TWI787380B - 基板處理裝置的反應器 - Google Patents

基板處理裝置的反應器 Download PDF

Info

Publication number
TWI787380B
TWI787380B TW107138829A TW107138829A TWI787380B TW I787380 B TWI787380 B TW I787380B TW 107138829 A TW107138829 A TW 107138829A TW 107138829 A TW107138829 A TW 107138829A TW I787380 B TWI787380 B TW I787380B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
reactor
substrate processing
substrate
gas
processing apparatus
Prior art date
Application number
TW107138829A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201923140A (zh
Inventor
朴俊圭
Original Assignee
南韓商圓益Ｉｐｓ股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 南韓商圓益Ｉｐｓ股份有限公司 filed Critical 南韓商圓益Ｉｐｓ股份有限公司
Publication of TW201923140A publication Critical patent/TW201923140A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI787380B publication Critical patent/TWI787380B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/0228—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition deposition by cyclic CVD, e.g. ALD, ALE, pulsed CVD

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Threshing Machine Elements (AREA)

Abstract

公開了一種基板處理裝置的反應器。本發明涉及的基板處理裝置的反應器為用於處理至少一個基板的基板處理裝置的反應器，反應器的上部外表面與上部內表面的正截面的曲率半徑不同，反應器上部壁的中心部的厚度薄於邊緣部的厚度。

