TWI680204B - 基板處理設備 - Google Patents
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Abstract
一種基板處理設備包含：一處理室，用於提供一處理空間，一基板支撐件，可旋轉地提供於處理空間中，用於支撐至少一個基板，一腔室蓋，與基板支撐件面對，腔室蓋用於覆蓋處理室的一頂部，以及一空間分離裝置，提供於腔室蓋中，其中空間分離裝置形成為在平面上具有「T」形。
Description
發明係關於執行一基板處理製程的一種基板處理設備。
通常，為了製造一太陽能電池、一半導體裝置以及一平板顯示裝置，需要在基板的一表面上形成一預定的薄膜層、一薄膜電路圖案或者一光學圖案。因此，一半導體製造過程中可進行例如，在一基板上沉積一預定材料之薄膜的一薄膜沉積製程，透過使用感光材料有選擇地曝光此薄膜的一感光製程，以及透過選擇性地去除薄膜的曝光部分上形成一圖案的一蝕刻製程。
半導體製造過程中的薄膜沉積製程可使用化學氣相沉積（CVD）或原子層沉積（ALD）方法在一基板處理設備中進行。
化學氣相沉積（CVD）透過對將用於薄膜沉積的處理氣體分佈於基板上，並且透過化學氣相反應形成薄膜。化學氣相沉積（CVD）相比較於原子層沉積（ALD）的優點在於，因為具有薄膜沉積的一快速的速度因此可自由調節生產率。然而，化學氣相沉積（CVD）相比較於原子層沉積（ALD）的缺點在於，具有例如薄膜的相對低的沉積均勻性以及相對低的薄膜質量。
同時，原子層沉積（ALD）透過順次分佈源氣體、淨化氣體、反應氣體以及吹掃氣體於基板上，並且透過原子層吸附反應形成薄膜來進行。原子層沉積（ALD）的優點在於可實現均勻的薄膜。然而，原子層沉積（ALD）具有相對低的薄膜沉積速度的缺點。
習知技術的一薄膜沉積的一基板處理設備設計為化學氣相沉積（CVD）及原子層沉積（ALD）的任意一種是有利的。因此，如果薄膜在基板處理設備中透過相比較化學氣相沉積（CVD）更有利的原子層沉積（ALD）沉積於基板上，則薄膜的均勻性變差。同時，如果薄膜在基板處理設備中透過相比較原子層沉積（ALD）更有利的化學氣相沉積（CVD）沉積於基板上，則具有生產率低到不可能進行生產的一問題。
因此，本發明之實施例關於一種基板處理設備，藉以克服由於習知技術之限制及缺點所產生的一個或多個問題。
本發明之一方便在於提供一種基板處理設備，此種基板處理設備能夠提高待沉積於一基板上的薄膜的均勻性，並且還能夠自由地調整生產率。
本發明其他的優點和特徵將在如下的說明書中部分地加以闡述，並且本發明其他的優點和特徵對於本領域的普通技術人員來說，可以透過本發明如下的說明得以部分地理解或者可以從本發明的實踐中得出。本發明的目的和其他優點可以透過本發明所記載的說明書和申請專利範圍中特別指明的結構並結合圖式部份，得以實現和獲得。
為了獲得本發明之目的這些和其他特徵，現對本發明作具體化和概括性的描述，本發明的一種基板處理設備包含：一處理室，用於提供一處理空間；一基板支撐件，可旋轉地提供於處理空間中，用於支撐至少一個基板；一腔室蓋，與基板支撐件面對，腔室蓋用於覆蓋處理室的一頂部；以及一空間分離裝置，提供於腔室蓋中，其中空間分離裝置形成為在平面上具有「T」形。
可以理解的是，如上所述的本發明之概括說明和隨後所述的本發明之詳細說明均是具有代表性和解釋性的說明，並且是為了進一步揭示本發明之申請專利範圍。
下文中，將參考附圖詳細描述本發明的實施例。
為了說明本發明的實施例，應理解用語的下列細節。
在上下文中沒有具體的定義，單數表達的用語應理解為包括複數表達以及單數表達。如果使用術語例如「第一」或「第二」，則可以是從其他元件區分開的一任何一個元件。因此，專利申請範圍並不受這些用語的限制。
此外，應當理解的是，術語例如「包含」或「具有」並不排除存在或一個或多個特徵、數目、步驟、作業、元件、部件或它們的組合的可能性。
應當理解的是，用語「至少一個」包括與任何一個項目相關的所有組合。例如，「一第一元件、一第二元件以及一第三元件中的至少一個」可包含從第一元件、第二元件以及第三元件中的兩個或多個元件和第一元件、第二元件以及一第三元件中的每一元件。
另外，如果提及一第一元件定位與一第二結構「上或上方」，應當理解的是，第一元件和第二元件可彼此接觸，或一第三元件可介於第一元件和第二元件之間。
在下文中，將參照附圖描述根據本發明之實施例的一基板處理設備。
第1圖為表示根據本發明之實施例的一基板處理設備的分解立體圖。第2圖為表示第1圖中所示的一氣體分配部件。
請參照第1圖及第2圖，根據本發明之實施例的基板處理設備可包含一處理室110、一基板支撐件120、一腔室蓋130，以及一氣體分配部件140。處理室110提供用於基板處理的一處理空間（反應空間）。用於支撐至少一個基板10的基板支撐件120可旋轉地提供於處理室110內部。與基板支撐件120相面對的腔室蓋130用以覆蓋腔室蓋130。氣體分配部件140提供於腔室蓋130中以使得氣體分配部件140空間上將處理室110的處理空間分隔成第一及第二反應空間112及114，並且將用於感應不同類型的沉積反應的處理氣體分佈於相應的第一及第二反應空間112及114中。
處理室110提供了用於基板處理的處理空間。為此，處理室110可包含一底表面，以及垂直地形成於底表面上的腔室側壁，以便定義反應空間。
在這種情況下，處理室110的底表面與/或側表面可與用於從反應空間排放氣體的一排氣口（圖未示）相連通。另外，一基板入口（圖未示）提供於處理室110的至少一個側壁中。通過處理室110的基板入口（圖未示），基板10裝入處理室110或從處理室110卸載。基板入口（圖未示）可包含用於密封處理空間內部的一腔室密封裝置（圖未示）。
基板支撐件120可旋轉地提供於處理室110的內底面中。基板支撐件120透過穿過處理室110的底表面的一中心部分的一旋轉軸（圖未示）而支撐。基板支撐件120可電接地，可具有一預定的電勢（例如，正電勢或負電勢），或可浮置。在這種情況下，暴露在處理室110之底表面之外的旋轉軸透過處理室110的底表面中提供的一波紋管（圖未示）而密封。
基板支撐件120支撐透過一外部基板裝載設備（圖未示）裝載的至少一個基板10。基板支撐件120可形成為一圓形板的形狀。基板10可以是一半導體基板或一晶片。這種情況下，較佳的是，這些基板10以固定的間隔以圓形圖案在基板支撐件120上設置。
如果基板支撐件120透過旋轉軸的旋轉轉動到一預定的方向（例如，順時針方向），則將基板10得到旋轉且因此按照一預定的次序移動，以使得基板10順次暴露於分別從氣體分配部件140分佈至第一及第二反應空間112及114的處理氣體。因此，基板10根據基板支撐件120的旋轉及旋轉速度順次通過第一及第二反應空間112及114，由此一預定的薄膜透過在第一及第二反應空間112及114中的至少一個反應空間中的沉積反應而沉積在基板10上。
腔室蓋130設置在處理室110上，也就是說，腔室蓋130覆蓋處理室110，從而密封處理空間。腔室蓋130支撐氣體分配部件140，以便將處理氣體分佈於基板10上。在這種情況下，一密封件（圖未示）可提供於腔室蓋130和處理室110之間。
氣體分配部件140可拆卸地設置在腔室蓋130中，以使得氣體分配部件140在空間上將處理空間分離為第一及第二反應空間112及114，並且將用於誘導不同沉積反應的氣體分配於相應的第一及第二反應空間112及114中。根據本發明一個實施例，氣體分配部件140可以包含一空間分離裝置142、一第一氣體分配裝置144、以及一第二氣體分配裝置146。
