每个分配被供应到第二气体分配空间的第二气体。
第一气体分配部件144向根据基板支撑体120的旋转而移动的每个基板10依序分配第一和第二气体。随着每个基板10根据基板支撑体120的旋转而通过一对第一气体反应区域112a1和112a2、一对第二气体反应区域112b1和112b2及气体障壁，每个基板10依序被暴露于第一气体、净化气体、第二气体、净化气体、第一气体、净化气体、第二气体和净化气体，由此，薄膜根据原子层吸附反应沉积在每个基板10上。
在图8中，第一气体分配部件144包括一对第一气体分配模块144a1和144a2及一对第二气体分配模块144b1和144b2，但是不限于此结构。例如，第一气体分配部件144可以包括两个或多个第一和第二气体分配模块，所述两个或更多的第一和第二气体分配模块交替地设置并且通过利用由净化气体形成的三个或更多的气体障壁而在空间上分隔。
在图1至8中，第二气体分配部件146之一被提供来用于向第二反应空间114分配第三和第四气体，但是不限于该结构。在第二反应空间114中，可以以固定间隔设置两个或更多的第二气体分配部件146。而且，可以通过上文所述的净化气体来在第二反应空间114中形成气体障壁。在这种情况下，所述两个或更多的第二气体分配部件146可以通过另外设置的气体障壁在空间上彼此分隔。
图9图示了在图1中所示的第一气体分配模块的第一实施例。
联系图1参见图9，根据本发明的第一实施例的第一气体分配模块144a可以包括壳体210、气体供应孔220和气体分配图案构件230。
壳体210以具有下表面开放的气体分配空间212的壳状形成，由此，向下分配供应到气体分配空间212的第一气体(G1)。为此，壳体210可以包括板210a和侧壁210b。
板210a以平板状形成，并且与室盖130的上表面结合。
侧壁210b从板210a的下边缘突出预定高度，以便提供气体分配空间212，其中，侧壁210b被插入到上文所述的室盖130的第一安装部分135中。在这种情况下，侧壁210b的下表面可以位于与室盖130的高度相同的高度处，可以位于室盖130内，或者可以从室盖130的下表面突出。
气体分配空间212被侧壁210b围绕，其中，气体分配空间212与第一气体反应区域112a连通。气体分配空间212的长度大于放置在基板支撑体120上的基板10的长度。
垂直地穿透板210a的气体供应孔220与气体分配空间212连通。在这种情况下，多个气体供应孔220可以沿着板210a的长度方向以固定间隔设置。气体供应孔220通过气体供应管道(未示出)与外部第一气体供应器连接，由此，第一气体(G1)通过气体供应孔220从第一气体供应器供应到气体分配空间212。
气体分配图案构件230将供应到上述的气体分配空间212的第一气体(G1)向下分配到第一气体反应区域112a。在这种情况下，气体分配图案构件230可以与侧壁210b的下表面形成为一体以便覆盖气体分配空间212的下表面，或者可以形成为没有极性的绝缘材料的绝缘板(或喷头(shower head))，并且与侧壁210b的下表面结合，以便覆盖气体分配空间212的下表面。因此，气体分配空间212设置在板210a和气体分配图案构件230之间，并且，通过气体供应孔220供应到气体分配空间212的第一气体(G1)在气体分配空间212内弥散(diffused)和缓冲(buffered)，使得弥散和缓冲的第一气体(G1)通过气体分配图案构件230分配到第一气体反应区域112a。
气体分配图案构件230可以包括气体分配图案232，用于向基板10分配供应到气体分配空间212的第一气体(G1)。