Description

基板處理裝置的反應器
本發明涉及基板處理裝置的反應器。更具體地，涉及在確保反應器上部的剛性的同時，減小高度和內部空間的大小，從而能夠提高被處理的基板的生產率和效率的基板處理裝置的反應器。
原子層沉積法是通過交替地供給作為反應氣體的源氣體和吹掃氣體，而在基板上沉積原子層單元的薄膜的技術。原子層沉積法為了克服臺階覆蓋性(Step Coverage)的局限性而利用表面反應，因而適合具有高縱橫比的精細圖案，並且薄膜的電學以及物理特性優秀。
圖1以及圖2是示出現有的原子層沉積裝置的立體圖以及上部放大側視剖視圖。
參照圖1，現有的原子層沉積裝置包括形成腔室11的工藝管10，所述腔室11是用於裝載多個基板40並進行沉積工藝的空間。並且，在工藝管10的內部設置有沉積工藝所需的諸如氣體供給部20、氣體排出部30等的部件。並且，包括晶舟50，該晶舟50包括：支撐部51，與工藝管10密閉結合；突出部53，***於工藝管10的內部；以及支撐桿55，用於層疊多個基板40。
這種現有的原子層沉積裝置通常使用立式的工藝管10作為用於容易承受腔室11內部的壓力的理想的方式。然而，由於立式的腔室11的上部空間12，工藝氣體的供給和排出消耗大量的時間，引發處理氣體的浪費。並且，由於上部空間12所佔有的高度D1，裝置的整體垂直長度不必要地變長。
其次，參照圖2，作為解決由於立式的工藝管10的上部空間而浪費處理氣體的問題的方案，提出了平坦地形成上部表面13的工藝管10’。並且，為了加強對真空應力脆弱的上部表面13的邊緣部分，在上部表面13配置支撐肋14，以提高剛性。據此，雖然補充了工藝管10’的剛性，但是由於支撐肋14所佔有的高度D2，裝置的整體垂直高度仍然不必要地變長。
另一方面，如圖3所示，現有的原子層沉積裝置的工藝管10的橫截面的形狀呈圓形。並且，氣體供給部20和氣體排出部30在兩端對置。在基板處理過程中，從氣體供給部20供給到腔室11內部的基板處理氣體可以通過路徑1直接流動並排出到氣體排出部30，或者通過路徑2被工藝管10的內壁反射並排出到氣體排出部30。只是，如路徑3這種以小的入射角供給到工藝管10的內壁或者如路徑4的以大的入射角供給到工藝管10的內壁的基板處理氣體，不會直接通過氣體排出部30排出，而是反射到腔室11內部並對流以後排出。這是由於路徑2、路徑3、路徑4的入射角與反射角之和p’、p’’、p’’’全部不同。
當基板處理氣體沒有如路徑3或路徑4的直接排出而是反射到腔室11內部時，與基板40反應並且僅在基板40的特定部分進一步實施沉積，因而降低基板40的沉積均勻性。
並且，現有的批次處理式原子層沉積裝置由於工藝管10的橫截面的形狀呈圓形，以橫截面為基準，僅能夠在基板40的周圍部分(或者基板裝載部50的突出部53)與工藝管10內壁之間的空間31配置氣體排出部30。因此，為了縮小腔室11的體積以減少供給到腔室11內部的工藝氣體量並節省成本，只能減少包含於氣體排出部30的氣體排出管(未圖示)的數量或者減小氣體排出管(未圖示)的直徑等縮小氣體排出部30所佔有的空間大小，導致配置在狹小空間31內的氣體排出部30的氣體排出效率低下。
另一方面，在現有的原子層沉積裝置中，作為容易承受腔室11內部的壓力的理想的方式，通常使用立式的工藝管10。然而，由於立式的腔室11的上部空間12，工藝氣體的供給和排出消耗大量的時間，並且發生工藝氣體的浪費。
本發明為了解決上述的現有技術的各種問題而提出，其目的在於提供一種基板處理裝置的反應器，使反應器的上部外表面與上部內表面的正截面的曲率半徑不同，並使反應器上部外表面的中心部的厚度薄於邊緣部的厚度，以確保反應器的剛性。
另外，本發明的目的在於提供一種基板處理裝置的反應器，隨著確保反應器的上部空間，增加被處理的基板的數量。
另外，本發明的目的在於提供一種基板處理裝置的反應器，其提高基板處理氣體的排出效率。
另外，本發明的目的在於提供一種基板處理裝置的反應器，其使基板處理氣體完成與基板的沉積反應以後直接排出，以提高基板的沉積均勻性。
技術方案 為了實現上述目的，本發明的一實施例涉及的基板處理裝置的反應器用於處理至少一個基板的基板處理裝置，所述反應器的上部外表面與上部內表面的正截面的曲率半徑不同，所述反應器上部壁的中心部的厚度薄於邊緣部的厚度。
所述反應器的上部外表面平坦。
所述上部外表面的正截面的曲率半徑大於所述上部內表面的正截面的曲率半徑。
所述上部內表面的曲率半徑可以為所述反應器的內徑的3~5倍。
所述反應器的內徑可以為300mm~400mm。
所述中心部的厚度可以為20mm~60mm。
所述反應器的橫截面的形狀具有至少兩個曲率半徑。
所述反應器的橫截面的形狀為，由曲率半徑大於所述基板的直徑的至少兩個弧相接的形狀。