空間分離裝置142插入到腔室蓋130中，從而處理室110的處理空間在空間上分離成第一及第二反應空間112及114。此外，空間分離裝置142將第一反應空間112空間上分離成第一及第二氣體反應區域112a及112b。為此目的，空間分離裝置142可以包含第一及第二吹掃氣體分配框142a及142b，以透過向下分配吹掃氣體至基板支撐件120與腔室蓋130之間局部分離的區域形成氣體屏障。在這種情況下，吹掃氣體可以是非反應性氣體例如氮氣（N2）、氬（Ar）、氙（Ze）或氦（He）。
第一吹掃氣體分配框142a提供為空間上將處理室110的處理空間分離為第一及第二反應空間112及114。也就是說，第一吹掃氣體分配框142a上形成為一直線形狀，此直線形狀的長度小於腔室蓋130的直徑。因此，第一吹掃氣體分配框142a關於第一軸方向（Y）形成於腔室蓋130的中心線中，由此第一吹掃氣體分配框142a插入於一個直線形的第一框架插入部131中。第一吹掃氣體分配框142a設置有一第一吹掃氣體分配件（圖未示），第一吹掃氣體分配件包括複數個孔或狹縫用於分配從一外部吹掃氣供給裝置（圖未示）供給的吹掃氣體。第一吹掃氣體分配框142a通過第一吹掃氣體分配件向下將吹掃氣體分配至基板支撐件120的第一軸方向（Y）的中心線，由此，氣體屏障形成於基板支撐件120的第一軸方向（Y）的中心線，從而在空間上將處理室110的處理空間分隔成第一及第二反應空間112及114。
第二吹掃氣體分配框142b空間上將第一反應空間112分離為第一及第二氣體反應區域112a及112b。也就是說，直線形狀的第二吹掃氣體分配框142b從第一吹掃氣體分配框142a的中心朝向腔室蓋130的邊緣突出，其中第二吹掃氣體分配框142b的一長度小於腔室蓋130的一半徑。第二吹掃氣體分配框142b插入於一第二框架插入部133中，第二框架插入部133形成為直線形狀並提供於第一框架插入部131的關於第二軸方向（X）的中心線中。第二吹掃氣體分配框架142b上設置有一第二吹掃氣體分配部件（圖未示）包括多個孔或狹縫用於分配來自外部的吹掃氣供給裝置供給的清洗氣體（圖未示）。第二吹掃氣體分配框142b提供有一第二吹掃氣體分配件（圖未示），第二吹掃氣體分配件包括複數個孔或狹縫用於分配從外部吹掃氣供給裝置（圖未示）供給的吹掃氣體。第二吹掃氣體分配框142b通過第二吹掃氣體分配件將吹掃氣體向下分佈至第一反應空間112內部的第二軸方向（X）的中心線，由此氣體屏障形成於第一反應空間112內部的第二軸方向（X）的中心線中，用以由此將第一反應空間112空間上分離為第一及第二氣體反應區域112a及112b。
空間分離裝置142形成為在平面上具有「T」形，以使得吹掃氣體向下分佈至處理室110的處理空間中定義的局部區域。因此，複數個氣體屏障同時形成於基板支撐件120與腔室蓋130之間，以使得處理室110的處理空間在空間上分離成第一及第二反應空間112及114，並且第一反應空間112在空間上分離成第一及第二氣體反應區域112a及112b。最後，第一反應空間112的第一氣體反應區域112a、第一反應空間112的第二氣體反應區域112b、以及第二反應空間114的每一個可透過從空間分離裝置142向下分佈及局部提供的吹掃氣體形成的氣體屏障空間上相隔離。
第一氣體分配裝置144將用於感應一原子層沉積反應的處理氣體分佈於第一反應空間112。詳細而言，第一氣體分配裝置144將不同不同種類的氣體分佈於透過空間分離裝置142彼此空間分離的第一及第二氣體反應區域112a及112b，由此薄膜透過原子層吸附反應沉積在透過基板支撐件120的旋轉順次通過第一氣體反應區域112a、氣體屏障、第二氣體反應區域112b、以及氣體屏障的每一基板10上。在這種情況下，透過原子層吸附反應所形成的薄膜可以是一高介電膜、一絕緣膜、一金屬膜等。
第一氣體分配裝置144可包括第一及第二氣體分配模組144a及144b。
第一氣體分配模組144a可拆卸地提供於腔室蓋130中，同時與第一氣體反應區域112a相重疊。在與第一氣體反應區域112a相重疊的腔室蓋130中，具有其中可拆分提供的第一氣體分配模組144a的一第一安裝部135。
第一氣體分配模組144a具有從一外部第一氣體供應件（圖未示）供給的一第一氣體的一第一氣體分配空間，並且第一氣體分配模組144a將供給至第一氣體分配空間的第一氣體分佈於第一氣體反應區域112a。此種情況下，第一氣體可以包含待沉積於基板10上的薄膜的一主要材料的源氣體。第一氣體可以是包含氧化層、HQ（氫醌）氧化層、高K薄膜、矽（Si）、鈦族元素（鈦（Ti）、鋯（Zr）、鉿（Hf）等）、或鋁（Al）材料的一源氣體。舉例而言，包含矽（Si）的源氣體可以是矽烷（SiH4）、乙矽烷（Si2H6）、丙矽烷（Si3H8）、正矽酸乙酯（TEOS）、二氯矽烷（DCS）、六氯乙矽烷（HCD）、TriDMAS（Tri-dimethylaminosilane）、三矽胺（TSA）等。
第二氣體分配模組144b可拆卸地設置在腔室蓋130中同時與第二氣體反應區域112b相重疊。在與第二氣體反應區域112b相重疊的腔室蓋130中，具有其中可拆卸地提供第二氣體分配模組144b的一第二安裝部137。
第二氣體分配模組144b具有從一外部第二氣體供應件（圖未示）供給的一第二氣體（G2）的一第二氣體分配空間，並且第二氣體分配模組144b將供給至第二氣體分配空間的第二氣體（G2）分佈於第二氣體反應區域112b。此種情況下，第二氣體（G2）可以是包含待沉積於基板10上的薄膜的一些材料的氣體，此氣體與第一氣體（G1）反應以形成最終的薄膜，舉例而言，反應氣體例如為氫氣（H2）、氮氣（N2）、氧氣（O2）、氫氣（H2）與氮氣（N2）的混合氣體、二氧化氮（NO2）、氨（NH3）、水（H2O）、或臭氧（O3）。
第二氣體分配裝置146將用於誘導化學氣相反應的處理氣體分配於第二反應空間114。詳細而言，第二氣體分配裝置146將第三及第四氣體分佈於透過空間分離裝置142空間上分離的第二反應空間114。第二氣體分配裝置146可拆卸地設置在腔室蓋130中且與第二反應空間114的中心區域相重疊。在與第二反應空間114的中心區域相重疊的腔室蓋130中，具有一第三安裝部139，第三安裝部139中可拆卸地提供有第二氣體分配裝置146。
第二氣體分配裝置146具有從一外部第三氣體供給件（圖未示）供給的第三及第四氣體的第三及第四氣體分配空間，並且第二氣體分配裝置146將提供給第三及第四氣體分配空間的相應的第三及第四氣體分配至第二反應空間114。因此，一薄膜透過第三及第四氣體的化學氣相反應，沉積在透過基板支撐件120之旋轉而通過第二反應空間114的每一基板10上，或透過基板支撐件120的旋轉而通過第二反應空間114的每一基板摻雜有一預定摻雜劑。
如果透過化學氣相反應形成的薄膜的一材料與透過原子層吸附反應形成的薄膜的材料相同，則第三氣體可以是第一氣體，以及第四氣體可以是第二氣體（G2）。同時，如果透過化學氣相反應形成的薄膜的一材料與透過原子層吸附反應形成的薄膜的材料不相同，則第三氣體的源氣體可與第一氣體的源氣體不相同，並且第四氣體的反應氣體可與第二氣體（G2）的反應氣體不相同。另外，如果基板10透過化學氣相反應摻雜有摻雜劑，則第三氣體可為一摻雜劑氣體，並且第四氣體可以與第二氣體（G2）相同或不相同。
以下將簡要描述使用根據本發明之實施例的基板處理設備的基板處理方法。
