(57)【要約】  本発明は、ソースガスと反応ガスが噴射される基板処理装置に関する。当該基板処理装置は、前記反応ガスに比べて前記ソースガスを多く含んだ第1排気ガスを排気する第1排気ライン、前記ソースガスに比べて反応ガスを多く含んだ第2排気ガスを排気する第2排気ライン、前記第1排気ラインに設置された捕集装置及び前記捕集装置を通過した第1排気ガスと前記第2排気ラインを通過した第2排気ガスを排気するように排気ポンプに接続される第3排気ラインを含むことを特徴とする。
2019505096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソースガスと反応ガスが噴射される基板処理装置において、
前記反応ガスに比べて前記ソースガスを多く含んだ第1排気ガスを排気する第1排気ライン、
前記ソースガスに比べて反応ガスを多く含んだ第2排気ガスを排気する第2排気ライン、
前記第1排気ラインに設置された捕集装置、および
前記捕集装置を通過した第1排気ガスと前記第2排気ラインを通過した第2排気ガスを排気するように排気ポンプに接続する第3排気ラインを含み、
前記捕集装置は、前記第1排気ラインに流入したソースガスを捕集することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記捕集装置が、パーティクルの生成を防止するためのプラズマトラップを含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記反応ガスが、水素（H2）、窒素（N2）、酸素（O2）、二酸化窒素（NO2）、アンモニア（NH3）、水（H2O）、オゾン（O3）のうちの少なくとも一つであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
空間的に分離されたソースガス噴射領域と反応ガス噴射領域のそれぞれに、前記ソースガス及び前記反応ガスを噴射して基板に薄膜を蒸着させる薄膜蒸着工程を行なう基板処理部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記基板処理部が、処理空間を設ける工程チャンバー、前記工程チャンバーの内部に設置されて少なくとも一つの基板を支持する基板支持部、及び前記ソースガス噴射領域と前記反応ガス噴射領域が空間的に分離されるように前記ソースガス噴射領域と前記反応ガス噴射領域の間にパージガスを噴射するパージガス噴射部を含み、
前記パージガス噴射部は、前記工程チャンバーの内周面と前記基板支持部の外周面との間のガス排出領域にパージガスを追加で噴射して前記ガス排出領域を第1ガス排出領域及び第2ガス排出領域に空間的に分離し、
前記第1排気ラインは、前記第1ガス排出領域に接続するように前記工程チャンバーに結合し、
前記第2排気ラインは、前記第2ガス排出領域に接続するように前記工程チャンバーに結合することを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記工程チャンバーが、前記第1ガス排出領域に位置するように形成される第1排気口、及び前記第2ガス排出領域に位置するように形成される第2排気口を含み、
前記第1排気ラインは、前記第1排気口を介して前記第1ガス排出領域に接続し、
前記第2排気ラインは、前記第2排気口を介して前記第2ガス排出領域に接続することを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記基板処理部が、前記ガス排出領域に位置するように前記工程チャンバーの内周面から前記基板支持部の外周面に向かって突出して形成された区画部材を含み、
前記パージガス噴射部は、前記基板支持部の外周面及び前記区画部材の間にパージガスを噴射して前記第1ガス排出領域と前記第2ガス排出領域を空間的に分離することを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記パージガス噴射部が、前記ソースガスと前記反応ガスの噴射圧力に比べて、より高い噴射圧力でパージガスを噴射することを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項９】
チャンバーと前記チャンバーの内部でソースガスと反応ガスが噴射される領域が異なるか、またはソースガスと反応ガスが時間差を置いて噴射される基板処理装置において、
前記チャンバー内でソースガスを排出する第1排気ライン、
前記第1排気ラインと離隔して前記チャンバー内で反応ガスを排出する第2排気ライン、
前記第1排気ラインに流入したソースガスを含むガスを捕集してプラズマで処理する第1捕集ユニット、
前記第2排気ラインに流入した排気ガスを含むガスと前記第1捕集ユニットを通過したガスを捕集する第2捕集ユニットを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
前記第1捕集ユニットには、酸素（O2）プラズマが流入することを特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
ソースガスが、アミン（Amine）が結合したジルコニウム（Zr）であり、
反応ガスは、オゾン（O3）であることを特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
チャンバーと前記チャンバーの内部でソースガスと反応ガスが噴射される領域が異なるか、またはソースガスと反応ガスが時間差を置いて噴射される基板処理装置において、
前記チャンバー内でソースガスを排出する第1排気ライン、
前記第1排気ラインと離隔して前記チャンバー内で反応ガスを排出する第2排気ライン、
前記第1排気ラインに流入したソースガスを含むガスを捕集してプラズマで処理する第1捕集ユニット、
前記第2排気ラインに流入した排気ガスを含むガスと前記第1捕集ユニットを通過しながら、プラズマ活性化された排気ガスの混合ガスを捕集する第2捕集ユニットを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１３】
前記第1捕集ユニットには、酸素（O2）プラズマが流入することを特徴とする請求項１２に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
ソースガスが、アミン（Amine）が結合したジルコニウム（Zr）であり、
反応ガスは、オゾン（O3）であることを特徴とする請求項１２に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
チャンバーと前記チャンバーの内部でソースガスと反応ガスが噴射される領域が異なるか、またはソースガスと反応ガスが時間差を置いて噴射される基板処理装置において、
前記チャンバーに接続した第1排気ライン、
前記第1排気ラインと離隔して接続した第2排気ライン、
前記第1排気ラインに形成されたプラズマ発生器、
前記プラズマ発生器を通過した第1排気ガスと前記第2排気ラインを通過した第2排気ガスが混入して流入する非プラズマ方式の第2捕集ユニットを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１６】
前記プラズマ発生器が、酸素（O2）をプラズマで生成することを特徴とする請求項１５に記載の基板処理装置。
【請求項１７】
ソースガスが、アミン（Amine）が結合したジルコニウム（Zr）であり、
反応ガスは、オゾン（O3）であることを特徴とする請求項１５に記載の基板処理装置。
【請求項１８】
チャンバーと前記チャンバーの内部でソースガスと反応ガスが噴射される領域が異なるか、またはソースガスと反応ガスが時間差を置いて噴射される基板処理装置において、
前記チャンバーに接続した第1排気ライン、
前記第1排気ラインと離隔して接続した第2排気ライン、
前記第1排気ラインでプラズマ活性化された第1排気ガスと前記第2排気ラインを通過した第2排気ガスが混入して流入する非プラズマ方式の第2捕集ユニットを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１９】
前記第1排気ラインには、酸素（O2）プラズマが流入することを特徴とする請求項１８に記載の基板処理装置。
【請求項２０】
ソースガスが、アミン（Amine）が結合したジルコニウム（Zr）であり、
反応ガスは、オゾン（O3）であることを特徴とする請求項１９に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に薄膜を蒸着する基板処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、太陽電池（Solar Cell）、半導体素子、フラットパネルディスプレイ等を製造するためには、基板の表面に所定の薄膜層、薄膜回路パターン、または光学的パターンを形成しなければならず、そのためには、基板に特定の物質の薄膜を蒸着する薄膜蒸着工程、感光性材料を用いて薄膜を選択的に露出させるフォト工程、選択的に露出した部分の薄膜を除去してパターンを形成するエッチング工程などの半導体製造工程を行うことになる。