所述反應器的橫截面的形狀為短軸大於所述基板的直徑的橢圓形狀。
所述反應器可以包含石英、不銹鋼、鋁、石墨、碳化矽以及氧化鋁中的至少一種。
所述反應器可以包括：基板處理部，為用於處理所述基板的空間；氣體供給部，用於將基板處理氣體供給到所述基板處理部；以及氣體排出部，用於排出被供給到所述基板處理部的所述基板處理氣體。
所述氣體排出部以與所述氣體供給部對置的方式配置於所述基板的周圍部分與所述反應器的內壁之間的空間。
所述氣體供給部可以包括：至少一個氣體供給管，沿著所述氣體供給部的長度方向形成；以及多個吐出孔，形成在所述氣體供給管的一側並朝向所述基板。
所述氣體排出部可以包括：氣體排出管，沿著所述氣體排出部的長度方向形成；以及多個排出孔，形成在所述氣體排出管的一側並朝向所述基板。
發明效果 根據如上所述構成的本發明，將反應器的上部外表面與上部內表面的正截面的曲率半徑不同地形成，並使反應器上部外表面的中心部的厚度薄於邊緣部的厚度，以確保反應器的剛性。
另外，根據本發明，隨著確保反應器的上部空間，增加被處理的基板的數量。
另外，根據本發明，提高基板處理氣體的排出效率。
另外，根據本發明，使基板處理氣體完成與基板的沉積反應以後直接排出，以提高基板的沉積均勻性。
後述的對於本發明的詳細說明將參照附圖，該附圖以示例的方式示出了可以實施本發明的特定實施例。足夠詳細地說明這些實施例，以使本領域技術人員能夠實施本發明。應該理解，本發明的多個實施例彼此不同，但不必相互排斥。例如，關於一實施例，在這裡記載的特定形狀、結構以及特性在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，能夠以另一實施例實現。還應理解，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可以改變每個公開的實施例中的個別構成要素的位置或佈置。因此，後述的詳細說明不是採用限定意義，只要適當地說明，則本發明的範圍僅由等同於申請專利範圍所主張的全部範圍和所附的申請專利範圍限定。在附圖中，相似的附圖標記在多個方面表示相同或相似的功能，並且為了方便起見，長度、面積、厚度及其形狀可能被誇大表示。
在本說明書中，基板可以被理解為包括半導體基板、用於諸如LED 、LCD的顯示裝置的基板、太陽能電池基板等的含義。
另外，在本說明書中，在本說明書中，基板處理工藝是指沉積工藝，優選地是使用原子層沉積法的沉積工藝，但是不限於此，可以理解為包括使用化學氣相沉積法的車技工藝、熱處理工藝等的含義。只是，以下假設為是使用原子層沉積法的沉積工藝並進行說明。
圖4是示出本發明的一實施例涉及的反應器的立體圖。
參照圖4，本實施例涉及的基板處理裝置可以包括反應器(reactor)100、殼體400以及基板裝載部500。
反應器100用作工藝管，反應器100中收納有層疊著多個基板40的基板裝載部500，並且提供基板處理部110，該基板處理部110是能夠實施沉積膜形成工藝等基板處理工藝的腔室空間。
反應器100的材質可以是石英(Quartz)、不銹鋼(SUS)、鋁(Aluminium)、石墨(Graphite)、碳化矽(Silicon carbide)以及氧化鋁(Aluminium oxide)中的至少一種。
反應器可以100包括：基板處理部110，作為處理基板40的腔室空間；氣體供給部200，用於將基板處理氣體供應到基板處理部110；以及氣體排出部300，用於排出被供給到基板處理處理部110的基板處理氣體。
氣體供給部200可以包括沿著氣體供給部200的長度方向(即，垂直方向)形成的至少一個氣體供給管210。其中，氣體供給管210無需一定具備圖4所示的管的形狀，只要可以用作從外部接收基板處理氣體並且供給到基板處理部110的內部的通道，就可以具有中孔等其他形狀。但是，優選為呈管狀，以便精密控制基板處理氣體的供給量。另外，在圖4中示出為由一個氣體供給管210構成氣體供給部，但是能夠適當地改變氣體供給管210的數量。
氣體供給管210的一側可以形成有朝向位於基板處理部110的基板的多個吐出孔220。
氣體排出部300可以包括沿著氣體排出部300的長度方向(即，垂直方向)形成的至少一個氣體排出管310。其中，氣體排出管310無需一定具備圖4所示的管的形狀，只要可以用作將基板處理部110內部的基板處理氣體排出到外部的通道，就可以具有中孔等其他形狀。但是，優選為呈直徑大於氣體供給管210的管狀，以便順利地排出基板處理氣體。另一方面，氣體排出部300也可以無需具備氣體排出管310，可以由包括用於排出基板處理氣體的中孔的排出流路(未圖示)構成，通過將泵與流路的端部連接，以抽吸排出基板處理氣體。另外，在圖4中示出為由一個氣體排出管310構成氣體供給部，但是能夠適當地改變氣體排出管310的數量。
