TWI783963B - 氣體噴射裝置、包括氣體噴射裝置的基板加工設施以及使用基板加工設施來加工基板的方法 - Google Patents
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Abstract
一種氣體噴射裝置、包括氣體噴射裝置的基板加工設施、
及使用基板加工設施來加工基板的方法。氣體噴射裝置包括:噴射部件,在基板的寬度方向上設置並對齊在位於基板的外側的一側上,且具有用於朝基板噴射氣體的多個噴嘴;以及噴射控制單元,用於自動地控制每一個噴嘴均噴射氣體,使得通過噴嘴噴射的氣體在基板的寬度方向上的氣體密度分佈變為目標氣體密度分佈類型。因此,根據本發明的實施例,使用多種製程類型或多種氣體密度分佈類型使得易於施行製程,且用於調整多個噴嘴的開啟或關閉操作的時間可縮短。
Description
本發明是有關於一種氣體噴射裝置、包括所述裝置的基板加工設施及使用所述設施來加工基板的方法,且特別是有關於一種能夠輕易地控制基板上的氣體密度分佈的氣體噴射裝置、包括所述裝置的基板加工設施及使用所述設施來加工基板的方法。
使用製程氣體來加工基板的基板加工裝置大體包括:腔室,具有內部空間;平台,設置在所述腔室中且將所述基板安放在所述平台的上部部分上;發光單元,被定位成面對平台的上側並發射光以對安放在所述平台上的基板執行熱處理;以及多個噴嘴,在一個方向上對齊及設置以對應於基板的延伸方向且從平台的上側朝所述基板噴射氣體。
同時,根據所要執行的基板加工製程,在基板的延伸方
向上從所述基板的上側開始的氣體密度分佈可為不同的。舉例來說,基板的邊緣區中的氣體密度可低於所述基板的中心區中的氣體密度,或者相反,所述基板的邊緣的氣體密度可高於所述基板的中心區的氣體密度。為控制此種氣體密度分佈,應將多個噴嘴中的一些噴嘴打開以噴射氣體,且應將一些噴嘴關斷以不噴射氣體。
然而,在現有技術中,存在製程切換效率及生產率由於根據所要加工的製程類型對多個噴嘴中的每一者進行手動打開及關斷控制而降低的問題。
(專利文獻1)韓國專利申請公開第10-2016-0122523號
本發明提供一種能夠輕易地控制氣體密度分佈的氣體噴射裝置、包括所述裝置的基板加工設施及使用所述設施來加工基板的方法。
根據示例性實施例,一種氣體噴射裝置包括:噴射部件,在基板的寬度方向上對齊並設置在位於所述基板的外側的一側上,且具有多個噴嘴,所述多個噴嘴朝所述基板噴射氣體;噴射控制單元,被配置成自動地控制以下中的至少一者:是否所述多個噴嘴中的每一者均噴射氣體,以及使得通過所述多個噴嘴噴射
的所述氣體在所述基板的所述寬度方向上的氣體密度分佈變為目標氣體密度分佈。
在實施例中,所述噴射控制單元可包括:氣體密度分佈類型存儲部件,被配置成存儲不同的氣體密度分佈類型;噴射類型存儲部件,被配置成存儲能夠實現所述多個氣體密度分佈類型中的每一者的多個噴射控制類型;以及噴射控制部件,根據所要執行的基板製程,被配置成選擇所述氣體密度分佈類型存儲部件中的所述氣體密度分佈類型中的一者、以及選擇所述噴射類型存儲部件中的一個噴射控制類型以使得實現所選擇的所述氣體密度分佈類型,且控制所述噴射部件的操作以進行控制來使得所述噴射部件變為所選擇的所述噴射控制類型。
在實施例中,所述噴射控制單元可包括存儲多個不同製程類型的製程類型存儲部件,且所述噴射控制部件可選擇所述製程類型存儲部件中的製程類型中的任一者並可選擇所述氣體密度分佈類型存儲部件中的所述氣體密度分佈類型中的任一者以執行所選擇的所述製程類型。
在實施例中,所述噴射部件可包括:噴射區塊,設置在位於所述基板的外側的一側上,通過在所述基板的所述寬度方向上延伸而形成,且所述多個噴嘴設置在所述噴射區塊中;多個供應管道,被配置成將氣體分別供應到所述多個噴嘴中的每一者;以及噴射閥門,安裝在所述多個供應管道中的每一者上,以控制所述供應管道與所述噴嘴之間的連通以及氣體量。
在實施例中,所述噴射控制部件可與所述噴射閥門聯鎖,以根據所選擇的所述噴射控制類型來控制所述多個噴射閥門中的每一者的操作。
在實施例中,所述氣體噴射裝置還可包括:輸送部件,被配置成將氣體輸送到所述多個供應管道中的每一者;殼體,被設置成在所述輸送部件的延伸路徑的至少一個位置上容納所述輸送部件的至少一部分;感測器,安放在所述殼體上以感測所述殼體內的所述氣體,且從而監測所述氣體是否從所述輸送部件洩露。
根據另一示例性實施例,一種基板加工設施包括:安放部分,將基板安放在其一個表面上;加熱單元,面對所述安放部分以提供熱量來加熱所述基板;以及氣體噴射裝置,設置在所述安放部分的上表面之上,被設置成定位在安放於所述安放部分上的所述基板的外側的一側上,具有朝所述基板噴射氣體的多個噴嘴,且所述氣體噴射裝置自動地控制以下中的至少一者:是否從所述多個噴嘴中的每一者噴射所述氣體、以及所述多個噴嘴中的每一者的氣體噴射量。
在實施例中,所述氣體噴射裝置可包括:噴射部件,連接到所述多個噴嘴及所述多個噴嘴中的每一者,具有多個閥門,所述多個閥門被配置成控制以下中的至少一者:所述氣體是否從所述多個噴嘴中的每一者噴射、以及所述多個噴嘴中的每一者的氣體噴射量;氣體密度分佈類型存儲部件,被配置成存儲不同的氣體密度分佈類型;噴射類型存儲部件,被配置成存儲能夠實現
所述多個氣體密度分佈類型中的每一者的多個噴射控制類型;以及噴射控制部件,被配置成在所述氣體密度分佈類型存儲部件中根據所要執行的基板製程來選擇所述氣體密度分佈類型中的任一者,並從所述噴射類型存儲部件中選擇所述噴射控制類型中的一者以實現所選擇的所述氣體密度分佈類型,且控制所述噴射部件的操作以進行控制而使得所述噴射部件變為所選擇的所述噴射控制類型。
在實施例中,所述噴射部件可包括:噴射區塊,設置在位於所述基板的外側的一側上,通過在所述基板的寬度方向上延伸而形成,且所述多個噴嘴設置於所述噴射區塊中;以及多個供應管道,分別連接到所述多個噴嘴中的每一者,以將氣體供應到所述多個噴嘴中的每一者,其中所述多個噴射閥門分別安放在所述多個供應管道上,且所述噴射控制部件與所述噴射閥門聯鎖以根據所選擇的所述噴射控制類型來控制所述多個噴射閥門中的每一者的操作。
在實施例中,所述基板加工設施還可包括:輸送部件,被配置成將所述氣體輸送到所述多個供應管道中的每一者;殼體,被設置成在所述輸送部件的延伸路徑的至少一個位置上容納所述輸送部件的至少一部分;感測器,安放在所述殼體上以感測所述殼體內的所述氣體,且從而監測從所述輸送部件洩露的所述氣體。
在實施例中,所述安放部分可包括:平台,將所述基板
安放在所述平台的上側上;以及蓋構件,與所述平台的所述上側間隔開,且具有開口以至少暴露出安放在所述平台上的所述基板,且其中所述噴射部件可從所述平台的所述上側定位在所述蓋構件的一側上;可設置有排放部件,所述排放部件可被設置成位於所述安放部分的另一外側面對所述噴射區塊,以排放氣體;所述平台的一側與所述蓋構件之間的間隔空間可為氣體供應通道,從所述噴射部件噴射的所述氣體通過所述氣體供應通道在所述基板的定位方向上供應;且所述平台的另一側與所述蓋構件之間的間隔空間可為氣體排放通道,穿過所述基板的上側的所述氣體通過所述氣體排放通道在所述排放部件的定位方向上被排放出。