首先，複數個基板10以固定的間隔裝載且放置到基板支撐件120上。
腔室蓋130之下提供的複數個基板10根據其上裝載有複數個基板10的基板支撐件120的驅動在預定方向上（例如，順時針方向）移動。然後，如果吹掃氣體透過使用前述氣體分配部140的空間分離裝置142向下分佈，則氣體屏障形成於基板支撐件120的預定區域中，從而處理室110的處理空間在空間上分離成第一氣體反應區域112a、第二氣體反應區域112b、以及第二反應空間114。之後，第一及第二氣體通過氣體分配部140的第一氣體分配裝置144分配給相應的第一及第二氣體反應區域112a及112b，以及第三及第四氣體通過氣體分配部件140的第二氣體分配裝置146分佈至第二反應空間114。
因此，每一基板10透過基板支撐件120的旋轉順次地穿過第一氣體反應區域112a、氣體屏障區、第二氣體反應區域112b、氣體屏障區、第二反應空間114以及氣體屏障區。在這種情況下，當每一基板10順次地穿過第一氣體反應區域112a、氣體屏障區、第二氣體反應區域112b以及氣體屏障區時，薄膜根據透過第一氣體、吹掃氣體、第二氣體以及吹掃氣體的原子層吸附反應沉積在基板10上。當每一基板10通過第二反應空間114時，薄膜根據透過第三及第四氣體的化學氣相反應沉積在基板10上。
在上述根據本發明之實施例的基板處理設備以及使用此基板處理設備的基板處理方法中，氣體屏障透過局部分佈在基板支撐件120上的吹掃氣體形成，由此可以在處理室110的處理空間中同時準備用於原子層吸附反應的第一反應空間112以及用於化學氣相反應的第二反應空間114。因此，原子層吸附反應和化學氣相反應可根據一個處理室110中的基板10上沉積的薄膜需要質量單獨進行控制，用以由此容易控制生產效率和薄膜的質量。
在以上氣體分配部的描述中，如第1圖及第2圖所示，第一氣體分配裝置144中包含的第一及第二氣體分配模組144a及144b、以及第二氣體分配裝置146中的每一個可形成為平面上的矩形形狀，但並不限於此形狀。舉例而言，第一氣體分配裝置144中包含的第一及第二氣體分配模組144a及144b與第二氣體分配裝置146可形成為一多邊形形狀，例如矩形、梯形或扇形，其中相應的第一氣體分配模組144a、第二氣體分配模組144b以及第二氣體分配裝置146可具有相同的形狀或不同的形狀。也就是說，根據本發明，當每一基板10透過基板支撐件120的旋轉移動至氣體分配部件140之下時，薄膜透過使用從氣體分配部140分佈的氣體沉積於基板10上。考慮到基板10與/或基板支撐件120的溫度均勻度、透過基板支撐件120之旋轉每一基板的一角速度以及透過抽吸端口（圖未示）在每一基板10上的一氣體流量中的至少一個，為了實現每一基板10上的均勻薄膜，第一氣體分配模組144a、第二氣體分配模組144b以及第二氣體分配裝置146的每一個可形成為平面上的一矩形形狀，但並不限於此形狀。舉例而言，第一氣體分配模組144a、第二氣體分配模組144b、以及第二氣體分配裝置146的每一個可形成為一多邊形形狀，例如矩形、梯形或扇形，其中相應的第一氣體分配模組144a、第二氣體分配模組144b、以及第二氣體分配裝置146可具有相同的形狀或不同的形狀。
第3圖至第6圖表示第1圖及第2圖中所示的氣體分配部件的一變化實例。
首先，如第3圖中所示，根據氣體分配部的第一變化實例，第一氣體分配裝置144中包含的第一及第二氣體分配模組144a及144b的每一個形成為平面上的一梯形形狀，並且第二氣體分配裝置146形成為平面上的一矩形形狀，其中第二氣體分配裝置146的一尺寸可相比較於第一及第二氣體分配模組144a及144b的每一個的尺寸更大。在形成為平面上的梯形形狀的第一及第二氣體分配模組144a及144b的每一個中，鄰近基板支撐件120之中心的一側可相比較於鄰近基板支撐件120之邊緣的另一側相對更短。氣體分佈量在第一及第二氣體分配模組144a及144b的每一個中從一側至另一側逐漸增加。
然後，如第4圖所示，根據氣體分配部的第二變化實例，第一氣體分配裝置144中包含的第一及第二氣體分配模組144a及144b與第二氣體分配裝置146的每一個形成為平面上的梯形形狀，其中鄰近於基板支撐件120之中心的一側相比較於鄰近基板支撐件120之邊緣的另一側相對更短。此種情況下，第二氣體分配裝置146的一尺寸可相比較於第一及第二氣體分配模組144a及144b的每一個的尺寸更大。一氣體分佈量從第一及第二氣體分配模組144a及144b以及第二氣體分配裝置146之每一個中的一側到另一側逐漸增加。
然後，如第5圖所示，根據氣體分配部的第三變化實例，第一氣體分配裝置144中包含的第一及第二氣體分配模組144a及144b與第二氣體分配裝置146的每一個形成為平面上的梯形形狀，其中鄰近於基板支撐件120之中心的一側相比較於鄰近基板支撐件120之邊緣的另一側相對更長。此種情況下，第二氣體分配裝置146的一尺寸可相比較於第一及第二氣體分配模組144a及144b的每一個的尺寸更大。一氣體分佈量從第一氣體分配模組144a、第二氣體分配模組144b以及第二氣體分配裝置146之每一個中的一側到另一側逐漸減少。
然後，如第6圖所示，根據氣體分配部的第四變化實例，第一氣體分配裝置144中包含的第一及第二氣體分配模組144a及144b與第二氣體分配裝置146的每一個形成為平面上的一扇形形狀，其中鄰近於基板支撐件120之中心的一側相比較於鄰近基板支撐件120之邊緣的另一側相對更短。此種情況下，第二氣體分配裝置146的一尺寸可相比較於第一及第二氣體分配模組144a及144b的每一個的尺寸更大。一氣體分佈量從第一氣體分配模組144a、第二氣體分配模組144b以及第二氣體分配裝置146之每一個中的一側到另一側逐漸增加。
第7圖表示根據本發明之實施例的基板處理設備之氣體分配部件中的空間分離裝置之一改變實例，其中空間分離裝置的結構上發生改變。在下文中，僅詳細描述空間分離裝置的結構。
空間分離裝置142可包含一中心部分142c，以及第一至第三翼142d1、142d2以及142d3。
中心部分142c與基板支撐件120的中心相重疊，並且中心部分142c形成為一圓形形狀。中心部分142c插入至腔室蓋130的中心中形成的一中心安裝部（圖未示）中，中心部分142c提供有複數個孔或狹縫（圖未示）用於將吹掃氣體從外部吹掃氣體供給件（圖未示）向下分佈至基板支撐件120的中心。
分別形成在中心部分142c之兩側的第一及第二翼142d1及142d2分別插入至在腔室蓋130之中心的兩側形成的第一及第二翼安裝部（圖未示）。第一及第二翼142d1及142d2的每一個提供有複數個孔或狹縫（圖未示），用於將吹掃氣體從外部吹掃氣體供給件（圖未示）向下分佈至基板支撐件120之中心的兩側的每一側。因此，由於通過使用中心部分142c與第一及第二翼142d1及142d2透過分佈的吹掃氣體形成的氣體屏障，處理室110的處理空間空間上分離為第一及第二反應空間112及114。
第三翼142d3與第一反應空間112相重疊，並且第三翼142d3插入至在腔室蓋130中形成的一第三翼安裝部（圖未示）中，以定位在第一及第二翼142d1及142d2之間。在第一及第二翼142d1及142d2之間的第三翼142d3設置有複數個孔或狹縫用於將吹掃氣體從外部吹掃氣體供給件（圖未示）向下分佈至第一反應空間112。因此，由於通過使用第三翼142d3分佈的吹掃氣體形成的氣體屏障，因此第一反應空間112在空間上分離為第一及第二反應區域112a及112b。