在氣體排出管310的一側可以形成有朝向位於基板處理部110的基板的多個排出孔320。
當基板裝載部500與歧管(Manifold)450結合並且多個基板40收納於基板處理部110內時，吐出孔220以及排出孔320優選為分別位於被基板支撐部530支撐的相鄰的基板40與基板40之間的間隙，以便將基板處理氣體均勻地供給到基板40，並且容易地將基板處理氣體吸入並排出到外部。
殼體400的下表面開放，可以具有與反應器100相同的形狀，以便能夠包圍反應器10，並且，殼體400的上表面側可以設置成被諸如潔淨室等的處理室(未圖示)的上表面支撐。殼體400的最外表面可以由不銹鋼、鋁等飾面，內表面可以設置有由彎曲部(作為一例，“∪”或“∩”形狀)連續連接形成的加熱器(未圖示)。
基板裝載部500設置成通過公知的電梯系統(未圖示)可升降，可以包括主支撐部510、輔助支撐部520以及基板支撐部530。
主支撐部510可以大致呈圓柱狀，安置於所述處理室的底部等，上表面可以與結合在殼體400的下端部側的歧管450密閉結合。
輔助支撐部520大致呈圓柱形，設置於主支撐部510的上表面，能夠***於反應器100的基板處理部110內。輔助支撐部520可以設置成能夠與電機(未圖示)聯動並旋轉，以便基板40在基板處理工藝中旋轉，從而確保半導體製造工藝的均勻性。另外，在輔助支撐部520內部可以設置有用於在基板處理工序中從基板40的下側加熱的輔助加熱器(未圖示)，以確保工藝的可靠性。裝載保管於基板裝載部500上的基板40可以在基板處理工藝以前被所述輔助加熱器預熱。
多個基板支撐部530可以設置成沿著輔助支撐部520的邊緣部側彼此隔開間距。在朝向輔助支撐部520的中心軸的基板支撐部530的內表面可以分別形成有彼此對應的多個支撐槽。在所述支撐槽內***支撐有基板40的邊緣部側，因此多個基板40以上下層疊的形式裝載保管於基板裝載部500。
基板裝載部500在升降時與歧管450的下端表面可拆卸地結合，所述歧管的上端表面與反應器100的下端表面以及氣體供給部200和氣體排出部300的下端表面結合。氣體供給部200的氣體供給管210***於歧管450的氣體供給連通孔(未圖示)並且與外部的氣體供給裝置連通，氣體排出部300的氣體排出管310***於歧管450的氣體排出連通孔(未圖示)並且與外部的氣體排出裝置連通。
當基板裝載部500上升使基板裝載部500的主支撐部510的上表面與歧管450的下端表面側結合時，基板40裝載於反應器100的基板處理部110並且基板處理部110被密閉。為了穩定的密封，可以在歧管450與基板裝載部500的主支撐部510之間設置密封部件(未圖示)。
圖5是本發明的一實施例涉及的反應器100的上部放大側視剖視圖。
本發明的反應器100的上部外表面101與上部內表面102的正截面的曲率半徑不同，反應器上部壁的中心部103的厚度D3薄於邊緣部104的厚度D4。
參照圖5，反應器100的上部外表面101與上部內表面102的正截面的曲率半徑可以不同。優選地，上部外表面101的正截面的曲率半徑可以大於上部內表面102的正截面的曲率半徑。曲率半徑是指圓弧的半徑R1、R2，可以理解為曲率半徑越大(圓弧的半徑越大)，圓弧越接近直線，而曲率半徑越小(圓弧的半徑越小)，圓弧的彎曲程度越大，接近圓。換而言之，用於構成上部外表面101的正截面的圓弧的半徑R1大於用於構成上部內表面102的正截面的圓弧的半徑R2。
反應器100的上部外表面101可以平坦。可以將上部外表面101平坦理解為曲率半徑接近無窮大。換而言之，構成上部外表面101的正截面的圓弧的半徑R1可以實質上接近無窮大。如圖5所示，隨著反應器100的上部外表面101呈平坦狀，而上部內表面102呈彎曲狀，上部外表面101與上部內表面102的正截面的曲率半徑可以不同，並且上部外表面101的正截面的曲率半徑大於上部內表面102的正截面的曲率半徑。
反應器100上部壁的中心部103的厚度可以薄於邊緣部104的厚度。換而言之，反應器100上部壁可以具有從中心部103到邊緣部104厚度D4逐漸變大的形狀。作為一例，用於保持反應器100的剛性的中心部103的厚度可以是20mm至60mm。由於反應器100的上部壁的邊緣部(邊緣部分)104形成得厚，在反應器100內部空間110的真空應力或高壓力環境下，反應器100的上部壁能夠發揮耐久性。
當上部外表面101的曲率半徑極大時(或者，實際上呈平坦狀時)，上部內表面102的曲率半徑有必要根據反應器100的大小而適當地設定。當上部內表面102的曲率半徑設定得大時(或者，接***坦的形狀時)，反應器100的上部壁在所有部分上形成為厚度恒定，與上部表面13平坦的形狀(參照圖2)相似，發生上部表面13的邊緣部分剛性下降的問題。相反，當上部內表面102的曲率半徑設定得小時(或者圓弧的彎曲程度大時)，反應器100的上部形成為接近穹頂(dome)形狀，因而與立式工藝管10(參照圖1)相似，發生上部空間12過大的問題。