在實施例中,所述加熱單元可包括多個燈,所述多個燈被定位成與所述安放部分的上側相對以在至少一個方向上對齊,並發射光。
在實施例中,所述加熱單元可包括定位於所述多個燈與所述安放部分之間的視窗。
根據又一示例性實施例,一種加工基板的方法包括:將基板安放在安放部分上;以及從設置在位於所述基板的外側的一側上的多個噴嘴朝所述基板噴射氣體,以處理所述基板,其中所述從所述多個噴嘴朝所述基板噴射所述氣體可被控制成使得在所述基板的寬度方向上的氣體密度分佈變為通過所述多個噴嘴噴射的所述氣體的預先存儲的多個氣體密度分佈類型中的一者。
在實施例中,所述從所述多個噴嘴朝所述基板噴射所述
氣體可包括:選擇在氣體密度分佈類型存儲部件中存儲的多個氣體密度分佈類型中與用於處理所述基板的製程對應的氣體密度分佈類型;從在噴射控制類型存儲部件中存儲的多個噴射控制類型中選擇其中一個噴射控制類型以實作所選擇的所述氣體密度分佈類型;以及控制以下中的至少一者:所述氣體是否從所述多個噴嘴中的每一者噴射、以及所述多個噴嘴中的每一者的氣體噴射量,使得變為所選擇的所述噴射控制類型。
在實施例中,所述氣體密度分佈類型存儲部件可存儲分別與被配置成對所述基板進行處理的腔室內的多個壓力條件對應的多個氣體密度分佈類型;以及所述選擇與用於處理所述基板的製程對應的氣體密度分佈類型可根據用於處理所述基板的所述腔室中的壓力來選擇所述多個氣體密度分佈類型中的任一者。
在實施例中,所述加工基板的方法還可包括:在朝所述基板噴射氣體的同時,加熱所述基板。
在實施例中,加熱所述基板可朝所述基板輻照光。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
100:腔室
200:安放部分
210:平台
211:安放坡口
220:蓋構件
230:支撐件
240a:氣體供應流動通道
240b:氣體排放流動通道
300:加熱單元
310:機殼
311:坡口/安放坡口
320:燈
400:窗口
500:排放部件
510:排放管道
520:排放泵
6000:氣體噴射裝置
6100:氣體噴射部件
6110:氣體存儲部件
6120:主供應部件
6130:輸送部件
6140:主閥門
6150:噴射部件
6151:噴射區塊
6152:噴嘴
6153:供應管道
6154:噴射閥門
6160:支撐部件
6161:第一支撐構件
6162:第二支撐構件
6170:監測部件
6171:殼體
6172:感測器
6200:噴射控制單元
6210:氣體密度分佈類型存儲部件
6220:噴射控制類型存儲部件
6230:噴射控制部件
S:基板
X、Y:方向
圖1是示意性地示出根據示例性實施例的氣體噴射裝置及包括所述氣體噴射裝置的基板加工設施的圖。
圖2是示出根據另一示例性實施例的安放部分及設置在所述安放部分的一側上的噴射部件的立體圖。
圖3是從上側觀察的根據又一示例性實施例的安放部分的俯視圖,其用於闡述噴射部件的位置。
圖4是示意性地示出根據又一示例性實施例的噴射部件及噴射控制單元的圖。
圖5是示出根據再一示例性實施例的噴射控制單元的立體圖。
圖6A及圖6B是闡述當從噴射部件噴射的氣體朝排放部件流動時的氣體流動的圖。
圖7A及圖7B及圖8A及圖8B是分別示意性地示出根據是否多個噴嘴中的每一者均噴射氣體而定的氣體密度分佈的圖。
圖9到圖12是闡述根據是否多個噴嘴中的每一者均噴射氣體而定的氣體密度分佈類型中的每一者的圖。
圖13是示出根據示例性實施例的噴射控制單元的氣體密度分佈類型存儲部件及噴射控制類型存儲部件的示例性概念圖。
在下文中,將參照附圖詳細闡述具體實施例。然而,本發明可實施為不同形式而不應被視為僅限於本文所述的實施例。確切來說,提供這些實施例是為了使此揭露內容將透徹及完整,且將向所屬領域中的技術人員充分傳達本發明的範圍。
圖1是示意性地示出根據示例性實施例的氣體噴射裝置及包括所述氣體噴射裝置的基板加工設施的圖。圖2是示出根據另一示例性實施例的安放部分及設置在所述安放部分的一側上的噴射部件的立體圖。圖3是從上側觀察的根據又一示例性實施例的安放部分的俯視圖,其用於闡述噴射部件的位置。圖4是示意性地示出根據又一示例性實施例的噴射部件及噴射控制單元的圖。圖5是示出根據再一示例性實施例的噴射控制單元的立體圖。圖6A及圖6B是闡述當從噴射部件噴射的氣體朝排放部件流動時的氣體流動的圖。圖7A及圖7B及圖8A及圖8B是分別示意性地示出根據是否多個噴嘴中的每一者均噴射氣體而定的氣體密度分佈的圖。圖9到圖12是闡述根據是否多個噴嘴中的每一者均噴射氣體而定的氣體密度分佈類型中的每一者的圖。圖13是示出氣體密度分佈類型存儲部件及噴射控制類型存儲部件的示例性概念圖。
在下文中,將參照圖式闡述根據示例性實施例的具有氣體噴射裝置的基板加工設施。在此種情形中,根據示例性實施例的基板加工設施將被闡述為所謂的快速熱處理(rapid thermal process,RTP)的實例,在快速熱處理中會產生高溫熱量且基板使用所產生的熱量而被快速地熱處理。
此外,根據示例性實施例的基板加工設施可為在近似20托(torr)或小於20托(更優選地,近似5托到近似10托或小於10托)的低壓環境下在基板上形成薄膜的基板加工設施。
參照圖1,根據示例性實施例的基板加工設施(即,快速
熱處理設施)包括:腔室100,具有內部空間;安放部分200,位於腔室100內以安放作為對象的基板S;加熱單元300,具有多個燈320,所述多個燈320被定位成與安放部分200相對且提供用於對基板S進行熱處理的熱源;氣體噴射部件6100,具有多個噴嘴6152及氣體噴射裝置,所述多個噴嘴6152在基板S的一個延伸方向上在安放於安放部分200上的基板S的上側處對齊及設置以對應於安放部分200從而朝基板S噴射氣體,所述氣體噴射裝置具有噴射控制單元6200,噴射控制單元6200用於依據在基板S的延伸方向上所要執行的氣體密度分佈類型或目標氣體密度分佈類型來控制從所述多個噴嘴中的每一者噴射的氣體;以及排放部件500,排放部件500中的至少一些排放部件500被定位成與腔室100內的所述多個噴嘴相對且具有泵送力。
根據示例性實施例的基板S可為應用到半導體元件的晶片。當然,所述基板並非僅限於此,且可根據所要製造的裝置而以不同方式應用由玻璃、金屬等製成的基板。
腔室100呈具有可在其中加工基板S(物件)的內部空間的容器形狀,且呈例如其中橫截面為矩形的矩形容器形狀。更具體來說,根據示例性實施例的腔室在其上側上具有開口或開放式形狀,且被隨後要闡述的視窗400及加熱單元300密封。此外,在腔室100中,裝設有使基板S進入或離開的進入口(圖中未示出),且可裝設有用於輸送所述基板的機器人(圖中未示出)。
在以上說明中,腔室100的形狀是矩形容器。然而,腔
室100的形狀並不限於矩形容器,且可被改變成具有用於基板S的加工空間的各種形狀(例如,圓形形狀或多邊形形狀)。
