(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が処理される内部空間を形成し、噴射部及び排気口をそれぞれ有する複数の積層体が積層されて組み立てられるチューブ組立体と、
前記内部空間において複数枚の基板を多段に支持する基板ホルダと、
工程ガスを供給するように前記複数の積層体のうちのいずれか一つの噴射部と連結される供給ラインと、
工程ガスを排気するように複数の排気口のうちのいずれか一つと連結される排気ラインと、
を備え、
前記積層体は、
面積を有するプレートと、
前記基板ホルダが移動可能なように前記プレートの中心部に形成される中空部と、
前記プレートの周縁に沿って前記プレートの相対向する第１の面及び第２の面のうちの少なくともいずれか一方の面から突設される突出部と、
を備え、
前記噴射部は、内部に工程ガスが供給される拡散空間が形成される胴体を有し、
前記胴体の前記排気口に向き合う一方の側から工程ガスが噴射され、
前記胴体は、前記突出部の内側に抜き外し自在に嵌入し、前記プレートに載置される、基板処理装置。
【請求項２】
前記突出部は、
前記工程ガスの流れをプレートの一方の側から他方の側へと導くように前記工程ガスの噴射方向と交差する方向に前記プレートの両側に互いに離間して形成される一対の第１の突出部材と、
前記第１の突出部材と連結され、前記工程ガスの噴射方向に互いに離間して形成される一対の第２の突出部材と、
を備える請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記胴体の一方の側の少なくとも一部が開放され、
前記噴射部は、工程ガスの流れを調節するように前記胴体に形成されるガイド部材を更に備える請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記ガイド部材は複数配備され、前記工程ガスの噴射方向と交差する方向に互いに離間して配置される請求項３に記載の基板処理装置。  
【請求項５】
前記プレート及び前記胴体にそれぞれ供給孔が形成され、  
複数枚のプレート及び胴体の供給孔が一列に整列されて工程ガスが移動する経路を形成する請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記基板ホルダに各基板が処理される処理空間を仕切る複数枚のアイソレーションプレートが配備され、
前記噴射部は、前記アイソレーションプレートの間に工程ガスを噴射する請求項１又は請求項２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、基板処理装置に係り、更に詳しくは、構造が単純であり、工程ガスの層流を誘導して基板の上部面に均一に工程ガスを供給することのできる基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、基板処理装置としては、１枚の基板に対して基板処理工程が行える枚葉式（Ｓｉｎｇｌｅ Ｗａｆｅｒ Ｔｙｐｅ）の基板処理装置と、複数枚の基板に対して基板処理工程が一括して行えるバッチ式（Ｂａｔｃｈ Ｔｙｐｅ）の基板処理装置と、が挙げられる。枚葉式の基板処理装置は、設備の構成が簡単であるというメリットがあるとはいえ、生産性に劣るため、量産可能なバッチ式の基板処理装置が広く用いられている。
【０００３】
バッチ式の基板処理装置は、水平状態で多段に積層された基板を収納して処理する処理室と、処理室内に工程ガスを供給する工程ガス供給ノズルと、処理室内を排気する排気ラインと、を備える。この種のバッチ式の基板処理装置を用いた基板処理工程は、次のようにして行われる。まず、複数枚の基板を処理室内に搬入する。次いで、排気ラインを介して処理室内を排気しながら工程ガス供給ノズルを介して処理室内に工程ガスを供給する。次いで、工程ガス供給ノズルから噴射された工程ガスが各基板の間を通過しながら排気口を介して排気ラインに流入し、基板の上には薄膜が成膜される。
【０００４】
このとき、基板の上部面に均一な厚さの薄膜を成膜するためには、各基板が処理される空間を仕切って工程ガスの層流を誘導することが重要である。しかしながら、従来の基板処理装置の場合、基板が処理される空間を仕切ることが困難であるが故に、工程ガスの層流が有効に誘導できないことがある。この理由から、基板の上部面に均一な量の工程ガスが供給できず、その結果、薄膜の品質が低下する虞がある。
【０００５】
また、工程ガスのうち基板の周縁及び下部面に供給される工程ガスの量が多いが故に、基板の上部面に供給されて実際に基板処理工程に与る工程ガスの量が少ないことがある。これは、工程ガスの無駄使いや基板処理工程の効率の低下につながる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】大韓民国特許登録第１０１４６３５９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、工程ガスの層流を誘導することのできる基板処理装置を提供する。
【０００８】
本発明は、単純な構造を有する基板処理装置を提供する。
【０００９】
本発明は、基板処理工程の効率を向上させることの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】
【００１０】
本発明は、基板が処理される内部空間を形成し、噴射部及び排気口をそれぞれ有する複数の積層体が積層されて組み立てられるチューブ組立体と、前記内部空間において複数枚の基板を多段に支持する基板ホルダと、工程ガスを供給するように前記複数の積層体のうちのいずれか一つの噴射部と連結される供給ラインと、工程ガスを排気するように複数の排気口のうちのいずれか一つと連結される排気ラインと、を備える。
【００１１】
前記積層体は、面積を有するプレートと、前記基板ホルダが移動可能なように前記プレートの中心部に形成される中空部と、前記プレートの周縁に沿って前記プレートの相対向する第１の面及び第２の面のうちの少なくともいずれか一方の面から突設される突出部と、を備える。
【００１２】
前記突出部は、前記工程ガスの流れをプレートの一方の側から他方の側へと導くように前記工程ガスの噴射方向と交差する方向に前記プレートの両側に互いに離間して形成される一対の第１の突出部材と、前記第１の突出部材と連結され、前記工程ガスの噴射方向に互いに離間して形成される一対の第２の突出部材と、を備える。