考慮到這一點，上部內表面102的曲率半徑優選地具有反應器100的內徑D5的2至5倍的值。反應器100的內徑D5可以具有300mm至550mm的尺寸。因此，上部內表面102的曲率半徑可以具有圓弧半徑R2為600mm至2750mm的尺寸。作為一例，將反應器100的內徑設定為340mm時，上部內表面102的曲率半徑優選地具有圓弧半徑R2為1020mm至1700mm的尺寸。
即使上部內表面102具有彎曲的形狀，上部內表面102的拐角部分與反應器100的內周表面105相接的部分106也可以不彎曲地連接。考慮到這一點，優選的是，上部內表面102的邊緣部分與反應器100的內周表面105相接的部分106被倒圓。
如上所述，本發明使上部外表面101與上部內表面102的曲率半徑形成得不同的同時，使上部內表面102的曲率半徑形成得小，使其進一步彎曲，從而與立式工藝管10(參照圖1)相比，進一步確保工藝所需的反應器100的內部空間110。因此，可以進一步降低裝置的整體垂直長度，或者即使是具有相同的垂直長度的裝置，也可以增加被處理的基板40的數量。
另外，隨著將反應器100的上部壁的中心部103的厚度D3形成為大於邊緣部104的厚度D4，能夠加強應力可能集中的上部壁的邊緣部分。因此，能夠提供剛性比上部表面平坦的工藝管10’(參照圖2)更大的反應器100。
圖6是本發明的多個實施例涉及的反應器100a~100d的橫截面圖。
另一方面，反應器100的橫截面的形狀可以具有至少兩個曲率半徑。反應器100的橫截面的形狀具有至少兩個曲率半徑是指分別具有不同曲率的多個弧連續連接以形成反應器100的橫截面的形狀。並且，反應器100的橫截面的形狀可以是由曲率半徑大於基板40的直徑的至少兩個弧相接的形狀。並且，反應器100的橫截面的形狀可以是短軸大於基板40的直徑的橢圓形狀。
參照圖6的(a)，反應器100a的橫截面形狀可以是曲率半徑大於基板40的直徑的兩個弧L1、L2在點c1和點c2相接的形狀。
反應器100a與圖3所示的橫截面的形狀為圓形的現有的工藝管10不同，即使從氣體供給部200供給的氣體以任何入射角供給到反應器100a內壁，也可以被反應器100a的內壁反射，並且如路徑a或路徑b朝向氣體排出部300。這是由於從氣體供給部200供給的氣體入射到反應器100a內壁的入射角與從反應器100a內壁反射的反射角之和恒定而變得可能。換而言之，路徑a的入射角與反射角之和p1以及路徑b的入射角與反射角之和p2實質上相同。
參照圖6的(b)，反應器100b的橫截面的形狀可以是短軸大於基板40的直徑的橢圓形狀。以圖6的(b)為基準，橢圓的短軸s是反應器100b的縱向長度，橢圓的長軸l相當於反應器100b的橫向長度，因此橢圓的長軸必然大於基板40的直徑以及橢圓的短軸。也可以將橢圓形狀解釋為是由分別具有不同曲率半徑的無窮多個數量的弧連續連接而成。
在反應器100b中，即使從氣體供給部200供給的氣體以任何入射角供給到反應器100b內壁，也可以被反應器100b的內壁反射，並且如路徑c或路徑d那樣朝向氣體排出部300。這是由於從氣體供給部200供給的氣體入射到反應器100b內壁的入射角與從反應器100b內壁反射的反射角之和恒定。換而言之，路徑c的入射角與反射角之和p3以及路徑d的入射角與反射角之和p4實質上相同。
參照圖6的(c)，反應器100c的橫截面的形狀與僅在圖6的(a)或圖6的(b)將兩側端部形成為直線形狀L4相同。即，除了兩側端部的直線形狀L4以外的部分L3可以具有曲率半徑大於基板40的直徑的兩個弧或橢圓的形狀。
在反應器100c中，也可以是路徑e的入射角與反射角之和p5與路徑f的入射角與反射角之和p6實質上相同，即使從氣體供給部200供給的氣體以任何入射角供給到反應器100c內壁，也可以被反應器100c的內壁反射，並且如路徑e或路徑f那樣朝向氣體排出部300。
參照圖6的(d)，反應器100d的橫截面的形狀與在圖6的(a)或圖6的(b)將兩側端部形成為弧形狀L6相同。即，兩側端部的弧L6以及除了所述弧L6以外的部分L5可以具有曲率半徑大於基板40的直徑的四個弧或橢圓的形狀。當然，四個弧L5、L6的曲率可以全部相同，也可以具有全部不同的曲率。
在反應器100d中，也可以是路徑g的入射角與反射角之和p7與路徑h的入射角與反射角之和p8實質上相同，即使從氣體供給部200供給的氣體以任何入射角供給到反應器100d內壁，也可以被反應器100d的內壁反射，並且如路徑g或路徑h那樣朝向氣體排出部300。