參照圖1到圖3,安放部分200位於腔室100內,且在本實施例中設置在腔室100的下部部分中。根據實施例的安放部分200將基板S的一個表面安放在安放部分200上,且同時被形成為具有使得從位於安放部分200中的氣體噴射部件噴射的氣體能夠流入及移動的空間以及使得穿過基板S的氣體能夠通過排放部件500(即,氣體通道)被排放出的空間。更具體來說,根據實施例的安放部分200包括:平台,用於在所述平台上安放基板S;蓋構件220,與平台210的上側間隔開且覆蓋除安放基板的區以外的至少其餘平台區;支撐件230,位於平台210與蓋構件220之間且被配置成支撐蓋構件220以使得蓋構件220與平台210的上側間隔開。
平台210被定位成與加熱單元300相對且將基板S安放在上部部分上。根據本實施例的平台210具有板形狀,其中所述板形狀的上表面中的一些上表面具有高度比其他區的高度低的坡口(groove),且基板S安放在所述坡口中,且上面安放有基板S的區或坡口稱為安放坡口211。當然,在平台210中可能不設置有單獨的安放坡口211,平台210的上表面可為平的表面,基板S可安放在一個區中,且此區可為基板安放區。
在平台210上可設置有能夠上升及下降的多個頂升銷(lift pin),且所述多個頂升銷用於在平台210上安放基板S,或
將基板S與平台210分離。所述多個頂升銷被插入且被裝設成在垂直方向上進行穿透,且被配置成可在所述垂直方向上移動。
蓋構件220可具有與平台210的上側間隔開的中空板形狀且在與平台210的安放坡口211對應的區中具有至少一個開口。本文中,蓋構件220的開口的面積優選地大於安放坡口211的面積。
如上所述,蓋構件220通過支撐件230與平台210的上側間隔開,且設置在蓋構件220與平台210之間的空間中的一些空間是開放式的,且所述空間中的一些空間被間隔開以被支撐件230封閉。換句話說,支撐件230僅設置在蓋構件220與平台210之間的空間的一部分中以在蓋構件220與平台210之間產生間隔空間。更具體來說,在蓋構件220與平台210之間的區中,與所述多個噴射部件6150對應的位置及與排放部件500對應的位置是開放式的(間隔空間),且支撐件230被設置成可封閉其餘位置。
在本文中,在蓋構件220與平台210之間的區中,與隨後將闡述的噴射部件6150對應的開口區變為使得從噴射部件6150噴射的氣體能夠在基板S的定位方向上流入及移動的流動通道(在下文中稱為氣體供應流動通道240a),且位於與排放部件500對應的位置中的開口區變為用於排放已穿過基板S的氣體或未反應材料的流動通道(在下文中稱為氣體排放流動通道240b)。在此種情形中,將氣體供應流動通道240a與氣體排放流動通道240b設置成面對彼此是優選的。
排放部件500的至少一部分位於腔室100內,且包括排放管道510及連接到排放管道510的排放泵520,排放管道510被定位成對應於安放部分200的一側中的氣體排放流動通道240b。
根據實施例的加熱單元300產生光,且是使用所產生的熱量來加熱基板S的元件。即,如圖1中所示,加熱單元300包括:機殼310,被定位成與腔室100的上開口及窗口400相對;以及多個燈320,彼此間隔開以在機殼310的延伸方向上對齊。
機殼310裝設在腔室100的上側上以封閉或密封腔室100的上開口從而保護腔室100免受外部環境影響。此外,在此種機殼310中,所述多個燈320被裝設成彼此間隔開。為此,機殼310設置有所述多個安放坡口311,所述多個安放坡口311在朝視窗400或安放部分200的方向上開放且能夠容納燈320。即,機殼310設置有彼此間隔開的所述多個坡口311,安放坡口311在朝視窗400的方向上(例如,在下側中)具有開放式形狀,且燈320安裝在安放坡口311中。根據實施例的安放坡口311在下側中具有但不限於圓頂形狀,且可被改變成能夠插入燈的各種形狀。
每一燈320是如上所述提供熱量來對基板S進行熱處理的工具,且裝設在設置於機殼310中的所述多個安放坡口311中。因此,從所述多個燈320產生的熱量通過視窗400傳遞到基板S。
舉例來說,根據實施例的燈320包括:燈本體,在所述燈本體內具有燈絲且穿透輻射熱量;燈支撐件,用於固定燈本體;
燈插座,連接到燈支撐件以接收外部電源。在本文中,燈本體可使用玻璃或石英來製造,以使得輻射熱量無損地穿過,且在所述燈本體內填充惰性氣體(例如,鹵素、氬)是有效的。
所述多個燈320彼此間隔開,且所述多個燈320的排列或佈置可根據基板S的形狀、大小、類似條件來以不同方式改變。此外,所述多個燈320可不僅裝設在與基板S的上表面對應的位置處,而且裝設在基板S的外表面處。
在上文中,已闡述使用光來對基板進行熱處理的加熱單元。然而,所述實施例並非僅限於此,且可應用例如具有線圈的電阻加熱型加熱單元等能夠對基板進行加熱的各種裝置。
視窗400被設置成在加熱單元300與製程腔室100之間封閉腔室100的上開口並使從所述多個燈320產生的熱能穿過。同時,視窗400在空間上將加熱單元300與腔室100分離,且從而阻擋污染物進入到腔室100中並將加熱單元300內的氣氛與腔室100分離。此種窗口400可使從燈320產生的90%或高於90%的熱能(即,介於近似1微米(μm)到近似4μm的波長能量)穿過。
通過根據實施例的氣體噴射裝置6000噴射到基板S的氣體可為與基板S或形成在基板S上的薄膜反應以形成氧化物膜的反應氣體,且所述反應氣體可為例如氧氣(O2)與氫氣(H2)的混合氣體。
在下文中,在闡述根據示例性實施例的氣體噴射裝置
6000時,將示例性地闡述氣體噴射裝置6000將氧氣(O2)與氫氣(H2)的混合氣體(即,反應氣體)噴射到基板S上。然而,通過氣體噴射裝置6000而噴射的氣體並不限於以上所述的氧氣及氫氣以及反應氣體(反應性氣體),且可依據基板加工目的或製程的類型來應用各種氣體。
根據實施例的氣體噴射裝置6000執行控制以使得在基板S的延伸方向上的氣體密度分佈類型可變為目標氣體密度分佈類型。在本文中,氣體密度分佈指代在與從噴射部件噴射的氣體向排放方向流動的方向交叉的方向上或在與所述多個噴嘴6152的對齊方向交叉的方向上所述位置中的每一者處的氣體密度。
如圖1、圖2、圖4及圖5中所示,此種氣體噴射裝置6000包括:氣體噴射部件6100,在與基板S的延伸方向對應的方向上在安放於安放部分200上的基板S的外側的一側上對齊及設置,且具有噴射部件6150,噴射部件6150被設置成能夠在基板S的定位方向上噴射氣體;以及噴射控制單元6200,被配置成根據所有執行的氣體密度分佈類型或目標氣體密度分佈類型來控制噴射部件6150的氣體噴射。
參照圖2、圖4及圖5,氣體噴射部件6100具有在基板S的寬度方向上對齊及設置的多個噴嘴6152,且氣體噴射部件6100包括:噴射部件6150,從安放於安放部分200中的基板S的上側定位在基板S的外側的一側上;氣體存儲部件6110,用於存儲所要供應到噴射部件6150的氣體;主供應部件6120,主供應部件