【０００３】
これらの半導体製造工程は、処理のために最適の環境に設計された基板処理装置の内部で行われ、最近では、プラズマを利用して蒸着またはエッチング工程を行う基板処理装置が多く用いられている。
【０００４】
プラズマを用いた基板処理装置には、プラズマを用いて薄膜を形成するPECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）装置、および薄膜をエッチングしてパターニングするプラズマエッチング装置などがある。
【０００５】
図1は、従来技術による基板処理装置の概略的な側面図である。
【０００６】
図1を参照すると、従来技術による基板処理装置は、チャンバー１０は、プラズマ電極２０、サセプター３０、及びガス噴射手段４０を備える。
【０００７】
チャンバー１０は、基板処理工程のための処理空間を提供する。ここで、チャンバー１０の両側底面は処理空間の排気をするためのポンピングポート１２に連通している。
【０００８】
プラズマ電極２０は、処理空間を密閉するようにチャンバー１０の上部に設置される。
【０００９】
プラズマ電極２０の一側は、整合器２２を介してRF（Radio Frequency）電源２４に電気的に接続する。ここで、RF電源２４は、RF電力を生成してプラズマ電極２０に供給する。
【００１０】
また、プラズマ電極２０の中央部分は、基板処理工程のためのソースガスと反応ガスを供給するガス供給管２６に連通している。
【００１１】
整合器２２は、プラズマ電極２０とRF電源２４との間に接続されることで、RF電源２４からプラズマ電極２０に供給されるRF電力の負荷インピーダンスとソースインピーダンスとを整合する。
【００１２】
サセプター３０は、チャンバー１０の内部に設置され、外部から搬送された複数の基板（W）を支持する。このようなサセプター３０は、プラズマ電極２０に対向する対向電極として、サセプター３０を昇降させる昇降軸３２を介して電気的に接地される。
【００１３】
前記でサセプター３０の内部には、支持された基板（W）を加熱するための基板加熱手段（不図示）を内蔵していて、前記基板加熱手段がサセプター３０を加熱することにより、サセプター３０に支持された基板（W）を、加熱する。
【００１４】
昇降軸３２は、昇降装置（不図示）によって上下方向に昇降する。ここで、昇降軸３２は、昇降軸３２とチャンバー１０の底面を密封するベローズ３４によって包まれている。
【００１５】
ガス噴射手段４０は、サセプター３０に対向するように、プラズマ電極２０の下部に設置される。ここで、ガス噴射手段４０とプラズマ電極２０との間には、プラズマ電極２０を貫通するガス供給管２６から供給されるソースガスおよび反応ガスが拡散するガス拡散空間４２が形成される。このようなガス噴射手段４０は、ガス拡散空間４２に連通した複数のガス噴射ホール４４を介して、ソースガスおよび反応ガスを処理空間の前部分に噴射する。
【００１６】
このような従来の基板処理装置は、基板（W）をサセプター３０に搬送した後、サセプター３０に搬送された基板（W）を加熱し、チャンバー１０の処理空間にソースガスおよび反応ガスを噴射しながら、プラズマ電極２０にRF電力を供給してプラズマを形成することにより、基板（W）上に所定の薄膜を形成する。そして、薄膜蒸着工程の間に処理空間に噴射されるソースガスおよび工程ガスは、サセプター３０の端に向かって流れて工程チャンバー１０の両側底面に形成されたポンピングポート１２を介して工程チャンバー１０の外部に排気される。
【００１７】
このような従来技術による基板処理装置は、次のような問題点がある。
【００１８】
まず、従来技術による基板処理装置は、ソースガスと反応ガスが処理空間で互いに混合させて、基板に蒸着するCVD（Chemical Vapor Deposition）蒸着工程によって基板（W）に所定の薄膜を形成する。そのため、薄膜の特性が不均一であり、薄膜の膜質を制御することに困難がある。
【００１９】
第二に、従来技術による基板処理装置では、薄膜蒸着工程に用いたソースガスと反応ガスが混合した状態でポンピングポート１２を介して外部に排出される。したがって、従来技術による基板処理装置では、ソースガスと反応ガスが混合した混合ガスが排出される過程で、混合ガスから粒子状態のパーティクルが生成することにより、生成したパーティクルが排気の円滑な排出を妨げる要素として作用して排気効率を低下させるという問題がある。また、従来技術による基板処理装置は、排気効率の低下によって排気にかかる時間が長くなることにより、薄膜蒸着工程の処理時間を長くするという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、上述のような問題点を解決するために案出されたものであり、処理空間でソースガスと反応ガスが混合することによる薄膜特性の不均一および薄膜の膜質制御の難しさを解消することができる基板処理装置を提供する。
【００２１】
本発明は、ソースガスと反応ガスが混合した状態で排出されることによるパーティクル生成によって排気効率の低下を防止することができ、薄膜蒸着工程の処理時間の遅延を防止することができる基板処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上述したような課題を解決するために、ソースガスと反応ガスが噴射される本発明に係る基板処理装置は、前記反応ガスに比べて前記ソースガスを多く含む第1排気ガスを排気する第1排気ライン、前記ソースガスに比べて反応ガスを多く含む第2排気ガスを排気する第2排気ライン、前記第1排気ラインに設置された捕集装置、前記捕集装置を通過した第1排気ガスと前記第2排気ラインを通過した第2排気ガスを排気するように排気ポンプに接続する第3排気ラインを含み、前記捕集装置は、前記第1排気ラインに流入したソースガスを捕集することを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る基板処理装置では、チャンバーと前記チャンバーの内部で、ソースガスと反応ガスが噴射される領域が異なるか、またはソースガスと反応ガスが時間差を置いて噴射される場合において、前記チャンバーのソースガスを排出する第1排気ライン、前記第1排気ラインと離隔して前記チャンバー内で反応ガスを排出する第2排気ライン、前記第1排気ラインに流入したソースガスを含むガスをプラズマ化する第1捕集ユニット、前記第2排気ラインに流入した排気ガスを含むガスと前記第1捕集ユニットを通過したガスを捕集する第2捕集ユニットを含むことができる。
【００２４】
本発明に係る基板処理装置は、チャンバーと前記チャンバーの内部でソースガスと反応ガスが噴射される領域が異なるか、またはソースガスと反応ガスが時間差を置いて噴射される場合において、前記チャンバーのソースガスを排出する第1排気ライン、前記第1排気ラインに流入したソースガスを含むガスを捕集してプラズマで処理する第1捕集ユニット、前記第1排気ラインと離隔されて前記チャンバー内で反応ガスを排出する第2排気ライン、前記第2排気ラインに流入した排気ガスを含むガスと前記第1捕集ユニットを通過しながら、プラズマ活性化された排気ガスの混合ガスを捕集する第2捕集ユニットを含むことができる。
【００２５】
本発明に係る基板処理装置は、チャンバーと前記チャンバーの内部でソースガスと反応ガスが噴射される領域が異なるか、またはソースガスと反応ガスが時間差を置いて噴射される場合において、前記チャンバーに接続した第1排気ライン、前記第1排気ラインと離隔して接続した第2排気ライン、前記第1排気ラインに形成されたプラズマ発生器、前記プラズマ発生器を通過した第1排気ガスと前記第2排気ラインを通過した第2排気ガスが混入して流入する非プラズマ方式の第2捕集ユニットを含むことができる。
【００２６】
本発明に係る基板処理装置は、チャンバーと前記チャンバーの内部でソースガスと反応ガスが噴射される領域が異なるか、またはソースガスと反応ガスが時間差を置いて噴射される場合において、前記チャンバーに接続した第1排気ライン、前記第1排気ラインと離隔して接続した第2排気ライン、前記第1排気ラインでプラズマ活性化された第1排気ガスと前記第2排気ラインを通過した第2排気ガスが混入して流入する非プラズマ方式の第2捕集ユニットを含むことができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によると、次のような効果を得ることができる。
【００２８】
本発明は、ソースガスと反応ガスが噴射される途中で互いに混合する程度を減少させことによって、薄膜の膜質特性の均一性を向上させることができるのみならず、薄膜の膜質の制御の容易さを向上させることができる。
【００２９】
本発明は、ソースガスと反応ガスが排出される途中で互いに混合する程度を減少させることによって、ソースガスからパーティクルが発生することを防止して排気効率を向上させることができ、さらに排気にかかる時間を減らして薄膜蒸着工程の処理時間を減らすことに寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来技術による基板処理装置の概略的な側断面図