如上所述，之所以圖6所示的被供給的氣體在反應器100a~100d中的入射角與反射角之和恒定，是因為反應器100a~100d的橫截面的形狀是橢圓或接近橢圓的形狀，並且氣體供給部200和氣體排出部300配置成接近橢圓的焦點位置，從而可以直接應用或近似地應用由橢圓的兩個焦點與橢圓的特定點形成的角度恒定的橢圓特徵。
如上所述，在本發明的反應器100中，從氣體供給部200供給的氣體不會在基板處理部110內繼續對流並停滯，而是能夠在完成與基板40的沉積反應後直接通過氣體排出部排出，因而提高基板處理氣體的排出效率。
並且，從氣體供給部200供給的氣體不會在基板處理部110內繼續對流並停滯，而是能夠在完成與基板40的沉積反應後直接通過氣體排出部排出，因而能夠在基板40整體上以均勻厚度沉積，而不是僅在基板40的特定部分進一步沉積。
另一方面，與如圖3所示的橫截面形狀為圓形的現有工藝管10不同，本發明中能夠配置氣體排出部300的空間更加寬廣。以橫截面為基準，現有的工藝管10可以將氣體排出部30配置於基板40的周圍部分與工藝管10內壁之間的空間31內，而本發明的反應器100可以將氣體排出部300配置於基板40的周圍部分(或基板裝載部500的輔助支撐部520)與反應器100的內壁之間的空間301內，且該氣體排出部300與氣體供給部200對置。空間301是橫向長度大於空間31的寬廣空間，與現有的氣體排出部30(參照圖2)相比，可以增加氣體排出管310的數量，也可以加大氣體排出管310的直徑。因此，進一步提高基板處理氣體的排出效率。
圖7是示出本發明的一實施例涉及的反應器100的應力側視結果的圖。
圖7的(a)示出在如圖2所示的上部表面配置有支撐肋14的工藝管10’整體被施加應力的程度，圖7的(b)是上部表面13部分被施加應力的程度的放大圖。圖7的(c)是本發明的反應器100整體被施加應力的程度，圖7的(d)是在反應器100的上部壁，尤其是邊緣部104被施加應力的程度的放大圖。
在圖7的(b)中，確認上部表面13的邊緣部分被施加的最大應力的大小為11.48MPa。相反，在圖7的(d)中，確認被施加於邊緣部104的最大應力的大小為8.85MPa。因此，能夠確認本發明的反應器100防止應力集中於邊緣部104，從而與現有的工藝管10’相比，確保耐久性。
雖然本發明示出並說明如上所述的優選的實施例，但是不限於上述實施例，在不脫離本發明的精神的範圍內，本領域技術人員可以進行各種變形和變更。這種變形例以及變更例應被視為落入本發明和所附申請專利範圍的範圍內。
l‧‧‧長軸 2、3、4‧‧‧路徑 10、10'‧‧‧工藝管 11‧‧‧腔室 12‧‧‧腔室的上部空間 13‧‧‧工藝管的上部表面 14‧‧‧支撐肋 20‧‧‧氣體供給部 30‧‧‧氣體排出部 31‧‧‧空間 40‧‧‧基板 50‧‧‧晶舟；基板裝載部 51‧‧‧支撐部 53‧‧‧突出部 55‧‧‧支撐桿 100、100a、100b、100c、100d‧‧‧反應器 101‧‧‧反應器上部外表面 102‧‧‧反應器上部內表面 103‧‧‧中心部 104‧‧‧邊緣部 105‧‧‧反應器內周表面 106‧‧‧部分 110‧‧‧基板處理部 200‧‧‧氣體供給部 210‧‧‧氣體供給管 220‧‧‧吐出孔 300‧‧‧氣體排出部 301‧‧‧空間 310‧‧‧氣體排出管 320‧‧‧排出孔 400‧‧‧殼體 450‧‧‧歧管 500‧‧‧基板裝載部 510‧‧‧主支撐部 520‧‧‧輔助支撐部 530‧‧‧基板支撐部 a、b、c、d、e、f、g、h‧‧‧路徑 c1、c2‧‧‧點 D1‧‧‧腔室的上部空間的高度 D2‧‧‧支撐肋的高度 D3‧‧‧中心部的厚度 D4‧‧‧邊緣部的厚度 D5‧‧‧反應器的內徑 L1、L2、L3、L5、L6‧‧‧弧 L3‧‧‧直線形狀L4以外的部分 L4‧‧‧直線形狀 p1、p2、p3、p4、p5、p6、p7、p8‧‧‧入射角與反射角之和 R1‧‧‧上部外表面圓弧的半徑 R2‧‧‧上部內表面圓弧的半徑 s‧‧‧短軸
圖1以及圖2是示出現有的原子層沉積裝置的立體圖以及上部放大側視剖視圖。
圖3是示出現有的原子層沉積裝置的基板處理氣體的流動的橫截面圖。
圖4是示出本發明的一實施例涉及的反應器的立體圖。
圖5是本發明的一實施例涉及的反應器的上部放大側視剖視圖。
圖6是本發明的多個實施例涉及的反應器的橫截面圖。
圖7是示出本發明的一實施例涉及的反應器的應力側視結果的圖。
100‧‧‧反應器
101‧‧‧反應器上部外表面
102‧‧‧反應器上部內表面
103‧‧‧中心部
104‧‧‧邊緣部
105‧‧‧反應器內周表面
106‧‧‧部分
D3‧‧‧中心部的厚度
D4‧‧‧邊緣部的厚度
D5‧‧‧反應器的內徑
R1‧‧‧上部外表面圓弧的半徑
R2‧‧‧上部內表面圓弧的半徑

