TWI620230B - 基底處理設備 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種基底處理設備，且更確切地說，提供一種可以在多個基底上獨立地執行製程的批量型基底處理設備。所述基底處理設備包含包括多個分割板及多個連接杆的基底舟、內部反應管、氣體供應單元及排氣單元，且將多個基底裝載成與所述分割板分開。

Description

基底處理設備
本發明涉及一種基底處理設備，並且更具體地說，涉及一種可以在多個基底上獨立地執行製程的批量型基底處理設備(batch-type substrate processing apparatus)。
一般來說，作為基底處理設備，存在可以在單個基底上執行基底製程的單晶片類型基底處理設備，及可以在多個基底上同時執行基底製程的批量型基底處理設備。所述單晶片類型在簡單配置方面具有優點但具有低生產率的問題。因此，主要使用實現大規模生產的批量型基底處理設備。
在現有技術的批量型基底處理設備中，在垂直方向上堆疊多個基底且執行製程。通過基底製程之前的單晶片類型製程或其他製程或通過輸送模組的末端執行器(end effector)，可能使附著在基底的底表面上的顆粒在基底的裝載及卸載期間或所述製程期間落在下部基底的膜形成表面上，使得可能降低生長的膜的品質。
另外，由於現有技術的批量型基底處理設備具有一種結構，其中基底之間的空間被開放，所以儘管通過對應於基底的噴射嘴供應恒定量的製程氣體，但定位在上側及下側處的基底受到影響，使得無法對基底舟 (substrate boat)中的基底均勻地執行基底製程。
[引文列表]
[專利文獻]
專利文獻1：韓國專利號10-1313262
本發明將提供一種基底處理設備，其中通過多個分割板形成多個裝載空間(loading spaces)，多個基底將被裝載到其中，使得可以對基底獨立地執行製程。
根據本發明的一方面，提供一種基底處理設備，其包含：基底舟，其包含形成多個裝載空間的多個分割板及連接所述分割板的多個連接杆，多個基底裝載在所述多個裝載空間中，所述多個基底在多個平臺中裝載到所述多個裝載空間中；內部反應管，在其中形成接納基底舟的接納空間且執行用於裝載在基底舟中的基底的製程；氣體供應單元，其通過噴射嘴將含有原料氣體及蝕刻氣體的製程氣體供應到所述基底；及排氣單元，其通過對應於所述噴射嘴而提供的抽吸埠排放所述內部反應管內部的製程殘餘物，其中與所述分割板分開地裝載所述基底。
所述氣體供應單元可進一步包含多個輔助噴嘴，為相應的裝載空間提供所述多個輔助噴嘴以穿透所述內部反應管且與所述分割板的邊緣分開。
所述連接杆中的每一者可具備與所述分割板耦合的多個縫隙。
可相對於基底的裝載方向對稱地佈置所述連接杆。
所述基底舟可進一步包含多個第一支撐頂端，所述多個第一支撐頂端與所述分割板的邊緣耦合且支撐所述基底。
所述第一支撐頂端可根據所述裝載空間而具有不同的高度。
所述基底舟可進一步包含多個第二支撐頂端，多個所述第二支撐頂端與具有形成於所述連接杆中的每一者中的不同高度的耦合凹槽耦合且支撐所述基底。
多個所述耦合凹槽可安置到所述裝載空間中的每一者，且所述第二支撐頂端可在根據所述裝載空間的不同高度處與所述耦合凹槽耦合。
所述氣體供應單元可將製程氣體獨立地供應給所述裝載空間中的每一者。
在根據實施例本發明的基底處理設備中，通過多個分割板形成多個裝載空間，多個基底將被裝載到其中，使得可以對在多個平臺中裝載於所述裝載空間中的基底獨立地執行製程。因此，通過基底製程之前的單晶片類型製程或其他製程或通過輸送模組的末端執行器，可以防止附著在基底的底表面上的顆粒在基底的裝載及卸載期間或所述製程期間落在下部基底的膜形成表面上，使得可以將相等量的製程氣體供應到基底。因此，有可能實現均勻生長的膜，其具有用於基底的極好的品質。另外，可以將氣體獨立地供應到基底，使得可以根據基底的情形而控制氣體的供應量。因此，可以在相應的基底的最佳條件下執行製程，使得有可能提高生長的膜的品質。另外，可以根據製程情形將不同的製程氣體選擇性地供應到相應的基底，使得可以通過使用單個製程在單個腔室中形成各種類型的生長膜。
10‧‧‧基底
100‧‧‧基底處理設備
110‧‧‧基底舟
111‧‧‧分割板
112‧‧‧連接杆
113‧‧‧第一支撐頂端
114‧‧‧第二支撐頂端
120‧‧‧內部反應管
130‧‧‧氣體供應單元
131‧‧‧噴射嘴
140‧‧‧排氣單元
141‧‧‧抽吸埠
151‧‧‧軸杆
152‧‧‧升降驅動單元
153‧‧‧旋轉驅動單元
160‧‧‧腔室
161‧‧‧上部腔室
162‧‧‧下部腔室
170‧‧‧外部管
180‧‧‧支撐板
181‧‧‧密封部件
182‧‧‧支承部件
190‧‧‧加熱器
200‧‧‧輸送腔室
210‧‧‧入口
220‧‧‧閘門閥
圖1為說明根據本發明的實施例的基底處理設備的橫截面圖。
圖2是說明根據本發明的實施例的使製程氣體流過基底舟的概念圖。
圖3(a)及圖3(b)是說明根據本發明的實施例的包含第一支撐頂端的基底舟的圖。