【図２】本発明の第1実施例に係る基板処理装置を概略的に示すブロック図
【図３】本発明の第1実施例に係る基板処理装置の概略的な斜視図
【図４】本発明の第1実施例に係る基板処理装置の概略的な平面図
【図５】本発明の第1実施例に係る基板処理装置の概略的な分解斜視図
【図６】本発明の第1実施例に係る基板処理装置においてパージガスを利用して、ソースガスと反応ガスを独立して排出させる実施例を説明するための概略的な平面図
【図７】本発明の変形された第1実施例に係る基板処理装置において区画部材を用いてソースガスと反応ガスを独立的に排出させる実施例を説明するための概略的な平面図
【図８】本発明の他の変形された第1実施例に係る基板処理装置の概略的な分解斜視図
【図９】本発明の他の変形された第1実施例に係る基板処理装置において、パージガスと区画部材を用いて、ソースガスと反応ガスを独立して排出させる実施例を説明するための概略的な平面図
【図１０】本発明の第2実施例に係る基板処理装置のチャンバー側の一部分解概略斜視図。
【図１１】本発明の第2実施例に係る基板処理装置の排出部の構成を示す図10の「A-A」線の断面図。
【図１２】図10の平面断面図。
【図１３】本発明に係る排気ガス処理方法を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下では、本発明に係る基板処理装置の実施例を添付の図を参照して詳細に説明する。
【００３２】
[第1実施例]
図2〜図4を参照すると、本発明の第1実施例に係る基板処理装置は、基板処理部１００から発生する排気ガスを処理するためのガス処理部２００を含むことができる。前記ガス処理部２００を説明する前に、前記基板処理部１００を添付の図を参照して、具体的に説明すると、次の通りである。
【００３３】
前記基板処理部１００は、基板（W）に薄膜を蒸着するための薄膜蒸着工程を実行するものである。例えば、本発明に係る基板処理装置は、プラズマを用いて薄膜を形成するPECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）装置に適用することができる。
【００３４】
前記基板処理部１００は、プラズマを用いてソースガス（Source Gas）および反応ガス（Reactant Gas）を活性化させ、基板（W）に向かって噴射することにより、前記基板（W）の薄膜蒸着工程を行う。前記基板処理部１００は、空間的に分離されたソースガス噴射領域１２０aおよび反応ガス噴射領域１２０bのそれぞれに、ソースガスおよび反応ガスを噴射して前記基板（W）の薄膜蒸着工程を行う。これにより、本発明の第1実施例に係る基板処理装置は、ソースガスと反応ガスが噴射される途中で互いに混合することを防止することにより、薄膜の膜質特性の均一性を向上させることができ、薄膜の膜質制御に対する容易性を向上させることができる。前記基板処理部１００は、前記ソースガス噴射領域１２０aにソースガスを噴射し、前記反応ガス噴射領域１２０bに反応ガスを噴射する。
【００３５】
前記基板処理部１００は、工程チャンバー１１０、基板支持部１２０、チャンバー縁部縁部（Chamber Lid;１３０）、ソースガス噴射部１４０、反応ガス噴射部１５０、およびパージガス噴射部１６０を含むことができる。
【００３６】
前記工程チャンバー１１０は、基板処理工程（例えば、薄膜蒸着工程）のための処理空間を提供する。このため、前記工程チャンバー１１０は、床面と床面から垂直に形成されて処理空間を画定するチャンバー側壁を含む。
【００３７】
前記工程チャンバー１１０の底面には、底フレーム１１２を設置することができる。前記底フレーム１１２は、基板支持部１２０の回転をガイドするガイドレール（不図示）、および処理空間の排気ガスを外部にポンピングするための第1排気口１１４、第2排気口１１４’などを含む。
【００３８】
前記第1排気口１１４及び前記第2排気口１１４’は、チャンバー側壁に隣接するように、床フレーム１１２の内部に円形帯状に配置されたポンピング管（不図示）に一定の間隔で設置して処理空間に連通することができる。
【００３９】
前記基板支持部１２０は、前記工程チャンバー１１０の内部底面、すなわち前記底フレーム１１２に設置され、外部の基板ローディング装置（不図示）から基板出入口を介して処理空間に搬入される少なくとも一つの基板（W）を支持する。
【００４０】
前記基板支持部１２０の上面には、基板（W）が安着される複数の基板定着領域（不図示）が設けることができる。
【００４１】
前記基板支持部１２０は、前記底フレーム１１２に固定したり移動可能に設置したりすることができる。ここで、前記基板支持部１２０が前記底フレーム１１２に移動可能に設置される場合には、前記基板支持部１２０は、前記底フレーム１１２の中心部を基準に所定方向（例えば、反時計方向）に移動、すなわち回転（Rotation）することができる。
【００４２】
前記チャンバー縁部１３０は、前記工程チャンバー１１０の上部に設置して処理空間を密閉する。そして、前記チャンバー縁部１３０は、前記ソースガス噴射部１４０と前記反応ガス噴射部１５０及び前記パージガス噴射部１６０のそれぞれを分離可能に支持する。このため、前記チャンバー縁部１３０は、縁部フレーム（Lid Frame;１３１）、第1〜第3モジュール装着部１３３、１３５、１３７を含む。
【００４３】
前記縁部フレーム１３１は、円板形態に形成され、前記工程チャンバー１１０の上部をカバーすることで、前記工程チャンバー１１０によって作られる処理空間を密閉する。
【００４４】
前記第1モジュール装着部１３３は、前記縁部フレーム１３１の一側部に形成され、前記ソースガス噴射部１４０を取り外し可能に支持する。このため、第1モジュール装着部１３３は、前記縁部フレーム１３１の中心点を基準に前記縁部フレーム１３１の一側部に一定の間隔を有するように放射形態で配置された複数の第1モジュール取付孔１３３aを含む。前記複数の第1モジュール取付孔１３３aのそれぞれは、平面的に長方形の形態を有するように前記縁部フレーム１３１を貫通して形成される。
【００４５】
前記第2モジュール装着部１３５は、前記縁部フレーム１３１の他側部に形成され前記反応ガス噴射部１５０を取り外し可能に支持する。このため、第2モジュール装着部１３５は、前記縁部フレーム１３１の中心点を基準に前記縁部フレーム１３１の他側部に一定の間隔を有するように放射形態で配置された複数の第2モジュール取付孔１３５aを含む。前記複数の第2モジュール取付孔１３５aのそれぞれは、平面的に長方形の形態を有するように前記縁部フレーム１３１を貫通して形成される。
【００４６】
前述した前記複数の第1モジュール取付孔１３３aと前記複数の第2モジュール取付孔１３５aは、前記第3モジュール装着部１３７を挟んで互いに対称になるように前記縁部フレーム１３１に形成することができる。
【００４７】
前記第3モジュール装着部１３７は、前記第1モジュール装着部及び第2モジュール装着部１３５の間に配置されるように前記縁部フレーム１３１の中央部に形成し、前記パージガス噴射部１６０を取り外し可能に支持する。このため、第3モジュール装着部１３７は、前記縁部フレーム１３１の中央部に長方形の形態で形成された第3モジュール取付孔１３７aを含むように構成される。
【００４８】
前記第3モジュール取付孔１３７aは、前記第1モジュール装着部１３３及び第2モジュール装着部１３５間を横切るように前記縁部フレーム１３１の中央部を貫通して、平面的に長方形の形態で形成される。
【００４９】
以下の本発明の第1実施例に係る基板処理装置の説明では、前記チャンバー縁部１３０が3つの第1モジュール取付孔１３３aと、3つの第2モジュール取付孔１３５aを具備すると仮定して説明する。
【００５０】
前記ソースガス噴射部１４０は、前記チャンバー縁部１３０の第1モジュール装着部１３３に取り外し可能に設置して前記基板支持部１２０によって順次に移動する基板（W）にソースガスを噴射する。すなわち、前記のソースガス噴射部１４０は、前記チャンバー縁部１３０と前記基板支持部１２０との間の空間に画定された複数のソースガス噴射領域１２０aそれぞれにソースガスを局部的に下方噴射することにより、前記基板支持部１２０の駆動によって複数のソースガス噴射領域１２０aそれぞれの下部を通過する基板（W）にソースガスを噴射する。このため、前記ソースガス噴射部１４０は、前述した複数の第1モジュール取付孔１３３aそれぞれに取り外し可能に装着されて、ソースガスを下方噴射する第1〜第3ソースガス噴射モジュール１４０a、１４０b、１４０c を含むことができる。
【００５１】
前記第1〜第3ソースガス噴射モジュール１４０a、１４０b、１４０cのそれぞれは、ガス噴射フレーム、複数のガス供給ホール、およびシール部材を含むことができる。
【００５２】
前記ガス噴射フレームは、下面開口部を有するようにボックス状に形成され、前記第1モジュール取付孔１３３aに取り外し可能に挿入される。前記ガス噴射フレームは、ボルトによって前記第1モジュール取付孔１３３a周辺の縁部フレーム１３１に取り外し可能に装着される接地プレート、およびガス噴射空間を設けるように、前記接地プレートの下面端部から垂直に突出して前記第1モジュール取付孔１３３aに挿入される接地側壁を含む。前記ガス噴射フレームは、前記チャンバー縁部１３０の縁部フレーム１３１を介して電気的に接地する。
