TWI693300B - 處理基板的裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明有關一種用於處理基板的裝置，且更具體來說有關一種能夠允許基板處理氣體在基板上順暢地流動的用於處理基板的裝置。根據示例性實施例的用於處理基板的裝置可通過設置在內部反應管的一側上的氣體供應單元及設置在內部反應管的面對氣體供應單元的另一側上以一直延伸到內部反應管的容置空間中基座的容置區外部的排放管道來形成層流，且控制被供應到基板上的基板處理氣體的流動。

Description

處理基板的裝置
本發明有關一種用於處理基板的裝置，且更具體來說有關一種能夠允許基板處理氣體在基板上順暢地流動的用於處理基板的裝置。
一般來說，基板處理裝置被分類成能夠對一個基板執行基板處理製程的單晶片型基板處理裝置及能夠同時對多個基板執行基板處理製程的批次型基板處理裝置。此種單晶片型基板處理裝置具有簡單的結構，但生產率低。因此，能夠大量生產基板的批次型基板處理裝置被廣泛地使用。
在根據相關技術的批次型基板處理裝置中，基板處理製程是在其中多個基板被以多級方式(multistage manner)裝載的狀態下執行。批次型基板處理裝置包括其中執行基板處理製程的反應管、向反應管中供應基板處理氣體的氣體供應單元及將反應管內的殘餘氣體排出的排放單元。利用批次型基板處理裝置的基板處理製程如下執行。首先，將多個基板裝載到反應管中。接下來， 通過氣體供應單元向反應管內供應基板處理氣體，同時通過排放單元將反應管內的所述氣體排出。然後，通過氣體供應單元的噴射噴嘴噴射的基板處理氣體在各基板之間傳遞的同時在基板上形成薄膜，且通過排放孔將殘餘氣體引入排放單元中並接著將其排出。
然而，在根據相關技術的基板處理裝置的情況下，從氣體供應單元的噴射噴嘴噴射的基板處理氣體是在不均勻地分配在基板的整個區域上的條件下被引入排放孔中。即，由於排放孔具有窄的寬度以與噴射噴嘴對應，因此通過設置在噴射噴嘴與排放孔之間的基板的中間區域的基板處理氣體會增大流動速率，而通過基板的兩側區域的基板處理氣體會減小流動速率。因此，在基板的中間區域與基板的兩側區域中的每一者之間會出現薄膜厚度差，從而使薄膜或形成有薄膜的基板的品質劣化。
[現有技術文獻] [專利文獻]
韓國專利第10-1668687號
本發明提供一種其中基板處理氣體被控制成在基板的整個區域上均勻地流動且因此在基板的整個區域上形成具有均勻厚度的薄膜的用於處理基板的裝置。
根據示例性實施例，一種用於處理基板的裝置包括：外 部管，具有內部空間；內部反應管，被設置成在所述外部管的所述內部空間中與所述外部管的內表面間隔開，且所述內部反應管中具有容置空間；基板舟，在基板處理期間，多個基板被以多級方式裝載在所述基板舟中且所述基板舟被容置在所述內部反應管的所述容置空間的上部部分中；基座，被配置成在所述基板處理期間支撐所述基板舟且被容置在所述內部反應管的所述容置空間的下部部分中；氣體供應單元，設置在所述內部反應管的一側上；以及排放管道，從所述內部反應管的另一側垂直地延伸以提供與排放孔連通的內部通道且被設置在所述內部反應管與所述外部管之間的間隔空間中以面對所述氣體供應單元，所述排放孔被界定成穿過所述內部反應管的側壁，其中所述排放管道一直延伸到所述內部反應管的所述容置空間中所述基座的容置區的外部。
所述排放孔可包括：第一排放孔，被界定成與所述內部反應管的所述容置空間中的所述基板舟的容置區對應；以及第二排放孔，被界定成與所述基座的所述容置區對應。
所述第一排放孔與所述第二排放孔可被界定成彼此間隔開。
所述裝置可更包括排放埠，所述排放埠與所述排放管道連通且被設置成與所述基座的所述容置區對應，其中所述第二排放孔可面對所述排放埠。
所述排放孔可具有在所述內部反應管的圓周方向上延伸的狹縫形狀或者具有其中多個貫穿孔沿所述內部反應管的圓周排 列的形狀。
所述裝置可更包括加熱單元，所述加熱單元在所述內部反應管外部垂直地延伸以對所述內部反應管進行加熱且一直延伸到所述基座的所述容置區的外部。
所述基座可包括多個熱阻擋板，所述多個熱阻擋板彼此間隔開且以多級方式設置。
所述氣體供應單元可包括垂直地延伸以分配所供應的基板處理氣體或惰性氣體的多條氣體分配管線，所述多條氣體分配管線可沿所述內部反應管的圓周被設置成行以形成氣體分配管線陣列，且所述惰性氣體可被供應到相對於所述氣體分配管線陣列的中心彼此對稱的所述多條氣體分配管線。
所述基板處理氣體可被供應到設置在彼此對稱的所述多條氣體分配管線之間的所述氣體分配管線。
所述惰性氣體的流動速率可根據所述內部反應管的內表面與所述基板舟的側部之間的距離進行調整。
所述基板處理氣體可包括用於形成薄膜的來源氣體及與所述來源氣體進行反應的反應氣體，且所述來源氣體與所述反應氣體可為依序供應的。
所述基板處理氣體可包括用於形成薄膜的來源氣體及與所述來源氣體進行反應的反應氣體，且所述來源氣體與所述反應氣體可彼此隔開以被分別供應到彼此不同的氣體分配管線。
所述氣體供應單元可更包括多個噴射噴嘴，所述多個噴 射噴嘴設置在所述氣體分配管線的圓周表面上且在所述氣體分配管線的縱向方向上設置成行，且在所述基板處理期間，所述氣體分配管線在所述縱向方向上的內部壓力差可處於預定範圍內。
所述排放管道的材料可包括石英，且所述排放管道與所述內部反應管可被成一體地提供。
10:基板
100:基板處理裝置
110:外部管
120:內部反應管/反應管
125:凸緣部
130:基板舟
131:杆
140:氣體供應單元
141、141a、141b、141c:氣體分配管線
142:噴射噴嘴/下部噴射噴嘴
150:排放管道
151:排放孔/第一排放孔
152:排放孔/第二排放孔
160:基座
161:熱阻擋板
162:支撐件
163:上部板
164:下部板
165:側蓋
170:排放埠
180:加熱單元
190:腔室
190a:上部腔室
190b:下部腔室
191:軸
192:升高驅動單元
193:旋轉驅動單元
194:支撐板
194a:密封構件
194b:支承構件
195:插入孔
200:傳遞腔室
210:流入孔
250:閘閥
結合圖式閱讀以下說明，可更詳細地理解示例性實施例，在圖式中：圖1是根據示例性實施例的用於處理基板的裝置的剖視圖。
圖2是根據示例性實施例的與排放管道集成在一起的內部反應管的透視圖。
圖3(a)至圖3(c)是示出根據示例性實施例的排放孔的形狀的示意圖。
圖4是用於闡釋根據示例性實施例的通過惰性氣體對基板處理氣體進行流動控制的概念圖。
以下，將參照圖式更詳細地闡述具體實施例。然而，本發明可被實施為不同的形式，而不應被視為僅限於本文中所述的實施例。確切來說，提供這些實施例是為了使本發明內容透徹及 完整，且將向所屬領域中的技術人員充分傳達本發明的範圍。在本說明中，相同的元件由相同的圖式編號加以標示。在圖中，為使說明清晰起見，誇大各層及各區的尺寸。相同的圖式編號自始至終指代相同的元件。
圖1是根據示例性實施例的用於處理基板的裝置的剖視圖。