圖4(a)及圖4(b)是說明根據本發明的實施例的包含第二支撐頂端的基底舟的圖。
在下文，將參考附圖詳細地描述本發明的實施例。本發明不限於下文揭示的實施例，而是可以各種形式實施。提供所述實施例以便完成對本發明的揭示且讓所屬領域的技術人員更好地理解本發明。在本說明書中，相同元件是相同參考標號標示。在圖式中，可能誇示一些部分的大小以實現更準確的描述，且相同元件由相同的參考標號標示。
在選擇性磊晶生長(selective epitaxial growth,SEG)設備中，供應原料氣體及少量蝕刻氣體的混合物，使得在基底上執行沉積反應與蝕刻反應。所述沉積反應及所述蝕刻反應以相對於多晶層及磊晶層的相對差異的反應速率同時發生。在沉積製程中，在現有的多晶層或非晶層沉積在至少一個次級層上時，磊晶層形成於單晶表面上。然而，一般以高於磊晶層 的速率蝕刻所沉積的多晶層。因此，通過改變蝕刻氣體的濃度，網選擇性過程導致沉積磊晶材料並且沉積有限或無限的多晶材料。例如，在SEG設備中，可以在單晶矽表面上形成含矽材料的磊晶層，同時沉積材料不保留在間隔物(spacer)上。
根據本發明的實施例的基底處理設備100可為此SEG設備。
圖1為說明根據本發明的實施例的基底處理設備的橫截面圖。
參考圖1，根據本發明的實施例的基底處理設備100經配置以包含：基底舟110，其包含形成多個基底10裝載在其中的多個裝載空間的多個分割板111及連接所述分割板111的多個連接杆112，以允許基底10在多個平臺中裝載於所述裝載空間中；內部反應管120，在其中形成接納基底舟110的接納空間且執行用於裝載在基底舟110中的基底10的製程；氣體供應單元130，其通過噴射嘴131將含有原料氣體及蝕刻氣體的製程氣體供應到基底10；及排氣單元140，其通過對應於噴射嘴131而提供的抽吸埠141排放內部反應管120內部的製程殘餘物。
在根據本發明的實施例的基底處理設備100中，磊晶層可以形成於基底10上。在此情況下，基底處理設備100可為SEG設備。一般來說，在基底處理設施中，執行輸送製程、清潔製程及磊晶製程。由於磊晶製程比清潔製程花費更長的時間，所以可通過多個基底處理設備100提高生產良率。基底處理設備100可執行磊晶製程。可通過化學氣相沉積執行所述磊晶製程，且磊晶層形成於磊晶表面上。例如，基底10上的磊晶表面可暴露於含有矽氣體(例如，SiCl4、SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、Si2H6或SiH4)及運載氣體(例如，N2或H2)的製程氣體。在需要將摻雜劑包含在磊晶層 中的情況下，矽氣體可進一步含有含摻雜劑的氣體(例如，AsH3、PH3或B2H6)。
基底舟110可在多個平臺中(或在垂直方向上)裝載多個基底10以用於執行批量型中的製程，且基底舟100可上升及下降以用於所述裝載或製程。例如，基底舟110可在多個平臺中裝載二十二個基底10。在基底舟110定位在下部腔室162內部提供的裝載空間中或裝載位置處)時，可將基底10裝載於基底舟110中。更具體來說，在基底10在基底舟110的一個平臺中被裝載的情況下，如果基底舟110上升，相對於裝載基底10的平臺，下一基底10可以裝載於下部平臺中。在所有基底10都被裝載於基底舟110中時，可將基底舟110輸送到內部反應管120的接納空間(或過程位置)，且可在內部反應管120的接納空間中執行磊晶製程。
基底舟110可包含分割板111及連接分割板111的連接杆112，所述分割板形成相應的基底10裝載於其中的裝載空間。分割板111個別地形成相應的基底10裝載於其中的裝載空間，使得可在相應的裝載空間中個別地處理基底10。即，在垂直方向上向基底舟110提供裝載空間的多個狀態，且可將一個基底10裝載於每一裝載空間中。因此，基底10的製程區域個別地在基底舟110的相應的裝載空間中，使得有可能防止噴射到每一基底10的製程氣體影響上部或下部基底10。另一方面，可將陶瓷、石英或合成石英用作分割板111的材料。
在現有技術的批量型基底處理設備中，在垂直地堆疊多個基底的狀態下，執行若干製程。通過基底製程之前的單晶片類型製程或其他製程或通過輸送模組的末端執行器，可使附著在基底的底表面上的 顆粒在基底的裝載及卸載期間或所述製程期間落在下部基底的膜形成表面上，使得可能降低生長的膜的品質。
然而，在根據本發明的基底處理設備100中，包含分割板111的基底舟110用於獨立地分離基底10，使得可以防止附著在基底10的底表面上的顆粒落在下部基底10上，且因此可以防止降低生長膜的品質。
另外，由於現有技術的批量型基底處理設備具備單個製程氣體供應線，所以僅可以控制供應到內部反應管中的製程氣體的量，但無法個別地控制供應到相應的基底的製程氣體的量。即，無法控制供應到基底的製程氣體的濃度，且因此，無法控制基底上的生長膜的厚度。因此，存在以下問題：生長膜的厚度隨著基底變化。另外，為了解決此問題，雖然提供包含多級氣體供應噴嘴及排氣出口的系統以通過多個氣體供應噴嘴(或噴射嘴)將恒定量的製程氣體獨立地供應到相應的基底，但由於現有技術的基底舟具有其中基底之間的空間被打開的結構，所以氣體供應噴嘴中的每一者影響定位在上側及下側處的基底，使得無法對基底舟中的基底均勻地執行基底製程。