【００５３】
前記ガス噴射フレームの下面、すなわち、前記接地側壁の下面はチャンバ縁部１３０の下面と同一線上に位置し、前記基板支持部１２０に支持された基板（W）の上面から所定距離だけ離隔する。
【００５４】
前記複数のガス供給ホールは、前記ガス噴射フレームの上面、すなわち、前記接地プレートを貫通するように形成され、前記ガス噴射フレームの内部に設けられるガス噴射空間に連通する。前記複数のガス供給ホールは、外部のガス供給装置（不図示）から供給されるソースガスをガス噴射空間に供給することにより、ソースガスがガス噴射空間を介して前記ソースガス噴射領域１２０aに下方噴射されるようにする。一方、前記ソースガス噴射部１４０から前記ソースガス噴射領域１２０aに下方噴射されるソースガスは、前記基板支持部１２０の中心部から前記基板支持部１２０の側部に設けられた前記第1排気口１１４の方に流れるようになる。
【００５５】
このようなソースガスとしては、基板（W）上に蒸着される薄膜の主要な材質を含むもので、シリコン（Si）、チタン族元素（Ti、Zr、Hf等）、またはアルミニウム（Al）などのガスを挙げられる。例えば、シリコン（Si）物質を含むソースガスは、シラン（Silane; SiH4）、ジシラン（Disilane; Si2H6）、トリシラン（Trisilane; Si3H8）、TEOS（Tetraethylorthosilicate）、DCS（Dichlorosilane）、HCD（Hexachlorosilane）、TriDMAS（Tri-dimethylaminosilane）およびTSA（Trisilylamine）などを挙げられる。このような前記ソースガスは、基板（W）に蒸着される薄膜の蒸着特性に応じて窒素（N2）、アルゴン（Ar）、キセノン（Ze）、またはヘリウム（He）などの非反応性ガスをさらに含むこともできる。
【００５６】
前記反応ガス噴射部１５０は、前述したチャンバー縁部１３０の第2モジュール装着部１３５に取り外し可能に設置されて前記基板支持部１２０によって順次に移動する基板（W）に反応ガスを噴射する。つまり、反応ガス噴射部１５０は、前述したソースガス噴射領域１２０aと空間的に分離されるように、前記チャンバー縁部１３０と前記基板支持部１２０との間の空間に画定された複数の反応ガス噴射領域１２０bそれぞれに反応ガスを局部的に下方噴射することにより、前記基板支持部１２０の駆動によって複数の反応ガス噴射領域１２０bそれぞれの下部を通過する基板（W）に反応ガスを噴射する。このため、前記反応ガス噴射部１５０は、前述した複数の第2モジュール取付孔１３５aのそれぞれに取り外し可能に装着されて反応ガスを下方噴射する第1〜第3の反応ガス噴射モジュール１５０a、１５０b、１５０cを含むように構成される。
【００５７】
前記第1〜第3の反応ガス噴射モジュール１５０a、１５０b、１５０cのそれぞれは、前記チャンバー縁部１３０の第2モジュール取付孔１３５aに取り外し可能に装着され、外部のガス供給装置（不図示）から供給される反応ガスを前記反応ガス噴射領域１２０bに下方噴射することを除いては、前述した第1〜第3のソースガス噴射モジュール１４０a、１４０b、１４０c それぞれと同様に構成される。これにより、前記第1〜第3の反応ガス噴射モジュール１５０a、１５０b、１５０cそれぞれの構成要素に対する説明は、前述したソースガス噴射モジュール１４０a、１４０b、１４０c に対する説明で代用する。
【００５８】
一方、前記反応ガス噴射部１５０から前記反応ガス噴射領域１２０bに下方噴射される反応ガスは、基板支持部１２０の中心部から基板支持部１２０の側部に設けられた前記第2排気口１１４’の方に流れるようになる。
【００５９】
このような反応ガスは、基板（W）上に蒸着される薄膜の一部材質を含むように構成され、最終的に薄膜を形成するガスとして、水素（H2）、窒素（N2）、酸素（O2）、二酸化窒素（NO2）、アンモニア（NH3）、水（H2O）またはオゾン（O3）などからなり得る。このような反応ガスは、基板（W）に蒸着される薄膜の蒸着特性に応じて窒素（N2）、アルゴン（Ar）、キセノン（Ze）またはヘリウム（He）などの非反応性ガスをさらに含むこともできる。
【００６０】
一方、前記第1排気口１１４には、ソースガス、またはソースガスと反応ガスが混合した第1排気ガスが排出され得る。この場合には、前記第1排気ガスにおけるソースガスと反応ガスとの混合比は、ソースガスが反応ガスに比べてより多くの量を占めた状態であり得る。前記第2排気口１１４’では、反応ガスまたは反応ガスとソースガスが混合した第2排気ガスが排出され得る。この場合には、前記第2排気ガスにおける反応ガスとソースガスの混合比は、反応ガスがソースガスに比べてより多くの量を占めた状態であり得る。
【００６１】
前述したソースガス噴射部１４０から噴射されるソースガスの噴射量と前記反応ガス噴射部１５０から噴射される反応ガスの噴射量は、それぞれ異なるように設定することができ、これにより、基板（W）で成されるソースガスと反応ガスの反応速度を調節することができる。この場合、前述したソースガス噴射部１４０と反応ガス噴射部１５０は、互いに異なる面積を有するガス噴射モジュール、または互いに異なる個数のガス噴射モジュールから構成され得る。
【００６２】
前記パージガス噴射部１６０は、前記チャンバー縁部１３０の第3モジュール装着部１３７に取り外し可能に取り付けられ、前記ソースガス噴射部１４０と前記反応ガス噴射部１５０との間に対応する工程チャンバー１１０の処理空間にパージガスを下方噴射することにより、ソースガスと反応ガスを空間的に分離するためのガスバリアを形成する。つまり、パージガス噴射部１６０は、前記ソースガス噴射領域１２０aと前記反応ガス噴射領域１２０bとの間に対応するようにチャンバー縁部１３０と基板支持部１２０との間の空間に画定されたパージガス噴射領域１２０cにパージガスを下方噴射してガスバリアを形成することにより、前記ソースガスと反応ガスが基板（W）に下方噴射される途中で、互いに混合する程度を減少させることができる。これにより、前記基板処理部１００は、前記ソースガス噴射領域１２０aおよび前記反応ガス噴射領域１２０bを空間的に分離することができる。前記パージガスは、窒素（N2）、アルゴン（Ar）、キセノン（Ze）またはヘリウム（He）などの非反応性ガスからなり得る。
【００６３】
前記パージガス噴射部１６０には、パージガス供給装置（不図示）からパージガスが供給され収容されるパージガス噴射空間が設けられる。前記パージガス噴射部１６０は、外部のパージガス供給装置（不図示）から供給されるパージガスをパージガス噴射空間に供給することにより、パージガスがパージガス噴射空間を介して前記パージガス噴射領域１２０cに下方噴射され、前記ソースガス噴射領域１２０aと前記反応ガス噴射領域１２０bとの間にガスバリアを形成するとともに、前記ソースガス噴射領域１２０aと前記反応ガス噴射領域１２０bのそれぞれに噴射されるソースガスと反応ガスのそれぞれが、基板支持部１２０の側部に設けられた前記第1排気口１１４または第2排気口１１４’の方に流れるようにする。
【００６４】
前記パージガス噴射部１６０は、前記ソースガス噴射部１４０と前記反応ガス噴射部１５０のそれぞれより相対的に基板支持部１２０に近く設置して基板（W）に対するソースガスおよび反応ガスそれぞれの噴射距離より相対的に近い噴射距離（例えば、ソースガスの噴射距離の半分以下）で、前記パージガス噴射領域１２０cにパージガスを噴射することにより、前記のソースガスおよび反応ガスを基板（W）に噴射する途中で互いに混合する程度を減少させることができる。
【００６５】
前記パージガス噴射部１６０は、前記ソースガスと前記反応ガスの噴射圧力に比べて、より高い噴射圧力でパージガスを噴射することができる。
【００６６】
前記パージガス噴射部１６０から噴射されるパージガスは、前記ソースガスおよび前記反応ガスのそれぞれを、前述した第1排気口１１４、第2排気口１１４'（図3参照）に流れるようにして前記ソースガスと前記反応ガスが基板（W）に噴射する途中で互いに混合する程度を減少させる。したがって、前記基板支持部１２０の駆動によって移動する複数の基板（W）のそれぞれは、パージガスによって分離される前記ソースガスおよび前記反応ガスのそれぞれに順次に露出することにより、各基板（W）には、ソースガスと反応ガスの相互反応によるALD（Atomic Layer Deposition）蒸着工程により単層または複層の薄膜が蒸着される。ここで、前記薄膜は、高誘電膜、絶縁膜、金属膜などになり得る。
【００６７】
一方、前記ソースガスと反応ガスが相互に反応する場合、プラズマを用いてソースガスと反応ガスを活性化させ噴射させることができる。
【００６８】