6120的一端連接到氣體存儲部件6110;輸送部件6130,輸送部件6130的一端連接到主供應部件6120且另一端連接到噴射部件6150;主閥門6140,用於控制主供應部件6120與輸送部件6130之間的連通;支撐部件6160,用於支撐噴射部件6150;以及監測部件6170,設置在輸送部件6130的延伸路徑中的至少任一者的位置中以監測從輸送部件6130流出的氣體。
當所要供應到噴射部件6150的氣體是其中多種種類的氣體進行混合的氣體時,其中多種種類的氣體以預定比率進行混合的所述混合氣體可存儲在氣體存儲部件6110中。舉例來說,當供應氧氣(O2)與氫氣(H2)的混合氣體時,氧氣(O2)與氫氣(H2)的所述混合氣體可存儲在氣體存儲部件6110中。當然,本實施例並非僅限於此,且依據所要混合的氣體的數目來設置多個氣體存儲部件6110,且所述氣體是從氣體存儲部件6110中的每一者供應到主供應部件6120,以使多種種類的氣體可在主供應部件6120中進行混合,且此混合氣體可被供應到輸送部件及噴射部件。
主供應部件6120呈設置有可使氣體在內部移動的通道的管道形狀,且可被形成為使得主供應部件6120的一端連接到氣體存儲部件6110,且多個輸送部件6130從主供應部件6120分支。此外,在氣體存儲部件6110與主供應部件6120之間或在主供應部件6120的延伸路徑上設置有閥門,且因此當閥門開啟時,氣體存儲部件6110中的氣體被供應到主供應部件6120;當閥門關閉時,氣體存儲部件6110中的氣體不被供應到主供應部件6120。
用於控制氣體存儲部件6110與主供應部件6120之間的連通的閥門可為開啟及關閉通過電信號來控制的電子閥門,例如電磁閥門(solenoid valve)。
輸送部件6130將從主供應部件6120提供的氣體輸送到噴射部件6150(更具體來說,輸送到噴射部件6150的供應管道6153),且可為設置有可使氣體移動的通道的管道。如圖5中所示,此種輸送部件6130設置有多個,且所述多個輸送部件6130的所述一端中的每一者連接到主供應部件6120,且另一端連接到噴射部件6150的供應管道6153。
如上所述,輸送部件6130設置有多個,所設置的輸送部件6130的數目可能小於隨後要闡述的供應管道6153的數目。為使一個輸送部件6130向多個氣體管道供應氣體,連接到供應管道6153的區可具有在多個方向上分支的形狀。當然,所設置的輸送部件6130的數目可對應於供應管道的數目且可以一對一的關係進行連接。
舉例來說,如圖5中所示,輸送部件6130可從主供應部件6120在兩個方向上分支,且可具有以下結構:在所述結構中,一個輸送部件6130延伸到安放部分200的一個方向以連接到輸送部件6130的多個供應管道6153中的多個供應管道6153的一部分,且其他輸送部件6130延伸到其他方向以連接到多個供應管道6153的其餘部分。
在此種情形中,輸送部件6130與供應管道6153之間的
連接結構不限於上述實例,且可採用能夠將氣體輸送到所述多個供應管道6153或噴嘴6152中的每一者的任意連接結構。
當然,輸送部件6130與多個供應管道6153的連接結構不限於上述結構,且能夠將氣體供應到所述多個供應管道6153的結構性設計可以各種方式改變。
主閥門6140是用於控制主供應部件6120與輸送部件6130之間的連通的閥門,主閥門640可設置在從主供應部件6120分支的輸送部件6130之間的連接部分上或設置在每一輸送部件6130的延伸路徑上。此種主閥門6140可為開啟及關閉通過電信號來控制的電子閥門,例如電磁閥門。
如圖2及圖3中所示,噴射部件6150位於安放於安放部分200上的基板S的一側的外側且是通過向基板S的一個寬度方向延伸而形成,且包括:噴射區塊6151,在噴射區塊6151中能夠噴射氣體的多個噴嘴6152在延伸方向上對齊且彼此間隔開;供應管道6153,供應管道6153中的一端連接輸送部件6130且另一端連接設置在噴射區塊6151上的噴嘴6152;以及噴射閥門6154,設置在供應管道6153的延伸路徑上以控制供應管道6153與噴嘴6152之間的連通。
噴射區塊6151是通過延伸到基板S的寬度方向以在平台210的上側上定位在蓋構件220的外側的所述一側上而形成,且被設置成使得下部部分與平台210間隔開。因此,在噴射區塊6151和平台210之間間隔出的空間與氣體供應流動通道連通,所述氣
體供應流動通道是在蓋構件220和平台210之間間隔出的空間。
如圖4中所示,噴射區塊6151包括多個噴嘴6152,所述多個噴嘴6152在垂直方向上穿透噴射區塊6151且在所述多個噴嘴6152的一端及另一端處開放以朝基板S噴射氣體,且所述多個噴嘴6152在噴射區塊6151的延伸方向上或在基板S的一個寬度方向上對齊且彼此間隔開。在本文中,從供應管道6153提供的氣體進入到噴嘴6152的一個端部開口中,且接著從另一端部開口排出。在此種情形中,噴嘴6152的所述另一開口被優選地設置成位於蓋構件220的下側上。
當所述多個噴嘴6152在基板S的寬度方向上對齊及設置時,所述多個噴嘴6152的對齊長度優選地等於或大於晶片直徑。當所述多個噴嘴6152的對齊長度大於晶片直徑時,位於兩端的噴嘴6152被定位在基板S的外側處。舉例來說,當基板S是圓形晶片時,所述多個噴嘴6152在基板S的直徑方向上對齊及設置,所述多個噴嘴6152的對齊長度優選地等於或大於所述晶片的直徑。此外,將對齊的所述多個噴嘴6152中定位在中心的噴嘴6152的位置設置成對應於基板S的直徑方向上的中心是優選的。
供應管道6153是用於供應從輸送部件6130輸送的氣體的路線,且可呈具有內部空間的管道形狀。供應管道6153設置有多個以對應於多個噴嘴6152,且相應地,供應管道6153的一端連接到輸送部件6130且供應管道6153的另一端連接到噴嘴6152。此外,供應管道6153被設置成使得供應管道6153的另一端插入
噴嘴6152內或在噴射區塊6151的上側處與噴嘴的一個端部開口連通。
噴射閥門6154控制供應管道6153與噴嘴6152之間的連通,且可設置在輸送部件6130與供應管道6153之間的連接部分上或設置在供應管道的延伸路徑上。噴射閥門6154可為通過電信號來控制開啟及關閉的電子閥門,例如電磁閥門。
根據如上所述的氣體噴射部件6100,從主供應部件6120供應的氣體通過經由主供應部件6120、所述多個輸送部件6130、及所述多個供應管道輸送到所述多個噴嘴6152中的每一者來進行噴射。此外,從所述多個噴嘴6152噴射的氣體被排出到在噴射區塊6151與平台210之間間隔出的空間,且接著在基板S的定位方向上通過氣體供應流動通道240a進行輸送,氣體供應流動通道240a是與蓋構件220和平台210之間的一側間隔開的空間,且此氣體在排放部件500的定位方向上流動的同時與基板S或形成在基板S上的薄膜進行反應。舉例來說,當基板S為矽晶片且氣體為氧氣(O2)與氫氣(H2)的混合氣體時,可形成SiOx型氧化矽膜。此外,不與基板S反應的未反應氣體或反應副產物通過氣體排放流動通道240b被排放出,氣體排放流動通道240b是與蓋構件220和平台210之間的另一側間隔開的空間。