然而，在根據本發明的基底舟110中，在基底10與基底10之間提供分割板111，且因此，獨立地分離基底10。因此，防止噴射在每一基底10上的製程氣體影響上部或下部基底10，且因此，可以將相等量的製程氣體供應到所有基底10。
連接杆112可以連接分割板111。連接杆穩定地支撐分割板111，使得在用於基底10的製程期間，不允許分割板111傾斜且不允許裝載空間變形。另外，連接杆112使得基底舟110的元件(例如分割板111)能夠彼 此一體地耦合。
另外，連接杆112可相對於基底10的裝載方向(或接近方向)被對稱地佈置。連接杆112可被對稱地佈置以便穩定地支撐分割板111及基底10。如果連接杆112覆蓋基底10的裝載方向，那麼連接杆可在基底10的裝載(或接近裝載)期間干擾基底，且此外，可能裝載不了基底。因此，輔助噴嘴可在基底10的裝載方向上被對稱地佈置。
本文中，相對於連接杆112，在最接近入口210的位置處對稱地佈置的連接杆112之間的距離可大於基底10的寬度。雖然連接杆112相對於基底10的裝載方向對稱地佈置，但如果在最接近入口210的位置處對稱地佈置的連接杆112之間的距離小於基底10的寬度，那麼連接杆會干擾基底10的裝載，使得可能裝載不了基底10。因此，在最接近入口210的位置處對稱地佈置的連接杆112之間的距離可等於或大於基底10的寬度。如果連接杆112之間的距離等於基底10的寬度，那麼可能難以裝載基底10。相應地，連接杆112之間的距離可經配置以略微大於基底10的寬度。此時，為了將在最接近入口210的位置處對稱地佈置的連接杆112之間的距離配置成大於基底10的寬度，連接杆112需要被佈置成比入口210附近的部分更靠近遠離入口210的部分。因此，連接杆112可被佈置成更靠近遠離入口210的部分。
以此方式，連接杆112相對於基底10的裝載方向被對稱地佈置，使得在最接近入口210的位置處對稱地佈置的連接杆112之間的距離大於基底10的寬度。因此，連接杆無法在基底10的裝載期間干擾基底10，使得可以容易地裝載基底10。由於連接杆112被對稱地佈置，所以可以穩定 地支撐分割板111及基底10。另外，在基底10的裝載方向上供應製程氣體的情況下，由於製程氣體可以在不被干擾的情況下流向排氣單元140，所以可以維持製程氣體的平滑流。因此，有可能在基底10上有效地形成生長膜。
另一方面，連接杆112中的每一者具備多個縫隙，所述多個縫隙與分割板111耦合。在連接杆112中的每一者中，可在垂直方向上形成縫隙，且分割板111可通過插入耦合到所述縫隙中。在此情況下，通過相對於每一縫隙插入或提取分割板111的此方法，可以容易地調整分割板111之間的間隔(或高度)。
由分割板111分割的裝載空間的高度可根據裝載空間而不同。所述高度可根據處理條件而不同。此時，可以容易地通過形成於連接杆112中的縫隙調整分割板111之間的間隔。製程氣體的流可隨著相應的裝載空間的高度而變化，且可根據裝載空間中的製程氣體的供應條件而調整相應的裝載空間的高度。例如，在噴射嘴131的直徑不同的情況下，如果增加噴射嘴131的直徑，那麼便加寬製程氣體的噴射角度。因此，為了不影響鄰近的裝載空間，可根據噴射嘴131的直徑而調整相應的裝載空間的高度。此時，裝載空間的高度可與相應的噴射嘴131的直徑成比例。
另一方面，製程氣體中的原料氣體、蝕刻氣體、運載氣體及摻雜劑氣體的比率(或濃度)可根據裝載空間(或位置)而不同。如果原料氣體、蝕刻氣體、運載氣體及摻雜劑氣體的比率不同，那麼製程氣體的流也變化。
為了根據原料氣體、蝕刻氣體、運載氣體及摻雜劑氣體的比率調整製程氣體的流，那麼可調整由分割板111分割的裝載空間的高度。因此， 裝載空間可具有不同高度。
內部反應管120可具有可以在其中接納基底舟110的接納空間，且可以在其中執行用於裝載於基底舟110中的基底10的製程。內部反應管120可被配置成圓柱體形狀。內部反應管的頂部可閉合且其底部部分可開放。在基底舟110在垂直方向上上升及下降以定位在內部反應管120的接納空間中時，可允許基底舟穿過內部反應管120的開口進入內部反應管120的接納空間中或從所述接納空間提取。向內部反應管120的底部部分提供突出部分，所述突出部分從內部反應管120的圓周向外突出以連接到外部管170或腔室160，使得所述突出部分可以連接到外部管170或腔室160的內壁以得到支撐。
另外，內部反應管120可以提供基底製程區，將在所述基底製程區中執行用於基底10的製程。在切換到過程位置時，基底舟110定位在基底處理區中，且因此，可以減少基底處理區的體積。在此情況下，製程氣體的消耗量可以減到最小，且製程氣體可以集中在基底舟110中裝載的基底10上。
內部反應管120可配置有陶瓷或石英或塗覆有陶瓷的金屬。可沿著側壁向內部反應管120提供通孔以便對應於噴射嘴131及抽吸埠141，且噴射嘴131可插入到所述通孔中以穿過所述通孔。