第一、第二以及第三翼142d1、142d2以及142d3的每一個所提供的方式為，它的面積從基板支撐件120的中心至基板支撐件120的圓周逐漸增加。在這種情況下，第一、第二以及第三翼142d1、142d2以及142d3的每一個從基板支撐件120之中心朝向基板支撐件120之圓周的一側表面可以是傾斜的，或者可以形成為具有一恆定斜率的一階梯形狀。
中心部分142c和第一至第三翼142d1、142d2以及142d3可形成為包括空間上彼此分離的吹掃氣體分配空間的一體，但並不限定於這種結構。舉例而言，處理室110的處理空間可分離成第一及第二反應空間112及114，並且在第一反應空間112可形成為各種形狀用於分離第一及第二氣體反應區域112a及112b。
同時，空間分離裝置142的中心部分142c分配吹掃氣體，但並不限定於這種結構。舉例而言，中心部分142c可用作一中心抽吸端口用於將停留在基板支撐件120之中心的氣體朝向外部抽送。
第8圖表示根據本發明之實施例的基板處理設備的氣體分配部件中第一氣體分配裝置的一變化實例，其中第一氣體分配裝置的結構發生改變。在下文中，僅詳細描述第一氣體分配裝置的結構。
首先，氣體分配部件140的空間分離裝置142將處理室110的處理空間分離成第一及第二反應空間112及114，並進一步將第一反應空間112分離成複數個第一氣體反應區域112a1及112a2與複數個第二氣體反應區域112b1及112b2，其中這些個第一氣體反應區域112a1及112a2與這些個第二氣體反應區域112b1及112b2相交替。為此目的，氣體分配部件140的空間分離裝置142可包含一中心部分142c、以及第一至第五翼142d1、142d2、142d3、142d4以及142d5。
如上所述，中心部分142c與第一及第二翼142d1及142d2提供為將處理室110的處理空間分隔成第一及第二反應空間112及114。
第三至第五翼142d3、142d4以及142d5插入至以固定間隔提供於腔室蓋130的第一及第二翼安裝部之間的空間中，以使得第三至第五翼142d3、142d4以及142d5以固定間隔提供於第一及第二翼142d1及142d2之間的空間中，同時與第一反應空間112相重疊。
第三至第五翼142d3、142d4以及142d5的每一個提供有複數個孔及狹縫，用於將吹掃氣體從外部吹掃氣體供給裝置（圖未示）向下分佈於在第一反應空間中局部定義的一空間分割區域。因此，處理室110的第一反應空間112分離成一對第一氣體反應區域112a1及112a2與一對第二氣體反應區域112b1及112b2，第一氣體反應區域112a1及112a2與第二氣體反應區域112b1及112b2透過使用第三至第五翼142d3、142d4以及142d5分佈的吹掃氣體形成的複數個氣體屏障相交替提供。舉例而言，一對第一氣體反應區域112a1及112a2可分別在第一及第三翼142d1及142d3之間以及第四及第五翼142d4及142d5之間準備，並且一對第二氣體反應區域112b1及112b2可分別在第三及第四翼142d3及142d4之間以及第二及第五翼142d2及142d5之間準備。
第一氣體分配裝置144可包含一對第一氣體分配模組144a1及144a2用於將第一氣體分配到一對第一氣體反應區域112a1及112a2，還包含一對第二氣體分配模組144b1及144b2，用於將第二氣體分配到一對第二氣體反應區域112b1及112b2。
組成一對的第一氣體分配模組144a1及144a2的每一個可拆卸地提供於腔室蓋130中，並且組成一對的第一氣體分配模組144a1及144a2的每一個與組成一對的第一氣體反應區域112a1及112a2的每一個相重疊。在與組成一對的第一氣體反應區域112a1及112a2之每一個相重疊的腔室蓋130中，具有其中可拆卸地提供一對第一氣體分配模組144a1及144a2的一對第一安裝部（圖未示）。組成一對的第一氣體分配模組144a1及144a2的每一個具有從外部第一氣體供給件（圖未示）供給第一氣體的一第一氣體分配空間，並且組成一對的第一氣體分配模組144a1及144a2的每一個將供給至第一氣體分配空間的第一氣體分配至組成一對的第一氣體反應區域112a1及112a2的每一個。
組成一對的第二氣體分配模組144b1及144b2的每一個可拆卸地提供於腔室蓋130中，並且組成一對第二氣體分配模組144b1及144b2的每一個與組成一對第二氣體反應區域112b1及112b2的每一個相重疊。在與組成一對第二氣體反應區域112b1及112b2的每一個相重疊的腔室蓋130中，具有其中可拆卸地提供有一對第二氣體分配模組144b1及144b2的一對第二安裝部（圖未示）。組成一對的第二氣體分配模組144b1及144b2的每一個具有供給有來自外部第二氣體供給件（圖未示）之第二氣體的一第二氣體分配空間，並且組成一對的第二氣體分配模組144b1及144b2的每一個將供給至第二氣體分配空間的第二氣體分佈至組成一對的第二氣體反應區域112b1及112b2的每一個。
第一氣體分配裝置144順次地將第一及第二氣體分佈至根據基板支撐件120的旋轉移動的每一基板10。如果每一基板10根據基板支撐件120的旋轉通過一對第一氣體反應區域112a1及112a2、一對第二氣體反應區域112b1及112b2以及氣體屏障，則每一基板10順次暴露於第一氣體、吹掃氣體、第二氣體、吹掃氣體、第一氣體、吹掃氣體、第二氣體以及吹掃氣體，從而薄膜根據原子層吸附反應沉積於每一基板10上。
在第8圖中，第一氣體分配裝置144包含一對第一氣體分配模組144a1及144a2，以及一對第二氣體分配模組144b1及144b2，但是並不限定於此種結構。舉例而言，第一氣體分配裝置144可包含兩個或多個第一及第二氣體分配模組，這些第一及第二氣體分配模組相交替提供且通過使用透過吹掃氣體形成的三個或多個氣體屏障在空間上相間隔。
在第1圖至第8圖中，第二氣體分配裝置146中的一個提供為用於將第三及第四氣體分佈至第二反應空間114，但並不限於這種結構。在第二反應空間114中，可以固定的間隔設置有兩個或更多的第二氣體分配裝置146。此外，氣體屏障可透過前述的吹掃氣體形成於第二反應空間114中。在這種情況下，兩個或更多的第二氣體分配裝置146可透過另外提供的氣體屏障在空間上彼此分離。
第9圖表示第1圖中所示的本發明第一實施例的第一氣體分配模組。
請連同第1圖參考第9圖，根據本發明第一實施例的第一氣體分配模組144a可包含一殼體210、一氣體供給孔220、以及一氣體分配圖案元件230。
殼體210形成為具有底表面打開的一氣體分配空間212的一箱形，從而供給到氣體分配空間212的第一氣體（G1）向下分佈。為此，殼體210可包含一面板210a以及一側壁210b。
面板210a形成為一平板形狀，並且與腔室蓋130的一頂表面相結合。
側壁210b從面板210a的一底邊緣突出一預定高度，以便提供氣體分配空間212，其中側壁210b插入至腔室蓋130的前述第一安裝部135中。此種情況下，側壁210b的一底表面可定位在與腔室蓋130相同的高度、可定位在腔室蓋130的內部、或者可從腔室蓋130的底表面突出。
氣體分配空間212由側壁210b包圍，其中氣體分配空間212與第一氣體反應區域112a相聯繫。氣體分配空間212的一長度相比較於基板支撐件120上放置的基板10的一長度更大。
