CN102456597A - 基板处理设备以及拆分和组装所述基板处理设备的方法 - Google Patents

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Abstract

一种基板处理设备，包括：包括具有开口部分的腔体和用于封闭所述开口部分的门的腔室；连接至所述门的基板支撑件；以及包括转动轴的门操作部件，所述转动轴用于沿直线移动所述门和转动所述门，通过沿直线移动所述门而使所述门与所述腔体以平行的方式互相分离。

Description

基板处理设备以及拆分和组装所述基板处理设备的方法
本申请要求享有于2010年10月18日提交的第10-2010-0101357号韩国专利申请的优先权，在此将该申请全部内容引入作为参考。
技术领域
本申请涉及一种包括门的基板处理设备，更具体地，涉及一种通过打开和关闭所述门来使基板支撑件从腔室移出和进入腔室的基板处理设备，以及一种拆分和组装所述基板处理设备的方法。
背景技术
通常通过在基板上形成薄膜的沉积处理、利用光敏材料选择性地曝光和遮蔽薄膜的光刻处理以及选择性地移除薄膜的蚀刻处理来制造半导体装置、显示装置以及太阳能电池。在制造工艺中，使用等离子体在最佳的真空条件下并且在基板处理设备中执行沉积处理和蚀刻处理。
基板处理设备包括提供反应空间的腔室、利用在反应空间中的反应气体产生等离子体的等离子体电极以及支撑基板的静电吸盘。所述静电吸盘利用静电力固定基板，并且升降销穿过所述静电吸盘升起和落下，以装载和卸下所述基板。此外，静电吸盘包括位于其中的用于将基板加热到处理温度加热器。由于静电吸盘与用于施加静电力的电源、冷却器以及升降销组合，因此需要定期维修。
图1是示出根据相关技术的基板处理设备的截面图。在图1中，基板处理设备10包括腔室12、静电吸盘16、气体分配板18、进气管20以及排放口22。腔室12包括盖12a和腔体12b，并提供与外界隔离的用于处理基板的反应空间。静电吸盘16设置在腔室12中，基板14设置在静电吸盘16上。静电吸盘16包括由铝(Al)形成的主体24、与主体24的上表面结合的由陶瓷材料形成的绝缘板26以及在绝缘板26中的直流(DC)电极28。由于DC电极28连接至DC电源36以产生静电力，因此基板14牢固地固定在静电吸盘16上。
静电吸盘16还可包括用于加热基板14的加热器30、用于冷却基板14的冷却器(未示出)以及用于装载和卸下基板14的升降销(未示出)。主体24具有位于其外围的阶梯差部分32，使得阶梯差部分32的顶表面低于主体24的中央部分的顶表面，并且聚焦环34与阶梯差部分32结合。此外，主体24连接至射频(RF)电源38，并且用于匹配阻抗的匹配器40设置在主体24和RF电源38之间。
气体分配板18设置成面对静电吸盘16，并且气体分配板18将工艺气体提供到其上具有基板14的静电吸盘16的上方部分。进气管20连接至气体分配板18以提供工艺气体。排放口22将腔室12中的反应气体和剩余材料排出到外界。
在基板处理设备10中，由于对于基板14的处理会重复，因此静电吸盘16的组件会磨损或损坏。具体来说，升降销、加热器30、冷却器、DC电极28以及DC电源36会老化。因此，需要定期拆分腔室12，并且需要维修或更换静电吸盘16以保持静电吸盘16的功能。
在基板处理设备10中，无论用何种方法，都须在盖12a和腔体12b互相分离，并且腔体12b被拆分之后，才可从腔室12中移出静电吸盘16。此外，当完成静电吸盘16的维修时，按照与拆分腔室12的顺序相反的顺序组装腔室12。由此，为了移出静电吸盘16，会花费很多时间来组装和拆分腔室12，从而降低了基板处理设备10的操作效率。
发明内容
因此，本发明涉及一种基板处理设备以及拆分和组装所述基板处理设备的方法，其基本上消除了由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或多个问题。
本发明的目的在于提供一种通过打开和关闭门而使基板支撑件从腔室移出或进入腔室的基板处理设备，以及拆分和组装所述基板处理设备的方法。