气体分配图案232以固定间隔设置有多个孔(或狭缝)，以便穿透气体分配图案构件230，由此，供应到气体分配空间212的第一气体(G1)以预定压力分配。在这种情况下，每个孔中的直径和/或每个孔之间的间隔可以在使得能够向根据基板支撑体120的旋转而移动的基板10的整个区域均匀地分配气体的范围内确定。例如，每个孔中的直径可以从靠近基板支撑体120的中心的第一气体分配模块144a的内侧向靠近基板支撑体120的边缘的第一气体分配模块144a的外侧逐渐地增大。
同时，有可能省略气体分配图案构件230。在这种情况下，第一气体(G1)通过气体分配空间212分配到基板10上。
图10图示了在图1中所示的第一气体分配模块的第二实施例。
参见图10，根据本发明的第二实施例的第一气体分配模块144a可以包括壳体210、气体供应孔220、绝缘构件240和等离子体电极(plasma electrode)250。
首先，在图9中所示的第一气体分配模块的情况下，未被激活的第一气体(G1)被分配到基板10上。然而，需要激活第一气体(G1)，并且根据要在基板10上沉积的薄膜的种类来向基板10上分配激活的第一气体。因此，根据本发明的第二实施例的第一气体分配模块144a的特征在于第一气体分配模块144a设置有在图9中所示的气体分配模块的气体分配空间212中另外形成的等离子体电极250。
详细而言，与气体分配空间212连通的绝缘构件插入孔222形成在上文所述的壳体210的板210a中。壳体210与室盖130电连接，由此，上文所述的壳体210的侧壁210b连同等离子体电极250作为地电极(ground electrode)，即，具有用于形成等离子体的第一电势(potential)的第一电极。
绝缘构件240被插入到绝缘构件插入孔222中。与气体分配空间212连通的电极插入孔242形成在绝缘构件240中，并且，等离子体电极250被插入到电极插入孔242中。
被插入到气体分配空间212中的等离子体电极250可以设置为与侧壁210b平行或者可以被侧壁210b围绕。在这种情况下，等离子体电极250的下表面可以位于与侧壁210b的下表面相同的高度处，或者可以从侧壁210b的下表面突出或不突出。
等离子体电极250作为具有用于根据从等离子体电源260供应的等离子体电力形成等离子体的第二电势的第二电极。因此，根据等离子体电力，通过等离子体电极250和壳体210的侧壁210b之间的电势差在等离子体电极250和侧壁210b之间形成等离子体，由此，供应到气体分配空间212的第一气体(G1)被等离子体激活，并且然后被分配到第一气体反应区域112a。
为了防止基板10和/或沉积在基板10上的薄膜被等离子体损害，等离子体电极250和侧壁210b之间的间隔(或间隙)小于等离子体电极250和基板10之间的间隔。因此，取代在基板10和等离子体电极250之间形成等离子体，在等离子体电极250和侧壁210b之间形成等离子体，等离子体电极250和侧壁210b相对于基板10以预定间隔设置，并且平行设置，使得有可能防止基板10和/或薄膜被等离子体损害。
等离子体电力可以是高频(HF)电力或射频(RF)电力，例如，低频(LF)电力、中频(MF)电力、高频(HF)电力或甚高频(VHF)电力。LF电力可以具有3kHz～300kHz的频率范围，MF电力可以具有300kHz～3MHz的频率范围，HF电力可以具有3MHz～30MHz的频率范围，并且，VHF电力可以具有30MHz～300MHz的频率范围。阻抗匹配电路(未示出)可以与用于连接等离子体电极250和等离子体电源260的馈电电缆(feeder cable)连接。阻抗匹配电路匹配负载阻抗(load impedance)和从等离子体电源260向等离子体电极250供应的等离子体电力的电源阻抗(source impedance)。阻抗匹配电路可以包括至少两个由可变电容器和可变电感器中的至少一个形成的阻抗元件(未示出)。
图11图示了在图1中所示的第一气体分配模块的第三实施例。