氣體供應單元130可通過噴射嘴131將含有原料氣體及蝕刻氣體的製程氣體供應到基底10。噴射嘴131可為線性地形成的一個噴射嘴或可為線性地佈置的多個噴射嘴。在噴射嘴131是線性地佈置的多個噴射嘴的情況下，針對由分割板111分割的每個裝載空間(即，針對分割板之間的 每個空間)形成噴射嘴131。在此情況下，由於可以通過使用一個噴射嘴131處理一個基底10，所以均勻的生長膜可以形成於基底10中的每一者上，且由於可以將製程氣體獨立地供應到基底10，所以可以根據基底的情形而控制製程氣體的供應量。因此，可以在優化基底10的條件下執行製程，使得生長膜的品質可以提高。
可在垂直方向上佈置線性地佈置的噴射嘴131，且噴射嘴131的直徑可被配置成隨著噴射嘴佈置在距氣體供應源(未圖示)更遠的位置而更大。例如，在通過單個氣體供應線將製程氣體從下部部分供應到上部部分的情況下，定位在上側處的噴射嘴131的直徑可被配置成大於定位在下側處的噴射嘴131的直徑。
更具體來說，在噴射嘴131佈置在氣體供應源附近的情況下，由於從附近位置供應製程氣體，所以製程氣體容易流入。在噴射嘴131遠離氣體供應源而佈置的情況下，由於從較遠位置供應製程氣體，所以與噴射嘴131佈置在氣體供應源附近的位置處相比，難以供應製程氣體。因此，在通過單個氣體供應線供應製程氣體且通過噴射嘴131分發製程氣體的情況下，從佈置在氣體供應源附近的下部噴射嘴131噴射的製程氣體的噴射量可不同於從遠離氣體供應源而佈置的上部噴射嘴131噴射的製程氣體的噴射量。因此，佈置在氣體供應源附近的噴射嘴131的直徑可以被配置成較小，以便減小製程氣體的噴射量，且遠離氣體供應源而佈置的噴射嘴131的直徑可以被配置成較大，以便增加製程氣體的噴射量。即，噴射嘴131的直徑可經調整以使得佈置在氣體供應源附近的噴射嘴131及遠離氣體供應源而佈置的噴射嘴131可以供應均勻量的製程氣體。因此，將均勻量的 製程氣體供應到裝載空間的基底10，使得有可能提高製程效率。
氣體供應單元130可通過噴射嘴131將含有原料氣體及蝕刻氣體的製程氣體供應到基底10。製程氣體可含有原料氣體(例如，矽氣體，例如SiCl4、SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、Si2H6或SiH4)及蝕刻氣體。可將單矽烷(SiH4)、二氯矽烷(DCS、SiH2Cl2)或類似者用作原料氣體(或矽氣體)。可將氯化氫(HCl)用作蝕刻氣體。製程氣體可進一步含有運載氣體。所述運載氣體可用於稀釋原料氣體或蝕刻氣體的濃度。可將氮氣(N2)及氫氣(H2)中的至少一者用作運載氣體。因此，通過控制運載氣體的供應量，可以控制原料氣體或蝕刻氣體的濃度，且原料氣體、蝕刻氣體及運載氣體可以歸因於分子量中的差異而容易地混合。製程氣體不限於此，而是製程氣體可含有各種氣體，例如摻雜劑氣體。選擇性磊晶生長製程涉及沉積反應及蝕刻反應。在需要磊晶層含有摻雜劑的情況下，可含有摻雜劑氣體(例如，AsH3、PH3或B2H6)。另外，含有氯化氫(HCl)的蝕刻氣體可以用於清潔以及蝕刻。
另一方面，氣體供應單元130可將不同處理氣體供應到相應的基底10。一般來說，在批量型基底處理設備中，將相同製程氣體供應到基底，且因此，在基底10上執行相同基底製程。然而，在本發明中，可將不同製程氣體供應到相應的基底10，使得可以通過使用單個製程在單個腔室中形成各種類型的生長膜。本文中，製程氣體可根據基底10而不同、可僅針對基底10的一部分而不同，且可根據基底群組而不同。另外，可通過不同的氣體供應線將製程氣體供應到基底舟110的裝載空間。因此，可將不同的製程氣體供應到基底10。在製程氣體根據基底群組而不同的情況下，相同 的氣體供應線可根據相同的基底群組。在多個噴射嘴131的情況下，為了將氣體個別地供應到基底舟110的相應的裝載空間，噴射嘴可以被配置成具有不同高度。與下部裝載空間接觸的噴射嘴131可以被配置成較低，且與上部裝載空間接觸的噴射嘴131可以被配置成較高。例如，噴射嘴131可佈置成沿著內部反應管120的圓周的螺旋形狀。在此情況下，噴射嘴131可按照在高度方面從最低的噴射嘴131到最高的噴射嘴131的次序進行佈置。因此，與不規則地佈置具有不同高度的噴射嘴131的情況相比，有可能提高空間效率。另外，在必要時，可通過線性地佈置的噴射嘴131將不同的製程氣體選擇性地供應到相應的基底10。因此，可以通過使用單個製程使各種類型的生長膜形成於單個腔室中。
以此方式，向氣體供應單元130提供用於基底舟110的相應的裝載空間的噴射嘴131，使得可以個別地控制用於相應的裝載空間的製程氣體。