參照圖1，一種用於處理基板的裝置(以下，被稱為基板處理裝置)可包括：外部管110，具有內部空間；內部反應管120，被設置成在外部管110的內部空間中與外部管110的內表面間隔開，且具有容置空間；基板舟130，當執行基板處理製程時，多個基板10被以多級方式裝載在基板舟130上且基板舟130被容置在內部反應管120的容置空間的上部部分中；基座160，當執行基板處理製程時，支撐基板舟130且被容置在內部反應管120的容置空間的下部部分中；氣體供應單元140，設置在內部反應管120的一側上；以及排放管道150，從內部反應管120的另一側垂直地延伸以提供與排放孔151及152連通的內部通道且被設置在內部反應管120與外部管110之間的間隔空間中以面對氣體供應單元140，排放孔151及152被界定成穿過內部反應管120的側壁。
外部管110可具有容置內部反應管120的內部空間且還可具有開放的下側，在內部反應管120中執行基板處理製程。
內部反應管120可被設置成在外部管110的內部空間中與外部管110的內表面間隔開，且具有容置空間，基板舟130被 裝載到所述容置空間中。內部反應管120可具有圓柱形狀。此外，內部反應管120可在其中內部反應管120的上部部分閉合的狀態下具有開放的下部部分。當基板舟130被升高以裝載到其中執行基板處理製程的內部反應管120中時，基板舟130可通過在內部反應管120的下部部分中界定的開口而被裝載到內部反應管120的容置空間中或從內部反應管120的容置空間卸載。內部反應管120的下部部分可被連接成被凸緣部125支撐。然而，內部反應管120可具有各種結構及形狀而並非僅限於此。
此外，內部反應管120可提供其中執行基板處理製程的基板處理區。基板舟130可在轉變到處理位置(或被裝載)時設置在基板處理區中，且基板處理區的體積可減小。在這種情況下，基板處理氣體的使用量可被最小化，且此外，基板處理氣體可集中到裝載在基板舟130內的基板上。此處，基板處理氣體可包括沉積氣體(例如，來源氣體及反應氣體)或蝕刻氣體。
內部反應管120可由陶瓷或其中將陶瓷應用於石英或金屬的材料製成。排放管道150的排放孔151及152可設置在設置有氣體供應單元140的一側(或圓周表面的一側)以及與所述一側面對的另一側(或圓周表面的另一側)中。因此，內部反應管120內的殘餘氣體可通過排放孔151及152被排放到外部。
當執行基板處理製程時，所述多個基板10可被以多級方式(或在垂直方向上)裝載到基板舟130中從而以批次型方式執行基板處理製程，且基板舟130可被容置在內部反應管120的容 置空間的上部部分中。此處，基板舟130可被配置成可升高的且被容置在內部反應管120的容置空間中，以使得所述多個基板10被裝載到內部反應管120的容置空間中。此處，基板舟130可具有其中對所述多個基板10進行單獨處理的多個處理空間。
舉例來說，在基板舟130中，狹槽可被以多級方式設置在多個杆131中，以使得基板10被插入以進行裝載。此外，基板舟130可具有其中隔離板(圖中未示出)以多級方式耦合到所述多個杆131以使得隔離板(圖中未示出)設置在基板10上方或下方從而為每一基板10提供個體處理空間的配置。此處，隔離板(圖中未示出)可將其中對基板10進行處理的處理空間彼此區分開。此處，基板10可被裝載成被設置在隔離板(圖中未示出)上的支撐突出部(圖中未示出)支撐，或可插入到狹槽或支撐尖端(圖中未示出)中的每一者中，狹槽或支撐尖端設置在所述多個杆131中/上。當基板舟130包括隔離板(圖中未示出)時，用於基板10的處理空間可分別設置在基板舟130的各個級(或層)中，以防止各處理空間相互干涉。
當執行基板處理製程時，基板舟130可為可旋轉的，且可使用陶瓷、石英、合成石英等作為基板舟130的隔離板(圖中未示出)中的每一者的材料。然而，示例性實施例並非僅限於基板舟130的結構及形狀。舉例來說，基板舟130可具有各種結構及形狀。
基座160可連接到基板舟130的下端以支撐基板舟130。 此外，當執行基板處理製程時，基座160可與基板舟130一起升高且被容置在內部反應管120的容置空間的下端中。此外，基座160可包括以多級方式被設置成彼此間隔開的多個熱阻擋板161。所述多個熱阻擋板161可連接到多個支撐件162且可以多級方式設置成彼此間隔開。此外，所述多個熱阻擋板161可由擋板(baffle plate)構成以用於防止熱量上下傳遞，且可由具有低導熱性的材料(例如，不透明石英)製成。舉例來說，熱阻擋板161中的每一者可具有圓形板形狀，且熱阻擋板161可被在垂直方向上的具有預定間隔的所述多個支撐件162固定。基座160可通過所述多個熱阻擋板161阻擋熱量從內部反應管120的容置空間中的基板舟130的容置區進行傳遞。
此外，基座160可更包括：多個支撐件162，在垂直方向上延伸且被設置成彼此間隔開；上部板163，被固定到所述多個支撐件162的上端及下端中的每一者；以及側蓋165，環繞所述多個熱阻擋板161的側表面(或基座的側表面)。所述多個支撐件162可在垂直方向上延伸且可被設置成在水平方向上彼此間隔開以支撐所述多個熱阻擋板161。舉例來說，可提供四個支撐件162，且可在垂直方向上界定多個狹槽，以使得所述多個熱阻擋板161被分別插入到所述多個狹槽中且因此得到支撐。
上部板163可固定所述多個支撐件162中的每一者的上端，且可連接到基板舟130。舉例而言，基板舟130可被放置在上部板163上且然後可被支撐(或固定)。下部板164可固定所述多 個支撐件162中的每一者的下端，且可連接到軸191。舉例來說，基座160可通過軸191的旋轉來旋轉，軸191連接到下部板164以旋轉基板舟130。此處，所述多個支撐件162、上部板163及下部板164可構成基座160的框架。
側蓋165可環繞所述多個熱阻擋板161的側表面(或基座的側表面)，且可被連接成固定到上部板163及/或下部板164。側蓋165可阻擋例如殘餘氣體等氣體流入所述多個熱阻擋板161之間的空間中，以通過熱絕緣來防止熱量因對流而被傳遞以及防止基座160的內部被殘餘氣體污染。此外，當側蓋165突出超過基板舟130的邊緣(或圓周)時，被供應到內部反應管120的基板處理氣體不會到達基板10的頂表面而是通過下部部分(或從內部反應管的側壁與基座的側表面之間)被排出的現象可得到抑制。
基座160可通過所述多個熱阻擋板161阻擋輻射引起的熱傳遞以及傳導引起的熱傳遞，且還通過側蓋165阻擋對流引起的熱傳遞。因此，從基板舟130的容置區進行的熱傳遞(或放熱)可得到阻擋以均勻地維持基板舟130的其中執行基板處理製程的全部容置區(或高度)內的溫度，且對所述多個基板10穩定地執行均勻的基板處理。
氣體供應單元140可設置在內部反應管120的一側處，以向內部反應管120中供應例如基板處理氣體等製程氣體。此處，製程氣體可包括基板處理氣體及惰性氣體。當對基板處理空間進行劃分時，可向處理空間中的每一者中供應製程氣體。此處，製 程氣體可通過分別設置在處理空間中的多個噴射噴嘴142而被供應到處理空間中。此處，氣體供應單元140的至少一部分可設置在內部反應管120中以供應製程氣體，或者製程氣體可通過流入孔(圖中未示出)被供應到內部反應管120中，所述流入孔對應於噴射噴嘴142中的每一者通向內部反應管120的側壁中。此外，噴射噴嘴142可插入流入孔(圖中未示出)中以穿過內部反應管120的側壁，使得噴射噴嘴142提供(或設置)在內部反應管120中。