このようなプラズマを利用する方法は、ガスを活性化させて活性化した状態にして、ガスが増大した化学的反応性を有するようにするために用いる一般的な方法で、ガスはイオン、自由ラジカル、原子および分子を含有する解離ガスを生成するように活性化される。解離ガスは、半導体ウェハー、粉末のような固形物質およびその他のガスを処理することを含む様々な産業および科学の分野で使用され、活性ガスの特性および物質がガスに露出する条件は、分野によって幅広く変化している。
【００６９】
プラズマ源は、例えば、十分な大きさの電位をプラズマガス（例えば、O2、N2、Ar、NF3、H2 and He）、またはガスの混合物に印加してガスの少なくとも一部をイオン化することにより、プラズマを生成する。プラズマは、DC放電、高周波（RF）放電およびマイクロ波放電を含むさまざまな方法で生成することができる。
【００７０】
本発明の第1実施例に係る基板処理装置は、前述した実施例のソースガス噴射モジュールにプラズマ電極（不図示）を追加で形成することができる。
【００７１】
まず、基板上に蒸着する薄膜の材質に応じてソースガスを活性化させ、基板上に噴射する。これにより、本発明に係るソースガス噴射モジュールそれぞれは、プラズマを利用してソースガスを活性化させ、基板上に噴射する。
【００７２】
詳細には、本発明に係るソースガス噴射モジュールそれぞれは、ガス噴射空間に挿入配置されたプラズマ電極をさらに含むように構成されてよい。
【００７３】
前記プラズマ電極をガス噴射空間に挿入し、前記プラズマ電極はプラズマ電源供給（不図示）から供給されるプラズマ電源によってガス噴射空間に供給されるソースガスからプラズマを形成する。
【００７４】
前記プラズマ電源としては、高周波電力またはRF（Radio Frequency）電力、例えば、LF（Low Frequency）電力、MF（Middle Frequency）電力、HF（High Frequency）電力、またはVHF（Very High Frequency）電力を挙げることができる。ここで、LF電力は3kHz〜300kHz範囲の周波数を有し、MF電力は300kHz〜3MHz範囲の周波数を有し、HF電力は3MHz〜30MHz範囲の周波数を有し、VHF電力は30MHz〜300MHz範囲の周波数を有することができる。
【００７５】
図2〜図4を参考にすると、前記ガス処理部２００は、前記基板処理部１００からソースガスと反応ガスを外部に排出させるためのものである。前記ガス処理部２００は、前記基板処理部１００に結合して、前記工程チャンバー１１０の内部に存在するソースガスと反応ガスを外部に排出させることができる。前記ガス処理部２００は、前記薄膜蒸着工程が完了した後に前記工程チャンバー１１０からソースガスと反応ガスを排出させることができる。
【００７６】
前記ガス処理部２００は、前記ソースガス噴射領域１２０aおよび前記反応ガス噴射領域１２０bのそれぞれから、ソースガスと反応ガスを互いに独立して排出させることができる。これにより、本発明の第1実施例に係る基板処理装置は、前記基板処理部１００からソースガスと反応ガスが混合した状態で排出される程度を減少させることにより、ソースガスと反応ガスが混合した状態で排出されることによるパーティクルの生成を減らすことができる。
【００７７】
前記ガス処理部２００は、第1排気ライン２１０、第2排気ライン２２０及び第3排気ライン２４０を含むことができる。
【００７８】
前記第1排気ライン２１０は、前記ソースガス噴射領域１２０aから第1排気ガスを排出させるためのものである。前記第1排気ガスは、前記反応ガスに比べて前記ソースガスが多く含まれている。前記第1排気ガスは、前記反応ガスなしに前記ソースガスのみからなることもある。前記第1排気ライン２１０は、前記工程チャンバー１１０の内部に接続するように、前記工程チャンバー１１０に結合することができる。前記第1排気ライン２１０は、前記工程チャンバー１１０の底フレーム１１２に結合することができる。
【００７９】
前記第1排気ライン２１０は、前記第1排気口１１４に接続するように、前記工程チャンバー１１０に結合することができる。前記ソースガス噴射領域１２０aに位置する第1排気ガスは、第1排気口１１４を介して前記工程チャンバー１１０から排出され、前記第1排気ライン２１０に沿って移動して外部に排出することができる。
【００８０】
前記第1排気ライン２１０は、前記ソースガス噴射領域１２０aから前記第1排気ガスを排出させるための吸引力および排出力を発生させる第1ポンピング手段（不図示）、及び前記第1排気ガスが移動するための通路を提供する第1排出配管（不図示）を含むことができる。
【００８１】
前記第2排気ライン２２０は、前記反応ガス噴射領域１２０bから第2排気ガスを排出させるためのものである。前記第2排気ガスは、前記ソースガスに比べて反応ガスを多く含んでいる。前記第2排気ガスは、前記ソースガスなしに前記反応ガスのみからなることもある。前記第2排気ライン２２０は、前記工程チャンバー１１０の内部に接続するように、前記工程チャンバー１１０に結合することができる。前記第2排気ライン２２０は、前記工程チャンバー１１０の底フレーム１１２に結合することができる。前記第2排気ライン２２０および前記第1排気ライン２１０は、前記工程チャンバー１１０の底フレーム１１２から互いに離隔した位置に位置するように、前記底フレーム１１２に結合することができる。
【００８２】
前記第2排気ライン２２０は、前記第2排気口１１４’に接続するように、前記工程チャンバー１１０に結合することができる。前記反応ガス噴射領域１２０bに位置する第2排気ガスは、第2排気口１１４’を介して前記工程チャンバー１１０から排出され、前記第2排気ライン２２０に沿って移動して外部に排出され得る。
【００８３】
前記第2排気ライン２２０は、前記反応ガス噴射領域１２０bから第2排気ガスを排出させるための吸引力および排出力を発生させる第2ポンピング手段（不図示）及び前記第2排気ガスが移動するための通路を提供する第2排出配管（不図示）を含むことができる。前記第2排出配管および前記第1排出配管は、それぞれ一側が別の配管に分岐して前記工程チャンバー１１０の互いに異なる位置に結合され、他側が一つの配管に合わさるように具現することができる。前記第2排出配管および前記第1排出配管が合わさった部分には、スクラバー（Scrubber）を設置することができる。
【００８４】
前記ガス処理部２００は、捕集装置２３０を含むことができる。
【００８５】
前記捕集装置２３０は、前記第1排気ライン２１０に流入した第1排気ガス中の前記ソースガスを捕集して処理するためのものである。前記捕集装置２３０は、前記第1排気ガス中の前記ソースガスを分解することにより、前記第1排気ガス中の前記ソースガスを捕集することができる。この工程では、前記捕集装置２３０は、前記ソースガスを微粒子状態に分解して、前記第1排気ライン２１０を通過するソースガスにより、第1排気ライン２１０内にパーティクルが生成することを防止することがことができる。これにより、本発明の第1実施例に係る基板処理装置は、前記基板処理部１００から排出されるソースガスからパーティクルが発生することを防止することにより、排気効率を向上させることができる。したがって、本発明の第1実施例に係る基板処理装置は、排気効率の向上により、排気にかかる時間を短縮することができるので、薄膜蒸着工程の処理時間を減らすことに寄与することができる。
【００８６】
前記捕集装置２３０は、前記第1排気ライン２１０及び前記第2排気ライン２２０の中から、前記第1排気ライン２１０にのみ設置することができる。これにより、前記捕集装置２３０は、前記基板処理部１００から排出される第1排気ガス及び第2排気ガス中、前記第1排気ガスに対してのみ、前記ソースガスを捕集する工程を実行するように具現することができる。これにより、本発明の第1実施例に係る基板処理装置は、次のような作用効果を図ることができる。
【００８７】
まず、本発明の第1実施例に係る基板処理装置は、ソースガスと反応ガスが互いに独立して排出されるように具現されるので、パーティクル発生の主原因となる第1排気ガスに対してのみ、ソースガスの捕集処理が行われるように具現することができる。したがって、本発明の第1実施例に係る基板処理装置は、パーティクルの発生を防止することによって前記捕集装置２３０を稼働させる稼働コストおよび運用コストを削減することができる。
【００８８】
第二に、本発明の第1実施例に係る基板処理装置は、前記捕集装置２３０が前記第1排気ガスに対してのみソースガスの捕集処理を行なうので、前記捕集装置２３０が第1排気ガスと第2排気ガスが混合した状態の排気ガスに対してソースガスの捕集処理を行なうのと比較して、前記捕集装置２３０のガスの処理量を減らすことができる。これにより、本発明の第1実施例に係る基板処理装置は、前記捕集装置２３０の容量を減らすことができるので、前記捕集装置２３０に対する構築費用を削減することができるだけでなく、前記捕集装置２３０を小型化することができる利点がある。
【００８９】
前記捕集装置２３０は、プラズマトラップ（Plasma Trap）を含むことができる。
【００９０】