本发明另一个目的在于提供一种基板处理设备以及拆分和组装所述基板处理设备的方法，其中基板处理设备包括腔室，所述腔室包括盖、腔体、连接至基板支撑件的门以及用于打开和关闭所述门的门操作部件。
为实现这些或其他优点，并根据本发明的目的，如具体和广泛描述的，一种基板处理设备，包括：包括具有开口部分的腔体和用于封闭所述开口部分的门的腔室；连接至所述门的基板支撑件；以及包括转动轴的门操作部件，所述转动轴用于沿直线移动所述门和转动所述门，通过沿直线移动所述门而使所述门与所述腔体以平行的方式互相分离。
另一方面，一种拆分基板处理设备的方法，所述基板处理设备包括腔室、基板支撑件以及门操作部件，所述腔室包括具有开口部分的腔体和用于封闭所述开口部分的门，所述基板支撑件连接至所述门，所述门操作部件通过转动所述门来敞开和封闭所述开口部分，所述方法包括：沿直线移动所述门，使得所述门与所述腔体分离；以及转动所述门，使得连接至所述门的基板支撑件从所述腔室中移出。
另一方面，一种组装基板处理设备的方法，所述基板处理设备包括腔室、基板支撑件以及门操作部件，所述腔室包括具有开口部分的腔体和用于封闭所述开口部分的门，所述基板支撑件连接至所述门，所述门操作部件通过转动所述门来敞开和封闭所述开口部分，所述方法包括：转动所述门，使得连接至所述门的基板支撑件进入所述腔室；以及沿直线移动所述门，使得所述门与所述腔体接触。
应该理解的是，前面的概括描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的，意在提供对要求保护的本发明的进一步说明。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明的进一步理解，并且并入到本说明书并构成本说明书的一部分，所述附图图示本发明的实施例。
在附图中：
图1是示出根据相关技术的基板处理设备的截面图；
图2是示出根据本发明实施例的基板处理设备的截面图；
图3是示出根据本发明实施例的基板处理设备的分解立体图；
图4A至图4C是示出根据本发明实施例的拆分基板处理设备的方法的立体图。
具体实施方式
现在将详细参考实施例，所述实施例在附图中图示。只要有可能，将用相似的附图标记表示相同或相似的部件。
图2是示出根据本发明实施例的基板处理设备的截面图。
在图2中，基板处理设备110包括腔室112、基板支撑件116、气体分配板118、进气管120以及闸阀170。腔室112包括盖112a、在一侧具有开口部分112b的腔体112c以及用于封闭开口部分112b的门112d。用来传送基板114的闸阀170可形成在腔体112c的侧壁上，并且闸阀170可设置成面对开口部分112b。
门112d和基板支撑件116通过连接部件124互相连接。由此，连接至门112d的基板支撑件116基于门112d的打开或关闭而从腔室112移出或进入腔室112。门112d可具有能够封闭开口部分112b的尺寸，并且O形环112e可设置在门112d和腔体112c之间以围绕开口部分112b。
通过对盖112a、腔体112c以及门112d进行组装而构成的腔室112提供与外界隔离的用于处理基板114的反应空间。排放口(未示出)可形成在腔体112c上以排空腔室112并且排出反应气体。
基板支撑件116可设置在腔室112内部，并且基板114可装载在基板支撑件116上。由于基板支撑件116与门112d连接，因此基板支撑件116基于门112d的打开或关闭而从腔室112移出或进入腔室112。由此，基板支撑件116形成为与腔室112分离，或形成为能够从腔室112拆卸。
基板支撑件116包括主体116a、绝缘板116b、直流(DC)电极116c以及加热器116d。主体116a可包括铝(Al)、并且绝缘板116b可包括陶瓷材料。绝缘板116b与主体116a的上表面结合。DC电极116c形成在绝缘板116b中，并且用于加热基板114的加热器116d设置在DC电极116c的下方。
DC电极116连接至DC电源136。当DC电源136的DC电压施加至DC电极116c时，产生了静电力，从而基板114因静电力而牢固地固定在基板支撑件116上。主体116a连接至射频(RF)电源138，并且用于匹配阻抗的匹配器140设置在主体116a和RF电源138之间。