排放管道150可從內部反應管120的面對內部反應管120的一側的另一側垂直地延伸，且還可提供與排放孔151及152中的每一者連通的內部通道，排放孔151及152穿過內部反應管120的側壁。此外，排放管道150可設置在內部反應管120與外部管110之間的間隔空間中以面對氣體供應單元140。排放管道150可設置在內部反應管120的另一側處以與氣體供應單元140對應，可安裝在內部反應管120的側壁(例如，外壁)上，或者可設置在內部反應管120與外部管110之間的間隔空間中。此處，排放管道150可被設置成面對氣體供應單元140(或與氣體供應單元140對稱)，以在基板上產生層流。
此外，排放管道150在垂直方向上延伸以在排放管道150中形成從內部反應管120的內部引入的殘餘氣體所流經的內部通道，且內部通道可與被界定成穿過內部反應管120的側壁的排放孔151及152中的每一者連通。此處，排放孔151及152可被設 置成一個開口或多個開口。此外，排放孔151及152中的每一者可具有至少一個圓形形狀、狹縫形狀或長孔形狀。
舉例來說，排放管道150可具有包括內部空間(即，內部通道)的正方形盒形狀，且通過排放孔151及152被引入到內部反應管120中的殘餘氣體可沿排放管道150的內部通道向下流動。此處，排放管道150的下端可與排放埠170連通(或連接到排放埠170)。因此，排放管道150可防止可對基板處理裝置100的內部造成污染的殘餘氣體擴散到內部反應管120與外部管110之間的間隔空間中，且可將殘餘氣體引導成使殘餘氣體被順暢地抽吸(排放)到排放埠170中。
根據相關技術，殘餘氣體是通過內部反應管120與外部管110之間的整個間隔空間被抽吸到排放埠170中。因此，內部反應管120與外部管110之間(即，內部反應管的外壁與外部管的內壁之間)的間隔空間可容易被從中穿過的殘餘氣體污染。具體來說，當蝕刻氣體包含於選擇性外延生長(elective epitaxial growth，SEG)製程中的基板處理氣體中時，蝕刻氣體也可能包含於殘餘氣體中從而所述蝕刻氣體會污染設備(例如，內部反應管及外部管)且會損壞設備。
因此，根據示例性實施例，從內部反應管120與外部管110之間的間隔空間通過排放管道150被抽吸到排放埠170中的殘餘氣體的流動面積(flow area)可減小以減小被殘餘氣體污染的表面積。即，只有排放管道150的內部空間(即，內部通道)而非 內部反應管120與外部管110之間的整個間隔空間可被殘餘氣體污染。因此，當設備被殘餘氣體污染或損壞時，由於只有排放管道150需要進行修理，因此設備可易於維護或修理。
由於排放管道150容易被從中穿過的殘餘氣體污染，因此排放管道150可由石英材料製成以使排放管道150的污染最小化。此外，排放管道150可被設置成與內部反應管120隔開，以使得當排放管道150被污染或損壞時排放管道150與內部反應管120隔開。然而，排放管道150的結構、形狀及材料並非僅限於此。此外，排放管道150可一直延伸到內部反應管120的容置空間中基座160的容置區的外部。即，排放管道150的至少一部分可設置在基座160的容置區的外部。當排放管道150僅設置在基板舟130的容置區的外部時，排放埠170設置在基板舟130的容置區的外部。因此，由於對應於排放埠170的區與不對應於排放埠170的區之間的抽吸力差而可能會出現排放速率差，且基板處理的程度可依據基板10的裝載位置(或高度)而變化，且因此，基板10上的薄膜可具有不均勻的厚度。
此外，在排放速率為高之處，可能無法提供使基板處理氣體能夠在基板10上進行反應所需要的足夠的時間，且此外，穿過基板10的中間區域的基板處理氣體與穿過基板10的兩側區域的基板處理氣體之間的流動速率差可能增大，從而造成基板10的中間區域與基板10的兩側區域之間的薄膜厚度差。此處，基板10的中間區域可為氣體供應單元140與排放管道150之間的區域(或 氣體供應單元的噴射噴嘴與排放管道的排放孔之間的區域)。此外，基板10的兩側區域可為設置在除基板10的中間區域之外的基板10的中間區域的兩側上的區域。
然而，根據示例性實施例，排放管道150可一直延伸到基座160的容置區的外部，以使得排放埠170安裝在基座160的容置區的外部，從而減小由於基板舟130的容置區中的抽吸力差而引起的每一位置(或高度)的排放速率差。因此，無論基板10的位置(或高度)如何，均可在所述多個基板10中的每一者上形成均勻的薄膜。此外，排放孔151及152可被界定成處於與基板舟130的容置區對應的位置(第一排放孔)以及與基座160的容置區對應的位置(第二排放孔)。
排放管道150可通過調整從內部反應管120在寬度方向上延伸的所述寬度方向上的長度來調整排放管道150的水平橫截面積(即，排放管道的內部通道的寬度)以控制排放速率。在內部反應管120的圓周方向上延伸的排放管道150可具有在內部反應管120的圓周方向上的長度，所述長度是依據氣體供應單元140的圓周方向的長度來固定且因此不容易變化。然而，由於排放管道150在寬度方向上的長度在內部反應管120與外部管110之間的間隔空間中是自由變化的，因此可易於調整排放速率。
根據示例性實施例的基板處理裝置100可更包括排放埠170，排放埠170與排放管道150連通且被設置成與基座160的容置區對應。排放埠170可與排放管道150的下部部分連通，例如， 排放埠170可具有開放的兩端(或兩側)。因此，被引入到排放埠170的與排放管道150連通的一端(或一側)中的殘餘氣體可沿排放埠170流向另一端(或另一側)且接著被排出到外部。舉例來說，殘餘氣體可通過直接或間接地連接到排放埠170的排放泵(圖中未示出)被排出，且排放路徑延伸所沿循的排放管(圖中未示出)可設置在排放埠170與排放泵(圖中未示出)之間。
根據示例性實施例的基板處理裝置100可更包括加熱單元180，加熱單元180在內部反應管120外部垂直地延伸以加熱內部反應管120，且一直延伸到基座160的外部。加熱單元180可在內部反應管120的外部垂直地延伸以加熱內部反應管120，且可被設置成環繞內部反應管120或外部管110的側表面及上部部分。此處，加熱單元180可向內部反應管120或外部管110提供熱能以加熱內部反應管120的容置空間及/或外部管110的內部空間。因此，內部反應管120的容置空間可被調整到足以進行基板處理的溫度，且尤其是，內部反應管120的容置空間可被調整到啟用外延製程的溫度。
此外，加熱單元180可一直延伸到基座160的容置區的外部。即，加熱單元180的至少一部分可設置在基座160的容置區的外部。儘管靠近非加熱區(或其中不設置加熱單元的區)的加熱區(或其中設置有加熱單元的區)是通過加熱單元180來加熱，然而熱量可能被因熱傳遞(或熱流動)而引起的熱平衡(或熱交換)損耗，從而降低溫度而非另一區的溫度。即，與加熱單 元180的邊緣部分的對應的加熱區的溫度可低於與加熱單元180的中心部分對應的加熱區的溫度。
然而，根據示例性實施例，加熱單元180可一直延伸到基座160的容置區的外部，以使得與加熱單元180的邊緣部分對應的加熱區設置在基座160的容置區中，且因此，只有與加熱單元180的中心部分對應的加熱區可設置在基板舟130的實質上執行基板處理製程的容置區中。因此，基板舟130的容置區可被總體上均勻地加熱，且此外，基板舟130的容置區的溫度可總體上為均勻的。
圖2是根據示例性實施例的與排放管道集成在一起的內部反應管的透視圖。
參照圖2，排放管道150可由石英製成且可與內部反應管120集成在一起。排放管道150可由石英製成。由於排放管道150的內部容易被殘餘氣體污染，因此排放管道150可由石英材料製成以使排放管道150的污染最小化。此處，排放管道150可被製造成與內部反應管120集成在一起。