垂直地穿透面板210a的氣體供給孔220與氣體分配空間212相聯繫。在這種情況，複數個氣體供給孔220可沿著面板210a的一長度方向以固定的間隔提供。氣體供給孔220通過一氣體供給管（圖未示）與外部第一氣體供給件相連接，由此第一氣體（G1）從第一氣體供給件通過氣體供給孔220提供給氣體分配空間212。
氣體分配圖案元件230將供給到前述氣體分配空間212的第一氣體（G1）向下分佈至第一氣體反應區域112a。在這種情況下，氣體分配圖案元件230可與側壁210b的底表面形成為一體，以覆蓋氣體分配空間212的底表面，或者可形成為沒有極性的絕緣材料的一絕緣面板（或噴淋頭）並與側壁210b之底表面相結合，以便覆蓋氣體分配空間212的底表面。因此，氣體分配空間212在面板210a與氣體分配圖案元件230之間準備，並且通過氣體供給孔220供應至氣體分配空間212的第一氣體（G1）在氣體分配空間212內部擴散及緩衝，以使得擴散和緩衝的第一氣體（G1）通過氣體分配圖案元件230分配到第一氣體反應區域112a。
氣體分配圖案元件230可包含一氣體分配圖案232，用於將供給到氣體分配空間212的第一氣體（G1）朝向基板10分配。
氣體分配圖案232以固定間隔設置有複數個孔（或狹縫），以便貫穿氣體分配圖案元件230，從而供給至氣體分配空間212的第一氣體（G1）在一預定的壓力下分佈。在這種情況下，每一孔的直徑與/或各孔之間的間隔可在使得氣體能夠均勻地分配到根據基板支撐件120的旋轉移動的基板10之整個區域的範圍內確定。舉例而言，每一孔的直徑可從鄰近基板支撐件120之中心的第一氣體分配模組144a的內部朝向鄰近基板支撐件120之邊緣的第一氣體分配模組144a的外部逐漸增加。
另外，也可省去氣體分配圖案元件230。在這種情況下，第一氣體（G1）通過氣體分配空間212分配於基板10上。
第10圖表示第1圖中所示的本發明第二實施例的第一氣體分配模組。
請參考第10圖，根據本發明第二實施例的第一氣體分配模組144a可包含一殼體210、一氣體供給孔220、一絕緣件240以及一電漿電極250。
首先，在第9圖所示的第一氣體分配模組的情況下。未被激發的第一氣體（G1）分配至基板10上。但是，需要根據基板10上沉積的薄膜的種類激發第一氣體（G1）且將激活的第一氣體分佈於基板10上。因此，根據本發明第二實施例的第一氣體分配模組144a的特徵在於，第一氣體分配模組144a設置有另外在第9圖所示的氣體分配模組的氣體分配空間中形成的電漿電極250。
詳細而言，與氣體分配空間212相連通的一絕緣件插入孔222形成於殼體210的面板210a中。殼體210與腔室蓋130電連接，由此殼體210的側壁210b與電漿電極250一起用作一接地電極，也就是說，用於形成電漿的具有一第一電勢的一第一電極。
絕緣件240插入至絕緣件插入孔222中。與氣體分配空間212相連通的一電極插入孔242形成於絕緣件240中，並且電漿電極250插入至電極插入孔242中。
插入至氣體分配空間212中的電漿電極250可設置為與側壁210b相平行或可透過側壁210b包圍。在這種情況下，電漿電極250的一底表面可定位在與側壁210b的底表面相同的高度，或者可從側壁210b的底表面突出或不突出。
電漿電極250功能上作為根據從一電漿電源供給件260供給的一電漿電源形成電漿具有一第二電勢的一第二電極。因此，電漿根據電漿電源透過電漿電極250與殼體210的側壁210b之間的一電勢差形成於電漿電極250與側壁210b之間，由此供給至氣體分配空間212的第一氣體（G1）由電漿激活。並且然後分配至第一氣體反應區域112a。
為了防止基板10與/或基板10上沉積的薄膜受到電漿的損傷，電漿電極250與側壁210b之間的一間隔（或間隙）相比較於電漿電極250與基板10之間的一間隔更小。因此，代替在基板10與電漿電極250之間形成電漿，電漿形成於相距基板10一預定間隔且相平行設置的電漿電極250與側壁210b之間，以使得可能防止基板10與/或薄膜受到電漿的損傷。
電漿電源可為高頻（HF）電源或射頻（RF）電源，例如，低頻（LF）電源、中頻（MF）電源、高頻（HF）電源、或特高頻（VHF）電源。低頻電源可具有3kHz至300kHz的一頻率範圍、中頻電源可具有300kHz至3MHz的一頻率範圍、高頻電源可具有3MHz至30MHz的一頻率範圍、以及特高頻電源可具有30MHz至300MHz的一頻率範圍。
一阻抗匹配電路（圖未示）可與一饋電電纜相連接，用於連接電漿電極250以及電漿電源供給件260。阻抗匹配電路將從電漿電源供給件260供給到電漿電極250的電漿電源的負載阻抗和源阻抗相匹配。阻抗匹配電路可包含由可變電容器及可變電感器中的至少一種形成的至少兩個阻抗元件（圖未示）。
第11圖表示第1圖中所示的本發明第三實施例的第一氣體分配模組。
請參考第11圖，根據本發明第三實施例的第一氣體分配模組144a可包含：一第一電極框架310、一第二電極框架320、以及一絕緣框架330。
第一電極框架310插入到腔室蓋130中提供的第一安裝部135中且與基板支撐件120的第一氣體反應區域112a相重疊，由此第一電極框架310電接地，也就是說，第一電極框架310功能上作為具有用於形成電漿的第一電勢的一第一電極（GE）。第一電極框架310設置有固定間隔的複數個電極插入部分（EIP）。每一電極插入部分（EIP）在垂直方向（Z）上貫通第一電極框架310。
第二電極框架320與第一電極框架310的一頂表面相結合，其中絕緣框架330設置於第一電極框架310與第二電極框架320之間。第二電極框架320功能上作為具有一第二電勢的一第二電極以便形成電漿，並且第二電極框架320還分配第一氣體（G1）。為此，第二電極框架320可包含一框架主體321、複數個突出電極（PE）、一氣體供給流路323、複數個氣體分配流路325、以及複數個氣體分配孔327。
框架主體321形成為具有一預定厚度的一平板。框架主體321與第一電極框架310的頂表面相結合，其中絕緣框架330位於框架主體321與第一電極框架310之間。框架主體321通過一電源電纜342與電漿電源供給件340電連接，由此框架主體321透過從電漿電源供給件340供給的一電漿電源具有與第一電極框架310的第一電勢不相同的第二電勢。
電漿電源供給件340通過電源電纜342將前述的電漿電源供給至框架主體321。電源電纜342可與上述的阻抗匹配電路（圖未示）相連接。
每一突出電極（PE）從框架主體321的一底表面朝向基板支撐件120突出，其中每一突出電極（PE）之一橫截面面積相比較於第一電極框架310中形成的電極插入部分（EIP）之一橫截面面積更小，以使得突出電極（PE）通過絕緣框架330插入至第一電極框架310的電極插入部分（EIP）中。因此，突出電極（PE）的每一側表面相距電極插入部分（EIP）的每一側表面一預定間隔，以使得一間隙空間（GS）在突出電極（PE）的每一側表面與電極插入部分（EIP）的每一側表面之間製備。
每一突出電極（PE）可形成為一圓柱形或多邊柱形，此圓柱形或多邊柱形的橫截面與電極插入部分（EIP）的一平面形狀相同，以使得每一突出電極（PE）可透過電極插入部分（EIP）的每一側表面包圍。為了防止或最小化每一突出電極（PE）之角部發生的電弧放電，側表面的每一角部可以是具有預定曲率的凹形或凸形的圓形。
這些個突出電極（PE）可功能上作為用於形成電漿的電漿電極，也就是說，作為透過從電漿電源供給件340供給的電漿電源通過框架主體321具有第二電勢的第二電極。