虽然未示出，基板支撑件116可进一步包括用于装载和卸下基板114的升降销，和用于冷却基板114的冷却器。所述冷却器可形成在绝缘板116b中以包括用于相对低温的制冷剂的通道。主体116a具有位于其外围的阶梯差部分132，使得阶梯差部分132的顶表面低于主体116a的中央部分的顶表面，并且由陶瓷材料形成的聚焦环134与阶梯差部分132结合。由于聚焦环134扩展了基板支撑件116外侧的、在气体分配板118和基板支撑件116之间的等离子体产生区域，因此提高了基板114上方的等离子体的均匀度。
图3是示出根据本发明实施例的基板处理设备的分解立体图。为了便于图示，在图3中省略盖112a(图2中所示)。
在图3中，形成有与腔体112c和门112d连接的门操作部件150，以使基板支撑件116通过开口部分112b从腔室112移出或进入腔室112。当基板支撑件116进入腔室112时，靠近开口部分112b的腔体112c和门112d被设置在腔体112c和门112d之间的O形环112e密封。
门操作部件150包括主部件150a、固定部件150b、转动轴150c以及导向板150d。腔体112c具有凹形部分152，主部件150a和固定部件150b嵌入凹形部分152。当主部件150a和固定部件150b嵌入凹形部分152时，主部件150a和固定部件150b不会从腔体112c的侧表面突出。因此，主部件150a和固定部件150b会避开靠近腔室112移动的物体。此外，虽然主部件150a围绕转动轴150c转动，但因为主部件150a和固定部件150b不会从腔体112c的侧表面突出，因此改善了腔室112的周围空间的应用。
主部件150a的一端固定至门112d的一端，主部件150a的另一端连接至固定部件150b。具有凹形部分和凸出部分的第一不平坦部分154a形成在主部件150a的另一端。此外，用于引导固定部件150b的水平直线移动的导轨部件156形成在凹形部分152中。例如，LM导轨可用作导轨部件156。导轨部件156形成在凹形部分152的上方位置和下方位置。所述导轨部件包括固定在凹形部分152中的杆156a和可沿杆156a直线移动的多个块156b。
固定部件150b固定至导轨部件156的多个块156b。当主部件150a沿直线移动以对门112d和腔体112c进行拆分或组装时，固定部件150b沿导轨部件156直线移动。此外，具有凹形部分和凸出部分的第二不平坦部分154b形成在固定部件150b的一端。第二不平坦部分154b与第一不平坦部分154a相对应。
由于固定部件150b沿导轨部件156直线移动，因此需要使固定部件150b的重量最小化。因此，固定部件150b可包括连接至主部件150a的第一部分180a以及从第一部分180a的上方区域和下方区域水平地延伸出来的上方部分180b和下方部分180c。位于凹形部分152的上方位置的导轨部件156连接至第一部分180a的上方区域和固定部件150b的上方部分180b，位于凹形部分152的下方位置的导轨部件156连接至第一部分180a的下方区域和固定部件150b的下方部分180c。固定部件150b的第一部分180a可与主部件150a齐平。
凹形部分152具有与主部件150a和固定部件150b的形状相对应的形状。例如，凹形部分152可包括与主部件150a和固定部件150b的第一部分180a相对应的第一凹形部分，以及与固定部件150b的上方部分180b和下方部分180c相对应的第二凹形部分。
当主部件150a的第一不平坦部分154a和固定部件150b的第二不平坦部分154b互相结合时，形成有穿透结合的第一不平坦部分154a和第二不平坦部分154b的中央的通孔158，并且转动轴150c插入通孔158。转动轴150c的上方部分和下方部分固定至固定部件150b的上方部分和下方部分。此外，从第一不平坦部分154a和第二不平坦部分154b的结合区域166伸出的转动轴150c将被导向板150d引导。