参见图11，根据本发明的第三实施例的第一气体分配模块144a可以包括第一电极架310、第二电极架320和绝缘架330。
第一电极架310被插入到设置在室盖130中的第一安装部分135中，并且与基板支撑体120的第一气体反应区域112a重叠，由此，第一电极架310电接地，即，第一电极架310作为具有用于形成等离子体的第一电势的第一电极(GE)。第一电极架310以固定间隔设置有多个电极插入部分(EIP)。每个电极插入部分(EIP)在垂直方向(Z)上穿透第一电极架310。
第二电极架320与第一电极架310的上表面结合，其中，绝缘架330插入在第一电极架310和第二电极架320之间。第二电极架320作为具有第二电势的第二电极以便形成等离子体，并且第二电极架320分配第一气体(G1)。为此，第二电极架320可以包括架主体321、多个突出电极(PE)、气体供应流路323、多个气体分配流路325和多个气体分配孔327。
架主体321形成在具有预定厚度的平板中。架主体321与第一电极架310的上表面结合，其中，绝缘架330插入在架主体321和第一电极架310之间。架主体321通过电力电缆342与等离子体电源340电连接，由此，架主体321通过从等离子体电源340供应的等离子体电力具有与第一电极架310的第一电势不同的第二电势。
等离子体电源340通过电力电缆342向架主体321供应上文所述的等离子体电力。电力电缆342可以与上文所述的阻抗匹配电路(未示出)连接。
每个突出电极(PE)从架主体321的下表面向基板支撑体120突出，其中，在每个突出电极(PE)中的截面面积小于形成在第一电极架310中的电极插入部分(EIP)的截面面积，使得突出电极(PE)穿过绝缘架330插入到第一电极架310的电极插入部分(EIP)中。因此，相对于电极插入部分(EIP)的每个侧表面以预定间隔设置突出电极(PE)的每个侧表面，使得间隙空间(GS)设置在突出电极(PE)的每个侧表面和电极插入部分(EIP)的每个侧表面之间。
每个突出电极(PE)可以以圆柱形形状或多边形柱形成，其截面与电极插入部分(EIP)的平面形状相同，使得突出电极(PE)中的每个可以被电极插入部分(EIP)的每个侧表面围绕。为了防止或最小化在每个突出电极(PE)的拐角出现的电弧，侧表面的每个拐角可以以预定曲率凹陷或凸起地变圆。
多个突出电极(PE)可以作为用于形成等离子体的等离子体电极，即，通过经由架主体321从等离子体电源340供应的等离子体电力而具有第二电势的第二电极。
气体供应流路323形成在架主体321内，其中，气体供应流路323将从第一气体供应器供应的第一气体(G1)向多个气体分配流路325分叉。在这种情况下，第一气体(G1)可以包含用于形成等离子体的辅助气体。
气体供应流路323可以包括：至少一个气体供应孔323a，所述气体供应孔323a从架主体321的上表面以预定深度形成，并且通过气体供应管道(未示出)与第一气体供应器连接；气体分叉流路323b，所述气体分叉流路323b在第一水平方向(Y)上形成在架主体321中，并且与至少一个气体供应孔323a连通，其中，气体分叉流路323b使通过气体供应孔323a供应的第一气体(G1)分叉；以及，多个连通孔323c，所述多个连通孔323c用于将气体分叉流路323b与多个气体分配流路325连接。在这种情况下，气体分叉流路323b以直线形状形成，以在架主体321的侧表面中的第一水平方向(Y)的两个侧表面处暴露，并且，气体分叉流路323b的两端通过焊接被密封或通过密封帽(未示出)被密封。
每个气体分配流路325对应于被供应由气体供应流路323分叉的第一气体(G1)的架主体321的内部空间。多个气体分配流路325沿着与气体分叉流路323b垂直的第二水平方向(X)以固定间隔形成在架主体321内，并且与气体供应流路323，即，多个连通孔323c连通。在这种情况下，每个气体分配流路325b以直线形状形成，以在架主体321的侧表面中的第二水平方向(X)的两个侧表面处暴露，并且，每个气体分配流路325的两端通过焊接325a被密封或通过密封帽325a被密封。