氣體供給流路323形成於框架主體321內部，其中氣體供給流路323將從第一氣體供給件供給的第一氣體（G1）分支為複數個氣體分配流路325，在這種情況下，第一氣體（G1）可包含用於形成電漿的輔助氣體。
氣體供給流路323可包含︰至少一個氣體供給孔323a，形成於相距框架主體321之一頂表面一預定深度且通過一氣體供給管（圖未示）與第一氣體供給件相連接；一氣體分支流路323b，在一第一水平方向（第一軸方向Y）上形成於框架主體321的內部且與至少一個氣體供給孔323a相連通，其中氣體分支流路323b將通過氣體供給孔323a供給的第一氣體（G1）分支；以及複數個連通孔323c，用於將氣體分支流路323b與複數個氣體分配流路325相連接。在這種情況下，氣體分支流路323b形成為一直線形狀，以暴露於框架主體321之側表面中的第一水平方向（Y）的兩個側表面，並且氣體分支流路323b的兩端透過一密封帽（圖未示）的焊接或密封而密封。
每一氣體分配流路325對應於供給有透過氣體供給流路323分支的第一氣體（G1）的框架主體321的一內部空間。複數個氣體分配流路325沿著與氣體分支流路323b垂直的一第二水平方向（第二軸方向X）以固定間隔形成於框架主體321之內部，並且氣體供給流路323即，複數個連通孔323c相連通。在這種情況下，每一氣體分配流路325形成為一直線形狀，以暴露於框架主體321之側表面中的第二水平方向（X）的兩個側表面，並且每一氣體分配流路325的兩端透過焊接劑325a密封或透過一密封帽（圖未示）密封。
每一氣體分配孔327形成於框架本體321之一底表面中，並且與和間隙空間（GS）相重疊的每一氣體分配流路325相連通，由此每一氣體分配孔327將從每一氣體分配流路325供給的第一氣體（G1）分配至間隙空間（GS）。也就是說，每一氣體分配孔327垂直地穿過框架主體321之底表面及與間隙空間（GS）相重疊的每一氣體分配流路325，由此每一氣體分配流路325與間隙空間（GS）相連通。
絕緣框架330由一絕緣材料例如，陶瓷材料製成，並且絕緣框架330提供於第一及第二電極框架310及320之間，用以將第一及第二電極框架310及320彼此電絕緣。也就是說，絕緣框架330可拆卸地設置在第二電極框架320之底表面中，以便覆蓋除了複數個突出電極（PE）及複數個氣體分配孔327之外的其餘區域。複數個電極貫通部332可形成於絕緣框架330中，其中每一第二電極框架320的突出電極（PE）可插入至每一電極貫通部332中，且然後穿過每一電極貫通部332。每一電極貫通部332的橫截面形狀與每一突出電極（PE）的橫截面形狀相同。
第一電極框架310之一底表面與基板10之一頂表面之間的一第一距離（D1）可與突起電極（PE）之一底表面與基板10之頂表面之間的一第二距離（D2）相同或不相同。
根據本發明的一個實施例，第一距離（D1）可與第二距離（D2）相同。在這種情況下，突出電極（PE）之底表面定位於和第一電極框架310之底表面相同的水平線上。
根據本發明的另一實施例，第一距離（D1）可與第二距離（D2）不相同。在這種情況下，突出電極（PE）的一長度可相比較於絕緣框架330與第一電極框架310的總厚度更長，以使得突出電極（PE）在基板10之頂表面的一方向上突出於第一電極框架310之底表面，或者突出電極（PE）的一長度可相比較於絕緣框架330與第一電極框架310的總厚度更短，以使得突起電極（PE）在基板10之頂表面的一方向上不突出於第一電極框架310之底表面。
上述第一電極框架310、絕緣框架330以及第二電極框架320可形成為一個模組，並且與腔室蓋130的第一安裝部135可拆卸地相結合。
根據本發明第三實施例的第一氣體分配模組144a透過利用根據第一電極框架310與複數個突出電極（PE）之間的一電勢差的電場（E-field）由分配到間隙空間（GS）內部或間隙空間（GS）之下的第一氣體（G1）形成電漿，並且然後將透過電漿激活的第一氣體（G1）分配至第一氣體反應區域112a。這種情況下，電漿可根據突出電極（PE）的突出長度形成於間隙空間（GS）內部或間隙空間（GS）之下。
第12圖至第15圖為表示第一氣體分配模組之後視圖，表示第11圖所示的突出電極和電極插入部分的各種形狀。因此，以下將僅詳細描述突出電極與電極插入部分的不同形狀。
首先，如第12圖所示，第一氣體分配模組144a可包含一個電極插入部分（EIP）以及一個突出電極（PE）。
根據本發明一個修改實施例的電極插入部分（EIP）形成為平面上的一矩形形狀。根據本發明的一個修改實施例的突出電極（PE）形成為相距電極插入部分（EIP）之側表面一預定間隔的一矩形柱狀，並且還透過電極插入部分（EIP）的側表面包圍。上述的間隙空間（GS）在電極插入部分（EIP）之側表面與突出電極（PE）之間製備，並且第一氣體從複數個第二電極框架320之氣體分配孔327分配至間隙空間（GS）。
然後，如第13圖所示，第一氣體分配模組144a可包含複數個電極插入部分（EIP）以及複數個突出電極（PE）。
根據本發明另一修改實施例的電極插入部分（EIP）形成為平面上的一圓形形狀，並且可佈置成一晶格結構。根據本發明另一修改實施例的突出電極（PE）形成為相距電極插入部分（EIP）之側表面一預定間隔的一圓柱形狀，並且還透過電極插入部分（EIP）的側表面包圍。上述的間隙空間（GS）在電極插入部分（EIP）之側表面與突出電極（PE）之間製備，並且第一氣體從複數個第二電極框架320之氣體分配孔327分配至間隙空間（GS）。
如第14圖所示，根據本發明另一修改實施例的電極插入部分（EIP）可形成為平面上的一正方形（或矩形）或每一角部為圓形的一正方形（或矩形），並且可佈置成晶格結構。如第15圖所示，根據本發明另一實施例的電極插入部分（EIP）可形成為平面上的內部角大於90度的一多邊形形狀，並且可排列為一蜂窩形狀。
如第14圖或第15圖所示，根據本發明另一修改實施例的突出電極（PE）形成為相距電極插入部分（EIP）之側表面一預定間隔的一圓柱形狀，並且還透過電極插入部分（EIP）的側表面包圍，但是並不限制於這種形狀。根據本發明另一修改實施例的突出電極（PE）可形成為與電極插入部分（EIP）相同的一柱形，或者可形成為具有內部角大於90度的多邊形橫截面的一柱形。
第16圖至第18圖為表示第一氣體分配模組之後視圖，圖中表示第3圖至第5圖中所示的突出電極及電極插入部分的各種形狀。因此，以下將僅詳細描述突出電極與電極插入部分的不同形狀。
首先，第3圖至第5圖中所示的第一氣體分配模組144a可具有與第9圖至第11圖中任意一個所示相同的結構，並且殼體210可具有平面上的一梯形形狀。
如果根據本發明另一修改實施例的第一氣體分配模組144a具有與第11圖所示的相同的結構，則第一氣體分配模組144a可包含一個電極插入部分（EIP）以及一個突出電極（PE），如第16圖所示。
電極插入部分（EIP）可具有平面上的梯形形狀。
突出電極（PE）形成為相距電極插入部分（EIP）之側表面一預定間隔的一矩形柱狀，並且還透過電極插入部分（EIP）的側表面包圍。在第16圖中，一個突出電極（PE）插入至電極插入部分（EIP）且在其中定位，但是並不限於此種結構。舉例而言，以固定間隔平行排列的複數個突出電極（PE）可插入至電極插入部分（EIP）中。
前述的間隙空間（GS）在電極插入部分（EIP）之側表面與突出電極（PE）之間製備，並且第一氣體從第二電極框架320的複數個氣體分配孔327分佈至間隙空間（GS）。在這種情況下，這些氣體分配孔327按照它們的數量從第一氣體分配模組144a的一個側邊至另一側邊逐漸增加的方式設置。另外，一氣體分配量從第一氣體分配模組144a的一個側邊至另一側邊逐漸增加。