通過對應於噴射嘴131而形成的抽吸埠141，排氣單元140可排放內部反應管120內部的製程殘餘物。抽吸埠141可相對於噴射嘴131被對稱地佈置，且抽吸埠141的數目或形狀可與噴射嘴131的形狀或數目相同。由排氣單元140排放的內部反應管120內部的製程殘餘物可含有未反應的氣體及反應副產物。在提供多個噴射嘴131的情況下，還提供多個抽吸埠141。如果抽吸埠141相對於噴射嘴131對稱地定位，那麼可以有效地排放含有未反應的氣體及反應副產物的製程殘餘物，且可以有效地控制製程氣體的流量。即，通過調整耗盡速度(或耗盡強度)，可以控制在基底10上生長的膜的生長速率。在提供多個抽吸埠141的情況下，類似於多個噴 射嘴131，抽吸埠可佈置成具有不同高度，且抽吸埠141中的每一者可具有縫隙狀橫截面以便實現有效的抽吸。
另一方面，可向內部反應管120提供支撐部件(未圖示)，圍繞內部反應管120而提供所述支撐部件以便穩定地支撐氣體供應線及排氣管線。所述支撐部件可具有環形形狀以用於支撐氣體供應線及排氣管線。內部反應管120的結構及形狀不限於此，而是可採用各種結構及形狀。
圖2是說明根據本發明的實施例的使製程氣體流過基底舟的概念圖。
參考圖2，可將基底10裝載成與分割板111分開。在此情況下，製程氣體的氣流可以被誘導到基底10的上表面，且製程氣體可以均勻地穿過基底10的整個區域。然而，如果基底10的下表面與底表面(即，分割板)緊密接觸，那麼在基底10的上表面定位成低於噴射嘴131的情況下，歸因於抽吸埠141，大量製程氣體會在未穿過基底10的上表面的情況下排出，且歸因於基底10的上表面與噴射嘴131之間的高度中的差異，大量製程氣體可根據噴射速度(或噴射強度)僅到達基底10的兩個側面部分或中央部分，使得可能難以將製程氣體均勻地供應到整個區域。另外，甚至在允許噴射嘴131及基底10的上表面在高度上等同的情況下，底表面(即，分割板)也可能會干擾製程氣體，且因此，氣體的流僅被誘導到上部部分，使得大量製程氣體可僅到達噴射嘴131附近的基底10的區域。
在本發明中，由於基底10中的每一者與分割板111分開，所以如果在基底10中的每一者定位在噴射嘴131與抽吸埠141之間的中心處的狀態下噴射製程氣體，那麼會有效地將製程氣體的流誘導到基底的上部及 下部部分，使得製程氣體可以均勻地穿過基底10的整個區域。即，由於製程氣體的流穿過基底10的上部及下部部分，所以出現層流，使得生長膜均勻地形成於基底10的整個區域上。
本文中，由分割板111分割的裝載空間的高度(即，分割板之間的間隔)及基底10與分割板111之間的距離是出現層流的重要因素。根據原料氣體、蝕刻氣體、運載氣體及摻雜劑氣體的比率，製程氣體的分子量(或品質、流動速率、濃度)會不同，使得製程氣體的流會變化。因此，為了通過根據原料氣體、蝕刻氣體、運載氣體及摻雜劑氣體的比率調整製程氣體的流量來提高基底10的整個區域上的均勻程度，可以將由分割板111分割的裝載空間的高度調整為用於出現層流的裝載空間的上述高度。另外，由於製程氣體的流受到基底10與分割板111之間的距離影響，所以為了解決此問題，可調整基底10與分割板111之間的距離。將參看圖3及圖4描述調整基底10與分割板111之間的距離的詳細方法。因此，裝載空間的高度可不同，且基底10與分割板111之間的距離也可不同。
另一方面，在基底10與分割板111分開的情況下，磊晶層可以形成於基底10的所有上表面和下表面上。
氣體供應單元130可以被配置成進一步包含輔助噴嘴(未圖示)，所述輔助噴嘴是為由分割板111分割的相應的裝載空間而提供以穿透內部反應管120且與分割板111的邊緣分開。在基底製程中，輔助噴嘴可以將輔助氣體供應到由分割板111分割的裝載空間且可以供應不同於製程氣體的氣體。輔助噴嘴中的每一者可供應摻雜劑氣體、運載氣體及蝕刻氣體中的至少一者。摻雜劑氣體可以用於與原料氣體(例如，矽氣體)的混合物 中以在基底10上沉積膜，且運載氣體可用於稀釋原料氣體或蝕刻氣體的濃度。因此，通過控制在其中處理基底10的相應的裝載空間中的摻雜劑氣體的濃度，可以個別地控制生長膜(例如，矽膜)的摻雜濃度。另外，通過控制供應到相應的裝載空間的運載氣體的供應量，可以個別地控制用於相應的裝載空間的原料氣體的濃度及蝕刻氣體的濃度。因此，通過借助輔助噴嘴選擇性地使用摻雜劑氣體、運載氣體及蝕刻氣體，可以為相應的裝載空間選擇基底製程。即，在僅通過輔助噴嘴供應蝕刻氣體的情況下，會增加裝載空間中的蝕刻氣體的混合比率，使得可以執行蝕刻製程以便實現基底10上的選擇性磊晶生長。另外，在僅通過輔助噴嘴供應摻雜劑氣體的情況下，會增加裝載空間中的摻雜劑氣體的混合比率，使得膜可以通過原料氣體及摻雜劑氣體的混合物而形成於基底10上。另外，歸因於距氣體供應源的距離中的差異，將不同量的製程氣體供應到相應的裝載空間，使得裝載空間可以被控制為具有製程氣體的相同組分及分子量。
更具體來說，在選擇性磊晶生長中，在僅供應蝕刻氣體或僅供應蝕刻氣體及運載氣體的情況下，通過輔助噴嘴供應的氣體與製程氣體混合，使得增加裝載空間中的蝕刻氣體的比率。相應地，在基底10上的膜緩慢形成的部分中，在膜生長之前，可通過蝕刻氣體移除膜。相反，在基底10上的膜快速形成的部分中，在通過蝕刻氣體移除膜之前，膜可沉積生長。以此方式，通過借助輔助噴嘴控制蝕刻氣體的濃度，可執行選擇性磊晶製程。