气体分配孔327中的每个形成在架主体321的下表面中，并且，与和间隙空间(GS)重叠的气体分配流路325中的每个连通，由此，气体分配孔327中的每个向间隙空间(GS)分配从气体分配流路325中的每个供应的第一气体(G1)。即，气体分配孔327中的每个垂直地穿透架主体321的下表面及与间隙空间(GS)重叠的气体分配流路325中的每个，由此，气体分配流路325中的每个与间隙空间(GS)连通。
绝缘架330由诸如陶瓷材料的绝缘材料形成，并且绝缘架330设置在第一和第二电极架310和320之间，以将第一和第二电极架310和320彼此电绝缘。即，绝缘架330可拆卸地设置在第二电极架320的下表面中，以便覆盖除了多个突出电极(PE)和多个气体分配孔327之外的剩余区域。可以在绝缘架330中形成多个电极穿透部分332，其中，第二电极架320的突出电极(PE)中的每个可以被插入到电极穿透部分332中的每个中，并且然后穿透电极穿透部分332中的每个。在每个电极穿透部分332中的截面形状与在每个突出电极(PE)中的截面形状相同。
第一电极架310的下表面和基板10的上表面之间的第一距离(D1)可以与突出电极(PE)的下表面和基板10的上表面之间的第二距离(D2)相同或不同。
根据本发明的一个实施例，第一距离(D1)可以与第二距离(D2)相同。在这种情况下，突出电极(PE)的下表面位于与第一电极架310的下表面相同的水平线处。
根据本发明的另一个实施例，第一距离(D1)可以与第二距离(D2)不同。在这种情况下，突出电极(PE)的长度长于绝缘架330和第一电极架310的总厚度，使得突出电极(PE)在基板10的上表面的方向上从第一电极架310的下表面突出，或者，突出电极(PE)的长度短于绝缘架330和第一电极架310的总厚度，使得突出电极(PE)不在基板10的上表面的方向上从第一电极架310的下表面突出。
上文所述的第一电极架310、绝缘架330和第二电极架320可以形成为一个模块，并且可拆卸地与室盖130的第一安装部分135结合。
根据本发明的第三实施例的第一气体分配模块144a通过利用根据在第一电极架310和多个突出电极(PE)之间的电势差的电场(E场)在间隙空间(GS)内或在间隙空间(GS)下从分配到间隙空间(GS)的第一气体(G1)形成等离子体，并且然后向第一气体反应区域112a分配由等离子体激活的第一气体(G1)。在这种情况下，可以根据突出电极(PE)的突出长度来在间隙空间(GS)内或间隙空间(GS)下形成等离子体。
图12至15是图示了在图11中所示的第一气体分配模块的后视图，其图示了在图11中所示的突出电极和电极插入部分的各种形状。因此，下文将仅详细描述突出电极和电极插入部分的各种形状。
首先，如图12中所示，第一气体分配模块144a可以包括一个电极插入部分(EIP)和一个突出电极(PE)。
根据本发明的一个修改实施例的电极插入部分(EIP)以平面上的矩形形状形成。根据本发明的一个修改实施例的突出电极(PE)以矩形柱形成，所述矩形柱相对于电极插入部分(EIP)的侧表面以预定间隔设置并且还被电极插入部分(EIP)的侧表面围绕。上文所述的间隙空间(GS)设置在电极插入部分(EIP)的侧表面和突出电极(PE)之间，并且，第一气体从第二电极架320的多个气体分配孔327分配到间隙空间(GS)。
然后，如图13中所示，第一气体分配模块144a可以包括多个电极插入部分(EIP)和多个突出电极(PE)。