【００１３】
前記噴射部は、内部に工程ガスが供給される拡散空間が形成される胴体を有し、前記胴体の前記排気口に向き合う一方の側から工程ガスが噴射される。
【００１４】
前記胴体は、前記突出部の内側に抜き外し自在に嵌入し、前記プレートに載置される。
【００１５】
前記胴体の一方の側の少なくとも一部が開放され、前記噴射部は、工程ガスの流れを調節するように前記胴体に形成されるガイド部材を更に備える。
【００１６】
前記ガイド部材は複数配備され、前記工程ガスの噴射方向と交差する方向に互いに離間して配置される。
【００１７】
前記プレート及び前記胴体にそれぞれ供給孔が形成され、複数枚のプレート及び胴体の供給孔が一列に整列されて工程ガスが移動する経路を形成する。
【００１８】
前記胴体は前記突出部に一体形に配設され、前記噴射部は、前記胴体の一方の側に形成される主噴射孔と、前記胴体の一方の側に前記噴射孔から離間して形成される補助噴射孔と、を更に備える。
【００１９】
前記基板ホルダに各基板が処理される処理空間を仕切る複数枚のアイソレーションプレートが配備され、前記噴射部は、前記アイソレーションプレートの間に工程ガスを噴射する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の実施形態によれば、複数の積層体が積層されながら工程ガスが一方向に移動可能な経路を形成することができる。このため、工程ガスが分散される空間を狭めて工程ガスが基板に向かって集中的に供給可能である。したがって、基板に供給されて実際に基板処理工程に与る工程ガスの量が増えて、工程ガスの無駄使いを減らし、基板処理工程の効率を向上させることができる。
【００２１】
また、チューブ組立体の積層体に工程ガスを噴射する噴射部及び工程ガスを排気する排気口が形成されて、別途の噴射ノズル及び排気ダクトを備えなくてもよい。このため、設備の構造が単純化して設備のメンテナンスが容易になる。
【００２２】
更に、基板に供給される工程ガスの層流を誘導することができる。この理由から、工程ガスが基板の上部面と平行に供給されながら基板の上部面の全体に亘って均一に供給可能である。したがって、基板の上部面に均一な厚さの薄膜が成膜され、薄膜の品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態による基板処理装置の構造を示す図である。
【図２】本発明の実施形態によるチューブ組立体を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態による積層体の構造を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態による噴射部の構造を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態による噴射部の構造を示す図である。
【図６】本発明の実施形態によるチューブ組立体内の工程ガスの流れを示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態によるチューブ組立体を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態について詳細に説明する。しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に何ら限定されるものではなく、異なる様々な形態として実現され、単にこれらの実施形態は本発明の開示を完全たるものにし、通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものである。一方、本発明の実施形態を説明するために図面は誇張されているおり、図中、同じ符号は同じ構成要素を示す。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態による基板処理装置の構造を示す図であり、図２は、本発明の実施形態によるチューブ組立体を示す斜視図であり、図３は、本発明の実施形態による積層体の構造を示す斜視図である。また、図４は、本発明の実施形態による噴射部の構造を示す図であり、図５は、本発明の他の実施形態による噴射部の構造を示す図であり、図６は、本発明の実施形態によるチューブ組立体内の工程ガスの流れを示す図である。なお、図７は、本発明の他の実施形態によるチューブ組立体を示す斜視図である。
【００２６】
図１から図３を参照すると、本発明の実施形態による基板処理装置１０００は、基板Ｓが処理される内部空間を形成し、噴射部１１４及び排気口１１５をそれぞれ有する複数の積層体１１０が積層されて組み立てられるチューブ組立体１００と、前記内部空間において複数枚の基板Ｓを多段に支持する基板ホルダ７１と、工程ガスを供給するように前記複数の積層体１１０のうちのいずれか一つの噴射部１１４と連結される供給ライン４０と、工程ガスを排気するように複数の排気口１１５のうちのいずれか一つと連結される排気ライン５０と、を備える。なお、基板処理装置１０００は、チャンバユニット３０と、外部チューブ２０と、前記基板ホルダ７１を有する支持ユニット７０と、駆動ユニット８０及び加熱ユニット６０を更に備えていてもよい。
【００２７】
チャンバユニット３０は、四角筒状又は円筒状に形成されてもよい。チャンバユニット３０は、上チャンバ３１及び下チャンバ３２を有していてもよく、上チャンバ３１の下部及び下チャンバ３２の上部は互いに連結される。
【００２８】
下チャンバ３２の側面には基板Ｓを搬送する搬送チャンバ２００と連通される出入り口が配備される。このため、基板Ｓが搬送チャンバ２００から出入り口を介して下チャンバ３２の内部に搬入可能である。下チャンバ３２の出入り口と対応する搬送チャンバ２００の一方の側には流入口２２０が形成され、流入口２２０と出入り口との間にはゲート弁２３０が配備される。このため、搬送チャンバ２００の内部空間及び下チャンバ３２の内部空間はゲート弁２３０により隔離可能である。なお、流入口２２０及び出入り口はゲート弁２３０により開閉される。
【００２９】
また、下チャンバ３２内に積載された基板Ｓは上側に移動して上チャンバ３１内において処理されてもよい。したがって、下チャンバ３２の内部は基板Ｓが積載される積載空間を形成することができ、上チャンバ３１の内部は基板Ｓの工程空間を形成することができる。しかしながら、チャンバユニット３０の構造及び形状は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。 