另一方面，如果停止通過輔助噴嘴的氣體供應，那麼通過借助噴射嘴131供應製程氣體，膜(例如，矽膜)可形成於裝載空間中的基底10 上。另外，可通過不同的氣體供應線進行不同的氣體供應到相應的輔助噴嘴。因此，可將摻雜劑氣體、運載氣體或蝕刻氣體選擇性地供應到裝載空間中的每一者。另外，為了將氣體個別地供應到基底舟110的相應的裝載空間，噴射嘴可以被配置成具有不同高度。例如，與下部裝載空間接觸的輔助噴嘴可以被配置成較低，且與上部裝載空間接觸的輔助噴嘴可以被配置成較高。例如，輔助噴嘴可佈置成沿著內部反應管120的圓周的螺旋形狀。在此情況下，輔助噴嘴可按照在高度方面從最低的輔助噴嘴到最高的輔助噴嘴的次序進行佈置。因此，與不規則地佈置具有不同高度的輔助噴嘴的情況相比，有可能提高空間效率。
另外，輔助噴嘴(未圖示)可以被配置成穿透內部反應管120的側壁。在此情況下，由於可以通過輔助噴嘴從基底舟110的裝載空間附近的部位噴射氣體，所以可以有效地防止鄰近於頂部或底部部分的裝載空間干擾通過輔助噴嘴噴射的氣體，且可以通過輔助噴嘴有效地控制所供應的氣體的流量。
另外，輔助噴嘴(未圖示)可以被配置成與分割板111的邊緣分開。為了完全防止鄰近的裝載空間干擾通過輔助噴嘴噴射的氣體，最優選的是，輔助噴嘴在基底舟110的裝載空間內部噴射氣體。然而，在此情況下，由於輔助噴嘴可能會在基底舟110的升降期間干擾基底舟110及分割板111，所以輔助噴嘴可與分割板111的邊緣分開。本文中，可將分離距離L界定為最小距離，使得輔助噴嘴無法在基底舟110的升降期間干擾基底舟110。可通過使用輔助噴嘴與分割板111之間的高度中的差異、噴射角度0及類似者而獲得所述分離距離L。另外，類似於輔助噴嘴，噴射嘴131也可 與分割板111的邊緣分開。
氣體供應單元可以將製程氣體獨立地供應到裝載空間。製程氣體可含有運載氣體及摻雜劑氣體以及原料氣體所述蝕刻氣體。可將不同量的原料氣體、蝕刻氣體、運載氣體及摻雜劑氣體供應到相應的裝載空間。此時，可將自然不同的量供應到裝載空間，且可將有意不同的量供應到裝載空間。例如，在通過單個氣體供應線供應製程氣體的情況下，歸因於氣體供應源附近的噴射嘴131與遠離氣體供應源的噴射嘴131之間的流動速率中的差異，可將不同的量供應到裝載空間。可以通過輔助噴嘴將不同量的原料氣體、蝕刻氣體、運載氣體及摻雜劑氣體獨立地供應所述裝載空間。在本發明中，關於由原料氣體、蝕刻氣體、運載氣體及摻雜劑氣體的量中的差異引起的不規則氣流，通過調整裝載空間的高度，所述氣流在基底10的整個區域上可以是均勻的。因此，有可能解決由原料氣體、蝕刻氣體、運載氣體及摻雜劑氣體的量中的天然差異引起的不規則氣流的問題，且在原料氣體、蝕刻氣體、運載氣體及摻雜劑氣體的量有意被設定成不同的情況下，氣流在基底10的整個區域上可以是均勻的。因此，可以根據相應的製程條件執行用於基底10的製程，使得有可能通過在單個腔室中執行的單個基底製程而有效地形成各種類型的生長膜。另一方面，通過輔助噴嘴供應用於每一裝載空間的不充分量的氣體，原料氣體、蝕刻氣體、運載氣體及摻雜劑氣體的量對於裝載空間可以是相等的。
軸杆151可連接到基底舟110的底部。軸杆151可形成為在垂直方向上延伸，且其上端連接到基底舟110的底部部分。軸杆151具有支撐基底舟110的功能，且軸杆151的下部部分可穿透下部腔室162以連接到 下部腔室162外部的升降驅動單元152及旋轉驅動單元153。
升降驅動單元152連接到軸杆151以升起並降下軸杆151，且因此，連接到軸杆151的上端的基底舟110可以根據軸杆151的升起及降下而升起及降下。例如，通過升降驅動單元152的操作，基底舟110向下移動以定位在下部腔室162內部(或在裝載位置處)，且從輸送腔室200裝載到下部腔室162中的基底10可以被裝載在基底舟110中、定位在下部腔室162內部。其後，如果所有基底10都被裝載在基底舟110中，那麼基底舟110通過升降驅動單元152向上移動以移動到內部反應管120的接納空間中(或移動到過程位置)。因此，可以在內部反應管120的接納空間中在基底10上執行磊晶製程。
旋轉驅動單元153可連接到與基底舟110連接的軸杆151以便旋轉基底舟110。旋轉驅動單元153可以在軸杆151的垂直方向上圍繞中心軸旋轉軸杆151。因此，連接到軸杆151的基底舟110也可在垂直方向上在中心軸中旋轉。在執行用於基底10的製程時，供應到內部反應管120的一側的製程氣體可以穿過裝載在基底舟110中的基底10以從內部反應管120的另一側排出。此時，如果通過旋轉驅動單元153的操作旋轉基底舟110，那麼穿過基底舟110的氣體經過混合，且因此，可以在基底10上的整個區域上均勻地分佈製程氣體。因此，可以提高沉積在基底10上的膜的品質。腔室160可形成為矩形箱或圓柱體的形狀且具有內部空間。另外，腔室160可包含上部腔室161及下部腔室162，且上部腔室161及下部腔室162可彼此連通。下部腔室162的一側可具備與輸送腔室200連通的插入開口。通過所述插入開口，可以將基底10從輸送腔室200裝載到腔室160中。輸送 腔室200的對應於腔室160的插入開口的一側可具備入口210。可在入口210與插入開口之間提供閘門閥220。因此，輸送腔室200的內部空間及腔室160的內部空間可通過閘門閥220彼此分開。另外，可以通過閘門閥220打開及閉合入口210及插入開口。在此情況下，可將插入開口提供給下部腔室162。