排放管道150可與內部反應管120的側壁集成在一起。由於排放管道150是由與內部反應管120相同的材料、即石英製成，因此排放管道150可與內部反應管120集成在一起。排放管道150可與內部反應管120集成在一起且因此易於製造。此外，可防止在內部反應管120與排放管道150之間的耦合部分中產生空隙。此外，可防止殘餘氣體洩漏到排放管道150的外部，以使 得殘餘氣體僅從排放管道150的內部通道傳遞到排放埠170。因此，可防止可對基板處理裝置100的內部造成污染的殘餘氣體擴散到內部反應管120與外部管110之間的間隔空間中，且排放管道150可將殘餘氣體有效地引導成使殘餘氣體被順暢地傳遞到排放埠170。
排放孔151及152可包括：第一排放孔151，被界定成與內部反應管120的容置空間中的基板舟130的容置區對應；以及第二排放孔152，被界定成與基座160的所述容置區對應。排放孔151及152可設置在內部反應管120的側壁中，且可被配置成使得內部反應管120的容置空間能夠與排放管道150的內部通道連通。此外，排放孔151及152可被界定成面對氣體供應單元140。此處，可設置單個排放孔151，或可設置多個排放孔151及152。
第一排放孔151可被界定成與內部反應管120的容置空間中的基板舟130的容置區對應，且可被界定成面對氣體供應單元140的噴射噴嘴142。舉例來說，第一排放孔151可被設置有多個，且所述多個第一排放孔151可被垂直地排列成行以面對噴射噴嘴142，且可相對於內部反應管120的垂直中心軸與所述多個噴射噴嘴142對稱。第一排放孔151可被設置成分別與基板10的處理空間對應。此處，可針對每一基板10劃分處理空間，且用於每一基板的處理環境可獨立地形成。因此，處理空間內的環境可根據基板10的薄膜的狀態單獨調整以提高薄膜的品質。
第二排放孔152可被界定成與基座160的容置區對應， 且可被設置成與第一排放孔151成行。殘餘氣體可通過基座160的容置區被排出。
如果基座160的容置區內的氣體不被排出，則被引入到內部反應管120的內表面與基板舟130的側部之間的空間中的殘餘氣體或製程氣體可被吸附到基座160的表面或基座160的容置區的內部反應管120的內側壁上而形成薄膜。此外，顆粒可被吸附到基座160的表面或基座160的容置區的內部反應管120的內側壁上。此處，在基座160的表面或基座160的容置區的內部反應管120的內側壁上形成的薄膜可被分開以充當內部反應管120的容置空間中的顆粒。另外，被吸附到基座160的表面或基座160的容置區的內部反應管120的內側壁上的製程氣體及顆粒可充當內部反應管120的容置空間中的顆粒。因此，基板10或薄膜可被污染從而使基板10或薄膜的品質劣化。
然而，根據示例性實施例，基座160的容置區內的氣體可通過第二排放孔152被排出，以防止可充當內部反應管120的容置空間中的顆粒的殘餘氣體被吸附到基座160的表面或基座160的容置區中的內部反應管120的內側壁上。因此，可防止基板10或薄膜被顆粒污染且可防止基板10或薄膜的品質劣化。
此外，由於基座160的容置區內的氣體是通過第二排放孔152被排出，因此通過第一排放孔151的抽吸力可減小。此外，第一排放孔151的抽吸力可根據第二排放孔152的表面積進行調整，且因此可調整基板處理氣體的流動速率。因此，可充分提供 使基板處理氣體能夠在基板10上進行反應所需要的時間，且第一排放孔151的抽吸力可根據第二排放孔152的表面積進行調整以調整要形成的薄膜的厚度。此處，第一排放孔151的抽吸力可與第二排放孔152的表面積成反比。
舉例來說，當基板處理氣體的流動速率太高且基板處理氣體停留在基板10上的時間短時，第二排放孔152的表面積可增大以減小第一排放孔151的抽吸力，從而降低基板處理氣體的流動速率。此外，當需要減少基板處理氣體停留在基板10上的時間時，第二排放孔152的表面積可減小以增大第一排放孔151的抽吸力，從而增大基板處理氣體的流動速率。
此外，可通過第二排放孔152產生第一排放孔151的氣體的水平流動以及所述氣體向下側(即，基座的容置區)的流動，以使得基板處理氣體能夠有效地吸附到基板10的表面上且使得基板處理氣體能夠在基板10上有效地反應。因此，可更有效地執行基板處理製程以在基板10上有效地形成薄膜。此處，向下流動可通過內部反應管120的側壁與基座160的側表面之間的空隙來產生，且由於反應管120的側壁與基座160的側表面之間的空隙非常薄且僅設置在基板10的圓周上，因此所述空隙可不會顯著地影響基板處理氣體的水平流動。因此，基板處理氣體可在維持層流的同時在最大程度上靠近基板10的表面。
此外，基座160的容置區可通過將基座160的容置區內的氣體排出而變成真空狀態，以抑制或防止因氣體的流動(即， 對流)而引起熱傳遞，由此更有效地阻擋熱量傳遞到基座160的容置區。
當內部反應管120的容置空間處於真空狀態時，可通過基板舟130的容置區利用第一排放孔151以及通過基座160的容置區利用第二排放孔152來排放氣體(或空氣)，以在內部反應管120的容置空間中有效地產生真空狀態。
此外，第一排放孔151與第二排放孔152可彼此間隔開。在這種情況下，可形成第一排放孔151與第二排放孔152之間的邊界，以將基板舟130的容置區通過第一排放孔151的排放與基座160的容置區通過第二排放孔152的排放區分開。此外，可防止基座160的容置區通過第二排放孔152的排放影響基板舟130的容置區的下端處的基板處理氣體的流動。
此處，第二排放孔152可面對排放埠170。一般來說，由於基座160具有比基板舟130的長度(或高度)小的長度(或高度)，因此第二排放孔152的整個表面積可小於第一排放孔151的整個表面積。在這種情況下，第一排放孔151的抽吸力大於第二排放孔152的抽吸力。當第二排放孔152面對排放埠170時，第二排放孔152可被界定成與排放埠170的抽吸方向匹配，且因此補充因相對小的開口表面積而比第一排放孔151的抽吸力小的第二排放孔152的抽吸力。因此，可有效地執行基座160的容置區的排放。
當排放埠170設置在基座160的容置區的下端外部時， 第二排放孔152可與排放埠170對應且因此可僅設置在基座160的容置區的下端中。因此，基板舟130的容置區的排放與基座160的容置區的排放可彼此可靠地區分開，且可使對基板舟130的容置區的下端處的基板處理氣體的流動產生影響的基座160的容置區通過第二排放孔152的排放最小化。
當第一排放孔151與第二排放孔152被設置成行時，可容易設置覆蓋第一排放孔151及第二排放孔152的排放管道150。即，當第一排放孔151與第二排放孔152不設置成行時，由於排放管道150根據被設置成彎曲的第一排放孔151與第二排放孔152的排列而彎曲，因此排放管道150的結構可被複雜化。因此，當第一排放孔151與第二排放孔152被設置成行時，排放管道150的結構可被簡化且易於安裝。
圖3(a)至圖3(c)是示出根據示例性實施例的排放孔的配置的示意圖，圖3(a)是在所有高度處具有相同表面積的第一排放孔的視圖，圖3(b)是根據高度變化而具有不同表面積的第一排放孔的視圖，且圖3(c)是其中設置有單個狹縫的第一排放孔的視圖。