根据本发明的另一个修改实施例的电极插入部分(EIP)以平面上的圆形形状形成，并且可以以网格结构(lattice configuration)设置。根据本发明的另一个修改实施例的突出电极(PE)以圆柱形成，所述圆柱相对于电极插入部分(EIP)的侧表面以预定间隔设置，并且还被电极插入部分(EIP)的侧表面围绕。上文所述的间隙空间(GS)设置在电极插入部分(EIP)的侧表面和突出电极(PE)之间，并且，第一气体从第二电极架320的多个气体分配孔327分配到间隙空间(GS)。
如图14中所示，根据本发明的另一个修改实施例的电极插入部分(EIP)可以以平面上的正方形形状(或矩形形状)或者以每个拐角为圆弧形的正方形形状(或矩形形状)形成，并且可以以网格结构设置。如图15中所示，根据本发明的另一个实施例的电极插入部分(EIP)可以以平面上的内角大于90°的多边形形状形成，并且可以以蜂巢形状设置。
如图14或15中所示，根据本发明的另一个修改实施例的突出电极(PE)可以以相对于电极插入部分(EIP)的侧表面以预定间隔设置并且还被电极插入部分(EIP)的侧表面围绕的柱状形成，但是不限于该形状。根据本发明的另一个修改实施例的突出电极(PE)可以以与电极插入部分(EIP)的形状相同的柱状形成，或者可以以具有内角大于90°的多边形截面的柱状形成。
图16至18是图示了在图3至5中所示的第一气体分配模块的后视图，其图示了在图3至5中所示的突出电极和电极插入部分的各种形状。因此，下文将仅详细描述突出电极和电极插入部分的各种形状。
首先，在图3至5中所示的第一气体分配模块144a可以具有与在图9至11的任何一个中所示的结构相同的结构，并且壳体210可以具有平面上的梯形形状。
如果根据本发明的另一个修改实施例的第一气体分配模块144a具有与在图11中所示的结构相同的结构，则第一气体分配模块144a可以包括一个电极插入部分(EIP)和一个突出电极(PE)，如图16中所示。
电极插入部分(EIP)可以具有平面上的梯形形状。
突出电极(PE)以相对于电极插入部分(EIP)的侧表面以预定间隔设置并且还被电极插入部分(EIP)的侧表面围绕的矩形柱形成。在图16中，一个突出电极(PE)被插入到电极插入部分(EIP)中并且位于电极插入部分(EIP)中，但是不限于该结构。例如，以固定间隔平行设置的多个突出电极(PE)可以被插入到电极插入部分(EIP)中。
上文所述的间隙空间(GS)设置在电极插入部分(EIP)的侧表面和突出电极(PE)之间，并且，第一气体从第二电极架320的多个气体分配孔327分配到间隙空间(GS)。在这种情况下，以下述方式来设置所述多个气体分配孔327：多个气体分配孔的数量从第一气体分配模块144a的一侧向另一侧逐渐地增加。而且，气体分配量从第一气体分配模块144a的一侧向另一侧逐渐地增加。
如图17中所示，一个突出电极(PE)以具有梯形平面形状的柱型形成，由此，突出电极(PE)被梯形的电极插入部分(EIP)的内侧表面围绕。在这种情况下，一个突出电极(PE)的侧表面相对于电极插入部分(EIP)的内侧表面以预定间隔设置，由此，具有预定间隔的间隙空间(GS)设置在一个突出电极(PE)的侧表面和电极插入部分(EIP)的内侧表面之间。
同时，在图16和17中所示的突出电极(PE)的下表面可以从靠近基板支撑体120中心的第一电极架310的内侧向第一电极架310的外侧逐渐倾斜。例如，靠近第一电极架310的内侧的突出电极(PE)的下表面的一侧位于与第一电极架310的下表面相同的线处，并且，靠近第一电极架310的外侧的突出电极(PE)的下表面的另一侧位于第一电极架310内，由此，突出电极(PE)的下表面相对于第一电极架310的下表面以预定角度倾斜。
如果根据本发明的另一个修改实施例的第一气体分配模块144a具有与在图11中所示的结构相同的结构，则第一气体分配模块144a可以包括多个电极插入部分(EIP)和多个突出电极(PE)，如图18中所示。
