TW201727711A - 基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

一種基板處理裝置，分配有一源氣體和一反應氣體，基板處理裝置包含：一第一排放管，排出包含反應氣體和多於反應氣體的源氣體的一第一排放氣體，一第二排放管，排出包含源氣體和多於源氣體的反應氣體的一第二排放氣體，一捕獲裝置，安裝在第一排放管中，以及一第三排放管，連接到一排放泵以排出通過捕獲裝置的第一排放氣體和通過第二排放管的第二排放氣體，其中捕獲裝置捕獲流入第一排放管中的源氣體。

Description

基板處理裝置
本發明係提供一種用於在基板上沉積薄膜的基板處理裝置。
通常，一薄膜層、一薄膜電路圖案、或一光學圖案應該在用於製造太陽能電池、半導體器件、平板顯示裝置等的一基板表面上形成。為此，執行一半導體製造過程，並且半導體製造過程的實例包含：在一基板上沉積包含特定材料之薄膜的一薄膜沉積製程；透過使用一感光材料選擇性地曝光薄膜的一部分的一光製程（photo process）；去除對應於選擇性曝光部分的薄膜，以形成一圖案的蝕刻製程等。
半導體製造過程在根據對一相應處理最佳環境而設計的一基板處理裝置內執行，並且最近，用於基於電漿執行一沉積或蝕刻製程的基板處理裝置大量使用。
基於電漿的基板處理裝置的實例包含透過使用電漿形成一薄膜的電漿增強化學氣相沉積（PECVD）裝置，用於蝕刻和圖案化薄膜的電漿蝕刻裝置等。
圖1係為習知技術的一基板處理裝置的示意性側面剖視圖。
請參考圖1，習知技術的基板處理裝置包含一處理室10、一電漿電極20、一基座30、以及一氣體分配裝置40。
處理室10提供用於基板處理製程的一處理空間。在這種情況下，處理室10的兩個地板表面與用於排空處理空間的一泵送端口12相連通。
電漿電極20安裝於處理室10上以密封處理空間。
電漿電極20的一側通過一匹配件22電連接到一射頻（RF）電源24。在這種情況下，射頻（RF）電源24產生射頻（RF）功率並將射頻（RF）功率提供給電漿電極20。
此外，電漿電極20的一中心部分與一氣體供給管26連通，其中氣體供給管26供給用於基板處理製程的一源氣體和一反應氣體。
匹配件22連接於電漿電極20和射頻（RF）電源24之間，並且使得一源阻抗與從射頻（RF）電源24提供給電漿電極20的射頻（RF）功率的一負載阻抗匹配。
基座30安裝在處理室10中，並且支撐從外部裝載的複數個基板W。基座30是與電漿電極20相對的一相對電極，並且通過一升降軸32電接地，升降軸32用以升高和降低基座30。
用於加熱受支撐基板W的一基板加熱裝置（圖未示）內置在基座30中，並且基板加熱裝置加熱基座30，以加熱由基座30支撐的基板W的一底部。
升降軸32透過一升降裝置（圖未示）在一上下方向上升高和降低。此時，升降軸32由密封升降軸32和處理室10之地板表面的波紋管34包圍。
氣體分配裝置40安裝在電漿電極20的下方，以與基座30相對。在這種情況下，一氣體擴散空間42設置在氣體分配裝置40和電漿電極20之間，其中氣體擴散空間42中擴散有從通過電漿電極20的氣體供給管26供給的源氣體和反應氣體。氣體分配裝置40通過與氣體擴散空間42連通的複數個氣體分配孔44，將源氣體和反應氣體均勻地分配到處理空間的整個部分中。
習知技術的基板處理裝置將基板W裝載到基座30上，加熱裝載到基座30上的基板W，將源氣體和反應氣體分配到處理室10的處理空間，並且將射頻（RF）功率提供給電漿電極20以產生電漿，從而在基板W上形成一定的薄膜。另外，在薄膜沉積製程中分佈到處理空間的源氣體和反應氣體流動到基座30的一邊緣，並通過設置在處理室10的兩個地板表面中的每一個中的一泵送端口12排出到處理室10的外部。
習知技術的基板處理裝置具有以下問題。
首先，由於習知技術的基板處理裝置通過一化學氣相沉積（CVD）製程在基板W上形成一特定薄膜，其中源氣體和反應氣體在處理空間中彼此混合併沉積在基板上，因此薄膜的特性是不均勻的，並且薄膜的質量難以控制。
第二，在習知技術的基板處理裝置中，在薄膜沉積製程中使用的源氣體和反應氣體混合地通過泵送端口12排出到外部。因此，在習知技術的基板處理裝置中，在混合有源氣體和反應氣體的混合氣體排出的過程中，具有微粒狀態的顆粒排出，由於此原因，所產生的顆粒作為妨礙一排放氣體平穩排出的因素，導致排氣效率的降低。此外，在習知技術的基板處理裝置中，由於排氣效率的降低，排氣所花費的時間增加，因此，延遲了薄膜沉積處理的處理時間。
＜技術問題＞
因此，本發明是鑑於上述問題而完成的，目的在於提供一種基板處理裝置，其中在一處理空間中混合源氣體和反應氣體，以控制薄膜的特徵不均勻性和薄膜的質量。
本發明提供一種基板處理裝置，其中，通過混合排出源氣體和反應氣體，從而防止排氣效率由於顆粒的產生而降低，並且防止處理時間在薄膜中沉積製程中延遲。
＜技術方案＞
為了完成上述目的，根據本發明的一種基板處理裝置，分配有一源氣體和一反應氣體，這種基板處理裝置包含：一第一排放管，排出包含反應氣體和多於反應氣體的源氣體的一第一排放氣體；一第二排放管，排出包含源氣體和多於源氣體的反應氣體的一第二排放氣體；一捕獲裝置，安裝在第一排放管中；以及一第三排放管，連接到一排放泵以排出通過捕獲裝置的第一排放氣體和通過第二排放管的第二排放氣體，其中捕獲裝置捕獲流入第一排放管中的源氣體。
根據本發明的一種基板處理裝置，其中分配有一源氣體的一處理室的一面積與分配有一反應氣體的處理室的一面積不相同，或者源氣體和反應氣體以時間差分佈，這種基板處理裝置包含：一第一排放管，從處理室排出源氣體；一第二排放管，與第一排放管間隔開，以從處理室排放反應氣體；一第一收集單元，收集包含流入至第一排放管中的源氣體的一氣體，以使用電漿處理收集的氣體；以及一第二收集單元，收集包含流入至第二排放管中的一排放氣體和通過第一收集單元的氣體的一氣體。
根據本發明的一種基板處理裝置，其中分配有一源氣體的一處理室的一面積與分配有一反應氣體的處理室的一面積不相同，或者源氣體和反應氣體以時間差分佈，這種基板處理裝置包含：一第一排放管，從處理室排出源氣體；一第二排放管，與第一排放管間隔開，以從處理室排放反應氣體；一第一收集單元，收集包含流入至第一排放管中的源氣體的一氣體，以使用電漿處理收集的氣體；以及一第二收集單元，收集包含流入至第二排放管中的一排放氣體和通過第一收集單元已經由電漿激活的一排放氣體的一混合氣體。
根據本發明的一種基板處理裝置，其中分配有一源氣體的一處理室的一面積與分配有一反應氣體的處理室的一面積不相同，或者源氣體和反應氣體以時間差分佈，這種基板處理裝置包含：一第一排放管，連接到處理室；一第二排放管，連接到第一排放管並與第一排放管間隔開；一電漿發生器，設置在第一排放管中；以及具有非電漿方式的一第二收集單元，其中通過電漿發生器的一第一排放氣體和通過第二排放管的一第二排放氣體混合並流入至第二收集單元中。