參照圖3(a)至圖3(c)，排放孔151及152可具有在內部反應管120的圓周方向上延伸的狹縫形狀或者具有其中多個貫穿孔(圖中未示出)沿內部反應管120的圓周排列的形狀。排放孔151及152可在內部反應管120的圓周方向上延伸且具有狹縫形狀。此外，排放孔151及152可被設置成沿內部反應管120 的圓周排列成行的所述多個貫穿孔(圖中未示出)。
此處，在內部反應管120的圓周方向上延伸的寬度(或距離)或所述多個貫穿孔(圖中未示出)被排列成行的長度與內部反應管120的垂直中心軸之間的中心角度可為10°到35°的角度。即，在內部反應管120的圓周方向上延伸的寬度(或距離)或所述多個貫穿孔(圖中未示出)被排列成行的長度可為中心角度為10°到35°的內部反應管120的圓周長度(或弧長度)。當排放孔151及152被界定成使排放孔151及152中的每一者相對於內部反應管120的垂直中心軸的中心角度小於10°時，由於排放孔151及152中的每一者的寬度減小，因此基板處理氣體的流動可能在基板10的中間區域上太快而在基板10的兩側區域上太慢。因此，基板處理氣體可被順暢地供應到基板10的中間區域，但可能無法順暢地供應到基板10的兩側區域。因此，可能無法在基板10的中間區域及基板10的兩側區域上均勻地形成薄膜，從而使薄膜的品質劣化。
另一方面，當排放孔151及152被界定成使相對於內部反應管120的垂直中心角度軸的中心角度大於35°時，基板處理氣體可能無法充分地分配在基板10上，而是通過寬度增大的排放孔151及152被直接排出。因此，根據距氣體供應單元140(即，距氣體供應單元的噴射噴嘴)的距離(例如，隨著遠離氣體供應單元)，基板處理氣體可被順暢地供應到基板10的兩側區域，但可能無法順暢地供應到基板10的中間區域。因此，基板10的中間 區域上的薄膜的厚度可小於基板10的兩側區域中的每一者上的薄膜的厚度，且在基板10的中間區域上形成的薄膜的厚度與在基板10的兩側區域中的每一者上形成的薄膜的厚度可彼此不同從而使品質劣化。
然而，如同此實施例，當排放孔151及152被界定成使排放孔151及152中的每一者相對於內部反應管120的垂直中心軸的中心角度介於10°到35°範圍內時，流經基板10的中間區域的基板處理氣體的流動速率與流經基板的兩側區域的基板處理氣體的流動速率可為均勻的。即，基板處理氣體的流動速率可在基板10上的整個區域上維持恒定不變。因此，基板處理氣體可均勻地分配在基板10上以在基板10的整個區域上形成具有均勻厚度的薄膜，從而改善薄膜的品質。
此外，排放孔151及152中的每一者可具有隨著排放孔151及152中的每一者的寬度增大而減小且還隨著排放孔151及152中的每一者的寬度減小而增大的高度。即，排放孔151及152中的每一者的高度與寬度可彼此成反比。當排放孔151及152中的每一者的寬度過度減小時，排放孔151及152中的每一者的表面積可減小從而降低可被抽吸通過排放孔151及152的殘餘氣體的流動速率，且因此內部反應管120內的殘餘氣體可能無法順暢地排放到外部。因此，當排放孔151及152中的每一者具有小的寬度時，排放孔151及152中的每一者的高度可增大從而使排放孔151及152中的每一者的表面積的減小最小化。
另一方面，當排放孔151及152中的每一者的寬度過度增大時，基板處理氣體可能無法均勻地分配在內部反應管120內的基板10上且可被引入到排放孔151及152中，且因此可能無法平穩地執行基板處理製程。因此，當排放孔151及152中的每一者具有大的寬度時，排放孔151及152中的每一者的高度可減小從而使降低可通過排放孔151及152而被引入的氣體的流動速率。
因此，內部反應管120的容置空間的寬度及高度可根據內部反應管120的容置空間的體積及氣體的流動速率來確定。然而，排放孔151及152中的每一者的結構及形狀可並非僅限於此。
排放孔151及152中的每一者可具有各種結構。舉例來說，當排放孔151及152遠離排放管道150與排放埠170連接到彼此的部分設置時，內部反應管120在內部反應管120的圓周方向上的寬度可顯著增大。此時，當排放埠170連接到排放管道150的下部部分以通過排放管道150的內部通道向下抽吸殘餘氣體時，上部排放孔151及152中的每一者可具有比下部排放孔151及152的大小大的大小。即，在排放孔151及152靠近排放埠170的情況下，可因距排放埠170的距離短而產生大的抽吸力。在排放孔151及152遠離排放埠170的情況下，可因距排放埠170的距離長而產生弱小的抽吸力。因此，通過調整排放孔151及152中的每一者的大小，可使內部反應管120內的氣體的抽吸力差根據高度的變化最小化。
根據示例性實施例的基板處理裝置100可更包括：腔室 190，包括彼此連通的上部腔室190a與下部腔室190b；軸191，連接到基座160的下部板164；升高驅動單元192，連接到軸191的下端以使軸191垂直地移動；旋轉驅動單元193，連接到軸191的下端以旋轉軸191；支撐板194，連接到軸191的上端以與基板舟130一起升高；密封構件194a，設置在內部反應管120或外部管110與支撐板194之間；支承構件194b，設置在支撐板194與軸191之間；以及插入孔195，基板10通過插入孔195被裝載到腔室190中。
腔室190可具有正方形盒形狀或圓柱形狀，且外部管110及內部反應管120可設置在腔室190中。腔室190可包括彼此連通的上部腔室190a與下部腔室190b。
軸191可連接到基座160的下部板164且可支撐基座160及/或基板舟130。
升高驅動單元192可連接到軸191的下端以使軸191垂直地移動，且因此可升高基板舟130。
旋轉驅動單元193可連接到軸191的下端以旋轉基板舟130，且還可旋轉軸191以利用軸191作為中心軸來旋轉基板舟130。
支撐板194可連接到軸191的上端以與基板舟130一起升高。當基板舟130被容置在內部反應管120的容置空間中時，支撐板194可從外部密封內部反應管120的容置空間及/或外部管110的內部空間。
密封構件194a可設置在支撐板194與內部反應管120之間及/或支撐板194與外部管110之間，以密封內部反應管120的容置空間及/或外部管110的內部空間。
支承構件194b可設置在支撐板194與軸191之間，且可被旋轉成其中軸191被支承構件194b支撐的狀態。
插入孔195可設置在腔室190的一側(例如，下部腔室的一側)中，且基板10可從傳遞腔室200通過插入孔195裝載到腔室190中。流入孔210可界定在傳遞腔室的與腔室190的插入孔195對應的一側中。閘閥250可設置在流入孔210與插入孔195之間。因此，傳遞腔室200的內部與腔室900的內部可通過閘閥250而彼此隔離，且流入孔210及插入孔195可通過閘閥250來開放及閉合。
基板處理裝置100可更包括擋板(圖中未示出)，所述擋板包括開口且安裝在排放管道150中。擋板(圖中未示出)可包括開口，可安裝在排放管道150中，且可被設置成與基板舟130的容置區與基座160的容置區之間的邊界對應。此處，擋板(圖中未示出)可設置在排放管道150的內部通道中，且開口可被設置成單個孔或多個孔。排放管道150的與基板舟130的容置區對應的內部通道與排放管道150的與基座160的容置區對應的內部通道可被擋板(圖中未示出)分開，且基板舟130的容置區中的排放速率及/或流動速率可根據開口的表面積(或開放的表面積)來調整。