前記プラズマトラップは、プラズマを利用して、前記基板処理部１００から排出されるソースガスからパーティクルが発生することを防止することができる。前記プラズマトラップは、プラズマを用いて、前記基板処理部１００から排出されるソースガスを分解することにより、パーティクルの発生を防止することができる。例えば、前記プラズマトラップは、ソースガスが六塩化ニケイ素（Si2Cl6）である場合には、プラズマを利用して、 六塩化ニケイ素をケイ素（Si）と塩素（Cl）に分解することにより、パーティクルの発生を防止することができる。
【００９１】
ここで、前記基板処理部１００は、排出過程でパーティクルが生成されない反応ガスを用いて、薄膜蒸着工程を行うことができる。例えば、反応ガスは、水素（H2）、窒素（N2）、酸素（O2）、二酸化窒素（NO2）、アンモニア（NH3）、水（H2O）、オゾン（O3）のうちの少なくとも一つであり得る。これにより、本発明の第1実施例に係る基板処理装置は、第2排気ライン２２０に前記捕集装置２３０を設置しなくても、前記反応ガスからパーティクルが生成されることを防止することができる。一方、前記第2排気ライン２２０を通過する第2排気ガスにも前記のソースガスが含まれていることがあるが、前記のソースガスの量が少ないので、前記捕集装置２３０がなくても、前記第2排気ライン２２０を介して円滑な排気を実現することができる。
【００９２】
前記第3排気ライン２４０は、前記第1排気ライン２１０を経て、前記捕集装置２３０を通過した第1排気ガスと前記第2排気ライン２２０を通過した第2排気ガスを排気する排気ポンプ３００に接続する。したがって前記第1排気ライン２１０に流入した第1排気ガスは、前記捕集装置２３０を通過して、ソースガスが捕集された後、前記第2排気ライン２２０に流入した第2排気ガスと合流した状態で前記第3排気ライン２４０を通過して排気ポンプ３００に送られることになる。
【００９３】
前記第3排気ライン２４０は、一側が前記第1排気ライン２１０および第2排気ライン２２０を一つの配管に接続し、他側が前記排気ポンプ３００に接続するように設置することができる。
【００９４】
図2〜図6を参照すると、本発明の第1実施例に係る基板処理装置は、パージガスを利用して、ガス排出領域を第1ガス排出領域及び第2ガス排出領域に空間的に分離するように構成することができる。
【００９５】
このため、前記パージガス噴射部１６０は、前記ガス排出領域（GE、図6に示す）にパージガスを追加で噴射することができる。前記ガス排出領域（GE）は、前記工程チャンバー１１０の内周面１１０aおよび前記基板支持部１２０の外周面１２０dとの間に位置する。前記パージガス噴射部１６０は、前記ガス排出領域（GE）にパージガスを追加で噴射することにより、前記ガス排出領域（GE）を第1ガス排出領域（GE1）及び第2ガス排出領域（GE2）に空間的に分離することができる。前記第1ガス排出領域（GE1）には、前記第1排気ライン２１０が接続する。前記第2ガス排出領域（GE2）には、前記第2排気ライン２２０が接続する。
【００９６】
これにより、前記第1排気ガスは、前記第1ガス排出領域（GE1）を経て、前記第1排気ライン２１０を介して前記工程チャンバー１１０の外部に排出される。前記第2排気ガスは、第2ガス排出領域（GE2）を経て、前記第2排気ライン２２０を介して前記工程チャンバー１１０の外部に排出される。
【００９７】
したがって、本発明の第1実施例に係る基板処理装置は、前記第1排気ガスおよび前記第2排気ガスが排出される過程で、互いに混合することを防止することにより、前記ソースガスからパーティクルが発生することを低減させるための遮断力を増大させることができる。
【００９８】
前記パージガス噴射部１６０は、前記ガス排出領域（GE）にパージガスを追加で噴射できるように、前記基板支持部１２０の直径に対応する領域に比べて、より大きなパージガス噴射領域１２０cにパージガスを噴射するように構成することができる。前記パージガス噴射部１６０は、前記工程チャンバー１１０の内径に対応するパージガス噴射領域１２０cにパージガスを噴射するように構成することもできる。
【００９９】
前記第1ガス排出領域（GE1）には、前記第1排気口１１４が位置することができる。前記第1排気口１１４は、前記第1ガス排出領域（GE1）に位置するように、前記工程チャンバー１１０に形成することができる。前記第1排気ライン２１０は、前記第1排気口１１４を介して前記第1ガス排出領域（GE1）に接続することができる。
【０１００】
前記第2ガス排出領域（GE2）には、前記第2排気口１１４’が位置することができる。前記第2排気口１１４’は、前記第2ガス排出領域（GE2）に位置するように、前記工程チャンバー１１０に形成することができる。前記第2排気ライン２２０は、前記第2排気口１１４’を介して前記第2ガス排出領域（GE2）に接続することができる。
【０１０１】
図2〜図7を参照すると、本発明の変形された第1実施例に係る基板処理装置は、区画部材を用いてガス排出領域を第1ガス排出領域及び第2ガス排出領域に空間的に分離するように構成することもできる。
【０１０２】
このため、前記基板処理部１００は、前記ガス排出領域（GE）に位置する区画部材１１６を含むことができる。前記区画部材１１６は、前記工程チャンバー１１０の内周面１１０aから前記基板支持部１２０の外周面１２０dに向かって突出して形成することができる。これにより、前記区画部材１１６は、前記ガス排出領域（GE）を前記第1ガス排出領域（GE1）及び前記第2ガス排出領域（GE2）に空間的に分離することができる。
【０１０３】
したがって、本発明の変形された第1実施例に係る基板処理装置は、パージガスなしに、前記区画部材１１６を用いて、前記第1排気ガスおよび前記第2排気ガスが排出される過程で、互いに混合することを防止できるので、パージガスを用いるのと比較して、運用コストを削減することができる長所がある。
【０１０４】
前記区画部材１１６は、一側が前記工程チャンバー１１０の内周面１１０aに結合され、他側が前記基板支持部１２０の外周面１２０dに接触するように前記工程チャンバー１１０に結合することができる。前記区画部材１１６は、全体的に直方体状に形成することができるが、これに限定されず、前記ガス排出領域（GE）を空間的に分離することができる形態であれば他の形態で形成することもできる。前記基板処理部１００は、前記区画部材１１６を複数個含むことができる。
【０１０５】
図8及び図9を参照すると、本発明の他の変形された第1実施例に係る基板処理装置は、パージガスおよび区画部材の両方を用いてガス排出領域を第1ガス排出領域及び第2ガス排出領域に空間的に分離するように構成することもできる。
【０１０６】
このため、前記基板処理部１００は、前記工程チャンバー１１０の内周面１１０aから前記基板支持部１２０の外周面１２０dの方に突出して形成される区画部材１１６を含むことができる。前記パージガス噴射部１６０は、前記基板支持部１２０の外周面１２０d及び前記区画部材１１６の間にパージガスを噴射することができる。これにより、前記ガス排出領域（GE）は、前記区画部材１１６およびパージガスの組み合わせを介して前記第1ガス排出領域（GE1）及び前記第2ガス排出領域（GE2）に空間的に分離することができる。
【０１０７】
したがって、本発明の他の変形された第1実施例に係る基板処理装置は、次のような作用効果を図ることができる。
【０１０８】
まず、本発明の他の変形された第1実施例に係る基板処理装置は、上述したパージガスのみを用いる場合と対比すると、前記パージガス噴射部１６０がパージガスを噴射する領域のサイズを減らすことができる。前記区画部材１１６が前記ガス排出領域（GE）を空間的に分離している部分には、パージガスを噴射する必要がないからである。したがって、本発明の他の変形された第1実施例に係る基板処理装置は、前記第1排気ガスと前記第2排気ガスが排出される過程で、互いに混合することを防止することを可能にしながらも、そのために必要とされる運用コストを減らすことができる。
【０１０９】
第二に、本発明の他の変形された第1実施例に係る基板処理装置は、上述した区画部材のみを用いる場合と対比すると、前記区画部材１１６が前記基板支持部１２０の外周面１２０dに接触しないように具現することができる。前記区画部材１１６および前記基板支持部１２０の外周面１２０dの間は、パージガスによって空間的に分離されるからである。したがって、本発明の他の変形された第1実施例に係る基板処理装置は、前記区画部材１１６が前記基板支持部１２０の外周面１２０dに接触することによって、摩擦によって摩耗、破損などが発生することを防止することにより、前記区画部材１１６および前記基板支持部１２０のメンテナンスコストを削減することができる。
【０１１０】
前記パージガス噴射部１６０は、前記ガス排出領域（GE）にパージガスを追加で噴射できるように、前記基板支持部１２０の直径に比べて大きく、前記工程チャンバー１１０の内径に比べて小さいパージガス噴射領域１２０cにパージガスを噴射するように構成することができる。
【０１１１】
[第2実施例]
まず、本発明の第2実施例に係る基板処理装置について説明する。
【０１１２】
図10は、本発明の第2実施例に係る基板処理装置のチャンバー側の一部分解概略斜視図であり、図11は、本発明の第2実施例に係る基板処理装置の排出部の構成を示した図10の「A-A」線の断面図であり、図12は、図10の平断面図である。