如第17圖所示，一個突出電極（PE）形成為具有一梯形平面形狀的柱型，由此，突出電極（PE）透過梯形的電極插入部分（EIP）的內側表面包圍。在這種情況下，一個突出電極（PE）的側表面相距電極插入部分（EIP）的內側表面一預定間隔提供，由此具有預定間隔的間隙空間（GS）在一個突出電極（PE）的側表面與電極插入部分（EIP）的內部側表面之間準備。
同時，第16圖及第17圖中所示的突出電極（PE）之底表面可從鄰近基板支撐件120之中心的第一電極框架310的內側朝向第一電極框架310之外側傾斜。舉例而言，鄰近第一電極框架310之內側的突出電極（PE）之底表面的一側定位在與第一電極框架310之底表面相同的線上，並且鄰近第一電極框架310之外側的突出電極（PE）之底表面的另一側定位於第一電極框架310之內部，由此突出電極（PE）之底表面以關於第一電極框架310之底表面的一預定角度傾斜。
如果根據本發明另一修改實施例的第一氣體分配模組144a具有與第11圖所示的相同的結構，則第一氣體分配模組144a可包含複數個電極插入部分（EIP）以及複數個突出電極（PE），如第18圖中所示。
電極插入部分（EIP）形成為平面上的一圓形形狀，並且排列為平面上的一梯形形狀。突出電極（PE）形成為相距電極插入部分（EIP）之側表面一預定間隔的一圓柱形狀，並且還透過電極插入部分（EIP）的側表面包圍。上述的間隙空間（GS）在電極插入部分（EIP）之側表面與突出電極（PE）之間製備，並且第一氣體從第二電極框架320的這些個氣體分配孔327分佈至間隙空間（GS）。
第18圖中所示的電極插入部分（EIP）不限於平面上的圓形形狀。如第14圖及第15圖所示，電極插入部分（EIP）可形成為內部角大於90度的一多邊形橫截面。此外，突出電極（PE）不限於透過電極插入部分（EIP）包圍的圓形柱。舉例而言，突出電極（PE）可形成為與電極插入部分（EIP）相同的一柱形，或者可形成為具有內部角大於90度的一多邊形橫截面的柱狀。
同時，第1圖中所示的第二氣體分配模組144b與參考第9圖至第18圖描述的上述第一氣體分配模組144a除了從外部第二氣體供給件供給的第二氣體分配到第一反應空間的第二氣體反應區域之外，具有相同的結構，由此將省去對於第二氣體分配模組144b的詳細描述。
第19圖表示第1圖中所示根據本發明第一實施例的第二氣體分配裝置。
請連同第1圖參考第19圖，根據本發明第一實施例的第二氣體分配裝置146可包含︰一殼體410，具有一面板410a及一側壁410b；一分隔件415，用於將殼體410之內部空間上分離為第三及第四氣體分配空間412a及412b；至少一個第三氣體供給孔420a，用於將第三氣體（G3）供給至第三氣體分配空間412a，其中第三氣體供給孔420a形成於面板410a的一側；至少一個第四氣體供給孔420b，用於將第四氣體（G4）供給至第四氣體分配空間412b，其中第四氣體供給孔420b形成於面板410a的另一側；以及一氣體分配圖案元件430，結合至殼體410之底表面，以便覆蓋第三及第四氣體分配空間412a及412b之每一個的一底表面，其中氣體分配圖案元件430通過一氣體分配圖案432分配氣體。
在具有上述結構的第二氣體分配裝置的情況下，殼體410的內部空間在空間上分離成第三及第四氣體分配空間412a及412b，並且不同種類的氣體（G3、G4）分別提供給第三及第四氣體分配空間412a及412b。除此之外，第19圖中的第二氣體分配裝置146與第9圖中所示的第一或第二氣體分配模組144a或144b的結構相同，由此將省去對述第二氣體分配裝置146的一詳細描述。
第二氣體分配裝置146透過第三氣體分配空間412a將第三氣體（G3）分佈至上述第二反應空間114，並且同時通過第四氣體分配空間412b將第四氣體（G4）分配於上述第二反應空間114。如果每一基板10透過上述基板支撐件120的旋轉通過第二反應空間114，則一薄膜透過第三及第四氣體的化學氣相反應沉積在基板10上，或一摻雜劑透過第三及第四氣體的化學氣相反應在基板10上摻雜。
第20圖表示第1圖中所示的根據本發明第二實施例的第二氣體分配裝置，第20圖中表示第19圖的第三氣體分配空間412a中的一另外提供的電極電極450。在下文中，僅在下面詳細描述不同的結構。
首先，在第19圖中所示的第二氣體分配裝置146的情況下，第三氣體（G3）沒有被激活且然後分佈到基板上。然而，需要根據待沉積於基板上的薄膜之種類激活第三氣體（G3）且將激活的第三氣體分配到基板上。因此，根據本發明第二實施例的第二氣體分配裝置激活第三氣體（G3），然後將激活的第三氣體分佈到基板上。
根據本發明第二實施例的第二氣體分配裝置146可進一步包含插入且設置在第三氣體分配空間412a中的電漿電極450。在這種情況下，與第三氣體分配空間412a相連通的一絕緣件插入孔410c形成於殼體410的面板410a中，以及一絕緣件440插入到絕緣件插入孔410c中。此外，與第三氣體分配空間412a相連通的一電極插入孔442形成於絕緣件440中，並且電漿電極450插入至電極插入孔442中。
電漿電極450插入到第三氣體分配空間412a中，並且平行於側壁410b及分隔件415或由側壁410b及分隔件415包圍。在這種情況下，電漿電極450之一底表面可定位與側壁410b相同的高度，或者可突出或不突出於側壁410b之底表面。
電漿電極450根據電漿電源供給件460提供的電極電源由供給至第三氣體分配空間412a的第三氣體（G3）形成電漿。在這種情況下，根據電極電源，透過電極電極450、側壁410b、以及分隔件415之中的電場形成電漿。因此，供給至第三氣體分配空間412a的第三氣體（G3）透過電漿激活，然後激活的第三氣體（G3）分配到第二反應空間114。
電漿電極450與側壁410b之間的一間隔（或間隙）相比較於電漿電極450與基板之間的間隔更小。代替在基板與電漿電極450之間形成電漿，電漿形成於相平行排列的電極電極450、側壁410b以及分隔件415之中，以使得可能防止基板與/或薄膜透過電漿受到損傷。
在第20圖中，電漿電極450設置於第三氣體分配空間412a中，但並不限於這種結構。電漿電極450還排列於第四氣體分配空間412b中，用以由此在第四氣體分配空間412b中形成電漿。在這種情況下，提供給第四氣體分配空間412b的第四氣體（G4）由電漿激活，然後激活的第四氣體（G4）分配到第二反應空間114。
同時，根據本發明第三實施例的第二氣體分配裝置146可與第11圖中所示的第一及第二氣體分配模組144a及144b的結構相同。在這種情況下，第三及第四氣體（G3、G4）的混合氣體供給到第二電極框架320的上述氣體供給流路323，並且混合氣體通過複數個氣體分配流路325和複數個氣體分配孔327分配到間隙空間（GS），由此混合氣體根據第一電極框架310與突出電極（PE）之間的電勢差在間隙空間（GS）中出現的電漿而激活，然後分配到第二反應空間114。
根據本發明的基板處理設備，處理室的處理空間可透過使用吹掃氣體分隔為第一及第二反應空間，並且單層或多層薄膜可通過不同的沉積反應沉積在第一及第二反應空間的每一個之中，由此提高了基板上沉積的薄膜之均勻性，並且還容易調整生產率。特別地，根據本發明的基板處理設備能夠調整第一反應空間中的原子層吸附反應的比例和第二反應空間中的化學氣相反應的比率，以使得可能有利於提高質量的薄膜，並調整生產率。