舉例來說，當擋板(圖中未示出)的開放的表面積小時，穿過擋板(圖中未示出)的流動速率可降低，且因此基板舟130的容置區中的排放速率可降低。此外，當擋板(圖中未示出)的開放的表面積增大時，穿過擋板(圖中未示出)的流動速率可增大，且因此基板舟130的容置區中的排放速率可增大。因此，可對基板舟130的容置區中的排放速率及/或流動速率進行簡單地調整以有效地控制基板處理氣體在基板10上的流動。
擋板(圖中未示出)的位置可在第一排放孔151與第二排放孔152之間變化。當擋板(圖中未示出)遠離第一排放孔151設置時，第一排放孔151的抽吸力可相對弱於其中擋板(圖中未示出)靠近第一排放孔151設置的情況。當擋板(圖中未示出)靠近第一排放孔151設置時，第一排放孔151的抽吸力可相對強於其中擋板(圖中未示出)遠離第一排放孔151設置的情況。因此，擋板(圖中未示出)可根據需要適當地設置在第一排放孔151與第二排放孔152之間。
圖4是用於闡釋根據示例性實施例的通過惰性氣體對基板處理氣體進行流動控制的概念圖。
參照圖4，氣體供應單元140可包括多條氣體分配管線141，所述多條氣體分配管線141在垂直方向上延伸以分配所供應的基板處理氣體或惰性氣體。所述多條氣體分配管線141可沿內部反應管120的圓周被排列成行以形成氣體分配管線陣列，且惰性氣體可被供應到相對於所述氣體分配管線陣列的中心彼此對稱 的所述多條氣體分配管線141b或141c。
所述多條氣體分配管線141可在垂直方向上延伸且可平行於內部反應管120的側壁設置。所述多條氣體分配管線141中的每一者的一端(或一側)可連接到氣體供應源(圖中未示出)，以供應包括基板處理氣體或惰性氣體的製程氣體。此處，所述多條氣體分配管線141可設置在內部反應管120內部或外部。此處，當所述多條氣體分配管線141設置在內部反應管120內部時，內部反應管120的側壁的至少一部分可突出以形成所述多條氣體分配管線141的容置空間(或容置區)。在這種情況下，所述多條氣體分配管線141或所述多條氣體分配管線141的噴射噴嘴142可在最大程度上靠近基板10，且此外，除所述多條氣體分配管線141的容置區之外的其他區中的內部反應管120的內表面與基板舟130的側部之間的距離不會太大。因此，在內部反應管120的總體大小不會過度增大的同時製程氣體可被供應到基板10的整個區域。此處，氣體分配管線141可沿基板10的圓周設置成行。
此外，所述多條氣體分配管線141可垂直地分配所供應的基板處理氣體或惰性氣體(即，製程氣體)，以大體維持均勻的壓力而無論所述多條氣體分配管線141的高度如何。此處，基板處理氣體與惰性氣體可彼此隔開以被分別供應到不同的氣體分配管線141，或可彼此混合以被供應到同一氣體分配管線141。
此外，所述多條氣體分配管線141可沿內部反應管120的圓周被設置成行以形成氣體分配管線陣列。此處，所述多條氣 體分配管線141中被供應惰性氣體的氣體分配管線141可相對於氣體分配管線陣列的中心彼此對稱地設置。所述多條氣體分配管線141可沿內部反應管120的圓周被設置成行以形成氣體分配管線陣列。此處，惰性氣體可被供應到相對於氣體分配管線陣列的中心彼此對稱的所述多條氣體分配管線141b或141c。即，所述多條氣體分配管線141中被供應惰性氣體的氣體分配管線141可相對於氣體分配管線陣列的中心彼此對稱地設置。此處，所述多條氣體分配管線141中被供應惰性氣體的氣體分配管線141可在氣體分配管線陣列的兩個外側上彼此對稱地設置，且設置在所述多條氣體分配管線141的兩個外側上的氣體分配管線141c或141b可為被供應惰性氣體的氣體分配管線。在這種情況下，從氣體分配管線陣列的中心區供應的基板處理氣體可通過被供應到兩個外側的惰性氣體被集中到基板10的內部，且被供應惰性氣體的氣體分配管線141可彼此對稱地設置以在基板上形成層流。
基板處理氣體可被供應到設置在彼此對稱的所述多條氣體分配管線141b或141c之間的氣體分配管線141a或141b。即，所述多條氣體分配管線141中被供應惰性氣體的氣體分配管線141可對稱地設置在被供應基板處理氣體的氣體分配管線的兩側上。舉例來說，設置在所述多條氣體分配管線141的中心處的氣體分配管線141a可為被供應基板處理氣體的氣體分配管線141。此處，噴射到兩側的惰性氣體可將從中心部分噴射的基板處理氣體集中到基板10的內部，且被供應惰性氣體的氣體分配管線141 可對稱地設置以在基板上形成層流。此外，基板處理氣體的直度可得以提高，且因此基板處理氣體可一直噴射到基板10的中心部分，且可通過基板10的旋轉均勻地供應(或傳遞)到基板10的整個區之上。
即，當兩側上的惰性氣體不將基板處理氣體集中到基板10的內部時，基板處理氣體可被噴射成廣泛散佈，但基板處理氣體可能無法遠距離噴射，且因此可能無法靠近基板10的中心部分。結果，大量的基板處理氣體可僅被供應到靠近氣體分配管線141的部分，從而形成具有厚的厚度的薄膜。此外，當基板10在基板處理期間旋轉時，基板處理氣體可被供應到基板10的邊緣部分，從而形成基板10的邊緣部分的厚度大於基板10的中心部分的厚度的薄膜。
然而，根據示例性實施例，通過將基板處理氣體集中到基板10的內部提高基板處理氣體的直度，基板處理氣體可一直噴射到基板10的中心部分。此外，基板處理氣體可通過基板10的旋轉而被均勻地供應到基板10的整個區域，以在基板10的整個區域上形成均勻的薄膜。
此外，根據示例性實施例，基板處理氣體可被排放到內部反應管120的內表面與基板舟130的側部之間的空間，這是因為基板處理氣體還被排放到基座160的容置區。因此，基板處理氣體可通過從兩側噴射的惰性氣體被集中到基板10的內部，以防止基板處理氣體被排放到內部反應管120的內表面與基板舟130 的側部之間的空間。
當排放孔151及152中的每一者的圓周長度太大時，基板處理氣體可能無法充分地分配在基板10上而是可通過寬度增大的排放孔151及152被直接排出。在這種情況下，根據距氣體供應單元140的距離，基板處理氣體可被順暢地供應到基板10的兩側區域，但可能無法順暢地供應到基板10的中間區域。因此，可對基板處理氣體進行集中以無論距氣體供應單元140的距離如何均順暢地供應到基板10的中間區域。因此，可形成均勻的薄膜而不會根據排放孔151及152的圓周長度造成在基板10的中間區域上形成的薄膜與在基板10的兩側區域中的每一者上形成的薄膜的厚度差。
惰性氣體的流動速率可根據內部反應管120的內表面與基板舟130的側部(或基板的側表面)之間的距離進行調整。舉例來說，當內部反應管120的內表面與基板舟130的側部之間的距離大時，基板處理氣體可通過內部反應管120的內表面與基板舟130的側部之間的空間被排出。因此，惰性氣體的流動速率可增大，以防止基板處理氣體通過內部反應管120的內表面與基板舟130的側部之間的空間被排出。此外，當內部反應管120的內表面與基板舟130的側部之間的距離狹小時，由於內部反應管120的內表面與基板舟130的側部之間的可用於將基板處理氣體排出的空間為狹小的，因此惰性氣體的流動速率可降低。
當內部反應管120的內表面與基板舟130的側部之間的 距離大時，大量的基板處理氣體可通過內部反應管120的內表面與基板舟130的側部之間的空間被排出。因此，惰性氣體的流動速率可降低以相對地增大基板處理氣體的濃度。當內部反應管120的內表面與基板舟130的側部之間的距離小時，少量的基板處理氣體可通過內部反應管120的內表面與基板舟130的側部之間的空間被排出。因此，惰性氣體的流動速率可增大以相對地降低基板處理氣體的濃度。然而，一種通過所述多條氣體分配管線141供應基板處理氣體及惰性氣體的方法可能並非僅限於此，而是可有所變化。