【０１１３】
基板（S）の処理とは、基板（S）に金属酸化膜を含む誘電膜または電極などのパターン形状の薄膜を形成することを含むことができる。
【０１１４】
図に示すように、本発明の第2実施例に係る基板処理装置は、シリコンウェハまたはガラスなどの基板（S）を投入して処理される空間が形成されたチャンバー３１０を含むことができる。チャンバー３１０は、上面が開放され、相対的に下側に位置した本体３１１と本体３１１の開放された上端面に結合され、比較的上側に位置した縁部３１５を含むことができる。
【０１１５】
本体３１１と縁部縁部３１５が相互に結合して、相対的に下側と上側にそれぞれ位置するので、チャンバー３１０の下面は、本体３１１の下面に対応し、チャンバー３１０の上面は、縁部縁部３１５に該当するのは当然である。
【０１１６】
チャンバー３１０の側面には、基板（S）をチャンバー３１０に搬入したり、チャンバー３１０の基板（S）を外部に搬出するための基板出入口３１１aを形成することができ、基板出入口３１１aは、開閉ユニット（不図示）によって開閉することができる。
【０１１７】
チャンバー３１０の内部下面側には基板（S）が搭載支持される基板支持部３２０を設置することができる。基板支持部３２０は、チャンバー３１０の内部に位置し、上面に基板（S）が搭載支持されるサセプター３２１と上端部がサセプター３２１の下面に結合され、下端部がチャンバー３１０の下面外側に露出した支持軸３２５を含むことができる。
【０１１８】
基板（S）が搭載支持されるサセプター３２１の部位には、基板（S）を加熱するためのヒータなどの加熱手段（不図示）を設置することができ、サセプター３２１の上面には、複数の基板を放射状に搭載支持することができる。そして、チャンバー３１０の外側の支持軸３２５の部位にはチャンバー３１０と支持軸３２５との間をシールするベローズなどシーリングモジュールを設置することができる。
【０１１９】
チャンバー３１０の外側に露出した支持軸３２５の部位は、駆動部３３０に接続することができ、駆動部３３０は基板支持部３２０を昇降させたり、回転させたりすることができる。つまり、駆動部３３０は、支持軸３２５を昇降させたり回転させたりして、サセプター３２１を昇降させたり回転させたりすることができる。これにより、サセプター３２１に搭載支持された基板（S）が昇降したり、支持軸３２５を中心に公転することができる。
【０１２０】
基板（S）に薄膜を蒸着するためには、工程ガスをチャンバー３１０に供給しなければならない。工程ガスは、ソースガスと反応ガスを含むことができ、ソースガスは、基板（S）に蒸着される物質であり、反応ガスは、ソースガスを基板（S）に安定して蒸着させるための物質であり得る。
【０１２１】
基板支持部３２０に搭載支持されて回転する基板（S）側にソースガスと反応ガスを噴射するために、チャンバー３１０の上面には、ソースガスを噴射する第1噴射部３４１と反応ガスを噴射する第2噴射部３４３をそれぞれ設置することができる。第1噴射部３４１は、チャンバー３１０の第1領域３１０aにソースガスを噴射することができ、第2噴射部３４３は、チャンバー３１０の第2領域３１０bに反応ガスを噴射することができる。ここで、ソースガスはアミン（Amine）が結合したジルコニウム（Zr）であり得、反応ガスは、O3であり得る。
【０１２２】
そして、第1噴射部３４１と第2噴射部３４３との間のチャンバー３１０の上面部位には、アルゴン（Ar）のような不活性ガスであるパージガスを基板（S）側に噴射する第3噴射部３４５を設置することができる。
【０１２３】
第3噴射部３４５は、第1領域３１０aと第2領域３１０b間にパージガスを噴射して、第1領域３１０aと第2領域３１０b間を空間的に分離することができる。それにより、第1噴射部３４１から噴射された第1領域３１０aのソースガスと第2噴射部３４３から噴射された第2領域３１０bの反応ガスが相互に混合することを防止できる。つまり、パージガスはエアカーテンの機能をする。
【０１２４】
第1噴射部３４１は、複数個が相互に間隔を有して設置することができ、第2噴射部３４３は、複数個を相互に間隔を有して設置することができる。そして、基板支持部３２０が回転することによって、基板（S）が、第1噴射部３４１の下側、第2噴射部３４３の下側に位置すると、基板（S）に、ソースガスと反応ガスが順次に噴射し、ソースガスと反応ガスの反応により基板（S）に薄膜が蒸着する。
【０１２５】
第1噴射部３４１及び第2噴射部３４３は、それぞれシャワーヘッドなどで設けることができる。基板（S）に、ソースガスと反応ガスを均一に噴射するために、第1噴射部３４１の下面及び第2噴射部３４３の下面には、複数の噴射孔をそれぞれ形成することができる。また、基板（S）の全面に、ソースガスと反応ガスが噴射されるように、基板支持部３２０の中心を基準として、第1噴射部３４１及び第2噴射部３４３の半径方向の長さは、基板（S）の直径よりも長いことが好ましい。
【０１２６】
第2噴射部３４３が配置されてチャンバー３１０の上面には、反応ガスをプラズマ状態で生成したり、個別に流入するガスをプラズマ状態に生成するためのプラズマ発生器３５１を設置することができる。そして、チャンバー３１０の外側には、プラズマ発生器３５１にRF（Radio Frequency）電源などを印加するための電源装置３５３とインピーダンスを整合するためのマッチングツール３５５を設置することができる。電源装置３５３は、接地することができ、プラズマ発生器３５１は、電源装置３５３を介して接地することができる。
【０１２７】
チャンバー３１０に供給されたソースガスは、一部のみ基板（S）に蒸着され、反応ガスは、一部のみのソースガスと反応する。従って、基板（S）に蒸着しない残りのソースガス、ソースガスと反応しない残りの反応ガスおよび蒸着工程時に発生する副生成物をチャンバー３１０の外部に排出しなければならない。
【０１２８】
本発明の第2実施例に係る基板処理装置は、基板（S）に蒸着しないソースガス、ソースガスと反応しない反応ガスおよび副生成物をチャンバー３１０の外部に排出させるための排出部３６０を含むことができ、排出部３６０は、第1排気ライン３６１、第2排気ライン３６３および排気ポンプ３６５を含むことができる。
【０１２９】
第1排気ライン３６１の一端は、第1領域３１０aの下側のチャンバー３１０の下面と連通し、他端は、排気ポンプ３６５側と連通することができる。そして、第1排気ライン３６１には、後述する第1捕集ユニット３７１を連通することができる。そして、第1排気ライン３６１は、第1領域３１０aに噴射されたソースガス中、基板（S）に蒸着しないソースガスと副生成物をチャンバー３１０の外側に排出させて、第1捕集ユニット３７１に流入させることができる。
【０１３０】
第2排気ライン３６３の一端部は、第2領域３１０bの下側のチャンバー３１０の下面と連通し、他端は、排気ポンプ３６５側と連通することができる。ここで、第2排気ライン３６３は、後述する第2捕集ユニット３７５と連通することができる。
【０１３１】
第1排気ライン３６１の他端は、第2排気ライン３６３の他端側と連通して排気ポンプ３６５側と連通することができる。そして、チャンバー３１０から排出されたソースガスと副生成物のうち、第1捕集ユニット３７１で捕集されないソースガスと副生成物は、第2捕集ユニット３７５に流入して、再処理することができる。
【０１３２】
排気ポンプ３６５は、真空ポンプなどで設けることができ、前述したように、第2排気ライン３６３の他端と連通することができる。そして、排気ポンプ３６５が駆動すると、第1領域３１０aの基板（S）に蒸着していないソースガスと副生成物は、第1排気ライン３６１を介して第1捕集ユニット３７１に流入して、第2領域３１０bのソースガスと反応していない反応ガスと副生成物は、第2排気ライン３６３を介して第２捕集ユニット３７５に流入し、第1捕集ユニット３７１で捕集されないソースガスと副生成物は、第2捕集ユニット３７５に流入する。
【０１３３】
チャンバー３１０から排出されたソースガスが排気ポンプ３６５に直接流入すると、排気ポンプ３６５から発生する熱や、第2排気ライン３６３を介して排気ポンプ３６５に流入する反応ガスと反応して排気ポンプ３６５の内面に蒸着し得る。そうなると、排気ポンプ３６５に蒸着したソースガスによって排気ポンプ３６５が破損し得る。また、最悪の場合には、排気ポンプ３６５から発生する熱によるソースガスの爆発の危険性があり得る。
【０１３４】
これを防止するために、本発明の第2実施例に係る基板処理装置は、第1排気ライン３６１に流入したソースガスと副生成物を粉末形態で捕集するための前述した第1捕集ユニット３７１を含むことができる。
【０１３５】
第1捕集ユニット３７１は、内部に上下に区画された複数の空間を形成することができ、ソースガスと副生成物は最上側の空間→中間の空間→最下側の空間の順に通過することができる。そして、第1捕集ユニット３７１に流入したソースガスと副生成物は粉末形態で、第1捕集ユニット３７１で捕集することができ、第1捕集ユニット３７１で捕集されないソースガスと副生成物は、第2排気ライン３６３を介して第2捕集ユニット３７５に流入することができる。