根據本發明的一種基板處理裝置，其中分配有一源氣體的一處理室的一面積與分配有一反應氣體的處理室的一面積不相同，或者源氣體和反應氣體以時間差分佈，這種基板處理裝置包含：一第一排放管，連接到處理室；一第二排放管，連接到第一排放管並與第一排放管間隔開；以及具有非電漿方式的一第二收集單元，其中在第一排放管中電漿激活的一第一排放氣體和通過第二排放管的一第二排放氣體混合并流入至第二收集單元中。
＜有益效果＞
根據本發明，可獲得以下效果。
本發明實現為降低源氣體和反應氣體在分佈途中混合的程度，從而提高一薄膜的質量特性的均勻性並且提高薄膜的質量的可控性。
由於本發明實現為降低源氣體和反應氣體在排出途中混合的程度，因此可透過防止源氣體產生顆粒來提高排氣效率，此外，從而有助於縮短薄膜沉積製程的處理時間。
＜發明模式＞
以下，將參考附圖詳細描述根據本發明一基板處理設備的一實施例。
第一實施例
請參考圖2至圖4，根據本發明第一實施例的基板處理裝置可包含一氣體處理單元200，用於處理在基板處理單元100中出現的排放氣體。在描述氣體處理單元200之前，下面將參照附圖詳細描述基板處理單元100。
基板處理單元100執行用於在基板W上沉積薄膜的一薄膜沉積製程。舉例而言，根據本發明的基板處理裝置可應用於一電漿增強化學氣相沉積（PECVD）裝置，用於透過使用電漿形成一薄膜。
基板處理單元100透過使用電漿激活一源氣體和一反應氣體，並且將激活的源氣體和反應氣體分配到基板W，從而在基板W執行一薄膜沉積處理。基板處理單元100將源氣體和反應氣體分別供給到在空間上彼此分離的一源氣體分配區域120a和一反應氣體分配區域120b，從而在基板W上執行薄膜沉積處理。因此，根據本發明第一實施例的基板處理裝置防止源氣體和反應氣體在分佈中間相互混合，從而提高一薄膜的質量特性的均勻性並提高薄膜質量的可控性。基板處理單元100將源氣體分配到源氣體分配區域120a，並將反應氣體分配到反應氣體分配區域120b。
基板處理單元100可包含一處理室110、一基板支撐部120、一處理室蓋130、一源氣體分配單元140、一反應氣體分配單元150、以及一沖洗氣體分配單元160。
處理室110提供用於一基板處理製程（例如，薄膜沉積製程）的一處理空間。為此，處理室110包含一地板表面和垂直於地板表面設置以限定處理空間的一處理室側壁。
一地板框架112可安裝在處理室110的地板表面上。地板框架112包含引導基板支撐部120之旋轉的一導軌（圖未示），以及一第一排氣口114和一第二排氣口114'，用於將存在於處理空間中的一排放氣體泵送到外部。
第一排氣口114和第二排氣口114'可以一定間隔安裝在一泵送管（圖未示）中，泵送管在地板框架112中以圓帶狀形式鄰近處理室側壁設置，並且可與處理空間連通。
基板支撐部120安裝在處理室110的內部地板表面，即地板框架112上，並且支撐通過一基板入口從一外部基板裝載裝置（圖未示）裝載到處理空間中的至少一個基板W。
複數個基板W定位區域（圖未示）可設置在基板支撐部120的一頂部上。
基板支撐部120可固定到或可移動地安裝在地板框架112中。在這種情況下，如果基板支撐部120可移動地安裝在地板框架112中，則基板支撐部120可在相對於地板框架112的一中心部分的一特定方向（例如，逆時針）上移動（即，旋轉）。
處理室蓋130安裝在處理室110的一頂部中，以密封處理空間。此外，處理室蓋130可拆卸地支撐源氣體分配單元140、反應氣體分配單元150、以及沖洗氣體分配單元160中的每一個。為此，處理室蓋130包含一蓋框架131和第一至第三模塊安裝部133、135、以及137。
蓋框架131設置成一圓板形狀並覆蓋處理室110的頂部，從而密封由處理室110提供的處理空間。
第一模塊安裝部133設置在蓋框架131的一側上並且可拆卸地支撐源氣體分配單元140。為此，第一模塊安裝部133包含複數個第一模塊安裝孔133a，這些第一模塊安裝孔133a在蓋框架131的相對於蓋框架131之中心點的一側上以一定間隔徑向設置。每一第一模塊安裝孔133a具有一平面矩形形狀並且穿過蓋框架131。
第二模塊安裝部135設置在蓋框架131的另一側上，並且可拆卸地支撐反應氣體分配單元150。為此，第二模塊安裝部135包含複數個第二模塊安裝孔135a，這些第二模塊安裝孔135a在蓋框架131的相對於蓋框架131之中心點的另一側上以一定間隔徑向設置。每一第二模塊安裝孔135a具有以平面矩形形狀並且穿過蓋框架131。
上述這些第一模塊安裝孔133a和這些第二模塊安裝孔135a可設置在蓋框架131中，從而彼此對稱，並且其間設置有第三模塊安裝部137。
第三模塊安裝部137設置在第一模塊安裝部133和第二模塊安裝部135之間，並設置在蓋框架131的一中心部，用以可拆卸地支撐沖洗氣體分配單元160。為此，第三模塊安裝部137包含一第三模塊安裝孔137a，第三模塊安裝孔137a以矩形形狀設置在蓋框架131的中心部分中。
第三模塊安裝孔137a跨過第一和第二模塊安裝部133和135之間的空間，穿過蓋框架131的中心部分，因此設置為一平面矩形形狀。
在下文中，將根據處理室蓋130包含三個第一模塊安裝孔133a和三個第二模塊安裝孔135a的假設，來描述根據本發明第一實施例的基板處理裝置。
源氣體分配單元140可拆卸地安裝在處理室蓋130的第一模塊安裝部133中，並且將一源氣體分配到由基板支撐部120順次移動的基板W。也就是說，源氣體分配單元140將源氣體局部地向下分配到在處理室蓋130和基板支撐部120之間的空間中定義的每個源氣體分配區域120a，從而根據基板支撐部120的驅動，將源氣體分配到穿過複數個源氣體分配區域120a中每一個的底部的基板W。為此，源氣體分配單元140可包含第一至第三源氣體分配模塊140a至140c，第一至第三源氣體分配模塊140至140ac可拆卸地分別安裝在複數個第一模塊安裝孔133a上，並且向下分佈源氣體。
第一至第三源氣體分配模塊140a至140c中每一個可包含一氣體分配框架、複數個氣體供給孔、以及一密封件。
氣體分配框架設置成具有一底部開口的盒狀，並且可拆卸地插入至第一模塊安裝孔133a中。氣體分配框架包含一接地板和一接地側壁，接地板靠近第一模塊安裝孔133a透過一螺栓可拆卸地安裝在蓋框架131上，並且接地側壁從接地板的底部邊緣垂直地突出以提供一氣體分配空間，並插入至第一模塊安裝孔133a中。氣體分配框架通過處理室蓋130的蓋框架131電接地。
氣體分配框架的一底部，即接地側壁的一底部設置在與處理室蓋130的底部相同的線上，並且與由基板支撐部120支撐的基板W的頂部間隔開一定距離。
複數個氣體供給孔設置為穿過氣體分配框架的，即接地板的一頂部，並與設置在氣體分配框架中的一氣體分配空間連通。這些氣體供給孔將從一外部氣體供給裝置（圖未示）供給的源氣體供給到氣體分配空間，從而使得源氣體通過氣體分配空間向下分配到源氣體分配區域120a。從源氣體分配單元140向下分配到源氣體分配區域120a的源氣體，在從基板支撐部120的一中心部分到設置在基板支撐部120之一側的第一排氣口114的方向上流動。