監測部件6170監測氣體是否從輸送部件6130流出。如圖1、圖2及圖5中所示,監測部件6170包括:殼體6171,覆蓋輸送部件6130的延伸路徑的至少一部分;以及感測器6172,安裝
在殼體6171上以監測氣體是否從位於殼體6171內的輸送部件6130流出。
殼體6171可被設置成在輸送部件6130的延伸路徑上(例如,在與主閥門6140相鄰的位置處)覆蓋輸送部件6130,且可被設置成容納所述多個輸送部件6130。
感測器6172監測氣體是否從容納在殼體6171中的所述多個輸送部件6130洩漏到殼體6171內側,且可被設置成位於殼體6171的外側以與殼體6171的內側連通。
根據本實施例的感測器6172根據檢測方法來採用電化學方法、光學方法、電方法、類似方法。舉例來說,存在例如在氣體流出時的情形中檢測壓力變化的方法等各種方法。感測器6172可根據可檢測氣體的類型、濃度及檢測方法而以不同方式應用。
在以上說明中,監測部件6170在輸送部件6130的延伸路徑中設置在與主閥門6140相鄰的位置處,但並非僅限於此,且監測部件6170可設置在所述多個輸送部件6130中的每一者的延伸路徑中的任意位置。
支撐部件6160位於噴射區塊6151的上側上,且支撐所述多個輸送部件及所述多個供應管道。根據本實施例的支撐部件6160包括:第一支撐構件6161,在與噴射區塊6151對應的方向上從噴射區塊6151的上側延伸;以及一對第二支撐構件6162,各自連接到第一支撐構件6161的兩端且通過在噴射區塊6151的定位方向上延伸而形成。支撐部件6160通過第一支撐構件6161與
第二支撐構件6162的連接結構而在第一支撐構件6161與第二支撐構件6162之間設置有空間。
此外,多個供應管道6153在支撐部件6160內對齊及設置以對應於所述多個噴嘴6152的對齊方向,且輸送部件6130從主供應部件6120延伸到噴射區塊6151的上側且連接到設置在支撐部件6160內的供應管道6153。
另一方面,通過噴射部件6150噴射的氣體流動到基板S的上表面(其為處理表面)的上側,且在排放部件500的定位方向上從噴射部件6150流動。在此種情形中,當從一個噴嘴6152排出的氣體在排放部件500的方向上流動時,所述氣體不在排放部件500的定位方向上從噴嘴6152流動從而具有恒定寬度或面積,且所述氣體的寬度或面積通常不是恒定的而是在改變的同時流動。舉例來說,從一個噴嘴6152排出的氣體朝基板S逐漸擴散且所述氣體的面積變寬,且所述氣體可以使得面積朝排放部件500的定位方向變窄的方式流動(參見圖6A及圖6B、圖7A及圖7B、及圖8A及圖8B)。
氣體的流動、寬度或面積的變化可能由腔室內的壓力變化造成,更具體來說由從噴射部件6150到排放部件的方向的壓力變化造成。
另外,所述多個噴嘴6152在一個方向上對齊及設置,且從而從每一噴嘴6152排出的氣體的流動或擴散面積受到從位於相鄰位置處的噴嘴6152噴射的氣體影響(參見圖6A及圖6B到圖8A
及圖8B)。換句話說,在從一個噴嘴6152噴射的氣體在排放部件500的方向上流動的同時,依據當氣體從與所述一個噴嘴6152相鄰地定位的另一噴嘴6152排出時所排出的氣體量及當氣體不被排出時所排出的氣體量而定,從所述一個噴嘴6152排出的氣體的流動或擴散面積有所不同。此外,依據當氣體除從所述一個噴嘴6152排出以外還從所述另一噴嘴6152排出時所述一個噴嘴6152與所述另一噴嘴6152之間的距離及當氣體從所述多個噴嘴6152排出時所要排出的噴嘴6152的數目而定,氣體流動或擴散面積有所不同。
如上所述,氣體流動及擴散面積依據在基板S的延伸方向上對齊的所述多個噴嘴6152中要進行排出的噴嘴6152的位置、用於排出氣體的噴嘴6152的數目、要進行排出的噴嘴6152之間間隔出的距離、所要排出的氣體量、類似參數而變化。因此,如圖7A及圖8B中所示,氣體的密度依據氣體在基板S的上側上在與基板S對應的區中的位置而變化。
換句話說,依據在基板S的寬度方向上的位置而定,氣體密度可為相同的或不同的。更具體來說,當所述多個噴嘴6152的對齊方向稱為X軸方向且氣體在排放部件500的定位方向上從噴嘴6152流動的方向稱為Y軸方向時,在Y軸方向上相對於上側的一個位置處沿X軸方向的氣體密度可為相同的或不同的。
在此種情形中,所述多個噴嘴6152的對齊方向是基板S的寬度方向,且從而基板S的寬度方向為X軸方向。因此,基板
寬度方向(X軸方向)上的氣體密度變化可被視為在基板的寬度方向的延伸方向上的氣體密度分佈,且所述氣體密度分佈可依據要進行排出的噴嘴6152的位置、用於排出氣體的噴嘴6152的數目、要進行排出的噴嘴6152之間間隔出的距離、所要排出的氣體量、類似參數而變化。
舉例來說,如圖7B中所示,在基板S的寬度方向(X軸方向)上兩個邊緣處的氣體密度及基板S的中心部分處的氣體密度高於其他區中的氣體密度,且除兩個邊緣及中心部分以外的其他區的氣體密度可顯示出相似的氣體密度分佈。
作為另一實例,如圖8B中所示,氣體密度隨著在基板S的寬度方向(X軸方向)上從兩個邊緣向中心位置行進而增大,且相對於其他區,兩個邊緣處的氣體密度可能展示出最低氣體密度分佈。
如圖7B中所示的氣體密度分佈及如圖8B中所示的氣體密度分佈是依據在X軸方向上對齊的所述多個噴嘴6152中用於排出(或噴射)氣體的噴嘴6152的位置、相對於用於排出氣體的相鄰噴嘴6152的距離、用於噴射氣體的噴嘴6152的數目、所排出的氣體量、類似參數來調整。即,為形成如圖7B及圖8B中所示氣體密度分佈,在一個方向上對齊的所述多個噴嘴6152中,氣體是通過如圖7A及圖8A中所示噴嘴6152中的一部分噴射,且氣體不從其他噴嘴噴射。
如上所述,相對於基板S而形成的氣體密度分佈依據是
否從所述多個噴嘴6152中的每一者均噴射氣體、及所排出的氣體量而變化。在下文中,由不同類型形成的氣體密度分佈稱為氣體密度分佈類型。
在基板加工製程中,基板S的製程類型是根據所要製造的目標產物、設備環境、基板S的類型、類似條件來確定,且存在適合於施行此製程的氣體密度分佈類型。舉例來說,當要在基板S上形成薄膜且要在所述基板的整個區中形成均勻的厚度時,應使用如圖6B中所示的氣體密度分佈類型。作為另一實例,為確保使得沉積在基板的中心區上的薄膜的厚度高於邊緣,所述氣體密度分佈類型應為如圖8B中所示的氣體密度分佈類型。
為形成一個氣體密度分佈類型,判斷是否從所述多個噴嘴6152中的每一者均噴射氣體,此被稱為噴射控制類型。即,存在用於執行或形成一個氣體密度分佈類型的一個噴射控制類型,且所述一個噴射控制類型具有關於所述多個噴嘴6152中的每一者的噴射是否在一個方向上對齊的資訊。此外,所述一個噴射控制類型可具有所述多個噴嘴6152中的每一者中的氣體排出量資訊。