电极插入部分(EIP)以平面上的圆形形状形成，并且以平面上的梯形形状布置。突出电极(PE)以圆柱形成，该圆柱相对于电极插入部分(EIP)的侧表面以预定间隔设置，并且还被电极插入部分(EIP)的侧表面围绕。上文所述的间隙空间(GS)设置在电极插入部分(EIP)的侧表面和突出电极(PE)之间，并且第一气体从第二电极架320的多个气体分配孔327分配到间隙空间(GS)。
在图18中所示的电极插入部分(EIP)不限于平面上的圆形形状。如图14和15中所示，电极插入部分(EIP)可以以多边形截面形成，该多边形截面的内角大于90°。另外，突出电极(PE)不限于被电极插入部分(EIP)围绕的圆柱。例如，突出电极(PE)可以以与电极插入部分(EIP)的形状相同的柱状形成，或者可以以具有内角大于90°的多边形截面的柱状形成。
同时，在图1中所示的第二气体分配模块144b在结构上与参考图9至18描述的上述第一气体分配模块144a相同，除了从外部第二气体供应器供应的第二气体被分配到第一反应空间的第二气体反应区域，由此，将省略对于第二气体分配模块144b的详细说明。
图19图示了在图1中所示的第二气体分配部件的第一实施例。
联系图1参见图19，根据本发明的第一实施例的第二气体分配部件146可以包括：具有板410a和侧壁410b的壳体410；分隔构件415，用于将壳体410的内部在空间上分隔为第三和第四气体分配空间412a和412b；至少一个第三气体供应孔420a，用于向第三气体分配空间412a供应第三气体(G3)，其中，第三气体供应孔420a形成在板410a的一侧；至少一个第四气体供应孔420b，用于向第四气体分配空间412b供应第四气体(G4)，其中，第四气体供应孔420b形成在板410a的另一侧；以及，气体分配图案构件430，其与壳体410的下表面组合，以便覆盖第三和第四气体分配空间412a和412b中的每个的下表面，其中，气体分配图案构件430通过气体分配图案432来分配气体。
在具有上面的结构的第二气体分配部件146的情况下，壳体410的内空间在空间上被分隔为第三和第四气体分配空间412a和412b，并且向第三气体分配空间412a和第四气体分配空间412b分别供应不同种类的气体(G3，G4)。除此之外，图19的第二气体分配部件146在结构上与在图9中所示的第一或第二气体分配模块144a或144b相同，由此，将省略对于第二气体分配部件146的详细说明。
第二气体分配部件146通过第三气体分配空间412a向上文所述的第二反应空间114分配第三气体(G3)，并且同时通过第四气体分配空间412b向上文所述的第二反应空间114分配第四气体(G4)。随着每个基板10经由上文所述的基板支撑体120的旋转而通过第二反应空间114，通过第三和第四气体的化学气相反应来在基板10上沉积薄膜，或者，通过第三和第四气体的化学气相反应来在基板10上掺入掺杂剂。
图20图示了在图1中所示的第二气体分配部件的第二实施例，其示出了在图19的第三气体分配空间412a中另外设置的等离子体电极450。以下，将仅详细描述不同的结构如下。
首先，在图19中所示的第二气体分配部件146的情况下，第三气体(G3)未被激活，并且然后被分配在基板上。然而，需要激活第三气体(G3)，并且根据要在基板上沉积的薄膜的种类向基板上分配激活的第三气体。因此，根据本发明的第二实施例的第二气体分配部件146激活第三气体(G3)，并且然后向基板上分配所激活的第三气体。
根据本发明的第二实施例的第二气体分配部件146可以进一步包括插入到第三气体分配空间412中并且设置在第三气体分配空间412a中的等离子体电极450。在这种情况下，与第三气体分配空间412a连通的绝缘构件插入孔410c形成在上文所述的壳体410的板410a中，并且，绝缘构件440插入到绝缘构件插入孔410c中。另外，与第三气体分配空间412a连通的电极插入孔442形成在绝缘构件440中，并且，等离子体电极450插入到电极插入孔442中。