源氣體包含待沉積在基板W上的一薄膜的主要材料，並且可包含例如矽（Si）、鈦族元素（鈦（Ti）、鋯（Zr）、鉿（Hf）等）、鋁（Al ）等的一氣體。舉例而言，含矽（Si）的源氣體可以是矽烷（SiH4 ）、乙矽烷（Si2 H6 ）、丙矽烷（Si3 H8 ）、TEOS（tetraethylorthosilicate）、二氯矽烷（DCS）、六氯矽烷（HCD）、TriDMAS（tri-dimethylaminosilane）、TSA（trisilylamine）與/或類似物。源氣體可根據待沉積於基板W上的薄膜的沉積特性，可進一步包含一非反應氣體，例如氮氣（N2 ）、氬氣（Ar）、氙氣（Ze）、氦氣（He）等。
反應氣體分配單元150可拆卸地安裝在處理室蓋130的第二模塊安裝部135中，並且將一反應氣體分配到由基板支撐部120順次移動的基板W。也就是說，反應氣體分配單元150將反應氣體局部且向下地分佈到複數個反應氣體分配區域120b中的每一個，其中這些個反應氣體分配區域120b與源氣體分配區域120a在空間上分離並且限定在處理室蓋130和基板支撐部120之間的一空間中。由此將反應氣體分佈到根據基板支撐部120的驅動而通過複數個反應氣體分配區域120b之底部的基板W。為此，反應氣體分配單元150可包含第一至第三反應氣體分配模塊150a至150c，它們分別可拆卸地安裝在複數個第二模塊安裝孔135a上，並向下分佈反應氣體。
除了第一至第三反應氣體分配模塊150a、150b、以及150c中的每一個可拆卸地安裝在處理室蓋130的第二模塊安裝孔135a上並向下分佈從外部氣體供應裝置（圖未示）供給到反應物氣體分配區域120b的反應氣體之外，第一至第三反應氣體分配模塊150a、150b、以及150c中的每一個設置為與第一至第三源氣體分配模塊140a、140b、以及140c中的每一個相同。因此，關於源氣體分配模塊140a、140b、以及140c的描述應用於第一至第三反應氣體分配模塊150a、150b、以及150c中每一個的元件。
從反應氣體分配單元150向下分佈至反應氣體分配區域120b的反應氣體在從基板支撐部120之中心部朝向設置在基板支撐部120之側面上的第二排氣口114'的方向上流動。
反應氣體為包含待沉積在基板W上並形成一最終薄膜的一些薄膜材料的氣體，並且可包含氫氣（H2 ）、氮氣（N2 ）、氧氣（O2 ）、二氧化氮（NO2 ）、氨（NH3 ）、水（H2 O）、臭氧（O3 ）等。根據待沉積在基板W上的薄膜的沉積特性，反應氣體可進一步包含一非反應氣體，例如氮氣（N2 ）、氬氣（Ar）、氙氣（Ze）、氦氣（He）等。
源氣體或混合有源氣體和反應氣體的一第一排放氣體可通過第一排氣口114排出。在這種情況下，包含在第一排放氣體中的源氣體和反應氣體的一混合比例處於源氣體相比較於反應氣體更多混合的狀態中。反應氣體或混合有反應氣體和源氣體的第二排放氣可通過第二排氣口114'排出。在這種情況下，第二排放氣體中包含的反應氣體和源氣體的一混合比例處於反應氣體相比較於源氣體更多混合的狀態中。
從源氣體分配單元140分配的源氣體的一分配量和從反應氣體分配單元150分配的反應氣體的一分配量可不同地設定，因此，在基板W上彼此反應的源氣體和反應氣體的一反應速度可進行控制。在這種情況下，源氣體分配單元140和反應氣體分配單元150可配置有具有不同面積的氣體分配模塊，或者可配置具有不同數量的氣體分配模塊。
沖洗氣體分配單元160可拆卸地安裝在處理室蓋130的第三模塊安裝部137中，以將沖洗氣體向下分配到對應於源氣體分配單元140和氣體分配單元150之間一空間的處理室110的處理空間，從而形成用於在空間上分離源氣體和反應氣體的一氣體屏障層。也就是說，沖洗氣體分配單元160將沖洗氣體向下分配到在處理室蓋130和基板支撐部120之間的空間中限定的沖洗氣體分配區域120c，以對應於源氣體分配區域120a和反應氣體分配區域120b之間的一空間，因此形成氣體屏障，從而降低了在向下分佈到基板W的中途之中源氣體和反應氣體彼此混合的程度。因此，基板處理單元100可在空間上分離源氣體分配區域120a和反應氣體分配區域120b。沖洗氣體可包含例如氮氣（N2 ）、氬氣（Ar）、氙氣（Ze）、氦氣（He）等的一非反應性氣體。
容納從一沖洗氣體供給裝置（圖未示）供給之沖洗氣體的一沖洗氣體分配空間設置於沖洗氣體分配單元160中。沖洗氣體分配單元160將從外部沖洗氣體供給裝置（圖未示）供給的沖洗氣體供給到沖洗氣體分配空間，並且因此，沖洗氣體通過沖洗氣體分配空間向下分佈到沖洗氣體分配區域120c，以在源氣體分配區域120a和反應氣體分配區域120b之間形成氣體屏障，並且允許分別分配到源氣體分配區域120a和反應氣體分配區域120b的源氣體和反應氣體分別流向基板支撐部120b的側面上設置的第一排氣口114或第二排氣口114'。
沖洗氣體分配單元160相比較於源氣體分配單元140和反應氣體分配單元150中的每一個相對更靠近基板支撐部120設置，並且在相比較於源氣體和反應氣體中的每一個到基板W的一分配距離相對更近的一分配距離（例如，源氣體的分配距離的一半或更少）將沖洗氣體分配到沖洗氣體分配區域120c，由此降低在分佈到基板W的途中源氣體和反應氣體相互混合的程度。
沖洗氣體分配單元160可在高於源氣體和反應氣體的分配壓力的一分配壓力下分配沖洗氣體。
從沖洗氣體分配單元160分配的沖洗氣體允許源氣體和反應氣體中的每一個流到第一排氣口114和第二排氣口114'（參考圖3），從而降低源氣體和反應氣體在分佈到基板W途中彼此混合的程度。因此，根據基板支撐部120的驅動而移動的複數個基板W中的每一個依次暴露在透過沖洗氣體彼此分離的源氣體和反應氣體的每一種氣體，因此，透過基於源氣體和反應氣體的原子層沉積（ALD）製程，在每個基板W上沉積一單層或多層薄膜。這裡，薄膜可為一高k電介質層、一絕緣層、一金屬層等。
在源氣體和反應氣體彼此反應的情況下，源氣體和反應氣體可透過使用電漿激活並分佈。
使用電漿的方法是激活氣體並允許氣體具有增加的化學反應性的一般方法，並且氣體激活以產生包含離子、自由基、原子、以及分子的一解離氣體。解離氣體用於各種工業和科學領域，包含一半導體晶片，例如粉末的一固體材料，以及其他氣體的處理，並且一活性氣體的特性和材料暴露於一氣體的條件正在根據領域而廣泛地變化。
舉例而言，一電漿源將具有一足夠電平的電能提供至一電漿氣體（例如，氧氣（O2 ）、氮氣（N2 ）、氬（Ar）、氨氣（NH3 ）、氫氣（H2 ）、以及氦（He）或一氣體的化合物，以使離子化至少一部分氣體，從而產生電漿。電漿可以各種方法產生，包含直流（DC）放電、高頻（RF）放電、以及微波放電。
在根據本發明第一實施例的基板處理裝置中，一電漿電極（圖未示）可以在上述實施例的源氣體分配模塊中另外設置。
首先，根據要沉積在一基板上的一薄膜的材料，源氣體激活並分佈到基板。因此，根據本發明的每個源氣體分配模塊透過使用電漿激活源氣體並將激活的源氣體分配到基板。
詳細而言，根據本發明的每個源氣體分配模塊還可包含一電漿電極，電漿電極插入並設置在一氣體分配空間中。
電漿電極插入到氣體分配空間中，並且電漿電極根據從一電漿電源單元（圖未示）提供的電漿功率，從供應到氣體分配空間的源氣體產生電漿。