导向板150d设置在主部件150a和结合区域166的下方，并且通过移动路径来引导转动轴150c。导向板150d包括平板162a、在平板162a中的直线导向孔162b以及连接至直线导向孔162b的环形导向孔162c。直线导向孔162b设置成靠近固定部件150b，环形导向孔162c设置成靠近主部件150a。直线导向孔162b引导转动轴150c使得转动轴150c沿直线移动，当主部件150a围绕转动轴150c转动时，环形导向孔162c引导转动轴150c使得转动轴150c沿环形移动。在直线导向孔162b和环形导向孔162c中的转动轴150c与凹形部分152的下方部分分隔开，以使转动轴150c可轻易移动。
当门112d封闭腔体112c的开口部分112b时，从结合区域166伸出的转动轴150c设置在直线导向孔162b中的最接近固定部件150b的位置。此外，当朝腔室112的外界方向拉出门112d时，转动轴150c与主部件150a和固定部件150b一起沿导向板162的直线导向孔162b以直线移动。在转动轴150c沿直线移动之后，转动轴150c在直线导向孔162b和环形导向孔162c相遇的点停止。转动轴150c沿直线导向孔162b移动的直线距离与门112d从腔体112c向外移动的直线距离相等。转动轴150c在直线导向孔162b和环形导向孔162c相遇的点停止之后，转动轴150c沿环形导向孔162c移动，并且门112d围绕转动轴150c转动。
图4A至图4C是示出根据本发明实施例的拆分基板处理设备的方法的立体图。为了便于图示，图4A至图4C中省略了盖112a(图2中所示)。
在图4A中，腔室112的盖112a(图2中所示)、门112d以及腔体112c组装到一起，使得门112d封闭腔体112c的开口部分112b，并且在腔室112中执行基板的处理。由于对基板的处理会重复，例如升降销(未示出)的基板支撑件116的组件会磨损或损坏。此外，当基板支撑件116磨损或损坏时，需要从腔室112中移出基板支撑件116，以更换或维修基板支撑件116。
在图4B中，当朝腔室112的外界方向拉出门112d时，门112d自腔体112c分离出来，并且遍及整个门112d上的每个点与腔体112c等距。由此，门112d和腔体112c以平行的方式互相隔开。
以下参考图3详细图解拆分操作。当朝腔室112的外界方向拉出连接至主部件150a的门112d时，与主部件150a和固定部件150b连接的转动轴150c沿导向板150d的直线引导孔162b移动，并且固定部件150b沿导轨部件156移动。转动轴150c在直线引导孔162b和圆形引导孔162c相遇的点停止移动。主部件150a从腔体112b朝外移动的直线距离等于直线引导孔162b的距离。例如，对于12英寸晶片的基板来说，由于主部件150a的直线移动而在门112d和腔体112c之间产生的间隙距离可为约40mm。
在图4C中，在门112d因直线移动而与腔体112c分离之后，连接至主部件150a的门112d围绕转动轴150c转动。当转动轴150c沿导向板150d的环形导向孔162c移动时，门112d进行转动使得门112d完全打开，并且开口部分112b完全敞开。此外，连接至门112d的基板支撑件116通过开口部分112b从腔室112中移出。虽然在图4C中门112d的转动角度为约90度，但是可通过在其他实施例中改变导向板150d的环形导向孔162c的设计来调整门112d的转动角度。
如果门112d在未与腔体112c分离的情况下转动，由于未提供用于连接至转动轴150c的主部件150a的转动空间，因此门112d、腔体112c以及在门112d和腔体112c之间的O形环112e(图2中所示的)会被损坏。在本发明实施例中，由于门112d是在因直线移动而与腔体112c分离之后进行转动的，因此在拆分腔室112时可避免门112d、腔体112c以及O形环112e的损坏。
在对从腔室112中移出的基板支撑件116进行维修或更换之后，门112d转动，使得门112d关闭，从而封闭开口部分112b。