【００３０】
外部チューブ２０は、円筒状に形成されてもよく、上部が開放された下チャンバ３２の上側又は上チャンバ３１の内部に配置されてもよい。外部チューブ２０の内部には、チューブ組立体１００が収容可能であり、空間が形成され、下部が開放される。このとき、外部チューブ２０の内壁及びチューブ組立体１００の外壁は離間して外部チューブ２０とチューブ組立体１００との間に空間が形成されてもよい。しかしながら、外部チューブ２０の構造及び形状は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００３１】
支持ユニット７０は、基板ホルダ７１と、チューブ組立体１００の内部が密閉可能な遮断プレート７２と、シャフト７３と、前記複数枚の基板Ｓがそれぞれ処理される処理空間を仕切るように前記基板Ｓが積載される方向に沿って前記基板Ｓの間にそれぞれ配置される複数枚のアイソレーションプレートと、を備えていてもよい。
【００３２】
基板ホルダ７１は、複数枚の基板Ｓが上下方向に積載されるように形成される。基板ホルダ７１は、上下方向に延設可能な複数の支持バー及び前記支持バーと連結されて支持バーを支持する上部プレートを備えていてもよく、支持バーには、基板Ｓを手軽に支持するための支持ティップが基板Ｓの中心に向かって突設されてもよい。
【００３３】
上部プレートは円板状に形成され、基板Ｓの直径よりも大きな直径を有してもよい。支持バーは三つ配備されて上部プレートの周縁に沿って互いに離間して上部プレートの外縁部の下部に連結されてもよい。支持ティップは複数配備されて支持バーの延長方向に沿って一列に離間して配置されてもよい。このため、基板ホルダ７１は、上下方向に基板Ｓが積載される複数の層を形成し、一つの層（又は、処理空間）に一枚の基板Ｓが積載可能である。しかしながら、基板ホルダ７１の構造及び形状は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００３４】
遮断プレート７２は円板状に形成されてもよく、基板ホルダ７１の直径よりも大きな直径を有してもよい。遮断プレート７２は、基板ホルダ７１の下部に連結される。したがって、基板ホルダ７１が下チャンバ３２からチューブ組立体１００内に移動する場合、遮断プレート７２もまた、基板ホルダ７１とともに上側に移動してチューブ組立体１００の開放された下部を閉鎖する。また、遮断プレート７２と外部チューブ２０との間又は遮断プレート７２とチューブ組立体１００との間には、Ｏリング状の封止部材７２ａが配備されてもよい。このため、基板Ｓに対する処理工程が行われる場合、チューブ組立体１００の内部が下チャンバ３２から密閉されてもよく、チューブ組立体１００内の工程ガスが下チャンバ３２に流入したり、下チャンバ３２内の異物がチューブ組立体１００内に流入したりすることを防ぐことができる。しかしながら、遮断プレート７２の構造及び形状は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００３５】
シャフト７３は、上下方向に延びるバー（Ｂａｒ）状に形成されてもよい。シャフト７３の上端は遮断プレート７２に連結され、下端は駆動ユニット８０と連結されてもよい。したがって、基板ホルダ７１は、シャフト７３の上下方向の中心軸を基準として駆動ユニット８０により回転することができ、シャフト７３に沿って駆動ユニット８０により上下に移動することができる。
【００３６】
アイソレーションプレートは円板状に形成されてもよく、複数配備されて支持ティップの下側にそれぞれ配置されてもよい。すなわち、アイソレーションプレートは支持バーに嵌め込まれて支持ティップの間に離間して配置されてもよい。このため、アイソレーションプレートは、各基板Ｓが処理される空間を仕切ることができる。したがって、基板ホルダ７１の各層に処理空間がそれぞれ別々に形成可能である。
【００３７】
駆動ユニット８０は、支持ユニット７０を上下に移動させる上下駆動器８１及び支持ユニット７０を回転させる回転駆動器８２を備えていてもよい。
【００３８】
上下駆動器８１は、シリンダであってもよく、支持ユニット７０の下部、すなわち、シャフト７３と連結されて支持ユニット７０を上下に移動させる役割を果たす。このため、基板Ｓを積載した支持ユニット７０がチューブ組立体１００と下チャンバ３２との間を上下に移動することができる。すなわち、上下駆動器８１が支持ユニット７０を下側に移動させれば、下チャンバ３２の出入り口を介して基板Ｓが支持ユニット７０に載置され、全ての基板Ｓが支持ユニット７０に載置されれば、上下駆動器が支持ユニット７０を上側のチューブ組立体１００内に移動させて基板Ｓに対する処理工程を行うことができる。
【００３９】
回転駆動器８２は、モータであってもよく、支持ユニット７０の下部、すなわち、シャフト７３と連結されて支持ユニット７０を回転させる役割を果たす。回転駆動器８２を用いて支持ユニット７０を回転させれば、支持ユニット７０に積載された基板Ｓを通過して移動する工程ガスがミックスされながら基板Ｓの上部に均一に分布可能である。このため、基板Ｓに蒸着される膜の品質が向上する。しかしながら、駆動ユニット８０が支持ユニット７０を上下に移動させたり回転させたりする方法は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００４０】
加熱ユニット６０は、外部チューブ２０の外側に配置されるヒータであってもよい。例えば、加熱ユニット６０は、上チャンバ３１の内壁に挿設されて外部チューブ２０の側面及び上部を取り囲むように配置されてもよい。このため、加熱ユニット６０が熱エネルギーを発生させれば、熱エネルギーが外部チューブ２０を通ってチューブ組立体１００の内部の温度を上昇させることができる。したがって、加熱ユニット６０を制御して、チューブ組立体１００の内部の温度が、基板Ｓが処理され易い温度となるように調節することができる。しかしながら、加熱ユニット６０が設けられる位置は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００４１】