電漿源可為一高頻功率或一射頻（RF）功率，例如，一低頻（LF）功率、一中頻（MF）功率、一高頻（HF）功率、或一特高頻（VHF）功率。在這種情況下，低頻（LF）功率可具有在3kHz至300kHz的範圍內的一頻率，中頻（MF）功率可具有在300kHz至3MHz的範圍內的一頻率，高頻（HF）功率可具有在3MHz至30MHz的範圍內的一頻率，並且特高頻（VHF）功率可具有在30MHz到300MHz的範圍內的一頻率。
請參考圖2至圖4，氣體處理單元200用於將源氣體和反應氣體從基板處理單元100發出到外部。氣體處理單元200可耦合到基板處理單元100，並且可將存在於處理室110中的源氣體和反應氣體發射到外部。在薄膜沉積製程完成之後，氣體處理單元200可以從處理室110發出源氣體和反應氣體。
氣體處理單元200可獨立地從源氣體分配區域120a和反應氣體分配區域120b排放出源氣體和反應氣體。因此，根據本發明第一實施例的基板處理裝置降低從基板處理單元100排出源氣體和反應氣體混合的程度，從而減少由於混合的源氣體和反應氣體而產生的粒子。
氣體處理單元200可包含一第一排放管210、一第二排放管220、以及一第三排放管240。
第一排放管210用於從源氣體分配區域120a排放一第一排放氣體。第一排放氣體包含反應氣體和多於反應氣體的源氣體。第一排放氣體可僅包含沒有反應氣體的源氣體。第一排放管210可結合到處理室110，以連接到處理室110的內部。第一排放管210可聯接到處理室110的地板框架112。
第一排放管210可聯接到處理室110，以便連接到第一排氣口114。位於源氣體分配區域120a中的第一排放氣體可通過第一排氣口114從處理室排放出，並且可通過沿著第一排放管210移動而排放到外部。
第一排放管210可包含一第一泵送裝置（圖未示）以及一第一排放管（圖未示），第一泵送裝置產生用於從源氣體分配區域120a排放第一排氣的一吸入力和排放力，並且第一排放管提供第一排放氣體移動通過的一路徑。
第二排放管220用於從反應氣體分配區域120b排出一第二排放氣體。第二排放氣體包含源氣體和多於源氣體的反應氣體。第二排放氣體可僅包含沒有源氣體的反應氣體。第二排放管220可聯接到處理室110，以連接到處理室110的內部。第二排放管220可聯接到處理室110的地板框架112。第二排放管220和第一排放管210可聯接到地板框架112，並且可位於處理室110的地板框架112中彼此間隔開的位置。
第二排放管220可聯接到處理室110，以便連接到第二排氣口114'。位於反應氣體分配區域120b中的第二排放氣體可通過第二排氣口114'從處理室110排放，並且可透過沿第二排放管220移動而排放到外部。
第二排放管220可包含一第二泵送裝置（圖未示）以及一第二排放管（圖未示），第二泵送裝置產生用於從反應氣體分配區域120b排放第二排氣的吸入力和排放力，第二排放管提供第二排放氣體移動而通過的一路徑。第二排放管和第一排放管可分別包含從一分開的管分支並聯接到不同位置的一側，以及聯接到一個管的另一側。一洗滌器可安裝在第二排放管和第一排放管連接的一部分中。
氣體處理單元200可包含一捕獲裝置230。
捕獲裝置230用於捕獲和處理流向第一排放管210的第一排放氣體的源氣體。捕獲裝置230可裂化第一排放氣體的源氣體以捕獲第一排放氣體的源氣體。在這種過程中，捕獲裝置230可以將源氣體裂化成一顆粒狀態，從而防止由於源氣體通過第一排放管210而在第一排放管210中產生顆粒。因此，根據本發明第一實施例的基板處理裝置防止從基板處理單元100排出的源氣體產生顆粒，從而提高排放效率。因此，透過提高排放效率，根據本發明的第一實施例的基板處理裝置可縮短排氣所花費的時間，從而有助於縮短薄膜沉積處理的處理時間。
捕獲裝置230可僅安裝在第一排放管210和第二排放管220之中的第一排放管210中。因此，捕獲裝置230可執行從基板處理單元100排出的第一排放氣體和第二排放氣體中僅捕獲第一排放氣體上的源氣體的過程。因此，根據本發明第一實施例的基板處理裝置可獲得以下效果。
首先，由於實施本發明第一實施的基板處理裝置實現為，使得源氣體和反應氣體獨立地排出，因此可僅對作為產生顆粒的主要原因的第一排放氣體進行一源氣體捕獲過程。因此，根據本發明第一實施例的基板處理裝置可降低防止產生顆粒的捕獲裝置230所花費的作業成本和管理成本。
第二，在本發明第一實施例的基板處理裝置中，由於捕獲裝置230僅對第一排放氣體執行源氣體捕獲處理，因此相比較於捕獲裝置230在混合的第一排放氣體和第二排放氣體的一排放氣體執行源氣體捕獲過程的情況，捕獲裝置230的氣體處理量能夠減少。因此，根據本發明第一實施例的基板處理裝置可減小捕獲裝置230的容量，因此可降低捕獲裝置230的製造成本，此外，捕獲裝置230可小型化。
捕獲裝置230可包含一電漿阱。
通過使用電漿，電漿阱可防止從基板處理單元100發出的源氣體產生顆粒。電漿阱透過使用電漿使得從基板處理單元100發出的源氣體裂開，從而防止產生顆粒。舉例而言，如果源氣體為六氯化矽（Si2 Cl6 ），則電漿阱通過使用電漿將六氯化矽裂化成矽（Si）和氯（Cl），從而防止產生顆粒。
這裡，基板處理單元100可透過使用在一發出處理中不產生顆粒的反應氣體來執行薄膜沉積處理。舉例而言，反應氣體可為氫氣（H2 ）、氮氣（N2 ）、氧氣（O2 ）、二氧化氮（NO2 ）、氨氣（NH3 ）、水（H2 O）、以及臭氧（O3 ）中的至少一種。因此，根據本發明第一實施例的基板處理裝置，即使在第二排放管220中不設置捕獲裝置230，也能夠防止反應氣體產生顆粒。另外，源氣體可甚至包含於通過第二排放管220的第二排放氣體中，但是由於源氣體的量小，因此即使沒有捕獲裝置230也可實現基於第二排放管220的平穩排氣。
第三排放管240連接到排放泵300，以便藉由第一排放管210通過捕獲裝置230排放第一排放氣體，以及通過第二排放管220排出第二排放氣體。因此，在源氣體通過捕獲裝置230且受到捕獲之後，第一排放氣體與流到第二排放管220的第二排放氣體結合，流至第一排放管210的第一排放氣體藉由第三排放管240傳送至排放泵300。
第三排放管240可安裝成使得一側將第一排放管210和第二排放管220連接到一個管道，並且另一側連接到排放泵300。
請參考圖2至圖6，根據本發明第一實施例的基板處理裝置可通過使用沖洗氣體將一氣體排放區域在空間上分離成一第一氣體排放區域和一第二氣體排放區域。
為此，沖洗氣體分配單元160可另外將沖洗氣體分配到氣體排放區域GE（圖6中表示出）。氣體排放區域GE設置在處理室110的一內圓周表面110a和基板支撐部120的一外圓周表面120d之間。沖洗氣體分配單元160可另外將沖洗氣體分配到氣體排放區域GE，以將氣體排放區域GE在空間上分離成一第一氣體排放區域GE1以及一第二氣體排放區域GE2。第一排放管210連接到第一氣體排放區域GE1。第二排放管220連接到第二氣體排放區域GE2。