在下文中,將參照圖9到圖12來闡述根據噴射控制類型而定的氣體密度分佈類型。在此種情形中,在基板S的寬度方向上對齊及設置有總共十七個噴嘴6152,且第一噴嘴到第十七噴嘴是從左到右進行命名。在圖8A及圖8B到圖14中,參考編號1到17通過編號方式表示第一噴嘴到第十七噴嘴,其中表示‘1’是第一噴嘴6152,‘2’是第二噴嘴6152,‘3’是第三噴嘴6152,‘4’是第
四噴嘴6152,‘5’是第五噴嘴6152,‘6’是第六噴嘴6152,‘7’是第七噴嘴6152,‘8’是第八噴嘴6152,‘9’是第九噴嘴6152,‘10’是第十噴嘴6152,‘11’是第十一噴嘴6152,‘12’是第十二噴嘴6152,‘13’是第十三噴嘴6152,‘14’是第十四噴嘴6152,‘15’是第十五噴嘴6152,‘16’是第十六噴嘴6152,且‘17’是第十七噴嘴6152。
另外,第一噴嘴6152到第十七噴嘴6152中位於最外側的第一噴嘴6152及位於另一最外側的第十七噴嘴6152設置在一側與另一側上。因此,第一噴嘴6152及第十七噴嘴6152可能不面對基板S。此外,第二噴嘴6152到第十六噴嘴6152位於第一噴嘴6152與第十七噴嘴6152之間,且被對齊成面對基板S。此外,在第一噴嘴6152到第十七噴嘴6152中,第九噴嘴6152位於與基板S的寬度方向上的中心對應的位置處,且第一噴嘴6152到第十七噴嘴6152均等地間隔開或者是不規則的。
在基於與上述條件相同的條件而設置的所述多個噴嘴6152中,例如圖9到圖12中所示,氣體密度分佈類型根據控制是否從每一噴嘴6152噴射氣體而變化。
首先,如圖9中所示,氣體從位於最外側位置處的第一噴嘴6152及第十七噴嘴6152、被設置成最靠近第一噴嘴6152及第十七噴嘴6152的第二噴嘴6152及第十六噴嘴6152、位於中心處的第九噴嘴6152、位於第九噴嘴6152的朝左方向上的第六噴嘴6152及第七噴嘴6152、位於第九噴嘴6152的朝右方向上的第十一噴嘴6152及第十二噴嘴6152排出。此外,氣體不從例如第三
噴嘴6152到第五噴嘴6152、第八噴嘴6152、第十噴嘴6152及第十三噴嘴6152到第十五噴嘴6152等其餘噴射部件排出。如圖9中所示,在此種噴射控制類型的情形中,在基板S的基板寬度方向上出現具有與整個區相互相似的氣體密度的分佈類型。
作為另一實例,如圖10中所示,氣體從第三噴嘴6152及第十五噴嘴6152、第六噴嘴6152及第七噴嘴6152、第十一噴嘴6152及第十二噴嘴6152噴射,且氣體不從例如第一噴嘴6152及第二噴嘴6152、第四噴嘴6152及第五噴嘴6152、第八噴嘴6152及第十噴嘴6152、第十三噴嘴6152及第十四噴嘴6152、以及第十六噴嘴6152及第十七噴嘴6152等其餘噴嘴噴射。在此種噴射控制類型的情形中,如圖10中所示,基板S的兩個邊緣處的氣體密度最低,基板S的中心處的氣體密度最高,且氣體密度趨向於從基板S的兩個邊緣朝基板S的中心增大,且基板S的中心部分中的氣體密度與所述中心部分周圍的氣體密度顯示出彼此相似的氣體密度分佈類型。
在此種情形中,氣體密度分佈類型不根據腔室100內的壓力而變化,但每一區中的氣體密度有所變化。即,如圖10中所示,當腔室100內的壓力相對高(例如,6.4托(torr))時每一位置處的氣體密度高於當所述壓力為低的(5托)時每一位置處的氣體密度。
作為另一實例,如圖11中所示,氣體從第四噴嘴6152及第五噴嘴6152、第八噴嘴6152、第十噴嘴6152、第十三噴嘴
6152及第十四噴嘴6152噴射,且氣體不從例如第一噴嘴6152到第三噴嘴6152、第六噴嘴6152及第七噴嘴6152、第九噴嘴6152、第十一噴嘴6152及第十二噴嘴6152、以及第十五噴嘴6152到第十七噴嘴6152等其餘噴嘴6152噴射。在此種噴射控制類型的情形中,如圖11中所示,出現其中氣體密度趨向於從基板的中心朝兩個邊緣方向增大的氣體密度分佈類型。
在此種情形中,依據腔室100內的壓力而定,氣體密度分佈類型或密度變化趨勢中沒有顯著變化,但每一區中的氣體密度有所變化。舉例來說,當腔室100內的壓力為7托因而相對高時與當腔室100內的壓力為5托因而相對低時,氣體密度從基板的中心朝邊緣方向增大的趨勢是相似的。然而,當壓力為7托時,在與第三噴嘴6152及第十六噴嘴6152對應的基板位置處氣體密度最高;當壓力為5托時,在與第四噴嘴6152及第五噴嘴6152對應且與第十三噴嘴6152及第十四噴嘴6152對應的基板位置處氣體密度最高。
作為另一實例,如圖12中所示,氣體從第一噴嘴6152及第二噴嘴6152、第六噴嘴6152及第七噴嘴6152、第九噴嘴6152、第十一噴嘴6152及第十二噴嘴6152、第十六噴嘴6152及第十七噴嘴6152噴射,且氣體不從例如第三噴嘴6152到第五噴嘴6152、第八噴嘴6152、第十噴嘴6152、第十三噴嘴6152到第十五噴嘴6152等其餘噴嘴6152噴射。在此種噴射控制類型的情形中,如圖12中所示,出現其中氣體密度趨向於從基板的中心朝
兩個邊緣方向減少的氣體密度分佈類型。在此種情形中,腔室100內的壓力越高,則每一位置處的氣體密度越高。
如上所述,依據是否所述多個噴嘴6152中的每一者均噴射而定,圖9到圖12中所示氣體密度分佈類型中的每一者有所不同。換句話說,為獲得其中在實際製程中實際氣體密度分佈的目標為基板S的上側的氣體密度分佈類型,判斷是否用於執行目標氣體密度分佈類型的所述多個噴嘴6152中的每一者均噴射。在本文中,是否用於形成一個氣體密度分佈類型的所述多個噴嘴中的每一者均噴射會變為用於形成所述一個氣體密度分佈類型的噴射控制類型。
舉例來說,為實現如圖9中所示的氣體密度分佈類型,需要氣體從第一噴嘴6152及第十七噴嘴6152、第二噴嘴6152及第十六噴嘴6152、位於中心的第九噴嘴6152、位於第九噴嘴6152的朝左方向上的第六噴嘴6152及第七噴嘴6152、以及位於第九噴嘴6152的朝右方向上的第十一噴嘴6152及第十二噴嘴6152噴射,且氣體不從其餘噴嘴噴射。
作為另一實例,為實現如圖10中所示的氣體密度分佈類型,需要氣體從第三噴嘴6152及第十五噴嘴6152、第六噴嘴6152及第七噴嘴6152、第十一噴嘴6152及第十二噴嘴6152、以及第九噴嘴6152噴射,且氣體不從其餘噴嘴噴射。
此外,為實現如圖11中所示的氣體密度分佈類型,需要氣體從第四噴嘴6152及第五噴嘴6152、第八噴嘴6152、第十噴
嘴6152、以及第十三噴嘴6152及第十四噴嘴6152噴射,且氣體不從其餘噴嘴噴射。
作為另一實例,為實現如圖12中所示的氣體密度分佈類型,需要氣體從第一噴嘴6152及第二噴嘴6152、第六噴嘴6152及第七噴嘴6152、第九噴嘴6152、第十一噴嘴6152及第十二噴嘴6152、十六噴嘴6152以及第十七噴嘴6152噴射,且氣體不從其餘噴嘴噴射。
在以上說明中,已闡述17個噴嘴6152。然而,本實施例並非僅限於此,且可使用具有少於17個噴嘴及多於17個噴嘴的多個噴嘴。
在根據示例性實施例的氣體噴射裝置中,噴射控制類型是通過如上所述的所述多個噴嘴6152中的氣體噴射控制來控制,從而使得能夠在實際製程中形成所要執行的氣體密度分佈類型或目標氣體密度分佈類型。為此,示例性實施例的氣體噴射裝置包括與氣體噴射部件6100聯鎖的噴射控制單元6200,且從而將噴射部件6150的噴射控制類型確定為在實際製程中變為目標氣體密度分佈類型。