供給ライン４０は、チューブ組立体１００に工程ガスを供給する役割を果たす。供給ライン４０はパイプ状に形成されて、一方の端がチューブ組立体１００に連結され、他方の端が工程ガス供給源（図示せず）に連結されてもよい。例えば、供給ライン４０は複数の積層体１１０のうちの最下側の積層体１１０と連結されてもよく、最下側の積層体１１０に工程ガスを供給して最上側の積層体１１０まで工程ガスを供給してもよい。すなわち、複数の積層体１１０に配備される噴射部１１４が互いに連通されて最下側の噴射部に工程ガスを供給すれば、全ての噴射部に工程ガスが供給されてもよい。
【００４２】
このため、工程ガス供給源から供給される工程ガスが供給ライン４０を介してチューブ組立体１００に供給可能である。したがって、別途の噴射ノズルを備えないので、設備の構造が単純化する。なお、工程ガス供給源は複数配備されて、原料ガス、エッチングガス、ドーパントガス及びキャリアガスをそれぞれ別々に貯留してもよく、基板Ｓ上の薄膜の厚さを制御するために様々な割合にてガスが混合されて供給ライン４０に供給されてもよい。
【００４３】
また、供給ライン４０には、一つ又は複数の制御弁が配備されてチューブ組立体１００に供給される工程ガスの量を制御してもよい。しかしながら、供給ライン４０の構造及び形状は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００４４】
排気ライン５０はパイプ状に形成されて、一方の端がチューブ組立体１００に連結されてもよく、他方の端が吸込み器（図示せず）に連結されてもよい。例えば、排気ライン５０は複数の積層体１１０のうちの最下側の積層体１１０と連結されてもよく、最下側の積層体１１０に吸込み力を与えて最上側の積層体１１０まで工程ガスを供給してもよい。すなわち、複数の積層体１１０に形成される排気口１１５が互いに連通されて最下側の排気口に吸込み力を与えれば、全ての排気口に吸込み力が与えられる。
【００４５】
このため、吸込み器から与えられる吸込み力によりチューブ組立体１００の内部のガスが排気口１１５に吸い込まれ、排気ライン５０に沿ってチューブ組立体１００の外部に排出可能である。したがって、ガスを排気する別途のダクトを備えなくてもよいので、設備が簡素化され、しかも、メンテナンスが容易になる。しかしながら、排気ライン５０の構造及び形状は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００４６】
チューブ組立体１００の内部には基板Ｓが収容可能な空間が形成され、下部が開放される。このため、チューブ組立体１００の内部が下チャンバ３２の内部と連通可能であり、基板Ｓがチューブ組立体１００と下チャンバ３２との間を移動することができる。したがって、基板ホルダ７１が下チャンバ３２内に位置すれば、基板Ｓを積載し、基板ホルダ７１をチューブ組立体１００の内部に移動させて基板Ｓに対する処理工程を行うことができる。
【００４７】
このとき、本発明の実施形態による基板処理装置１００は、基板Ｓの上にエピタキシャル層を形成するエピタキシャル装置であってもよい。基板Ｓに選択的なエピタキシャル成長（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｅｐｉｔａｘｉａｌ Ｇｒｏｗｔｈ：ＳＥＧ）工程を行う場合、全ての処理空間に工程ガスが供給される。工程ガスは、原料ガス、エッチングガス、ドーパントガス及びキャリアガスのうちの少なくとも一種を含んでいてもよく、基板Ｓ上の薄膜の厚さを制御するために様々な割合でガスが混合されて供給されてもよい。
【００４８】
これらのガスは分子量が異なるため、割合に応じて工程ガスの流動が異なってくることがある。したがって、選択的なエピタキシャル成長においては、工程ガスの流れ又はフローが基板Ｓ上の薄膜の厚さ及び組成を決定する重要な要因となる場合がある。
【００４９】
例えば、積層体１１０の噴射部１１４から供給される工程ガスが基板Ｓを通って排気口１１５に吸い込まれながら層流（又は、ラミナーフロー）が発生することがある。すなわち、工程ガスが基板Ｓの側面に供給された工程ガスが基板Ｓの側面と接触した後、基板Ｓの上部面及び下部面に沿って移動することがある。したがって、工程ガスが基板Ｓと平行に流れるので、基板Ｓの上部面に均一に供給可能である。このため、本発明の実施形態によるチューブ組立体１００を備えて、基板Ｓの上部面に工程ガスが均一に供給されるように層流を誘導することができる。
【００５０】
図２及び図３を参照すると、本発明のチューブ組立体１００は、複数の積層体１１０が上下方向に積層されて形成されてもよい。また、チューブ組立体１００は、前記複数の積層体１１０のうちの最上側の胴体の上部を覆うカバー１２０及び前記複数のチューブ組立体１００を固定する固定バー１３０を備えていてもよい。チューブ組立体１００は、下チャンバ３２の上側に載置されて固定され、上チャンバ３１の内部に配置されてもよい。更に詳しくは、上チャンバ３１の内部に配置される外部チューブ２０の内部にチューブ組立体１００が位置してもよい。
【００５１】
積層体１１０は、面積を有するプレート１１１と、前記基板ホルダ７１が移動可能なように前記プレート１１１の中心部に形成される中空部１１３と、プレート１１１の周縁に沿って前記プレート１１１の相対向する第１の面及び第２の面のうちの少なくともどちらか一方の面から突設される突出部１１２と、工程ガスを噴射する噴射部１１４及び工程ガスを排気する排気口１１５を備えていてもよい。
【００５２】
プレート１１１は、所定の面積を有する円板状に形成されてもよい。複数枚のプレート１１１は、上下方向に互いに離間している。したがって、プレート１１１の間に空間が形成される。しかしながら、プレート１１１の形状は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００５３】
中空部１１３は、プレート１１１の中心部に形成され、基板ホルダ７１の平面の形状に対応して円形状に形成されてもよい。また、中空部１１３は、基板ホルダ７１の直径よりも大きく形成されてもよい。このため、基板ホルダ７１が中空部１１３を介してチューブ組立体１００の内部において上下に移動することができる。しかしながら、中空部１１３の形状は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００５４】