因此，第一排放氣體藉由第一氣體排放區域GE1通過第一排放管210排出到處理室110的外部。第二排放氣體藉由第二氣體排放區域GE2通過第二排放管220排出到處理室110的外部。
因此，根據本發明的第一實施例的基板處理裝置，能夠防止第一排放氣體和第二排放氣體在排出途中混合，從而能夠增大用於減少從源氣體產生的粒子的阻擋力。
沖洗氣體分配單元160可實施為將沖洗氣體分配到沖洗氣體分配區域120c，沖洗氣體分配區域120c相比較於對應於基板支撐部120的直徑的面積更大，以便額外地將沖洗氣體分配到氣體排放區域GE。沖洗氣體分配單元160可實施為將沖洗氣體分配到對應於處理室110之內徑的沖洗氣體分配區域120c。
第一排氣口114可設置在第一氣體排放區域GE1中。第一排氣口114可設置在處理室110中，並且可設置在第一氣體排放區域GE1中。第一排放管210可通過第一排氣口114連接到第一氣體排放區域GE1。
第二排氣口114'可設置在第二氣體排放區域GE2中。第二排氣口114'可設置在處理室110中，並且可設置在第二氣體排放區域GE2中。第二排放管220可通過第二排氣口114'連接到第二氣體排放區域GE2。
請參考圖2至圖7，根據本發明一修改的第一實施例的基板處理裝置可實現為透過使用一分割件，將一氣體排放區域在空間上分離成一第一氣體排放區域以及一第二氣體排放區域。
為此，基板處理單元100可包含設置在氣體排放區域GE中的一分割件116。分割件116可設置成從處理室110的內圓周表面110a直接突出至基板支撐部120的外圓周表面120d。因此，分割件116可以在空間上將氣體排放區域GE分離為第一氣體排放區域GE1以及一第二氣體排放區域GE2。
因此，根據本發明的修改的第一實施例的基板處理裝置，透過不使用沖洗氣體而使用分割件116，能夠防止第一排放氣體和第二排放氣體在排出途中混合，從而相比較於使用沖洗氣體的情況降低了作業成本。
分割件116可耦合至處理室110，以使得一側聯接到處理室110的內圓周表面110a，並且另一側與基板支撐部120的外圓周表面120d相接觸。分割件116可設置為一長方體形狀，但是可設置為使得氣體排放區域GE能夠在空間上分離的其他形狀，而不限於此。基板處理單元100可包含複數個分割件116。
請參考圖8及圖9，根據本發明的另一修改的第一實施例的基板處理裝置可實現為透過使用沖洗氣體和分割件兩者將氣體排放區域在空間上分離成一第一氣體排放區域以及一第二氣體排放區域。
為此，基板處理單元100可包含一分割件116，分割件116設置成在從處理室110的內圓周表面110a到基板支撐部120的外圓周表面120d的方向上突出。沖洗氣體分配單元160可以將沖洗氣體分配到基板支撐部120的外圓周表面120d和分割件116之間的空間。因此，氣體排放區域GE可透過分割件116和沖洗氣體的組合，在空間上劃分成第一氣體排放區域GE1以及第二氣體排放區域GE2。
因此，根據本發明另一修改的第一實施例的基板處理裝置可獲得以下效果。
首先，相比較於僅使用上述沖洗氣體的情況，根據本發明的另一修改的第一實施例的基板處理裝置能夠減小沖洗氣體分配單元160分配沖洗氣體的一區域的尺寸。這是因為不需要將沖洗氣體分配到分割件116在空間上分離氣體排放區域GE的一部分。因此，根據本發明的另一修改的實施例的基板處理裝置能夠防止第一排放氣體和第二排放氣體在排出途中混合，並且能夠降低第一排放氣體和第二排放氣體彼此混合時花費的作業成本。
第二，相比較於上述僅使用基板支撐部120的情況，可實現根據本發明另一修改的第一實施例的基板處理裝置，以使得分割件116不與基板支撐部120的外圓周表面120d相接觸。這是因為分割件116和基板支撐部120的外圓周表面120d透過沖洗氣體在空間上彼此分離。因此，根據本發明另一修改的的第一實施例的基板處理裝置可防止當分割件116與基板支撐部120的外圓周表面120d相接觸時由於摩擦而發生的磨損、損壞等，從而降低分割件116和基板支撐部120的管理成本。
沖洗氣體分配單元160可實施為將沖洗氣體分配到沖洗氣體分配區域120c，沖洗氣體分配區域120c大於基板支撐部120的直徑並且小於處理室110的內徑，以便另外地將沖洗氣體分配到氣體排放區域GE。
第二實施例
首先，將描述根據本發明第二實施例的基板處理裝置。
圖10係為本發明第二實施例的基板處理裝置的一處理室的局部分解示意圖。圖11係為沿圖10的線「A-A」截取的剖視圖，表示本發明第二實施方式的基板處理裝置的一排放單元之結構，以及圖12係為圖10的一平面剖視圖。
基板S的處理可包含在基板S上形成一圖案形狀的薄膜，例如一電極或具有金屬氧化物的一電介質層。
如圖所示，根據本發明第二實施例的基板處理裝置可包含一處理室310，其中提供有例如矽晶片或玻璃插入並處理的一空間。處理室310可包含頂端表面開口並且位於一相對底側的一主體311，以及結合至主體311的打開的頂端表面並且位於一相對頂側上的一蓋315。
由於主體311和蓋315彼此結合並分別位於底側和頂側，因此處理室310的一底部對應於主體311的一底部，並且處理室310的一頂部對應於蓋315。
一基板入口311a可設置在處理室310的側表面中，通過基板入口311a將基板S裝載到處理室310中或從處理室310卸載到外部，並且可透過一開/關單元（圖未示）打開或關閉基板入口311a。
一基板支撐部320可安裝在處理室310的一內部底部上，基板S安裝於基板支撐部320上並支撐基板S，基板支撐部320可包含：一基座321，基座321位於處理室310中並包含其上安裝基板S的一頂部；以及一支撐軸325，結合至基座321的一底部，並包含暴露於處理室310底部之外部的一底端。
例如用於加熱基板S的一加熱器的一加熱裝置（圖未示）可安裝在基座321的安裝並支撐基板S的一部分中，並且複數個基板可徑向安裝在基座321之一頂部上並受到支撐，用於密封處理室310和支撐軸325之間的空間的例如波紋管的一密封模塊可安裝在處理室310外部的支撐軸325的一部分中。
暴露於處理室310外部的支撐軸325的一部分可連接到一驅動器330，並且驅動器330可升高和降低或旋轉基板支撐部320。也就是說，驅動器330可升高和降低或旋轉支撐軸325，以升高和降低或旋轉基座321。因此，安裝在基座321上的基板S可升高和降低，或者可圍繞支撐軸325旋轉。
為了在基板S上沉積一薄膜，一處理氣體應供給至處理室310。處理氣體可包含一源氣體以及一反應氣體，源氣體可以是沉積在基板S上的材料，以及反應氣體可以是幫助源氣體穩定地沉積在基板S上的材料。
為了將源氣體和反應氣體分配到安裝在基板支撐部320上並由基板支撐部320支撐並旋轉的基板S，用於分配源氣體的一第一分配單元341和用於分配反應氣體的一第二分配單元343可分別安裝在處理室310的頂部上。第一分配單元341可將源氣體分配到處理室310的一第一區域310a，並且第二分配單元343可將反應氣體分配到處理室310的一第二區域310b。在這種情況下，源氣體可以是結合到胺的鋯（Zr），反應氣體可以是臭氧（O3 ）。