基板處理氣體可包括用於形成薄膜的來源氣體及與來源氣體進行反應的反應氣體，且來源氣體及反應氣體中的每一者可為沉積氣體。來源氣體可吸附在基板10上以形成薄膜，且可包含例如矽(Si)等類金屬或金屬元素。反應氣體可與來源氣體進行反應以在基板10上形成薄膜，且可包含氧(O)、氮(N)等。
來源氣體與反應氣體可被依序供應，且來源氣體可被首先噴射到基板10上以在基板10上形成由來源氣體構成的單分子層。接下來，反應氣體可噴射到由來源氣體構成的單分子層上以與由來源氣體構成的單分子層進行反應，且由此形成原子層薄膜。此處，來源氣體可被噴射到基板10上，且可化學地或物理地吸附到基板10的表面上，並且反應氣體可被噴射到基板10上以與吸附在基板10上的來源氣體進行反應從而形成原子層薄膜。即，根據示例性實施例的基板處理裝置100可對所述多個基板10 執行原子層沉積(atomic layer deposition，ALD)製程。
此外，來源氣體與反應氣體可被隔開以被供應到不同的氣體分配管線141，來源氣體與反應氣體可被同時噴射，或來源氣體與反應氣體可被依序噴射。在這種情況下，可防止來源氣體與反應氣體在氣體分配管線141中彼此進行反應。因此，可防止噴射噴嘴142因來源氣體與反應氣體之間的反應而被氣體分配管線141內部的污染物及污垢物(即，來源氣體與反應氣體的反應材料)堵塞。
舉例來說，來源氣體可被供應到設置在所述多條氣體分配管線141的中心處的氣體分配管線141a，且反應氣體可被供應到設置在被供應來源氣體的氣體分配管線141a的兩側上的氣體分配管線141b。相反，反應氣體可被供應到設置在所述多條氣體分配管線141的中心處的氣體分配管線141a，且來源氣體可被供應到設置在被供應反應氣體的氣體分配管線141a的兩側上的氣體分配管線141b。即，來源氣體及反應氣體中的一者當與另一氣體相比時可被供應到許多氣體分配管線141(例如，一條或多條)，且被供應到相對多的氣體分配管線141的氣體可與惰性氣體一起供應。
在這種情況下，被供應到相對多的氣體分配管線141的氣體的濃度可通過惰性氣體來調整，以匹配與被供應到相對少的氣體分配管線141的氣體的濃度比率。此外，當來源氣體與反應氣體被同時噴射且來源氣體被供應到設置在所述多條氣體分配管 線141的中心處的氣體分配管線141a時，其可用於將用於形成薄膜所需要的來源氣體集中到基板10的內部。
氣體供應單元140可設置在氣體分配管線141的圓周表面上，且可更包括多個噴射噴嘴142，所述多個噴射噴嘴142沿氣體分配管線141的縱向方向排列成行。在基板處理期間，氣體分配管線141在所述縱向方向上的內部壓力差可處於預定範圍(或預定誤差範圍)內。
所述多個噴射噴嘴142可設置在氣體分配管線141的側壁上，且可在氣體分配管線141的縱向方向上(即，在垂直方向上)排列成行。噴射噴嘴142中的每一者可被設置成與基板10中的每一者對應。此處，所述多個噴射噴嘴142可朝內部反應管120的內部設置，且可具有界定在氣體分配管線141的側壁中的噴射孔。此外，所述多個線性排列的噴射噴嘴142可被設置成，使得所述多個線性排列的噴射噴嘴142當排列在距氣體供應源(圖中未示出)遠的距離處時，其開口的直徑增大。即，設置在上側處的噴射噴嘴142的直徑可大於設置在下側處的噴射噴嘴142的直徑。製程氣體是向上供應的。因此，由於難以將製程氣體供應到設置在上側處的噴射噴嘴142而非設置在下側處的噴射噴嘴142，因此製程氣體可從全部的所述多個噴射噴嘴142均勻地供應。
噴射噴嘴142的開口面積可小於氣體分配管線141的內部橫截面積，且噴射噴嘴142的開口面積可顯著小於氣體分配管線141的內部橫截面積。在這種情況下，製程氣體可被供應到氣 體分配管線141，且可一直散佈到作為整體的氣體分配管線141的上端(或上側)，而幾乎不會洩漏到下部噴射噴嘴142。此外，無論高度如何，氣體分配管線141的內部均可維持在處於預定範圍內的總的均勻壓力下。因此，通過噴射噴嘴142噴射的製程氣體的直度可提高。此外，由於製程氣體是在均勻的壓力下噴射，因此可對與所述多個噴射噴嘴142的直徑成比例噴射的製程氣體的量進行調整，且當所述多個噴射噴嘴142的直徑均相同時，可為每一基板10供應均勻量的製程氣體。
此處，噴射噴嘴142的開口面積可隨著噴射噴嘴142的數目增加而減小，且氣體分配管線141的內部橫截面積可小於通過除以噴射噴嘴142的數目所得到的值，即可小於氣體分配管線141的內部橫截面積的5%。此處，當噴射噴嘴142的開口面積大於氣體分配管線141的內部橫截面積的5%時，被供應到氣體分配管線141的製程氣體可能洩漏到下部噴射噴嘴142，且因此氣體分配管線141的內部可能無法在整個過程中維持在均勻的壓力下。
在基板處理期間，氣體分配管線141在縱向方向上的內部壓力差可處於預定範圍內。預定範圍可為氣體分配管線141的平均內部壓力的+/-5%。在這種情況下，通過噴射噴嘴142噴射的製程氣體的直度可提高。因此，製程氣體可一直噴射到基板10的中心部分，且此外，製程氣體可在均勻的壓力下進行噴射，以為每一基板10供應均勻量的製程氣體。
因此，根據示例性實施例，氣體分配管線141的內部壓 力可在基板處理期間在所述多個噴射噴嘴142的所有位置處均為均勻的且處於預定範圍內。因此，通過噴射噴嘴142噴射的製程氣體的直度可得到提高，因而使得製程氣體一直噴射到基板10的中心部分。此外，製程氣體可在均勻的壓力下進行噴射，以向每一基板10供應均勻量的製程氣體。
如上所述，根據示例性實施例，可通過彼此面對的氣體供應單元與排放管道在基板上形成層流，且可對被供應到基板上的基板處理氣體的流動進行控制。即，基板的中間區域(基板處理氣體的流動速率根據相關技術在所述中間區域上方是快速的)上方的基板處理氣體可被控制成，當與根據相關技術的基板處理氣體的流動速率相比時，流動速率降低，且基板的兩側區域(基板處理氣體的流動速率根據相關技術在所述兩側區域上方是緩慢的)上方的基板處理氣體可被控制成當與根據相關技術的基板處理氣體的流動速率相比時，流動速率增大。因此，基板處理氣體可在基板的整個區域上均勻地流動，以使得基板處理氣體均勻地分配在基板的整個區域上。因此，當利用基板處理氣體在基板上形成薄膜時，可在基板的整個區域上形成具有均勻厚度的薄膜，從而改善所生產的薄膜以及形成有薄膜的基板的品質。此外，形成在內部反應管的側壁中以與排放管道的內部通道連通的排放孔可設置在基座的容置區以及基板舟的容置區中，以防止可充當內部反應管的容置空間中的顆粒的殘餘氣體吸附到基座的表面上。此外，由於供應惰性氣體的氣體分配管線關於供應基板處理氣體 的氣體分配管線對稱地設置，因此基板處理氣體可通過從兩側噴射的惰性氣體被集中到基板的內部，從而提高基板處理氣體的直度。因此，基板處理氣體可一直噴射到基板的中心部分。可防止外部管或內部管被通過排放管道的殘餘氣體污染。即，對外部管或內部管造成污染的殘餘氣體的移動路徑可被限制於排放管道的內部通道，以防止外部管或內部管被殘餘氣體污染。因此，外部管或內部管可易於維護及修理。