このとき、プレート１１１は、支持ユニット７０のアイソレーションプレートと水平方向に同一線上に位置してもよい。すなわち、基板ホルダ７１がチューブ組立体１００の内部に位置している状態では、プレート１１１及びアイソレーションプレートが同一線上に位置してもよい。したがって、プレート１１１及びアイソレーションプレートにより各基板Ｓが処理される処理空間及び工程ガスが移動する移動経路が効率よく仕切られる。このため、各基板Ｓの処理空間に工程ガスが噴射されれば、工程ガスが分散できず、処理空間内において基板Ｓに集中的に供給可能である。
【００５５】
突出部１１２は、プレート１１１の周縁において相対向する第１の面及び第２の面のうちの少なくとも一方の面から突設されてもよい。例えば、突出部１１２は、プレート１１１の上部面及び下部面から上側又は下側に突設されてもよい。このため、突出部１１２がプレート１１１を取り囲むように形成されるので、突出部１１２が積層されれば、基板Ｓが処理される処理空間が密閉可能である。すなわち、突出部１１２により突出部１１２の内側に供給された工程ガスが外部に分散されることを抑制又は防止することができる。
【００５６】
また、積層体１１０を上下方向に積層させれば、突出部１１２が互いに接触して積層されてもよい。したがって、突出部１１２によりプレート１１１が互いに離間可能であり、突出部１１２はプレート１１１を支持することができる。
【００５７】
このような突出部１１２は、前記工程ガスの流れをプレート１１１の一方の側から他方の側へと、すなわち、一方向に導くように工程ガスの噴射方向と交差する方向にプレート１１１の両側に互いに離間して形成される一対の第１の突出部材１１２ａ及び第１の突出部材１１２ａと連結され、工程ガスの噴射方向にプレート１１１の両側に互いに離間して形成される一対の突出部材１１２ｂを備えていてもよい。
【００５８】
第１の突出部材１１２ａは一対配備されてプレート１１１の両側に互いに離間してそれぞれ配備されてもよい。例えば、工程ガスがプレート１１１の前方から後方に移動する場合、第１の突出部材１１２ａは、プレート１１１の左右に配備されてもよい。すなわち、第１の突出部材１１２ａは、工程ガスの噴射方向と交差する方向に配置されて、工程ガスの噴射方向と平行な方向にプレート１１１の左右にそれぞれ壁を形成してもよい。
【００５９】
したがって、第１の突出部材１１２ａは、工程ガスが左右に分散されることなく、プレート１１１の前方から後方、すなわち、一方向に移動するように導くことができる。したがって、第１の突出部材１１２ａが工程ガスの流れを、プレート１１１の中心部に位置する基板Ｓの上部面と平行になるように導いて、基板Ｓの上部面に工程ガスを収集させることができる。すなわち、工程ガスの層流を誘導することができる。このため、基板Ｓの処理工程に与る工程ガスの量が増えて基板Ｓの処理工程の効率が高くなる。
【００６０】
第２の突出部材１１２ｂは、プレート１１１の前方及び後方に形成されて第１の突出部１１２と連結されてもよい。すなわち、第２の突出部材１１２ｂは、第１の突出部材１１２ａと連結されてプレート１１１の周縁の全体を取り囲んでもよい。したがって、突出部１１２の内側に工程ガスが供給される空間を形成するので、工程ガスが外部に流出されることを防ぐことができる。しかしながら、突出部１１２の構造及び形状は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００６１】
このように、突出部１１２は、プレート１１１を支持し且つ離隔させることに加えて、基板Ｓに供給される工程ガスの流れを制御することができる。すなわち、第１の突出部材１１２ａが形成する壁が工程ガスの噴射方向と平行に形成されるので、工程ガスが左右に分散されることなく、第１の突出部材１１２ａが形成する移動経路に沿って一方向に移動することができる。したがって、第１の突出部材１１２ａが形成する移動経路の上に配置された基板Ｓを通過する工程ガスの量が増えて実際に基板Ｓの処理工程に与る工程ガスの量が増える。
【００６２】
また、突出部１１２及びプレート１１１が形成する空間が工程ガスの流れを基板Ｓの上部面と平行に導いてもよい。したがって、工程ガスが突出部１１２及びプレート１１１が形成する移動経路に沿って移動すれば自然に層流が誘導され、基板Ｓの上部面の全体に亘って均一な量の工程ガスが供給可能である。このため、均一な厚さの薄膜が成膜可能である。
【００６３】
一方、突出部１１２は、特に、第１の突出部材１１２ａの内部には工程ガスが供給される空間が形成されてもよく、突出部１１２、特に、第１の突出部材１１２ａの内側壁には複数の噴射口（図示せず）が配備されてもよい。このため、プレート１１１の前方に配備される噴射部１１４に加えて、プレート１１１の左右に形成される第１の突出部材１１２ａからも工程ガスを噴射することができる。
【００６４】
すなわち、基板Ｓに噴射された工程ガスは、基板Ｓの上部面に加えて、基板Ｓの周縁及び基板Ｓの下部面に沿って移動することができる。したがって、基板Ｓの上部面に供給された一部の工程ガスのみが基板Ｓの処理工程に実際に与り、他のガスは基板Ｓの処理工程に実際に与らないことができる。
【００６５】
このため、噴射部１１４を介して基板Ｓの前方に工程ガスを噴射しながら、突出部１１２に形成された噴射口を介して基板Ｓの両側からも工程ガスを噴射することができる。したがって、噴射口から噴射された工程ガスが噴射部１１４から噴射された工程ガスの流れを基板Ｓの中心部に導いて、基板Ｓの処理工程に与る工程ガスの量が増える。
【００６６】
噴射部１１４は、プレート１１１が配備される数に見合う分だけ複数配備されてアイソレーションプレートの間に工程ガスを噴射してもよい。すなわち、プレート１１１及びアイソレーションプレートが形成する基板Ｓの各処理空間に工程ガスを噴射してもよい。噴射部１１４は、内部に工程ガスが供給される拡散空間が形成される胴体１１４ａを有し、胴体１１４ａの排気口１１５に向き合う一方の側から工程ガスを噴射してもよい。例えば、胴体１１４ａの一方の側が開放されてもよい。また、噴射部１１４は、工程ガスの流れを調節するように前記胴体に形成されるガイド部材１１４ｂを備えていてもよい。
【００６７】