此外，一第三分配單元345可安裝在第一分配單元341和第二分配單元343之間的處理室310的頂部上，第三分配單元345將例如氬氣（Ar）等的一惰性氣體的沖洗氣體分配到基板S上。
第三分配單元345可以將沖洗氣體分配到第一區域310a和第二區域310b之間的空間，以在空間上分離第一區域310a和第二區域310b之間的空間。因此，防止從第一分配單元341分配並存在於第一區域310a中的源氣體與從第二分配單元343分配並存在於第二區域310b中的反應氣體混合。也就是說，沖洗氣體執行一空氣幕的功能。
第一分配單元341可設置為複數個，並且這些個第一分配單元341可以一定的間隔設置。第二分配單元343可設置為複數個，並且這些個第二分配單元343可以一定的間隔設置。因此，當基板S根據基板支撐部320旋轉而位於第一分配單元341和第二分配單元343下方時，源氣體和反應氣體順次地分配到基板S，並且一薄膜通過源氣體和反應氣體之間的反應沉積於基板S上。
第一分配單元341和第二分配單元343中的每一個可設置為一噴頭等。為了將源氣體和反應氣體均勻地分佈到基板S，複數個分配孔可設置於第一分配單元341和第二分配單元343中每一個的底部中。此外，為了使得源氣體和反應氣體分佈到基板S的整個表面，優選地，相對於基板支撐部320的中心，第一分配單元341和第二分配單元343中每一個的半徑方向長度相比較於基板S的直徑更長。
一電漿發生器351可安裝於設置有第二分配單元343的處理室310的頂部上，電漿發生器351在電漿狀態下產生反應氣體或在電漿狀態下產生一單獨的流入氣體。此外，用於將一射頻（RF）功率等提供給電漿發生器351的一功率裝置353和用於匹配阻抗的一匹配器355可安裝在處理室310的外部。功率裝置353可接地，並且電漿發生器351可透過使用功率裝置353接地。
僅一些供應到處理室310的源氣體沉積在基板S上，並且僅一些反應氣體與源氣體反應。因此，未沉積在基板S上的其他源氣體、不與源氣體反應的其他反應氣體、以及在沉積過程中發生的副產物應當排出到處理室310的外部。
根據本發明的第二實施例的基板處理裝置可包含一排放單元360，用於將未沉積在基板S上的一源氣體、不與源氣體反應的一反應氣體、以及副產物排出到處理室310的外部。排放單元360可包含一第一排放管361、一第二排放管363、以及一排放泵365。
第一排放管361的一端可以與設置在第一區域310a之底側上的處理室310的底部連通，並且另一端可與排放泵365連通。此外，以下要描述的一第一收集單元371可與第一排放管361連通。因此，第一排放管361可以將分配到第一區域310a的源氣體的未沉積在基板S上的源氣體和副產物排放到處理室310的外部，因此，所發出的源氣體和副產物可流入第一收集單元371中。
第二排放管363的一端可以與設置在第二區域310b之底側上的處理室310的底部連通，而另一端可與排放泵365連通。在這種情況下，以下要描述的一第二收集單元375可以與第二排放管363連通。
第一排放管361的另一端可以與第二排放管363的另一端連通，並且可以與排放泵365連通。因此，從處理室310排放的源氣體和副產物中未由第一收集單元371收集的源氣體和副產物可流入到第二收集單元375並可再次進行處理。
排放泵365可設置為真空泵等，並且如上所述，可與第二排放管363的另一端連通。因此，當排放泵363驅動時，未沉積在第一區域310a中的基板S上的副產物和源氣體通過第一排放管361流入至第一收集單元371中，不與第二區域310b中的源氣體反應的反應氣體通過第二排放管363流入至第二收集單元375中，未由第一收集單元371收集的副產物和源氣體流入至第二收集單元375中。
當從處理室310排出的源氣體直接流入至排放泵365中時，源氣體可通過第二排放管363與在排放泵365中產生的熱或流向排放泵365的反應氣體反應，因此，可沉積在排放泵365的一內表面上。因此，排放泵365可能受到沉積在排放泵365上的源氣體的損傷。此外，根據這種情況，源氣體可能透過出現在排放泵365中熱而爆炸。
為了防止這樣的一問題，根據本發明第二實施例的基板處理裝置可包含上述第一收集單元371，用於收集一粉末狀態的流入至第一排放管361中的源氣體和副產物。
垂直分開的複數個空間可設置在第一收集單元371中，並且一源氣體和副產物可按照一最高空間→一中間空間→一最低空間的順序穿過空間。因此，流入至第一收集單元371中的一源氣體和副產物可由第一收集單元371以粉末狀態收集，並且未由第一收集單元371收集的源氣體和副產物可通過第二排放管363流入至第二收集單元375中。
一電漿發生器373可安裝在第一收集單元371的一最頂的空間中，以便第一收集單元371收集粉末狀態的源氣體和副產物。電漿發生器373可產生作為電漿流入的氧氣（O2 ）。因此，從處理室310發出的源氣體和副產物可以與氧電漿反應並且可以粉末狀態收集。
在根據本發明第二實施例的基板處理裝置中，未由第一收集單元371收集的源氣體和副產物流入第二收集單元375中。因此，未由第一收集單元371收集的源氣體和副產物，以及從第二區域310b發出的反應氣體和副產物可以在第二收集單元375中一起處理。
此外，未由第一收集單元371收集的源氣體和副產物以及從第二區域310b發出的反應氣體和副產物可以粉末狀態由第二收集單元375收集，並且供給到第二分配單元343的臭氧（O3 ）可分支並供給到第二收集單元375，以使第二收集單元375收集粉末狀態的源氣體、反應氣體、以及副產物。
為了提供一詳細說明，可安裝一反應氣體供給管344，反應氣體供給管344用於將作為反應氣體的臭氧（O3 ）供給至第二分配單元343，並且用於將臭氧（O3 ）提供給第二收集單元375的一反應氣體分支管344a可以分支並且可設置在反應氣體供給管344的一側。因此，未由第一收集單元371收集的源氣體和副產物以及從第二區域310b發出的反應氣體和副產物可以與臭氧（O3 ）反應，並且可透過第二收集單元375以粉末狀態收集。
反應氣體分支管344a，如圖1中的實線所示，可以與第一排放管361的另一端和排放泵365之間的第二排放管363的一部分連通，並且如圖11中的虛線所示可以與第一排放管361的另一端和處理室310之間的第二排放管363的一部分連通。
作為根據由第一收集單元371和第二收集單元375收集的粉末的波數透過分析吸收率而獲得的結果，當電漿發生器373產生氧電漿並將氧電漿供應到第一收集單元371時，未檢測到結合至作為源氣體的鋯（Zi）的胺，但是當氧電漿沒有供給至第一收集單元371時，檢測到胺。也就是說，可以看出，當流入至第一收集單元371中氣體使用氧電漿處理時，結合到鋯的胺裂化。
從處理室310排出的一胺結合的源氣體和副產物由第一收集單元371和第二收集單元375收集兩次，並且從處理室310發出的反應氣體和副產物由第二收集單元375收集，由此從處理室310排出的源氣體、反應氣體、以及副產物幾乎被收集。因此，從第二收集單元375排放的大部分氣體是沖洗氣體，並且一些副產物可包含在所發出的氣體中。
在下文中，將描述根據本發明的一排放氣體處理方法的實施例。
