[发明专利]喷嘴单元和利用所述喷嘴单元处理基板的设备以及方法

说明书

技术领域

此处揭露的本发明涉及喷嘴单元和利用所述喷嘴单元处理基板的设备以及方法，且更特别地，涉及用于喷射处理气体的喷嘴单元，所述处理气体沉积在基板上以形成薄膜，和利用所述喷嘴单元处理基板的设备和方法。

背景技术

半导体装置是通过在诸如硅晶圆的基板上形成的金属氧化物上形成电路图样而制成。这里，金属有机化学气相沉积(MOCVD)方法被广泛用作用于在基板上涂覆金属氧化物的薄膜形成方法。

在MOCVD方法中，处理气体供应至基板上，所述处理气体中的液态金属有机化合物被蒸发并进而与氢化合物混合，然后以高温加热基板以诱发处理气体的热分解反应，从而在基板上沉积金属薄膜。

然而，当室或喷嘴被暴露于高温下同时处理气体喷射时，可能出现寄生沉积现象，在寄生沉积现象中，在处理气体达到基板之前所述处理气体沉积在室或喷嘴的壁上。如果寄生沉积现象出现，在室内可能产生杂质，并且处理气体可能不均匀地喷射，从而对金属氧化物的质量产生坏的影响。因而，半导体装置的产量和性能可能减小。

[先前技术文件]

[专利文件]

韩国专利申请10-0996210号

发明内容

本发明提供一种能够防止寄生沉积现象出现的处理基板的设备和方法，以及在处理基板的设备中使用的喷嘴单元。

本发明还提供一种能够在基板上形成均匀的金属氧化物的处理基板的设备和方法，以及在处理基板的设备中使用的喷嘴单元。

本发明实施例提供的基板处理设备包括：处理室；支撑单元，设置在所述处理室内以支撑基板；以及喷嘴单元，设置在所述处理室以喷射气体，其中，所述喷嘴单元包括：第一喷嘴，喷射处理气体；以及第二喷嘴，喷射阻挡气体到所述处理室的内壁上或临近所述支撑单元的区域上以防止所述处理气体沉积在所述处理室的所述内壁上或所述支撑单元上。

在一些实施例中，所述第一喷嘴可在水平方向喷射所述处理气体，并且所述第二喷嘴可设置在所述第一喷嘴的上部分和下部分的至少一者中，以在平行于所述处理气体方向的方向喷射所述阻挡气体。

在其他实施例中，所述喷嘴单元可包括：第一内管，在所述第一内管中引入所述阻挡气体；第二内管，在所述第二内管中引入所述处理气体，所述第二内管环绕所述第一内管；以及外管，用于冷却在所述第二内管中的所述处理气体的冷却流体流经所述外管，所述外管环绕所述第二内管，其中，所述第一喷嘴可从所述第二内管向所述外管延伸，并且所述第二喷嘴可从所述第一内管向所述外管延伸。

更在其他实施例中，所述喷嘴单元可包括：内管，在所述内管中引入所述处理气体；以及外管，用于冷却在所述内管中的所述处理气体的冷却流体在所述外管中流动，所述外管环绕所述内管，其中，所述第一喷嘴可从所述内管向所述外管延伸，并且所述第二喷嘴可设置在所述外管的上端外侧且在所述外管的下端中。

又在其他实施例中，所述喷嘴单元可包括：内管，在所述内管中引入所述处理气体；以及外管，用于冷却在所述内管中的所述处理气体的冷却流体在所述外管中流动，所述外管环绕所述内管，其中所述第一喷嘴从所述内管向所述外管延伸，并且所述第二喷嘴可包含圆管和喷射孔，所述圆管沿所述外管的内侧表面的圆周方向设置且所述阻挡气体被引入所述圆管中，所述喷射孔被限定在所述外管中且连接到所述圆管。

还在其他实施例中，所述支撑单元可包括：支撑板，沿所述支撑板的顶面的边缘区域的圆周方向，在所述支撑板中限定用于接收基板支架的多个支架槽，所述支撑板具有板形状；以及旋转所述支撑板的旋转驱动构件。

在进一步的实施例中，所述喷嘴单元可设置在所述支撑板的中心区域之上，并且可提供多个所述第一和第二喷嘴以形成径向气流，在所述径向气流中，所述气体从所述支撑板的所述中心区域流向所述边缘区域。

在更进一步的实施例中，第二槽可限定在所述支撑板的顶面的中心区域，并且所述喷嘴单元的下端可插入到所述第二槽中，使得所述喷嘴单元的所述下端与所述第二槽的底面隔开。

在本发明的其它实施例中，喷嘴单元包括喷嘴本体，沿所述喷嘴本体的圆周方向在所述喷嘴本体中设置有喷嘴，所述喷嘴本体具有圆柱形状，其中，所述喷嘴包括：第一喷嘴，在水平方向喷射处理气体；以及第二喷嘴，设置在所述第一喷嘴的上端或下端以在平行于所述处理气体方向的水平方向喷射阻挡气体。

在一些实施例中，所述第二喷嘴可被划分到设置在所述第一喷嘴的上端的第一组和设置在所述第一喷嘴的下端的第二组，并且可以与所述喷嘴本体相同的高度沿所述喷嘴本体的圆周方向提供属于同一组的所述第二喷嘴。