Claims (12)

  1. 一種基板處理裝置的反應器，用於處理至少一個基板，其特徵在於，所述反應器的上部外表面平坦，所述反應器的上部內表面的正截面具有曲率半徑，所述反應器上部壁的中心部的厚度薄於邊緣部的厚度，所述上部內表面的曲率半徑為所述反應器的內徑的2~5倍。
  2. 如請求項1所述的基板處理裝置的反應器，其中，所述反應器的內徑為300mm~550mm。
  3. 如請求項1所述的基板處理裝置的反應器，其中，所述中心部的厚度為20mm~60mm。
  4. 如請求項1所述的基板處理裝置的反應器，其中，所述上部內表面的拐角與上部反應器的內周表面相接的部分被倒圓。
  5. 如請求項1所述的基板處理裝置的反應器，其中，所述反應器的橫截面的形狀具有至少兩個曲率半徑。
  6. 如請求項1所述的基板處理裝置的反應器，其中，所述反應器的橫截面的形狀為，由曲率半徑大於所述基板的直徑的至少兩個弧相接的形狀。
  7. 如請求項1所述的基板處理裝置的反應器，其中，所述反應器的橫截面的形狀為短軸大於所述基板的直徑的橢圓形狀。
  8. 如請求項1所述的基板處理裝置的反應器，其中，所述反應器包含石英、不銹鋼、鋁、石墨、碳化矽以及氧化鋁中的至少一種。
  9. 如請求項5至7中的任一項所述的基板處理裝置的反應器，其中，所述反應器包括：基板處理部，為用於處理所述基板的空間；氣體供給部，用於將基板處理氣體供給到所述基板處理部；以及氣體排出部，用於排出被供給到所述基板處理部的所述基板處理氣體。
  10. 如請求項9所述的基板處理裝置的反應器，其中，所述氣體排出部以與所述氣體供給部對置的方式配置於所述基板的周圍部分與所述反應器的內壁之間的空間。
  11. 如請求項9所述的基板處理裝置的反應器，其中，所述氣體供給部包括： 至少一個氣體供給管，沿著所述氣體供給部的長度方向形成；以及多個吐出孔，形成在所述氣體供給管的一側並朝向所述基板。
  12. 如請求項9所述的基板處理裝置的反應器，其中，所述氣體排出部包括：氣體排出管，沿著所述氣體排出部的長度方向形成；以及多個排出孔，形成在所述氣體排出管的一側並朝向所述基板。
TW107138829A 2017-11-03 2018-11-01 基板處理裝置的反應器 TWI787380B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
??10-2017-0146245 2017-11-03
KR1020170146245A KR102283206B1 (ko) 2017-11-03 2017-11-03 기판처리 장치의 반응기
KR10-2017-0146245 2017-11-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201923140A TW201923140A (zh) 2019-06-16
TWI787380B true TWI787380B (zh) 2022-12-21