胴体１１４ａは、プレート１１１の前方に嵌め込まれるように突出部１１２と中空部１１３との間のプレート１１１の形状に対応して形成されてもよい。例えば、胴体１１４ａは、突出部１１２の内側に抜き外し自在に嵌合され、プレート１１１の上に載置されてもよい。突出部１１２とプレート１１１との間に段差が形成されるため、胴体１１１ａをプレート１１１の上部面に載置すれば、胴体１１４ａの側面の３面が突出部１１２と接触しながら突出部１１２に嵌着されてもよい。このため、胴体１１４ａをプレート１１１及び突出部１１２から抜き外したり、胴体１１４ａをプレート１１１及び突出部１１２にはめ込んだりすることができ、胴体１１４ａを交替したり修理したりすることが容易になる。
【００６８】
また、胴体１１４ａは、内部に工程ガスが供給される拡散空間を形成し、プレート１１１の後方に形成される排気口１１５に向き合う部分が開放されてもよい。このため、胴体１１４ａの拡散空間に供給された工程ガスが開放された部分を介して噴射されて排気口１１５に向かって移動することができる。
【００６９】
このとき、胴体１１４ａ及びプレート１１１には、工程ガスが移動する一つ又は複数の供給孔１１４ｃが形成されてもよい。したがって、複数の積層体１１０を上下方向に積層すれば、胴体１１４ａ及びプレート１１１が一列に整列されて胴体１１１４ａ及びプレート１１１に配備される供給孔１１４ｃが上下方向に一列に配置されながら工程ガスの一つ又は複数の移動経路を形成することができる。このため、拡散空間に供給された工程ガスの一部は基板Ｓに噴射され、一部は上側の供給孔に流入して上側に配置された胴体の拡散空間に供給可能である。
【００７０】
更に、供給ライン４０は、複数の積層体１１０のうちの最下側のプレートに形成された供給孔と連通又は連結されてもよい。このため、供給ライン４０に工程ガスを供給すれば、供給孔１１４ｃを介して最下側から最上側の噴射部１１４に工程ガスが供給可能であり、噴射部１１４が各基板Ｓの処理空間に工程ガスを噴射することができる。しかしながら、胴体１１４ａの構造及び形状は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００７１】
更にまた、工程ガスは、原料ガス、エッチングガス、ドーパントガス及びキャリアガスのうちの少なくとも一種がミックスされて使用されてもよいが、胴体１１４ａの拡散空間内においてもう一回ミックスされてもよい。すなわち、狭い供給孔１１４ｃから広い胴体１１４ａの内部の拡散空間に工程ガスが拡散されながら工程ガスがミックスされてもよい。したがって、効率よくミックスされた工程ガスが各基板Ｓに供給されて基板Ｓの処理効率が向上する。
【００７２】
一方、複数の噴射部１１４の胴体１１４ａのうちの少なくとも一部が開放された部分の幅が異なるように形成されてもよい。すなわち、胴体１１４ａの工程ガスが噴射される部分の幅を高さに応じて異ならせて形成してもよい。また、複数の積層体１１０の中空部１１２と排気口１１５との間のプレート１１１の幅もまた、上下方向に異なるように形成されてもよい。すなわち、複数の積層体１１０の噴射部１１４の開放された部分又はプレート１１１の厚さを調節して、工程ガスが吸い込まれる部分及び工程ガスが排気される部分のうちの少なくともどちらか一方の部分の大きさを上下方向に異ならせて形成してもよい。
【００７３】
例えば、複数の噴射部１１４のうち、工程ガス供給ライン４０の近くに配置される噴射部及び工程ガス供給ライン４０から遠距離に配置される噴射部から噴射される工程ガスの量が圧力差により異なってくることがある。したがって、複数の噴射部１１４のうち上側に配置される噴射部の工程ガスが噴射される部分の幅は大きく形成し、下側に配置される噴射部の工程ガスが噴射される部分の幅は小さく形成することができる。
【００７４】
すなわち、上側においては工程ガスが噴射される部分の幅が広くなって多量の工程ガスが円滑に供給可能であり、下側において工程ガスの噴射される部分の幅が狭くなって供給される工程ガスの量が低減可能である。このため、チューブ組立体１００の内部の上側に配置される基板Ｓ及び下側に配置される基板Ｓに均一な量の工程ガスを供給することができる。しかしながら、胴体１１４ａの開放された部分の幅を調節する方法は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００７５】
また、複数枚のプレート１１１のうち上側に配置されるプレート１１１の幅は増やし、下側に配置されるプレート１１１の幅は減らして、排気口１１５に流入する工程ガスが通過する部分の大きさを調節してもよい。このため、上側においては工程ガスが通過する部分の大きさが増加して工程ガスが円滑に移動して排気口１１５に流入可能であり、下側においては工程ガスが通過する部分の大きさが狭くなって排気口１１５に流入する量が低減可能である。したがって、圧力差により工程ガスが相対的に少ない量で供給される上側においては工程ガスが移動する量が増え、工程ガスが相対的に多い量で供給される下側においては移動する量が減ってチューブ組立体１００の内部の全体に亘って均一な量の工程ガスが供給可能である。しかしながら、プレート１１１の厚さを調節する方法は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００７６】
ガイド部材１１４ｂは、胴体１１４ａの拡散空間又は開放された部分に配備されてもよい。ガイド部材１１４ｂは、胴体１１４ａ内において工程ガスを拡散させて基板Ｓの全体に亘って均一な工程ガスが供給されるように工程ガスの流れを調節してもよい。なお、ガイド部材１１４ｂは、拡散された工程ガスが基板Ｓに向かって一方向に移動するように工程ガスを導いてもよい。
【００７７】
例えば、ガイド部材１１４ｂは、図４に示すように、工程ガスの噴射方向と交差する方向に延設されて、拡散空間内において工程ガスの噴射方向と交差する方向に互いに離間して複数配置されてもよい。このため、ガイド部材１１４ｂの間に隙間が形成され、供給孔１１４ｃに供給された工程ガスは、ガイド部材１１４ｂ間の隙間を介して拡散されて基板Ｓの全体に亘って均一に供給可能である。
【００７８】
すなわち、供給孔１１４ｃを通過した工程ガスは、胴体１１４ａの中心部及び外縁部間の圧力差により拡散できず、基板Ｓに供給されてもよい。このため、基板の全体に亘って均一な工程ガスが供給できなくなる虞がある。したがって、ガイド部材１１４ｂを設けて、胴体１１４ａの中心部及び外縁部間の圧力差を減らして供給孔１１４ｃを通過した工程ガスを拡散させることができる。
【００７９】