圖13係為表示根據本發明的排放氣體的處理方法的流程圖。
根據本發明的排放氣體的處理方法可由上述根據本發明的基板處理裝置執行。以下，將參照圖10至圖13，描述由上述本發明第二實施例的基板處理裝置執行的，根據本發明的排放氣體的處理方法的情況。
首先，基板S安裝在基板支撐部320上，然後，在旋轉基板支撐部320的同時，通過第三分配單元345分配沖洗氣體。因此，處理室310的第一區域310a和第二區域310b透過沖洗氣體在空間上分開。
隨後，作為源氣體的鋯（Zr）分配到處理室310的第一區域310a，作為反應氣體的臭氧（O3 ）分配到處理室310的第二區域310b，從而在基板S上沉積一薄膜，例如一高k介電層等。因此，分配到處理室310的第一區域310a的一些源氣體沉積在基板S上，而其他源氣體不沉積在基板S上。此外，分配到處理室310的第二區域310b的一些反應氣體與源氣體反應，並且其他反應氣體不與源氣體反應。
因此，未沉積在基板S上的源氣體和在沉積製程中出現的副產物存在於處理室310的第一區域310a中，並且不與沉積製程中出現的源氣體和副產物反應的一反應氣體存在於處理室310的第二區域310b中。
因此，如圖13所示，在作業S110中，透過驅動排放泵365，分配到處理室310之第一區域310a但不沉積在基板S上的源氣體和在沉積製程中產生的副產物可提取並發出到第一排放管361，並且分配到處理室310之第二區域310b但不與源氣體反應的反應氣體和在沉積製程中出現的副產物可提取並發出到第二排放管363。
當流入第一排放管361中的源氣體和副產物以及流入第二排放管363中的反應氣體和副產物原樣流入排放泵365並排放時，源氣體與/或類似物沉積在排放泵365的內表面上，由於此原因，排放泵365可能受到損壞。
為了防止損壞，在作業S120中，源氣體和副產物可以在安裝成與第一排放管361連通的第一收集單元371中處理。第一收集單元371可透過使用氧（O2 ）電漿處理源氣體和副產物。因此，流入第一收集單元371的源氣體和副產物可由一粉末狀態的氧電漿收集。
流入至第一收集單元371的大部分源氣體和副產物可由第一收集單元371收集，或者其中一些可不由第一收集單元371收集。
隨後，在作業S130中，未由第一收集單元371收集的源氣體和副產物以及從處理室310的第二區域310b發出的一反應氣體和副產物可以由第二收集單元375收集，並且透過使用作為反應氣體的臭氧（O3 ），第二收集單元375可收集流入的源氣體、反應氣體以及副產物。
因此，流入至第二收集單元375的源氣體、反應氣體、以及副產物可以由臭氧（O3 ）以粉末狀態收集。
此外，在作業S140中，未由第二收集單元375收集的氣體可通過排放泵365的內部並可排出。在這種情況下，從排放泵365排出的大部分氣體可以是沖洗氣體。
在根據本發明第二實施例的基板處理裝置和排放氣體的處理方法中，從處理室發出的源氣體和副產物使用電漿處理，並且透過第一收集單元371以粉末狀態收集。此外，所發出的沒有由第一收集單元371收集的源氣體和副產物以及從處理室310發出的反應氣體和副產物在一粉末狀態下由第二收集單元375收集。因此，防止源氣體沉積在排放泵365上，從而防止排放泵365損壞。
此外，由於源氣體不沉積在排放泵365上，因此完全消除了由在排放泵365中發生的熱引起的源氣體爆炸的風險。
在根據本發明第二實施例的基板處理裝置中，分配有源氣體的處理室310的一分配面積可不同於分配有反應氣體的處理室310的一分配面積，或者源氣體和反應氣體可以根據時間差分配。此外，第二收集單元375可收集已經通過第一收集單元371電漿激活的排放氣體的混合氣體，並且第二收集單元375可以非電漿方式收集一氣體。
本領域技術人員可以理解，在不改變技術精神或本質特徵的情況下，本發明可以另一種詳細形式實施。因此，應當理解，上述本發明的實施例從各個方面是示例性的，而非限制性的。應當理解的是，本發明的範圍由下述專利申請範圍而非詳細的描述限定，並且專利申請範圍的含義和範圍以及從其等同概念推斷的所有變化或修改形式包含在本發明的範圍內。
10‧‧‧處理室
12‧‧‧泵送端口
20‧‧‧電漿電極
22‧‧‧匹配件
24‧‧‧射頻（RF）電源
26‧‧‧氣體供給管
30‧‧‧基座
32‧‧‧升降軸
34‧‧‧波紋管
40‧‧‧氣體分配裝置
42‧‧‧氣體擴散空間
44‧‧‧氣體分配孔
100‧‧‧基板處理單元
110‧‧‧處理室
110a‧‧‧內圓周表面
112‧‧‧地板框架
114‧‧‧第一排氣口
114'‧‧‧第二排氣口
116‧‧‧分割件
120‧‧‧基板支撐部
120a‧‧‧源氣體分配區域
120b‧‧‧反應氣體分配區域
120c‧‧‧沖洗氣體分配區域
120d‧‧‧外圓周表面
130‧‧‧處理室蓋
131‧‧‧蓋框架
133‧‧‧第一模塊安裝部
133a‧‧‧第一模塊安裝孔
135‧‧‧第二模塊安裝部
135a‧‧‧第二模塊安裝孔
137‧‧‧第三模塊安裝部
137a‧‧‧第三模塊安裝孔
140‧‧‧源氣體分配單元
140a‧‧‧第一源氣體分配模塊
140b‧‧‧第二源氣體分配模塊
140c‧‧‧第三源氣體分配模塊
150‧‧‧反應氣體分配單元
150a‧‧‧第一反應氣體分配模塊
150b‧‧‧第二反應氣體分配模塊
150c‧‧‧第三反應氣體分配模塊
160‧‧‧沖洗氣體分配單元
200‧‧‧氣體處理單元
210‧‧‧第一排放管
220‧‧‧第二排放管
230‧‧‧捕獲裝置
240‧‧‧第三排放管
300‧‧‧排放泵
310‧‧‧處理室
310a‧‧‧第一區域
310b‧‧‧第二區域
311‧‧‧主體
311a‧‧‧基板入口
315‧‧‧蓋
320‧‧‧基板支撐部
321‧‧‧基座
325‧‧‧支撐軸
330‧‧‧驅動器
341‧‧‧第一分配單元
343‧‧‧第二分配單元
344‧‧‧反應氣體供給管
344a‧‧‧反應氣體分支管
345‧‧‧第三分配單元
351‧‧‧電漿發生器
353‧‧‧功率裝置
355‧‧‧匹配器
360‧‧‧排放單元
361‧‧‧第一排放管
363‧‧‧第二排放管
365‧‧‧排放泵
371‧‧‧第一收集單元
373‧‧‧電漿發生器
375‧‧‧第二收集單元
W‧‧‧基板
S‧‧‧基板
GE‧‧‧氣體排放區域
GE1‧‧‧第一氣體排放區域
GE2‧‧‧第二氣體排放區域
圖1係為一習知技術的基板處理裝置的示意性側面剖視圖； 圖2係為示意性表示本發明第一實施例的一基板處理裝置的方框圖； 圖3係為本發明的第一實施例的基板處理裝置的概略透視圖； 圖4係為本發明的第一實施例的基板處理裝置的平面示意圖； 圖5係為本發明的第一實施例的基板處理裝置的概略分解透視圖； 圖6係為說明在本發明的第一實施例的基板處理裝置中，使用一沖洗氣體獨立地發出源氣體和反應氣體的實施例的平面示意圖； 圖7係為說明在本發明的一修改的第一實施例的基板處理裝置中，使用一分割件獨立地發出一源氣體和一反應氣體的實施例的平面示意圖； 圖8係為本發明的另一修改的實施例的基板處理裝置的概略分解透視圖； 圖9係為說明在本發明的另一修改的實施例的基板處理裝置中，使用沖洗氣體和分割件獨立地發出源氣體和反應氣體的實施例的平面示意圖； 圖10係為本發明第二實施例的基板處理裝置之處理室的局部分解透視圖； 圖11係為沿圖10的線「A-A」截取的剖視圖，表示本發明的第二實施例的基板處理裝置之排放單元之結構； 圖12係為圖10的平面剖視圖；以及 圖13係為根據本發明的排放氣體的處理方法的流程圖。