Family

ID=66401458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107138829A TWI787380B (zh) 2017-11-03 2018-11-01 基板處理裝置的反應器

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR102283206B1 (zh)
CN (1) CN109755155B (zh)
TW (1) TWI787380B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230012803A (ko) * 2021-07-16 2023-01-26 주성엔지니어링(주) 기판처리장치용 상부돔 및 기판처리장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050050788A (ko) * 2003-11-26 2005-06-01 삼성전자주식회사 증착장치 및 증착방법
TW201611155A (zh) * 2014-08-26 2016-03-16 特艾希米控公司 基板處理裝置的反應器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06188238A (ja) * 1992-12-02 1994-07-08 Toshiba Corp 熱処理装置と熱処理方法
KR101204614B1 (ko) * 2008-02-20 2012-11-23 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 가스 공급 장치, 성막 장치, 및 성막 방법
KR101512329B1 (ko) * 2013-06-25 2015-04-15 주식회사 테라세미콘 배치식 기판처리 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050050788A (ko) * 2003-11-26 2005-06-01 삼성전자주식회사 증착장치 및 증착방법
TW201611155A (zh) * 2014-08-26 2016-03-16 特艾希米控公司 基板處理裝置的反應器

Also Published As

Publication number Publication date
CN109755155A (zh) 2019-05-14
KR20190050650A (ko) 2019-05-13
TW201923140A (zh) 2019-06-16
KR102283206B1 (ko) 2021-07-30
CN109755155B (zh) 2023-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI571909B (zh) 包括沉積設備的半導體製造系統
US11615944B2 (en) Remote plasma oxidation chamber
US20170114462A1 (en) High productivity pecvd tool for wafer processing of semiconductor manufacturing
TW201533263A (zh) 叢集型批量式基板處理系統
US11078568B2 (en) Pumping apparatus and method for substrate processing chambers
KR101659560B1 (ko) 기판처리 장치의 반응기
TWI787380B (zh) 基板處理裝置的反應器
KR101063105B1 (ko) 가스 공급 장치 및 기판 처리 장치
KR101396601B1 (ko) 배치식 기판처리 장치
KR102208882B1 (ko) 선택적 가스 주입 및 추출을 위한 장치
CN115125514A (zh) 腔内抽气结构及半导体沉积设备
CN105316655A (zh) 递归泵送构件
TWI695902B (zh) 基板支撐組件、具有其之處理腔室以及處理基板的方法
KR101826814B1 (ko) 기판처리 장치의 반응기
US20110097681A1 (en) Substrate Processing Equipment
TWI762897B (zh) 具有可變流量閥的處理系統
TWI841656B (zh) 基板處理室的泵送設備與方法
KR101512329B1 (ko) 배치식 기판처리 장치
KR102269364B1 (ko) 기판처리 장치의 반응기
WO2021169860A1 (zh) 晶圆支撑件、晶圆加工装置及晶圆加工方法
CN114927455A (zh) 半导体处理工具
KR101385659B1 (ko) 배치식 장치