外部管170可佈置到其底部部分是開放的下部腔室162的上側或佈置到上部腔室161，且可定位在腔室160與內部反應管120之間。外部管170可包含在其中接納內部反應管120且其底部部分是開放的內部空間，在所述內部反應管中執行磊晶製程或選擇性磊晶製程。
支撐板180可安裝到軸杆151。支撐板具有與基底舟110一起升降以密封內部反應管120內部的過程空間或從外面密封外部管170的功能。支撐板180可佈置成與基底舟110的下側分開。具有O形環的形狀的密封部件181證實在支撐板180與內部反應管120之間或在支撐板180與外部管170之間以密封過程空間。另外，可在支撐板180與軸杆151之間提供支承部件182。因此，可以在軸杆由支承部件182支撐的狀態下旋轉軸杆151。
可在腔室160內部提供加熱器190。所述加熱器可佈置成環繞內部反應管120或外部管170的側表面或頂部。加熱器190具有以下功能：將熱能供應到內部反應管120或外部管170以加熱內部反應管120或外部管170的內部空間並且將內部反應管120或外部管170的內部空間的溫度調整為可以執行磊晶製程的溫度。
圖3(a)及圖3(b)是說明根據本發明的實施例的包含第一支 撐頂端的基底舟的圖，圖3(a)是基底舟的橫截面圖，且圖3(b)是基底舟的平面圖。
參考圖3(a)及圖3(b)，基底舟110可以被配置成進一步包含與分割板111的邊緣耦合並且支撐基底10的第一支撐頂端113。第一支撐頂端113中的每一者可被配置有垂直柱部分及水準支撐部分。垂直柱部分的一側可與分割板111耦合，且其另一側可連接到水準支撐部分。水準支撐部分可形成為使得水準支撐部分在垂直柱部分的另一側處彎曲，或可形成為使得其中心由垂直柱部分支撐。因此，基底10可以穩定地受到支撐，並且基底10可以與分割板111分開。另外，第一支撐頂端113可對稱地形成。在此情況下，基底10可以更穩定地受到支撐。
第一支撐頂端113可根據裝載空間而具有不同的高度。第一支撐頂端113可形成為具有不同高度的兩個或更多個形狀。此時，第一支撐頂端113從分割板111刺出，且具有不同形狀的第一支撐頂端113經耦合以使得高度可以改變。另外，所述分割板被分割板111替換，借此具有不同高度的形狀的第一支撐頂端113經耦合以使得高度可以改變。即，第一支撐頂端113可形成為具有不同高度的各種形狀，且所述第一支撐頂端可被根據製程條件而具有不同高度的第一支撐頂端113更換。此時，與相同的分割板111耦合的第一支撐頂端113的所有高度可彼此相等。生長膜的厚度及形狀可根據第一支撐頂端113的高度(或基底的位置)而不同。可以通過實驗確定根據製程的第一支撐頂端的高度。可將不同量的原料氣體、蝕刻氣體、運載氣體及摻雜劑氣體供應到相應的裝載空間。在此情況下，第一支撐頂端113可根據裝載空間的位置而具有不同高度。另外，第二支撐頂 端113可根據用於裝載空間的製程條件而具有不同高度。另一方面，第一支撐頂端113可根據基底10的厚度或形狀而安裝以進行更換。更具體來說，第一支撐頂端113可根據基底10的厚度而安裝以更換為具有不同高度。另外，第一支撐頂端113可根據基底10的形狀而安裝在更換的支撐位置處。另外，可通過調整基底10與分割板111之間的距離來控制製程氣體的流。
另外，每一第一支撐頂端113的遠端具備點狀突出部，使得可以防止基底10在製程期間與第一支撐頂端113附接。
圖4(a)及圖4(b)是根據本發明的實施例說明包含第二支撐頂端的基底舟的圖，圖4(a)是基底舟的橫截面圖，且圖4(b)是基底舟的平面圖。
參考圖4(a)及圖4(b)，基底舟110可以被配置成進一步包含第二支撐頂端114，所述第二支撐頂端與形成於連接杆112中的具有不同高度的多個耦合凹槽耦合並且支撐基底10。第二支撐頂端114中的每一者形成為“一”或類似的形狀以便穩定地支撐基底10並且使基底10與分割板111分開。另外，第二支撐頂端114可形成為根據連接杆112的位置在不同方向上突出。在此情況下，基底10可以更穩定地受到支撐。
針對由分割板111分割的裝載空間中的每一者定位多個耦合凹槽，且第二支撐頂端114可與根據裝載空間而具有不同高度的耦合凹槽耦合。為了調整基底10與分割板111之間的距離，可調整第二支撐頂端114的高度。
通過使第二支撐頂端114與在垂直方向上形成的具有不同高度的 耦合凹槽耦合的此簡單方法，是調整第二支撐頂端114的高度。可向連接杆112提供在垂直方向上具有不同高度的耦合凹槽以用於基底舟110的相應的裝載空間。此時，耦合凹槽可以恒定間隔形成，並且在必要時，耦合凹槽之間的間隔可不同。第二支撐頂端114中的每一者可配置有插入到耦合凹槽中的插入部分，及支撐基底10的支撐部分。生長膜的厚度及形狀可根據第二支撐頂端114的高度(或基底的位置)以及第一支撐頂端的高度而不同。可以通過實驗確定根據製程的第二支撐頂端的高度。可將不同量的原料氣體、蝕刻氣體、運載氣體及摻雜劑氣體供應到相應的裝載空間。在此情況下，第二支撐頂端114可根據裝載空間的位置而具有不同高度。另外，第二支撐頂端114可根據用於裝載空間的製程條件而具有不同高度。另外，通過調整基底10與分割板111之間的距離，可以控制製程氣體的流。