或いは、ガイド部材は、図５に示すように、工程ガスの噴射方向に延設され、複数配備されて胴体１１４ａの開放された部分に互いに離間して配置されてもよい。すなわち、複数のガイド部材１１４ｂがくしの歯状に配置されてもよい。このため、ガイド部材１１４ｂの間に一方向に移動可能な工程ガスの噴射経路が形成される。したがって、工程ガスがガイド部材１１４ｂにより拡散されながら、ガイド部材１１４ｂの延長方向に沿って移動しながら基板Ｓに導かれる。
【００８０】
このように、ガイド部材１１４ｂが工程ガスを拡散させながら工程ガスの移動方向を一方向、すなわち、基板Ｓに向かって導いてもよい。このため、工程ガスが基板Ｓの上部面と平行に供給されながら層流を誘導することができ、更に多量の工程ガスが基板Ｓの処理工程に与かって基板Ｓの処理工程効率が向上する。しかしながら、ガイド部材１１４ｂの構造及び形状は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００８１】
一方、図７に示すように、胴体は、突出部１１２に一体形に配設されてもよく、前記胴体の前記排気口１１５に向き合う面に形成される主噴射孔１１４ｄ及び前記胴体の前記排気口に向き合う面に前記主噴射孔１１４ｄから離間して形成される補助噴射孔１１４ｅを備えていてもよい。
【００８２】
胴体は、突出部１１２と一体形に形成されるので、突出部１１２がプレート１１１の上部面の全体を覆うことができる。胴体には、工程ガスが供給される供給孔が形成されてもよい。なお、胴体は、内部に工程ガスが供給される拡散空間を形成して拡散空間において工程ガスをミックスしてもよい。
【００８３】
主噴射孔１１４ｄは、胴体の排気口１１５に向き合う面に形成される。このため、胴体の拡散空間に供給された工程ガスが主噴射孔１１４ｄを介して基板Ｓに噴射可能である。
【００８４】
補助噴射孔１１４ｅは、胴体の排気口１１５に向き合う面に一つ又は複数形成される。補助噴射孔１１４ｅは、主噴射孔１１４ｄの両側のうちの少なくともどちらか一方の部分に主噴射孔１１４ｄから離間して形成される。このため、複数の積層体１１０を積層すれば、補助噴射孔１１４ｅが上下方向の中心軸を基準としてらせん状に配置可能である。補助噴射孔１１４ｅから噴射される工程ガスは、主噴射孔１１４ｄから噴射される工程ガスの流れを調節して基板Ｓの中心部に更に多量の工程ガスを収集させることができる。
【００８５】
また、高さに応じて配備される補助噴射孔１１４ｅの数を異なるように調節してもよい。すなわち、上側から下側に進むにつれて配備される補助噴射孔１１４ｅの数を減らしても良い。このため、供給ライン１４０から遠距離に配置される上側の処理空間に供給される工程ガスの量を増やすことができ、供給ライン１４０の近くに配置される下側の処理空間に供給される工程ガスの量は減らすことができる。したがって、工程ガスの供給量が少ない上側の処理空間及び工程ガスの供給量が多い下側の処理空間の工程ガスの供給量が均一になる。しかしながら、胴体の構造は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００８６】
排気口１１５は、チューブ組立体１００の内部の工程ガスを排気するように噴射部１１４の位置に対応してプレート１１１の後方に形成されてもよい。すなわち、排気口１１５は、噴射部１１４から工程ガスの噴射方向に互いに離間して配置される。また、排気口１１５は、中空部１１３と突出部１１２の第２の突出部材１１２ｂとの間に配置されてもよく、プレート１１１の形状に倣って三日月状に形成されてもよい。すなわち、噴射部１１４及び排気口１１５は、プレート１１１上において前記工程ガスの移動方向に沿って互いに離間していてもよい。このため、プレート１１１の前方から噴射された工程ガスがプレート１１１の後方に移動しながら基板Ｓと反応した後、排気口１１５に流入可能である。
【００８７】
また、積層体１１０を上下方向に積層させれば、排気口１１５もまた上下方向に一列に配置されながら互いに連通される。したがって、複数の排気口１１５が工程ガスの排気経路を形成することができる。このため、複数の排気口１１５のうちのいずれか一つに排気ライン５０を連結すれば、複数の排気口１１５の全体に吸込み力が発生して工程ガスが排気可能である。
【００８８】
更に、排気口１１５は、位置別に異なる面積を有してもよい。すなわち、排気ライン５０が排気口１１５のうちの最下側の排気口１１５と連結されるため、最上側の排気口及び最下側の排気口間の吸込み力に違いが生じることがある。したがって、上側から下側に進むにつれて排気口１１５の幅が狭くなるように形成することができる。このため、上側の排気口が下側の排気口において均一な吸込み力が発生するように制御することができる。しかしながら、排気口１１５の形状、面積、及び位置は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００８９】
嵌合部１１６は、突出部１１２に複数形成される。例えば、嵌合部１１６は、孔状又は固定バー１３０の一部を取り囲む形状に形成されてもよい。したがって、複数の積層体１１０を上下に積層させれば、複数の嵌合部１１６が上下方向に一列に配置され、内部が互いに連通される。
【００９０】
固定バー１３０は、上下方向に延設される棒状に形成され、複数配備されて複数の嵌合部１１６のそれぞれに嵌入して積層体１１０を固定してもよい。固定バー１３０は、チューブ組立体１００の高さ以上に延設されてもよく、複数の積層体１１０のうちの最下側の積層体１１０に形成された嵌合部１１６に固定されてもよい。このため、固定バー１３０は、積層体１１０を固定して連結することができる。すなわち、一本の固定バーで複数の積層体１１０を固定すれば、積層体１１０が固定バー１３０を中心部に回転させることがある。したがって、積層体１１０の中空部１１１ｂが上下方向に同一線上に配置されるように複数の固定バー１３０を備えて積層体１１０の回転を防ぐことができる。しかしながら、固定バー１３０の形状及び固定される部分は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００９１】
カバー１２０は、複数の積層体１１０のうちの最上側の胴体の上部を覆う役割を果たす。カバー１２０は、プレート１１１の形状に対応して円板状に形成され、中心部が外周縁部よりも上側に突設される。このため、カバー１２０と最上側の積層体１１０との間に基板Ｓが処理される空間が形成可能である。カバー１２０が積層体１１０の上部を塞いで、カバー１２０と最上側の積層体１１０との間の空間に噴射された工程ガスが外部に流出されることを防ぐことができる。