在根據示例性實施例的用於處理基板的裝置中，可通過彼此面對的氣體供應單元與排放管道在基板上形成層流，且可對被供應到基板上的基板處理氣體的流動進行控制。即，基板的中間區域(基板處理氣體的流動速率根據相關技術在所述中間區域上方是快速的)上方的基板處理氣體可被控制成，當與根據相關技術的基板處理氣體的流動速率相比時，流動速率降低，且基板的兩側區域(基板處理氣體的流動速率根據相關技術在所述兩側區域上方是緩慢的)上方的基板處理氣體可被控制成當與根據相關技術的基板處理氣體的流動速率相比時，流動速率增大。因此，基板處理氣體可在基板的整個區域上均勻地流動，以使得基板處理氣體均勻地分配在基板的整個區域上。因此，當利用基板處理氣體在基板上形成薄膜時，可在基板的整個區域上形成具有均勻厚度的薄膜，從而改善所生產的薄膜以及形成有薄膜的基板的品質。
此外，形成在內部反應管的側壁中以與排放管道的內部 通道連通的排放孔可設置在基座的容置區以及基板舟的容置區中，以防止可充當內部反應管的容置空間中的顆粒的殘餘氣體吸附到基座的表面上。
此外，由於供應惰性氣體的氣體分配管線關於供應基板處理氣體的氣體分配管線對稱地設置，因此基板處理氣體可通過從兩側噴射的惰性氣體被集中到基板的內部，從而提高基板處理氣體的直度。因此，基板處理氣體可一直噴射到基板的中心部分。
可防止外部管或內部管被通過排放管道的殘餘氣體污染。即，對外部管或內部管造成污染的殘餘氣體的移動路徑可被限制於排放管道的內部通道，以防止外部管或內部管被殘餘氣體污染。因此，外部管或內部管可易於維護及修理。
儘管已參照實施例的眾多說明性實施例闡述了各實施例，然而實施例並非僅限於上述實施例，且因此應理解，所屬領域中的技術人員可設想出將落在本發明的原理的精神及範圍內的諸多其他修改及實施例。因此，本發明的真正保護範圍應通過隨附申請專利範圍的技術範圍來確定。
10‧‧‧基板
100‧‧‧基板處理裝置
110‧‧‧外部管
120‧‧‧內部反應管/反應管
125‧‧‧凸緣部
130‧‧‧基板舟
131‧‧‧杆
140‧‧‧氣體供應單元
141‧‧‧氣體分配管線
150‧‧‧排放管道
160‧‧‧基座
161‧‧‧熱阻擋板
162‧‧‧支撐件
163‧‧‧上部板
164‧‧‧下部板
165‧‧‧側蓋
170‧‧‧排放埠
180‧‧‧加熱單元
190‧‧‧腔室
190a‧‧‧上部腔室
190b‧‧‧下部腔室
191‧‧‧軸
192‧‧‧升高驅動單元
193‧‧‧旋轉驅動單元
194‧‧‧支撐板
194a‧‧‧密封構件
194b‧‧‧支承構件
195‧‧‧插入孔
200‧‧‧傳遞腔室
210‧‧‧流入孔
250‧‧‧閘閥

Claims (14)

  1. 一種用於處理基板的裝置，包括：外部管，具有內部空間；內部反應管，設置成在所述外部管的所述內部空間中與所述外部管的內表面間隔開，且所述內部反應管中具有容置空間；基板舟，在基板處理期間，多個基板被以多級方式裝載在所述基板舟中且所述基板舟被容置在所述內部反應管的所述容置空間的上部部分中；基座，配置成在所述基板處理期間支撐所述基板舟且被容置在所述內部反應管的所述容置空間的下部部分中；氣體供應單元，設置在所述內部反應管的一側上；以及排放管道，從所述內部反應管的另一側垂直地延伸以提供與排放孔連通的內部通道且被設置在所述內部反應管與所述外部管之間的間隔空間中以面對所述氣體供應單元，所述排放孔被界定成穿過所述內部反應管的側壁，其中所述排放管道一直延伸到所述內部反應管的所述容置空間中所述基座的容置區的外部。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的用於處理基板的裝置，其中所述排放孔包括：第一排放孔，被界定成與所述內部反應管的所述容置空間中的所述基板舟的容置區對應；以及第二排放孔，被界定成與所述基座的所述容置區對應。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的用於處理基板的裝置，其中所述第一排放孔與所述第二排放孔被界定成彼此間隔開。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的用於處理基板的裝置，更包括排放埠，所述排放埠與所述排放管道連通且被設置成與所述基座的所述容置區對應，其中所述第二排放孔面對所述排放埠。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的用於處理基板的裝置，其中所述排放孔具有在所述內部反應管的圓周方向上延伸的狹縫形狀或者具有其中多個貫穿孔沿所述內部反應管的圓周排列的形狀。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的用於處理基板的裝置，更包括加熱單元，所述加熱單元在所述內部反應管外部垂直地延伸以加熱所述內部反應管且一直延伸到所述基座的所述容置區的外部。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的用於處理基板的裝置，其中所述基座包括多個熱阻擋板，所述多個熱阻擋板彼此間隔開且以多級方式設置。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的用於處理基板的裝置，其中所述氣體供應單元包括多條氣體分配管線，所述多條氣體分配管線垂直地延伸以分配所供應的基板處理氣體或惰性氣體，所述多條氣體分配管線沿所述內部反應管的圓周被設置成行以形成氣體分配管線陣列，且所述惰性氣體被供應到所述多條氣體分配管線中相對於所述氣體分配管線陣列的中心彼此對稱的氣體分配管線。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的用於處理基板的裝置，其中所述基板處理氣體被供應到設置在彼此對稱的所述多條氣體分配管線之間的所述氣體分配管線。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的用於處理基板的裝置，其中所述惰性氣體的流動速率是根據所述內部反應管的內表面與所述基板舟的側部之間的距離進行調整。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的用於處理基板的裝置，其中所述基板處理氣體包括用於形成薄膜的來源氣體及與所述來源氣體進行反應的反應氣體，且所述來源氣體與所述反應氣體是依序供應的。
  12. 如申請專利範圍第8項所述的用於處理基板的裝置，其中所述基板處理氣體包括用於形成薄膜的來源氣體及與所述來源氣體進行反應的反應氣體，且所述來源氣體與所述反應氣體彼此隔開以被分別供應到彼此不同的所述氣體分配管線。
  13. 如申請專利範圍第8項所述的用於處理基板的裝置，其中所述氣體供應單元還包括多個噴射噴嘴，所述多個噴射噴嘴設置在所述氣體分配管線的圓周表面上且在所述氣體分配管線的縱向方向上設置成行，且在所述基板處理期間，所述氣體分配管線在所述縱向方向上的內部壓力差處於預定範圍內。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的用於處理基板的裝置，其中所述排放管道的材料包括石英，且所述排放管道與所述內部反應管被成一體地提供。
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