參照圖4,根據示例性實施例的噴射控制單元6200包括:氣體密度分佈類型存儲部件6210,存儲用於執行多個基板製程中的每一者的多個氣體密度分佈類型;噴射控制類型存儲部件6220,存儲用於執行所述多個氣體密度分佈類型中的每一者的多個噴射控制類型;噴射控制部件6230,在噴射控制部件6230中根
據所要在氣體密度分佈類型存儲部件6210中執行的基板製程來選擇氣體密度分佈類型中的一者,在噴射控制類型存儲部件6220中選擇能夠執行氣體密度分佈類型的一個噴射控制類型,且噴射部件6150的操作受到控制且從而進行控制以使得所述噴射控制類型能夠選擇所要變為的噴射控制類型。
在此種情形中,根據腔室100內的壓力條件,在氣體密度分佈類型存儲部件6210中可存儲有多個氣體密度分佈類型,且在噴射控制類型存儲部件6220中可存儲有能夠實作所述多個氣體密度分佈類型的每一噴射控制類型。
即,在氣體密度分佈類型存儲部件6210中可存儲有與多個壓力條件對應的多個氣體密度分佈類型,且在噴射控制類型存儲部件6220中可存儲有能夠實作所述多個氣體密度分佈類型的每一噴射控制類型。
在本文中,所述多個氣體密度分佈類型中的每一者的噴射控制類型可通過用於在製造或設定設備時執行每一氣體密度分佈類型的重複實驗來實現。
氣體密度分佈類型存儲部件6210存儲第一氣體密度分佈類型到第四氣體密度分佈類型,例如圖中所示。噴射控制類型存儲部件存儲噴射部件6150的第一噴射控制類型到第四噴射控制類型,所述第一噴射控制類型到第四噴射控制類型可實現如圖12中所示的第一氣體密度分佈類型到第四氣體密度分佈類型中的每一者。
舉例來說,噴射控制部件6230將如圖12中所示存儲在氣體密度分佈類型存儲部件6210及噴射控制類型存儲部件6220中的每一者中的多個氣體密度分佈類型中的每一者與多個噴射控制類型聯鎖,且因此控制噴射部件的操作。即,噴射控制部件6230控制是否從所述多個噴嘴6152中的每一者均噴射氣體、以及氣體量。為此,噴射控制部件6230通過信號與多個噴射閥門6154聯鎖,且從而可通過信號控制所述多個噴射閥門6154。當然,噴射控制部件6230通過信號與所述多個主閥門6140聯鎖而不與噴射閥門6154聯鎖,以通過信號控制所述多個主閥門6140,從而使得可控制所述多個噴嘴6152中的每一者中的氣體噴射。
在以上說明中,在氣體密度分佈類型存儲部件6210中存儲有四個氣體密度分佈類型,且在噴射控制類型存儲部件6220中存儲有四個噴射控制類型。然而,本實施例並非僅限於此,且在氣體密度分佈類型存儲部件6210中可存儲有四個或更多個不同的氣體密度分佈類型,且在噴射控制類型存儲部件6220中可存儲有四個或更多個噴射控制類型。
在下文中,將參照圖1到圖13闡述根據示例性實施例的使用基板加工裝置來加工基板的方法。圖13在此種情形中,將闡述氧化矽膜在基板S上的形成來作為實例。
首先,將基板S(例如,矽晶片)放置在平台210的安放坡口中。接著,在加熱單元300的燈320進行操作以將基板S加熱到700℃到1000℃的同時,氣體噴射裝置6000進行操作以朝基
板S噴射氧氣(O2)及氫氣(H2)。
在此種情形中,基板加工裝置6000通過根據當前基板加工製程的類型進行調整以使得基板S的上側上的氣體密度分佈能夠變為所期望類型來進行噴射。舉例來說,為所要在此製程中執行的製程起見,在變為其中在基板的寬度方向上在中心部分處的氣體密度比邊緣的氣體密度大的第二氣體密度分佈類型的情形中,除所述邊緣以外的中心部分處的氣體密度是相似的或相同的,且氣體密度從所述邊緣朝最外側減小,噴射控制部件6230在氣體密度分佈類型存儲部件中選擇第二氣體密度分佈類型。此後,噴射控制部件6230在噴射控制類型存儲部件6220中自動地選擇能夠實現第二氣體密度分佈類型的第二噴射控制類型,且接著噴射部件6150進行控制以成為第二噴射控制類型。即,噴射控制部件6230容許氣體從第一噴嘴6152到第十七噴嘴6152、第三噴嘴6152及第十五噴嘴6152、第六噴嘴6152及第七噴嘴6152、第十一噴嘴6152及第十二噴嘴6152、以及第十五噴嘴6152噴射,且不容許氣體從其餘噴嘴噴射。
當氣體從第三噴嘴6152及第十五噴嘴6152、第六噴嘴6152及第七噴嘴6152、第十一噴嘴6152及第十二噴嘴6152、以及第十五噴嘴6152噴射時,所述氣體通過在噴射區塊6151與平台210之間間隔出的空間及在蓋構件220與平台210之間間隔出的空間在基板方向上輸送,且在基板的上側上穿過的同時在排放部件500的定位方向上輸送。
在本文中,所述氣體是氧氣(O2)與氫氣(H2)的混合氣體,且所述混合氣體與基板進行反應,且所述氣體還在基板的上側上穿過的同時與所述基板(矽晶片)進行反應以形成由SiOx形成的氧化矽膜。此外,儘管基板S與氣體之間的反應是以此種方式執行,然而在所述基板的上側上在基板寬度方向上的氣體密度分佈處於由噴射控制單元引發的第二氣體密度分佈類型狀態。因此,SiOx可以所期望製程類型形成在基板上。
未與基板S反應的未反應氣體或反應副產物通過排放部件500被排放到外部。
如上所述,在本實施例中,通過噴射控制單元6200使得易於根據所要執行的基板製程來控制氣體密度分佈。即,操作者可將所述多個噴嘴6152的操作控制成使得自動地實現所期望的氣體密度分佈類型而無需根據所要執行的基板製程的類型來控制是否從所述多個噴嘴6152中的每一者均噴射氣體。因此,使用多個製程類型或多個氣體密度分佈類型使得所述製程被輕易地執行,且用於調整所述多個噴嘴6152的開啟或關閉操作的時間縮短從而提高生產率,且存在可普遍地使用噴射控制單元6200來應對各種種類的製程條件的優點。
根據示例性實施例,使用多個製程類型或多個氣體密度分佈類型使得易於施行所述製程,且用於調整多個噴嘴的開啟或關閉操作的時間可縮短。作為結果,存在能夠提高生產率且被普遍地使用從而可應對各種種類的製程條件的優點。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100:腔室
200:安放部分
210:平台
220:蓋構件
300:加熱單元
310:機殼
311:坡口/安放坡口
320:燈
400:窗口
500:排放部件
510:排放管道
520:排放泵
6100:氣體噴射部件
6110:氣體存儲部件
6120:主供應部件
6130:輸送部件
6140:主閥門
6150:噴射部件
6151:噴射區塊
6152:噴嘴
6153:供應管道
6154:噴射閥門
6160:支撐部件
6170:監測部件
6171:殼體
6172:感測器
S:基板
Claims (15)