等离子体电极450插入到第三气体分配空间412a中，并且与侧壁410b及分隔构件415平行设置或被侧壁410b及分隔构件415围绕。在这种情况下，等离子体电极450的下表面可以位于与侧壁410b的高度相同的高度处，或者可以从侧壁410b的下表面突出或不突出。
等离子体电极450根据从等离子体电源460供应的等离子体电力从供应到第三气体分配空间412a的第三气体(G3)形成等离子体。在这种情况下，根据等离子体电力通过在等离子体电极450、侧壁410b和分隔构件415之间的电场来形成等离子体。因此，供应到第三气体分配空间412a的第三气体(G3)被等离子体激活，并且然后激活的第三气体(G3)被分配到第二反应空间114。
等离子体电极450和侧壁410b之间的间隔(间隙)小于等离子体电极450和基板之间的间隔。取代在基板和等离子体电极450之间形成等离子体，在平行设置的等离子体电极450、侧壁410b和分隔构件415之间形成等离子体，使得有可能防止基板和/或薄膜被等离子体损害。
在图20中，等离子体电极450设置在第三气体分配空间412a中，但是不限于此结构。等离子体电极450也设置在第四气体分配空间412b中，由此在第四气体分配空间412b中形成等离子体。在这种情况下，供应到第四气体分配空间412b的第四气体(G4)被等离子体激活，并且然后激活的第四气体(G4)被分配到第二反应空间114。
同时，根据本发明的第三实施例的第二气体分配部件146可以在结构上与在图11中所示的第一和第二气体分配模块144a和144b相同。在这种情况下，第三和第四气体(G3，G4)的混和气体被供应到上文所述的第二电极架320的气体供应流路323，并且，该混和气体通过多个气体分配流路325和多个气体分配孔327被分配到间隙空间(GS)，由此，该混和气体根据在第一电极架310和突出电极(PE)之间的电势差被在间隙空间(GS)中出现的等离子体激活，并且然后被分配到第二反应空间114。
在根据本发明的基板处理设备中，可以通过使用净化气体将处理室的处理空间分隔为第一和第二反应空间，并且，可以通过不同的沉积反应在第一和第二反应空间中的每个中沉积单层或多层薄膜，由此改善在基板上沉积的薄膜的均匀度，并且也容易调整生产率。特别地，根据本发明的基板处理设备使得能够调整在第一反应空间中的原子层吸附反应的比率和在第二反应空间中的化学气相反应的比率，使得有可能促进改善薄膜的质量并且调整生产率。
此外，根据本发明的基板处理设备使得能够通过第一反应空间中的原子层吸附反应和第二反应空间中的化学气相反应的任何一个工艺来沉积薄膜，并且也通过其余的反应来将薄膜掺入掺杂剂，由此执行用于在一个处理室中处理基板的各种工艺。
对于本领域内的技术人员是显然的，在不偏离本发明的精神或范围的情况下，能够在本发明中作出各种修改和变化。因此，本发明意欲涵盖本发明的修改和变化，只要它们在所附的权利要求及其等同内容的范围内。

Claims (10)

1.一种基板处理设备，包括：
处理室，所述处理室用于提供处理空间；
基板支撑体，所述基板支撑体可旋转地设置在所述处理空间中，用于支撑至少一个基板；
面对所述基板支撑体的室盖，所述室盖用于覆盖所述处理室的上侧；以及
气体分配部分，所述气体分配部分可拆卸地设置在所述室盖中，用于在空间上分隔所述处理空间，
其中，所述气体分配部分包括空间分隔部件，所述空间分隔部件插入到所述室盖中，
其中，所述空间分隔部件包括中心部分和第一翼部、第二翼部、第三翼部，
其中，所述中心部分与所述基板支撑体的中心重叠，
其中，所述第一翼部和所述第二翼部分别形成在所述中心部分的两侧，