110‧‧‧處理室
112‧‧‧地板框架
114‧‧‧第一排氣口
114'‧‧‧第二排氣口
120‧‧‧基板支撐部
120a‧‧‧源氣體分配區域
120b‧‧‧反應氣體分配區域
120c‧‧‧沖洗氣體分配區域
130‧‧‧處理室蓋
131‧‧‧蓋框架
133‧‧‧第一模塊安裝部
133a‧‧‧第一模塊安裝孔
135‧‧‧第二模塊安裝部
135a‧‧‧第二模塊安裝孔
137‧‧‧第三模塊安裝部
137a‧‧‧第三模塊安裝孔
140‧‧‧源氣體分配單元
140a‧‧‧第一源氣體分配模塊
140b‧‧‧第二源氣體分配模塊
140c‧‧‧第三源氣體分配模塊
150‧‧‧反應氣體分配單元
150a‧‧‧第一反應氣體分配模塊
150b‧‧‧第二反應氣體分配模塊
150c‧‧‧第三反應氣體分配模塊
160‧‧‧沖洗氣體分配單元

Claims (20)

  1. 一種基板處理裝置，分配有一源氣體和一反應氣體，該基板處理裝置包含：一第一排放管，排出包含該反應氣體和多於該反應氣體的該源氣體的一第一排放氣體；一第二排放管，排出包含該源氣體和多於該源氣體的該反應氣體的一第二排放氣體；一捕獲裝置，安裝在該第一排放管中；以及一第三排放管，連接到一排放泵以排出通過該捕獲裝置的該第一排放氣體和通過該第二排放管的該第二排放氣體，其中該捕獲裝置捕獲流入該第一排放管中的該源氣體。
  2. 如請求項1所述之基板處理裝置，其中該捕獲裝置包含用於防止產生顆粒的一電漿阱。
  3. 如請求項1或2所述之基板處理裝置，其中該反應氣體係為氫氣（H2 ）、氮氣（N2 ）、氧氣（O2 ）、二氧化氮（NO2 ）、氨（NH3 ）、水（H2 O）、以及臭氧（O3 ）中的至少一種。
  4. 如請求項1所述之基板處理裝置，包含一基板處理單元，執行將該源氣體和該反應氣體分別分配到空間上彼此分離的一源氣體分配區域和一反應氣體分配區域的一薄膜沉積製程，以在一基板上沉積一薄膜。
  5. 如請求項4所述之基板處理裝置，其中，該基板處理單元包含：提供一處理空間的一處理室，安裝在該處理室中以支撐至少一個基板的一基板支撐部，以及一沖洗氣體分配單元，將一沖洗氣體分配到該源氣體分配區域和該反應氣體分配區域之間的一空間，以在空間上分離該源氣體分配區域和該反應氣體分配區域，該沖洗氣體分配單元另外將該沖洗氣體分配到該處理室的一內圓周表面和該基板支撐部的一外圓周表面之間的一氣體排放區域，以在空間上將該氣體排放區域劃分為一第一氣體排放區域和一第二氣體排放區域，該第一排放管耦合至該處理室並連接到該第一氣體排放區域，以及該第二排放管耦合至該處理室並連接到該第二氣體排放區域。
  6. 如請求項5所述之基板處理裝置，其中該處理室包含設置在該第一氣體排放區域中的一第一排氣口以及設置在該第二氣體排放區域中的一第二排氣口，該第一排放管通過該第一排氣口連接到該第一氣體排放區域，以及該第二排放管通過該第二排氣口連接到該第二氣體排放區域。
  7. 如請求項5所述之基板處理裝置，其中該基板處理單元包含一分割件，該分割件設置為在從該處理室的該內圓周表面到該基板支撐部的該外圓周表面的方向上突出，並且設置在該氣體排放區域中，以及該沖洗氣體分配單元將該沖洗氣體分配到該基板支撐部的該外圓周表面與該分割件之間的一空間，以在空間上分離該第一氣體排放區域和該第二氣體排放區域。
  8. 如請求項5所述之基板處理裝置，其中該沖洗氣體分配單元在相比較於該源氣體和該反應氣體的一分配壓力更高的一分配壓力下分配該沖洗氣體。
  9. 一種基板處理裝置，其中分配有一源氣體的一處理室的一面積與分配有一反應氣體的該處理室的一面積不相同，或者該源氣體和該反應氣體以時間差分佈，該基板處理裝置包含：一第一排放管，從該處理室排出該源氣體；一第二排放管，與該第一排放管間隔開，以從該處理室排放該反應氣體；一第一收集單元，收集包含流入至該第一排放管中的該源氣體的一氣體，以使用電漿處理收集的氣體；以及一第二收集單元，收集包含流入至該第二排放管中的一排放氣體和通過該第一收集單元的氣體的一氣體。
  10. 如請求項9所述之基板處理裝置，其中氧（O2 ）電漿流入至該第一收集單元中。
  11. 如請求項9所述之基板處理裝置，其中該源氣體係為結合到胺的鋯（Zr），以及該反應氣體係為臭氧（O3 ）。
  12. 一種基板處理裝置，其中分配有一源氣體的一處理室的一面積與分配有一反應氣體的該處理室的一面積不相同，或者該源氣體和該反應氣體以時間差分佈，該基板處理裝置包含：一第一排放管，從該處理室排出該源氣體；一第二排放管，與該第一排放管間隔開，以從該處理室排放該反應氣體；一第一收集單元，收集包含流入至該第一排放管中的該源氣體的一氣體，以使用電漿處理收集的氣體；以及一第二收集單元，收集包含流入至該第二排放管中的一排放氣體和通過該第一收集單元已經由電漿激活的一排放氣體的一混合氣體。
  13. 如請求項12所述之基板處理裝置，其中氧（O2 ）電漿流入至該第一收集單元中。
  14. 如請求項12所述之基板處理裝置，其中，該源氣體係為結合到胺的鋯（Zr），以及該反應氣體係為臭氧（O3 ）。
  15. 一種基板處理裝置，其中分配有一源氣體的一處理室的一面積與分配有一反應氣體的該處理室的一面積不相同，或者該源氣體和該反應氣體以時間差分佈，該基板處理裝置包含：一第一排放管，連接到該處理室；一第二排放管，連接到該第一排放管並與該第一排放管間隔開；一電漿發生器，設置在該第一排放管中；以及具有非電漿方式的一第二收集單元，其中通過該電漿發生器的一第一排放氣體和通過該第二排放管的一第二排放氣體混合並流入至該第二收集單元中。
  16. 如請求項15所述之基板處理裝置，其中該電漿發生器產生作為電漿的氧（O2 ）。
  17. 如請求項15所述之基板處理裝置，其中該源氣體係為結合到胺的鋯（Zr），以及該反應氣體係為臭氧（O3 ）。
  18. 一種基板處理裝置，其中分配有一源氣體的一處理室的一面積與分配有一反應氣體的該處理室的一面積不相同，或者該源氣體和該反應氣體以時間差分佈，該基板處理裝置包含：一第一排放管，連接到該處理室；一第二排放管，連接到該第一排放管並與該第一排放管間隔開；以及具有非電漿方式的一第二收集單元，其中在該第一排放管中電漿激活的一第一排放氣體和通過該第二排放管的一第二排放氣體混合并流入至該第二收集單元中。
  19. 如請求項18所述之基板處理裝置，其中氧（O2 ）電漿流入至該第一排放管中。
  20. 如請求項19所述之基板處理裝置，其中該源氣體係為結合到胺的鋯（Zr），以及該反應氣體係為臭氧（O3 ）。
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