【００９２】
また、カバー１２０には積層体１１０の嵌合部１１６に対応する孔が形成されて固定バー１３０により積層体１１０に連結されてもよい。しかしながら、カバーの形状及び構造は、これに何等限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００９３】
このように、複数の積層体１１０が上下方向に積層されれば、図６に示すように、複数の積層体１１０の間に各基板Ｓが処理される処理空間がそれぞれ形成される。このため、噴射部１１４から噴射された工程ガスが分散される空間は狭くなり、プレート１１１の間の空間に沿って垂直方向に移動して基板Ｓに導かれる。したがって、工程ガスが基板Ｓの側面に供給された工程ガスが基板Ｓの側面と接触した後、基板Ｓの上部面及び下部面に沿って移動することができる。すなわち、工程ガスの層流を誘導することができる。工程ガスが基板Ｓの上部面と平行に流れるので、基板Ｓの上部面に均一に供給されて基板Ｓの上に均一な厚さの薄膜が成膜可能である。
【００９４】
一方、高さによる工程ガスの噴射量及び排気口１１５の吸込み力が異なってくることを抑えるために、チューブ組立体１００の高さに応じて領域を分類し、領域別に胴体１１４ａの開放された部分の高さ及び排気口１１５の大きさを調節してもよい。このため、チューブ組立体１００の内部の各基板Ｓの処理空間を均一な量の工程ガスが供給され且つ排気されるように制御することができる。
【００９５】
このように、複数の積層体１１０が積層されながら、工程ガスが一方向に移動可能な経路を形成してもよい。このため、工程ガスが分散される空間を狭めて工程ガスが基板Ｓに向かって集中的に供給可能である。したがって、基板Ｓに供給されて実際に基板の処理工程に与る工程ガスの量が増えて、工程ガスの無駄遣いを減らし、基板処理工程の効率を向上させることができる。
【００９６】
また、チューブ組立体１００の積層体１１０に工程ガスを噴射する噴射部１１４及び工程ガスを排気する排気口１１５が形成されて別途の噴射ノズル及び排気ダクトを備えてなくてもよい。このため、設備の構造が簡素化され、しかも、メンテナンスが容易になる。
【００９７】
更に、基板Ｓに供給される工程ガスの層流を誘導してもよい。このため、工程ガスが基板Ｓの上部面と平行に供給されながら基板Ｓの上部面の全体に亘って均一に供給可能である。したがって、基板Ｓの上部面に均一な厚さの薄膜が成膜され、しかも、薄膜の品質が向上する。
【００９８】
以下、本発明の実施形態によるチューブ組立体の組立方法について説明する。
【００９９】
まず、上下方向に延設される整列バー（図示せず）を垂直に立ててもよい。整列バーは、一本以上配備されてもよく、複数本の整列バーが配備される場合、チューブ組立体１００の周縁の形状に倣って互いに離間して配置されてもよい。
【０１００】
次いで、複数の積層体１１０を整列バーに一つずつ嵌め込んでもよい。すなわち、複数の積層体１１０でチューブ組立体１００を形成する場合、積層体１１０が整列されなければ、積層体１１０の間に隙間が生じる虞がある。このため、チューブ組立体の内部のガスなどが外部に流出される虞があるため、複数の積層体１１０を整列させて正確な位置に組み立てることが重要である。したがって、整列バーを備えて整列バーに積層体１１０を嵌め込むので、複数の積層体１１０が安定的に組立可能である。
【０１０１】
このとき、整列バーは、積層体１１０よりも軟質であってもよい。例えば、積層体１１０の材質は、クォーツであってもよく、整列バーの材質は、テプロンであってもよい。したがって、整列バーがソフトな材質であるため、積層体１１０を嵌合する過程において硬質な積層体１１０により割れたり破損されたりすることを抑制又は防止することができる。なお、組立過程において積層体１１０が破損されることも抑制又は防止することができる。
【０１０２】
整列バーに全ての積層体１１０を嵌め込んで組立が終われば、積層体１１０に形成された嵌合部に一本又は複数本の固定バー１３０を嵌入してもよい。固定バー１３０は、整列バーよりも硬質であってもよい。例えば、固定バー１３０は、積層体１１０と同じ材質であるクォーツであってもよい。このため、チューブ組立体内において基板に対する処理作業を高温で行っても、固定バー１３０及び積層体１１０の熱膨張係数が同じであるため、熱膨張係数が異なることに起因する破損を防ぐことができる。
【０１０３】
次いで、整列バーを積層体１１０から抜脱してもよい。一般に、基板の処理工程は高温で行なわれるが、ソフトな材質により形成された整列バーは熱に弱い。このため、整列バーが積層体１１０に嵌め込まれた状態で溶融又は破損される虞があるため、整列バーを抜脱してもよい。すなわち、整列バーで積層体１１０を整列して組み立てた後、固定バー１３０でこれを固定し、整列バーを抜脱してもよい。
【０１０４】
このように、本発明の詳細な説明の欄においては具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内において種々に変形可能である。よって、本発明の範囲は、説明された実施形態に限定されてはならず、下記の特許請求の範囲だけではなく、この特許請求の範囲と均等なものにより定められるべきである。
【符号の説明】
【０１０５】
２０      外部チューブ 
３０      チャンバユニット 
４０      供給ライン 
５０      排気ライン 
７１      基板ホルダ 
１００    チューブ組立体 
１１０      積層体 
１１１      プレート 
１１２      突出部 
１１３      中空部 
１１４      噴射部 
１１５      排気口 
１０００    基板処理装置 
【図１】
0006564943.tif 000002
【図２】
0006564943.tif 000003
【図３】
0006564943.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006564943.tif 000006
【図６】
0006564943.tif 000007
【図７】
0006564943.tif 000008