【０１３６】
ソースガスと副生成物を第1捕集ユニット３７１で粉末形態で捕集するために、第1捕集ユニット３７１の最上側空間の部位には、プラズマ発生器３７３を設置することができ、プラズマ発生器３７３は、流入する酸素（O2）をプラズマに生成することができる。それによって、チャンバー３１０から排出されたソースガスと副生成物が酸素プラズマと反応して粉末形態で捕集することができる。
【０１３７】
本発明の第2実施例に係る基板処理装置は、第1捕集ユニット３７１で捕集されずに排出されるソースガスと副生成物が第2捕集ユニット３７５に流入する。従って、第2捕集ユニット３７５は、第1捕集ユニット３７１で捕集されないソースガスと副生成物及び第2領域３１０b側から排出される反応ガスと副生成物を一緒に処理することができる。
【０１３８】
そして、第2捕集ユニット３７５は、第1捕集ユニット３７１で捕集されないソースガスと副生成物及び第2領域３１０b側から排出される反応ガスと副生成物を粉末形態で捕集することができ、第2捕集ユニット３７５のソースガスと反応ガスと副生成物を粉末形態で捕集するために、第2噴射部３４３に供給されるO3を分岐して第2捕集ユニット３７５に供給することができる。
【０１３９】
詳細に説明すると、反応ガスであるO3を第2噴射部３４３に供給するための反応ガス供給ライン３４４を設置することができ、反応ガス供給ライン３４４の一側には、O3を第2捕集ユニット３７５に供給するための反応ガス分岐ライン３４４aを分岐形成することができる。それにより、第2捕集ユニット３７５は、第1捕集ユニット３７１で捕集されないソースガスと副生成物及び第2領域３１０b側から排出される反応ガスと副生成物がO3と反応して粉末形態で捕集することができる。
【０１４０】
分岐ライン３４４aは、図11に実線で示すように、第1排気ライン３６１の他端部と排気ポンプ３６５との間の第2排気ライン３６３の部位と連通することができ、図11に点線で示すように、第1排気ライン３６１の他端部とチャンバー３１０との間の第2排気ライン３６３の部位と連通することができる。
【０１４１】
第1捕集ユニット３７１及び第2捕集ユニット３７５で捕集した粉末を波数（Wavenumbers）による吸収率（Absorptance）を分析した結果、プラズマ発生器３７３から酸素プラズマを発生し、第1捕集ユニット３７１に供給した場合には、ソースガスであるジルコニウムに結合しているアミンが検出されなかったが、酸素プラズマを第1捕集ユニット３７１に供給していない場合には、アミンが検出された。つまり、酸素プラズマを利用して、第1捕集ユニット３７１に流入したガスを処理した場合には、ジルコニウムに結合しているアミンが分解されたことが分かる。
【０１４２】
チャンバー３１０から排出されるアミンが結合したソースガスと副生成物は、第1捕集ユニット３７１及び第2捕集ユニット３７５で2回にわたって捕集され、チャンバー３１０から排出される反応ガスと副生成物は第2捕集ユニット３７５で捕集されるので、チャンバー３１０から排出されるソースガスと反応ガスおよび副生成物はほとんど捕集される。従って、第2捕集ユニット３７５から排出されるガスは、大部分がパージガスであり、一部の副生成物が含まれていることがあり得る。
【０１４３】
以下では、本発明に係る排気ガス処理方法の実施例について説明する。
【０１４４】
図13は、本発明に係る排気ガス処理方法を示したフローチャートである。
【０１４５】
本発明に係る排気ガス処理方法は、上述した本発明に係る基板処理装置によって実行することができる。以下では、図10〜図13を参照して、本発明に係る排気ガス処理方法を、上述した本発明の第2実施例に係る基板処理装置によって実行する場合を基準にして説明する。
【０１４６】
まず、基板支持部３２０に基板（S）を搭載し、基板支持部３２０を回転させながら、第3噴射部３４５を介してパージガスを噴射する。そして、パージガスによってチャンバー３１０の第1領域３１０aと第2領域３１０bが空間的に区画される。
【０１４７】
その後、チャンバー３１０の第1領域３１０aにソースガスであるジルコニウム（Zr）を噴射して、チャンバー３１０の第2領域３１０bに反応ガスであるO3を噴射しながら基板（S）に高誘電膜などの薄膜を蒸着する。そして、チャンバー３１０の第1領域３１０aに噴射したソースガスの一部は、基板（S）に蒸着し、残りは基板（S）に蒸着しない。そして、チャンバー３１０の第2領域３１０bに噴射された反応ガスの一部は、ソースガスと反応して、残りはソースガスと反応しない。
【０１４８】
これにより、チャンバー３１０の第1領域３１０aには、基板（S）に蒸着していないソースガスと蒸着工程時に発生する副生成物が存在し、チャンバー３１０の第2領域３１０bには、ソースガスと反応していない反応ガスと蒸着工程時に発生する副生成物が存在する。
【０１４９】
そして、図13に示すように、工程（S110）では、排気ポンプ３６５を駆動して、チャンバー３１０の第1領域３１０aに噴射したが基板（S）に蒸着していないソースガスと蒸着工程時に発生する副生成物を第1排気ライン３６１で抽出して排出させることができ、チャンバー３１０の第2領域３１０bに噴射したがソースガスと反応しない反応ガスと蒸着工程中に発生する副生成物を第2排気ライン３６３で抽出して排出させることができる。
【０１５０】
第1排気ライン３６１に流入したソースガスと副生成物及び第2排気ライン３６３に流入した反応ガスと副生成物が排気ポンプ３６５にそのまま流入して排出されると、ソースガスなどが排気ポンプ３６５の内面に蒸着して排気ポンプ３６５が破損することが起こり得る。
【０１５１】
これを防止するために、工程（S120）は、第1排気ライン３６１と連通して設置された第1捕集ユニット３７１のソースガスと副生成物を処理することができる。第1捕集ユニット３７１は、酸素（O2）プラズマを利用して、ソースガスと副生成物を処理することができる。そして、第1捕集ユニット３７１に流入するソースガスと副生成物は、酸素プラズマによって粉末形態で捕集することができる。
【０１５２】
第1捕集ユニット３７１に流入したソースガスと副生成物のほとんどは、第1捕集ユニット３７１に捕集されるが、一部は第1捕集ユニット３７１で捕集されないことがある。
【０１５３】
その後、工程（S130）は、第1捕集ユニット３７１で捕集されないソースガスと副生成物とチャンバー３１０の第2領域３１０bから排出される反応ガスと副生成物を第2捕集ユニット３７５で捕集することができ、第2捕集ユニット３７５は、反応ガスであるO3を利用して流入するソースガスと反応ガスと副生成物を捕集することができる。
【０１５４】
そして、第2捕集ユニット３７５に流入するソースガスと反応ガスと副生成物はO3によって粉末形態で捕集することができる。
【０１５５】
さらに、工程（S140）では、第2捕集ユニット３７５で捕集されずに排出されるガスを排気ポンプ３６５の内部に通過させて排出することができる。ここで、排気ポンプ３６５から排出されるガスは、大部分がパージガスであり得る。
【０１５６】
本発明の第2実施例に係る基板処理装置及び排ガス処理方法は、チャンバー３１０から排出されるソースガスと副生成物をプラズマで処理して、第1捕集ユニット３７１で粉末形態で捕集する。そして、第1捕集ユニット３７１で捕集されずに排出されるソースガスと副生成物とチャンバー３１０から排出される反応ガスと副生成物を一緒に第2捕集ユニット３７５で粉末形態で捕集する。それにより、ソースガスが排気ポンプ３６５に蒸着することが防止されるので、排気ポンプ３６５が損傷することを防止できる。
【０１５７】
そして、ソースガスが排気ポンプ３６５に蒸着しないので、排気ポンプ３６５から発生する熱によるソースガスの爆発の危険性が完全に除去される。
【０１５８】
本発明の第2実施例に係る基板処理装置は、チャンバー３１０の内部に噴射されるソースガスと反応ガスの噴射領域が異なるか、またはソースガスと反応ガスを時間差を置いて噴射することができる。そして、第2捕集ユニット３７５は、第1捕集ユニット３７１を通過しながら、プラズマ活性化された排気ガスの混合ガスを捕集することができ、第2捕集ユニット３７５は、非プラズマ方式でガスを捕集することができる。
【０１５９】
本発明が属する技術分野の当業者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形で実施され得ることを理解できるだろう。従って、以上で記述した実施例は、すべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解されなければならない。本発明の範囲は、前記の詳細な説明ではなく、後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲そしてその等価概念から導出されるすべての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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