另一方面，可同時使用第一支撐頂端113及第二支撐頂端114。在此情況下，第一支撐頂端113形成於難以形成第二支撐頂端114的部分中，使得基底10可以更穩定地受到支撐。在基底裝載側中，連接杆112無法佈置成不干擾基底10的裝載，且形成於連接杆112中的第二支撐頂端114也無法佈置在裝載基底10的側中。因此，第一支撐頂端113佈置在無法佈置第二支撐頂端114的基底裝載側中，使得所述支撐頂端(第一支撐頂端113或第二支撐頂端114)可以在不偏向一個側的情況下穩定地支撐基底10。此時，由於提供可以裝載及卸載基底10的上部空間，所以不同於連接杆112，第一支撐頂端113可以佈置在基底裝載側中。然而，如果太大量的第一支撐頂端113佈置在基底裝載側中，那麼由於製程氣體的流受到影響，所以第一支撐頂端113的數目可減到最小。
在本發明中，通過多個分割板而形成將裝載多個基底的多個裝載空間，使得可以對在多個平臺中裝載於裝載空間中的基底獨立地執行製程。因此，通過基底製程之前的單晶片類型製程或其他製程或通過輸送模組的末端執行器，可以防止附著在基底的底表面上的顆粒在基底的裝載及卸載期間或所述製程期間落在下部基底的膜形成表面上，並且可以將相等量的製程氣體供應到基底。因此，有可能實現具有用於基底的極好的品質的均勻生長的膜。另外，可以將氣體獨立地供應到基底，使得可以根據基底的情形而控制氣體的供應量。因此，可以在相應的基底的最佳條件下執行製程，使得有可能提高生長的膜的品質。另外，可以根據製程情形將不同的製程氣體選擇性地供應到相應的基底，使得可以通過使用單個製程在單個腔室中形成各種類型的生長膜。
雖然已經具體參照本發明的示範性實施例繪示和描述了本發明，但是所屬領域的技術人員將理解，可以在其中進行形式和細節上的多種改變，而不脫離由所附發明申請專利範圍界定的本發明的精神和範圍。

Claims (8)

  1. 一種基底處理設備，其包括：基底舟，其包含多個分割板及連接所述分割板的多個連接杆，多個所述分割板形成多個基底被裝載在其中的多個裝載空間，多個所述基底在多個平臺中被裝載到多個所述裝載空間中；內部反應管，在其中形成接納所述基底舟的接納空間並且執行用於裝載在所述基底舟中的所述基底的製程；氣體供應單元，其通過多個噴射嘴將含有原料氣體及蝕刻氣體的製程氣體供應到所述基底；及排氣單元，其通過對應於多個所述噴射嘴而提供的抽吸埠排放所述內部反應管內部的製程殘餘物，其中所述基底被裝載成與所述分割板分開，所述氣體供應單元進一步包含多個輔助噴嘴，多個所述輔助噴嘴是為多個所述裝載空間而形成且多個所述輔助噴嘴分別供應摻雜劑氣體、運載氣體及蝕刻氣體中的至少一者至相應的所述裝載空間，以及多個所述噴射嘴自提供在垂直方向上的氣體供應線延伸，朝向所述接納空間且對應於多個所述裝載空間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的基底處理設備，其中所述連接杆中的每一者具備與所述分割板耦合的多個縫隙。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的基底處理設備，其中所述連接杆相對於所述基底的裝載方向而對稱地佈置。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的基底處理設備，其中所述基底舟進一步包含與所述分割板的邊緣耦合且支撐所述基底的多個第一支撐頂端。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的基底處理設備，其中所述第一支撐頂端根據所述裝載空間而具有不同高度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的基底處理設備，其中所述基底舟進一步包含多個第二支撐頂端，多個所述第二支撐頂端與形成於所述連接杆中的每一者中的具有不同高度的耦合凹槽耦合並且支撐所述基底。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的基底處理設備，其中多個所述耦合凹槽被安置到所述裝載空間中的每一者，且其中所述第二支撐頂端在根據所述裝載空間的不同高度處與所述耦合凹槽耦合。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的基底處理設備，其中所述氣體供應單元將所述製程氣體獨立地供應到所述裝載空間中的每一者。
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