此外，根據本發明的基板處理設備能夠透過第一反應空間中的原子層吸附反應和第二反應空間中的化學氣相反應中任何一個過程來沉積薄膜，並且還由剩餘的反應使用摻雜劑摻雜薄膜，用以由此在一個處理室中可執行用於處理基板的不同處理。
本領域之技術人員應當意識到在不脫離本發明所附之申請專利範圍所揭示之本發明之精神和範圍的情況下，所作之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍之內。關於本發明所界定之保護範圍請參照所附之申請專利範圍。
10‧‧‧基板
110‧‧‧處理室
112‧‧‧第一反應空間
112a‧‧‧第一氣體反應區域
112b‧‧‧第二氣體反應區域
112a1‧‧‧第一氣體反應區域
112b1‧‧‧第二氣體反應區域
112a2‧‧‧第一氣體反應區域
112b2‧‧‧第二氣體反應區域
114‧‧‧第二反應空間
120‧‧‧基板支撐件
130‧‧‧腔室蓋
131‧‧‧第一框架插入部
133‧‧‧第二框架插入部
135‧‧‧第一安裝部
137‧‧‧第二安裝部
139‧‧‧第三安裝部
140‧‧‧氣體分配部件
142‧‧‧空間分離裝置
142a‧‧‧第一吹掃氣體分配框
142b‧‧‧第二吹掃氣體分配框
142c‧‧‧中心部分
142d1‧‧‧第一翼
142d2‧‧‧第二翼
142d3‧‧‧第三翼
142d4‧‧‧第四翼
142d5‧‧‧第五翼
144‧‧‧第一氣體分配裝置
144a‧‧‧第一氣體分配模組
144b‧‧‧第二氣體分配模組
144a1‧‧‧第一氣體分配模組
144b1‧‧‧第二氣體分配模組
144a2‧‧‧第一氣體分配模組
144b2‧‧‧第二氣體分配模組
146‧‧‧第二氣體分配裝置
210‧‧‧殼體
210a‧‧‧面板
210b‧‧‧側壁
212‧‧‧氣體分配空間
220‧‧‧氣體供給孔
222‧‧‧絕緣件插入孔
230‧‧‧氣體分配圖案元件
232‧‧‧氣體分配圖案
240‧‧‧絕緣件
242‧‧‧電極插入孔
250‧‧‧電漿電極
260‧‧‧電漿電源供給件
310‧‧‧第一電極框架
320‧‧‧第二電極框架
321‧‧‧框架主體
323‧‧‧氣體供給流路
323a‧‧‧氣體供給孔
323b‧‧‧氣體分支流路
323c‧‧‧連通孔
325‧‧‧氣體分配流路
325a‧‧‧焊接劑
327‧‧‧氣體分配孔
330‧‧‧絕緣框架
332‧‧‧電極貫通部
340‧‧‧電漿電源供給件
342‧‧‧電源電纜
410‧‧‧殼體
410a‧‧‧面板
410b‧‧‧側壁
410c‧‧‧絕緣件插入孔
412a‧‧‧第三氣體分配空間
412b‧‧‧第四氣體分配空間
415‧‧‧分隔件
420a‧‧‧第三氣體供給孔
420b‧‧‧第四氣體供給孔
430‧‧‧氣體分配圖案元件
432‧‧‧氣體分配圖案
440‧‧‧絕緣件
442‧‧‧電極插入孔
450‧‧‧電漿電極
460‧‧‧電漿電源供給件
G1‧‧‧第一氣體
G2‧‧‧第二氣體
G3‧‧‧第三氣體
G4‧‧‧第四氣體
GS‧‧‧間隙空間
PE‧‧‧突出電極
EIP‧‧‧電極插入部分
D1‧‧‧第一距離
D2‧‧‧第二距離
X‧‧‧第二軸方向
Y‧‧‧第一軸方向
E-field‧‧‧電場
第1圖為表示根據本發明之實施例的一基板處理設備的分解立體圖； 第2圖為表示第1圖中所示的一氣體分配部件； 第3圖至第6圖表示第1圖及第2圖中所示的氣體分配部件的一變化實例； 第7圖表示根據本發明之實施例的基板處理設備之氣體分配部件中的空間分離裝置之一改變實例； 第8圖表示根據本發明之實施例的基板處理設備的氣體分配部件中第一氣體分配裝置的一變化實例； 第9圖表示第1圖中所示的本發明第一實施例的第一氣體分配模組； 第10圖表示第1圖中所示的本發明第二實施例的第一氣體分配模組； 第11圖表示第1圖中所示的本發明第三實施例的第一氣體分配模組； 第12圖至第15圖為表示第一氣體分配模組之後視圖，表示第11圖所示的突出電極和電極插入部分的各種形狀； 第16圖至第18圖為表示第一氣體分配模組之後視圖，圖中表示第3圖至第5圖中所示的突出電極及電極插入部分的各種形狀； 第19圖表示第1圖中所示根據本發明第一實施例的第二氣體分配裝置；以及 第20圖表示第1圖中所示的根據本發明第二實施例的第二氣體分配裝置。
Claims (8)
- 一種基板處理設備，包含：一處理室，用於提供一處理空間；一基板支撐件，可旋轉地提供於該處理空間中，用於支撐至少一個基板；一腔室蓋，係與該基板支撐件面對，該腔室蓋用於覆蓋該處理室的一頂部；一第一氣體分配裝置，提供於該腔室蓋中；一第二氣體分配裝置，提供於該腔室蓋中；以及一空間分離裝置，提供於該腔室蓋中，其中該空間分離裝置形成為在平面上具有「T」形，其中透過向下分佈吹掃氣體至該處理空間，該空間分離裝置於該基板支撐件與該腔室蓋之間形成複數個氣體屏障，透過該等氣體屏障使得該處理空間在空間上分離成一第一反應空間及一第二反應空間，且透過該等氣體屏障使得該第一反應空間在空間上分離成一第一氣體反應區域及一第二氣體反應區域，該第一氣體分配裝置用於將一原子層沉積反應的處理氣體分佈於該第一反應空間，該第二氣體分配裝置用於將一化學氣相反應的處理氣體分佈於該第二反應空間。
- 如請求項1所述之基板處理設備，其中該空間分離裝置包含一第一吹掃氣體分配框及一第二吹掃氣體分配框，其中該第一吹掃氣體分配框在空間上將該處理空間分離為該第一反應空間及該第二反應空間，其中該第二吹掃氣體分配框在空間上將該第一反應空間分離為該第一氣體反應區域及該第二氣體反應區域。
- 如請求項2所述之基板處理設備，其中該第一吹掃氣體分配框形成為直線形狀，其中該第一吹掃氣體分配框的長度小於該腔室蓋的直徑，其中該第二吹掃氣體分配框提供為從該第一吹掃氣體分配框的中心朝向該腔室蓋的邊緣突出之直線形狀，其中該第二吹掃氣體分配框的長度小於該腔室蓋的半徑。
- 如請求項2所述之基板處理設備，其中該第一吹掃氣體分配框插入於直線形狀的一第一框架插入部中，該第一吹掃氣體分配框關於一第一軸方向形成於該腔室蓋的中心線中，其中該第二吹掃氣體分配框插入於形成為直線形狀的一第二框架插入部中，其中該第二框架插入部提供於該第一框架插入部的關於一第二軸方向中心線中。
- 如請求項1所述之基板處理設備，其中該第一氣體分配裝置包括一第一氣體分配模組及一第二氣體分配模組，其中該第一氣體分配模組將第一氣體分佈於該第一氣體反應區域，其中該第二氣體分配模組將第二氣體分佈於該第二氣體反應區域，其中該第二氣體不同於該第一氣體。
- 如請求項5所述之基板處理設備，其中該第二氣體分配裝置將一第三氣體及一第四氣體分佈於該第二反應空間。
- 如請求項6所述之基板處理設備，其中該第一氣體分配模組與該第二氣體分配模組將該第一氣體與該第二氣體分佈於該第一氣體反應區域與該第二氣體反應區域，以沉積一第一薄膜，其中該第二氣體分配裝置將該第三氣體及該第四氣體分佈於該第二氣體反應空間，以沉積一第二薄膜，其中該基板支撐件轉動每一基板，以順次通過該第一氣體反應區域、該第二氣體反應區域及該第二反應空間，以於該第一薄膜上沉積該第二薄膜。
- 如請求項1所述之基板處理設備，其中該第二氣體分配裝置包含鄰近該基板支撐件之中心的一側以及鄰近該基板支撐件之邊緣的另一側，並且其中該一側之一長度與該另一側不相同。
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