其中，所述第三翼部位于所述第一翼部和所述第二翼部之间，
其中，所述室盖包括中心安装部分以及第一翼部安装部分至第三翼部安装部分，
其中，所述中心部分被插入到形成在所述室盖的中心的所述中心安装部分中，所述第一翼部和第二翼部分别被插入到形成在所述室盖的所述中心的两侧的所述第一翼部安装部分和所述第二翼部安装部分中，并且所述第三翼部被插入到形成在被定位在所述第一翼部和第二翼部之间的所述室盖中的所述第三翼部安装部分中，
其中，所述空间分隔部件通过向所述处理空间向下分配净化气体而在所述基板支撑体和所述室盖之间形成多个气体障壁，
其中，所述处理空间通过所述气体障壁在空间上分隔为第一反应空间和第二反应空间，
其中，所述第一反应空间通过所述气体障壁在空间上分隔为第一气体反应区域和第二气体反应区域，
其中，所述气体分配部分包括第一气体分配部件和第二气体分配部件，
其中，所述第一气体分配部件将原子层吸附反应的处理气体分配到所述第一反应空间，所述第一气体分配部件设置在所述室盖中，并且
其中，所述第二气体分配部件将化学气相反应的处理气体分配到所述第二反应空间，所述第二气体分配部件设置在所述室盖中。
2.根据权利要求1所述的基板处理设备，其中，所述中心部分设置有多个孔或狭缝，所述多个孔或狭缝用于从外部净化气体供应器向所述基板支撑体的中心向下分配净化气体。
3.根据权利要求1所述的基板处理设备，其中，所述第一翼部和所述第二翼部中的每一个设置有多个孔或狭缝，所述多个孔或狭缝用于从外部净化气体供应器向所述基板支撑体的中心的两侧的每一侧向下分配净化气体，并且由通过使用所述中心部分与所述第一翼部和所述第二翼部分配的净化气体形成的气体障壁使得所述处理空间在空间上分隔为第一反应空间和第二反应空间。
4.根据权利要求3所述的基板处理设备，其中，所述第三翼部与所述第一反应空间重叠。
5.根据权利要求3所述的基板处理设备，其中，所述第三翼部设置有多个孔或狭缝，所述多个孔或狭缝用于从外部净化气体供应器向在所述第一翼部和所述第二翼部之间的所述第一反应空间向下分配净化气体，以将所述第一反应空间在空间上分隔为第一气体反应区域和第二气体反应区域。
6.根据权利要求5所述的基板处理设备，
其中，所述基板支撑体使所述基板旋转，所述基板依序通过所述第一气体反应区域、由从所述第三翼部分配的净化气体形成的气体障壁和所述第二气体反应区域，从而通过所述原子层吸附反应将薄膜沉积在所述基板上。
7.根据权利要求5所述的基板处理设备，
其中，所述第一气体分配部件包括第一气体分配模块和第二气体分配模块，
其中，所述第一气体分配模块与所述第一气体反应区域重叠，
其中，所述第二气体分配模块与所述第二气体反应区域重叠。
8.根据权利要求3所述的基板处理设备，
其中，所述空间分隔部件包括第四翼部和第五翼部，
其中，所述第四翼部位于所述第三翼部和所述第五翼部之间，
其中，所述第五翼部位于所述第四翼部和所述第二翼部之间。
9.根据权利要求8所述的基板处理设备，
其中，所述第三翼部至第五翼部与所述第一反应空间重叠并且向在所述第一翼部和所述第二翼部之间的所述第一反应空间向下分配净化气体，以将所述第一反应空间在空间上分隔为一对第一气体反应区域和一对第二气体反应区域。
10.根据权利要求9所述的基板处理设备，
其中，所述第一气体分配部件包括：一对第一气体分配模块，用于向一对第一气体反应区域分配第一气体；以及一对第二气体分配模块，用于向一对第二气体反应区域分配第二气体，
其中，所述基板支撑体使所述基板旋转，所述基板依序暴露于所述第一气体、所述净化气体、所述第二气体、所述净化气体、所述第一气体、所述净化气体和所述第二气体，从而通过所述原子层吸附反应将薄膜沉积在所述基板上。
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