以下将参考图3以及图4A至图4C详细图解组装操作。如图4C所示，在腔室112的开口部分112b因门112d围绕转动轴150c转动而敞开的情况下对基板支撑件116进行维修或更换之后，连接至主部件150a的门112d围绕转动轴150c转动。基于门112d的转动，转动轴150c沿导向板150d的环形导向孔162c移动，然后门在环形导向孔162c和直线导向孔162b相遇的点停止转动。当门112d停止转动时，门112d和腔体112c以如图4B所示的互相平行的方式分离。
在门112d和腔体112c以如图4B所示的互相平行的方式分离的情况下将门112d朝腔室112的内部方向推入时，门112d和腔体112c接触。基于门112d朝腔体112c的直线移动，与主部件150a和固定部件150b连接的转动轴150c沿导向板150d的直线导向孔162b移动。在完成门112d与腔体112c的接触之后，腔室具备了如图4A所示的可以对基板进行处理的状态。
因此，在根据本发明的基板处理设备中，由于腔室由盖、腔体、连接至基板支撑件的门以及用于打开和关闭所述门的门操作部件构成，因而通过打开和关闭门来使基板支撑件从腔室移出和进入腔室。由此，改进了基板支撑件的维修程序和更换程序。
在不脱离本发明的精神和范围的情况下，对本发明的基板处理设备以及拆分和组装所述基板处理设备的方法作出各种修改和变型对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，本发明旨在涵盖归入所附权利要求书及其等同物的范围内的本发明的修改和变型。

Claims (11)

1.一种基板处理设备，包括：
包括腔体和门的腔室，所述腔体具有开口部分，所述门用于封闭所述开口部分；
连接至所述门的基板支撑件；以及
包括转动轴的门操作部件，所述转动轴用于沿直线移动所述门和转动所述门，通过沿直线移动所述门而使所述门与所述腔体以平行的方式互相分离。
2.如权利要求1所述的基板处理设备，其中所述门操作部件还包括：
连接至所述门的主部件；以及
连接至所述主部件并且形成在所述腔室的侧表面上的固定部件，并且
其中所述转动轴与所述主部件和所述固定部件连接，并且所述主部件围绕所述转动轴转动。
3.如权利要求2所述的基板处理设备，还包括导向板，所述导向板用于引导所述转动轴沿直线移动和转动。
4.如权利要求3所述的基板处理设备，其中所述导向板包括用于引导所述转动轴沿直线移动的直线导向孔和用于引导所述转动轴基于所述主部件的转动来移动的环形导向孔。
5.如权利要求4所述的基板处理设备，其中所述直线导向孔和所述环形导向孔分别与所述固定部件和所述主部件相对应。
6.如权利要求2所述的基板处理设备，其中所述主部件包括位于所述主部件的一端的第一不平坦部分，所述固定部件包括位于所述固定部件的一端的第二不平坦部分，并且其中所述主部件和所述固定部件通过将所述转动轴插入由所述第一不平坦部分和所述第二不平坦部分构成的通孔而互相结合。
7.如权利要求1所述的基板处理设备，其中所述腔体包括凹形部分，主部件和固定部件形成在所述凹形部分中。
8.如权利要求7所述的基板处理设备，其中用于引导所述固定部件沿直线移动的导轨部件形成在所述凹形部分中。
9.如权利要求8所述的基板处理设备，其中所述导轨部件包括固定在所述凹形部分中的杆和可沿所述杆直线移动的多个块，并且其中所述固定部件固定至所述多个块。
10.一种拆分基板处理设备的方法，所述基板处理设备包括腔室、基板支撑件以及门操作部件，所述腔室包括具有开口部分的腔体和用于封闭所述开口部分的门，所述基板支撑件连接至所述门，所述门操作部件通过转动所述门来敞开和封闭所述开口部分，所述方法包括：
沿直线移动所述门，使得所述门与所述腔体分离；以及
转动所述门，使得连接至所述门的基板支撑件从所述腔室中移出。
11.一种组装基板处理设备的方法，所述基板处理设备包括腔室、基板支撑件以及门操作部件，所述腔室包括具有开口部分的腔体和用于封闭所述开口部分的门，所述基板支撑件连接至所述门，所述门操作部件通过转动所述门来敞开和封闭所述开口部分，所述方法包括：
转动所述门，使得连接至所述门的基板支撑件进入所述腔室；以及
沿直线移动所述门，使得所述门与所述腔体接触。
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