- 一種氣體噴射裝置,包括:噴射部件,在基板的寬度方向上對齊並設置在位於所述基板的外側的一側上,且具有多個噴嘴,所述多個噴嘴被配置成朝所述基板噴射氣體;以及噴射控制單元,被配置成自動地控制以下中的至少一者:所述多個噴嘴中的每一者均噴射氣體、以及所述多個噴嘴中的每一者的氣體噴射量,使得通過所述多個噴嘴噴射的所述氣體在所述基板的所述寬度方向上的氣體密度分佈變為目標氣體密度分佈類型,其中所述噴射控制單元包括:氣體密度分佈類型存儲部件,被配置成存儲不同的氣體密度分佈類型;噴射類型存儲部件,被配置成存儲能夠實現所述多個氣體密度分佈類型中的每一者的多個噴射控制類型;以及噴射控制部件,根據所要執行的基板製程,被配置成選擇所述氣體密度分佈類型存儲部件中的所述氣體密度分佈類型中的一者、以及選擇所述噴射類型存儲部件中的一個所述噴射控制類型以使得實現所選擇的所述氣體密度分佈類型,且控制所述噴射部件的操作以進行控制來使得所述噴射部件變為所選擇的所述噴射控制類型。
- 如申請專利範圍第1項所述的氣體噴射裝置,其中所述噴射控制單元包括存儲多個不同製程類型的製程類型存儲部件,且所述噴射控制部件選擇所述製程類型存儲部件中的製程類型中 的任一者並選擇所述氣體密度分佈類型存儲部件中的所述氣體密度分佈類型中的任一者以執行所選擇的所述製程類型。
- 如申請專利範圍第1到2項中任一項所述的氣體噴射裝置,其中所述噴射部件包括:噴射區塊,設置在位於所述基板的所述外側的所述一側上,通過在所述基板的所述寬度方向上延伸而形成,且所述多個噴嘴設置在所述噴射區塊中;多個供應管道,分別連接到所述多個噴嘴,且被配置成將氣體分別供應到所述多個噴嘴;以及噴射閥門,安裝在所述多個供應管道中的每一者上,且被配置成控制所述供應管道與所述多個噴嘴之間的連通、以及氣體量。
- 如申請專利範圍第3項所述的氣體噴射裝置,其中所述噴射控制部件與所述噴射閥門聯鎖,以根據所選擇的所述噴射控制類型來控制所述多個噴射閥門中的每一者的操作。
- 如申請專利範圍第3項所述的氣體噴射裝置,更包括:輸送部件,被配置成將氣體輸送到所述多個供應管道中的每一者;殼體,被設置成在所述輸送部件的延伸路徑的至少一個位置上容納所述輸送部件的至少一部分;以及感測器,安裝在所述殼體上以感測所述殼體內的所述氣體,且從而監測所述氣體是否從所述輸送部件洩露。
- 一種基板加工設施,包括:安放部分,被配置成將基板安放在所述安放部分的一個表面上; 加熱單元,被定位成面對所述安放部分並被配置成提供熱量來加熱所述基板;以及氣體噴射裝置,設置在所述安放部分的上表面之上,被裝設成定位在安放於所述安放部分上的所述基板的外側的一側上,具有朝所述基板噴射氣體的多個噴嘴,並自動地控制以下中的至少一者:從所述多個噴嘴中的每一者噴射所述氣體、以及所述多個噴嘴中的每一者的氣體噴射量,使得通過所述多個噴嘴噴射的所述氣體在所述基板的寬度方向上的氣體密度分佈變為多個預先存儲的氣體密度分佈類型中的目標氣體密度分佈類型,其中所述氣體噴射裝置包括:噴射部件,連接到所述多個噴嘴,且具有多個閥門,所述多個閥門被配置成控制以下中的至少一者:所述氣體從所述多個噴嘴中的每一者噴射、以及所述多個噴嘴中的每一者的氣體噴射量;氣體密度分佈類型存儲部件,被配置成存儲不同的氣體密度分佈類型;噴射類型存儲部件,被配置成存儲能夠實現所述多個氣體密度分佈類型中的每一者的多個噴射控制類型;以及噴射控制部件,被配置成在所述氣體密度分佈類型存儲部件中根據所要執行的基板製程來選擇所述氣體密度分佈類型中的任一者,從所述噴射類型存儲部件中選擇所述噴射控制類型中的一者以實現所選擇的所述氣體密度分佈類型,且控制所述噴射部件的操作以使得所述噴射部件變為所選擇的所述噴射控制類型。
- 如申請專利範圍第6項所述的基板加工設施,其中所述噴射部件包括: 噴射區塊,設置在位於所述基板的所述外側的所述一側上,通過在所述基板的所述寬度方向上延伸而形成,且所述多個噴嘴設置於所述噴射區塊中;以及多個供應管道,分別連接到所述多個噴嘴中的每一者,以將氣體供應到所述多個噴嘴中的每一者,其中所述多個噴射閥門分別安裝在所述多個供應管道上,且所述噴射控制部件與所述噴射閥門聯鎖以根據所選擇的所述噴射控制類型來控制所述多個噴射閥門中的每一者的操作。
- 如申請專利範圍第7項所述的基板加工設施,其特徵在於,還包括:輸送部件,被配置成將所述氣體輸送到所述多個供應管道中的每一者;殼體,被安裝成在所述輸送部件的延伸路徑的至少一個位置上容納所述輸送部件的至少一部分;感測器,安裝在所述殼體上以感測所述殼體內的所述氣體,且從而監測所述氣體是否從所述輸送部件洩露。
- 如申請專利範圍第7或8項所述的基板加工設施,其中所述安放部分包括:平台,將所述基板安放在所述平台的上側上;以及蓋構件,與所述平台的所述上側間隔開,且具有開口以至少暴露出安放在所述平台上的所述基板,且其中所述噴射部件從所述平台的所述上側定位在所述蓋構件的一側上;排放部件,所述排放部件被設置成在位於所述安放部分的另 一外側面對所述噴射區塊,並排放氣體;所述平台的一側與所述蓋構件之間的間隔空間是氣體供應通道,從所述噴射部件噴射的所述氣體通過所述氣體供應通道在所述基板的定位方向上供應;且所述平台的另一側與所述蓋構件之間的間隔空間是氣體排放通道,穿過所述基板的上側的所述氣體通過所述氣體排放通道在所述排放部件的定位方向上被排放出。
- 如申請專利範圍第6到8項中任一項所述的基板加工設施,其特徵在於,所述加熱單元包括多個燈,所述多個燈在至少一個方向上在所述安放部分的上側上對齊及設置以面對所述安放部分,並發射光。
- 如申請專利範圍第10項所述的基板加工設施,其特徵在於,所述加熱單元包括定位於所述多個燈與所述安放部分之間的視窗。
- 一種加工基板的方法,包括:將基板安放在安放部分上;以及從設置在位於所述基板的外側的一側上的多個噴嘴朝所述基板噴射氣體,以處理所述基板,其中所述從所述多個噴嘴朝所述基板噴射所述氣體被控制成使得在所述基板的寬度方向上的氣體密度分佈變為通過所述多個噴嘴噴射的所述氣體的預先存儲的多個氣體密度分佈類型中的任一者,其中從所述多個噴嘴朝所述基板噴射所述氣體包括:選擇在氣體密度分佈類型存儲部件中存儲的多個氣體密度 分佈類型中與用於處理所述基板的製程對應的所述氣體密度分佈類型;從在噴射控制類型存儲部件中存儲的多個噴射控制類型中選擇其中一個噴射控制類型以實現所選擇的所述氣體密度分佈類型;以及控制以下中的至少一者:所述氣體從所述多個噴嘴中的每一者噴射、以及所述多個噴嘴中的每一者的氣體噴射量,使得變為所選擇的所述噴射控制類型。
- 如申請專利範圍第12項所述的方法,其中所述氣體密度分佈類型存儲部件存儲分別與被配置成對所述基板進行處理的腔室內的多個壓力條件對應的所述多個氣體密度分佈類型;以及在所述選擇與用於處理所述基板的製程對應的氣體密度分佈類型過程中,根據用於處理所述基板的所述腔室中的壓力來選擇所述多個氣體密度分佈類型中的任一者。
- 如申請專利範圍第12項所述的方法,更包括:在朝所述基板噴射所述氣體的同時,加熱所述基板。
- 如申請專利範圍第14項所述的方法,其中加熱所述基板是朝所述基板輻照光。
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