CN103806085B - 衬底支撑模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种衬底支撑模块，包括：平台，用于在上面安放衬底；支撑物，经安装从而使得支撑物的至少一部分垂直地穿过平台，并且支撑物经配置以通过升高和降低运动在平台上装载和卸载衬底；下部旋转机构，放置在平台内部，并且具有面向彼此安装的第一和第二下部旋转构件，支撑物安置在中央，并且第一和第二下部旋转构件经配置以抵靠支撑物旋转；以及第一上部旋转机构，放置在平台内部的下部旋转机构上方，并且具有面向彼此安装的第一和第二上部旋转构件，支撑物安置在中央，第一和第二上部旋转构件经配置以抵靠支撑物旋转。
Description
技术领域
本发明涉及一种衬底支撑模块(module)，尤其涉及一种能防止一个装载和卸载衬底用的支撑物受到损坏并且能够延长支撑物的使用寿命的衬底支撑模块。
背景技术
总体上，一种用于对衬底进行退火的准分子激光退火(Excimer LaserAnnealing，ELA)设备包括：腔室；衬底支撑模块，所述衬底支撑模块放置在所述腔室内部并且衬底安放并支撑在所述衬底支撑模块上面；激光产生器，所述激光产生器放置在所述腔室外部并且产生激光束；透射窗口，所述透射窗口被提供在所述腔室的一个侧壁上，例如被提供在上壁上，并且供激光束穿过；以及反射器，所述反射器被提供在激光产生器与透射窗口之间，在所述腔室外部。此外，所述衬底支撑模块包括：平台(stage)，衬底安放在所述平台上；提升杆(lift bar)，所述提升杆穿过(through)所述平台垂直地安装，并且经配置以装载或卸载所述衬底；以及抬升板(elevation plate)，所述抬升板用于升高和降低所述提升杆。总体上，所述提升杆是由金属制成的。
此外，在执行升高或降低操作时，所述衬底受到提升销的支撑，以便在平台上装载衬底或者卸载被安放在平台上的衬底。但是，有一个问题是，当装载衬底的金属提升杠被升高或降低时，这些提升杠会在衬底上造成刮擦。
为了避免这个问题，整个提升杆都由聚合树脂(polymer resin)制成。但是，当使用聚合树脂制成的提升杆升高或降低衬底时，提升杆会弯曲，并且与平台发生摩擦。因此，提升杠必须定期更换，这是一项麻烦的工作。
此外，支撑衬底的提升杠总体上被稳固地固定住，不会发生移动。在升高或降低提升杠以便装载衬底的过程中，提升杠会受到衬底负荷或外力在左右方向上的力或冲击，并且因此提升杠可能会弯曲。
KR专利公开案No.10-2004-0115542揭示了一些由一个主体形成的提升杠，这个主体穿过基座(susceptor)使上部顶端升高和降低。在这份专利中，如上文所描述，因为所述提升杠被稳固地固定住，不会发生移动，所以提升杠会受到衬底负荷或外力在左右方向上的力或冲击，并且提升杠因此可能会弯曲。
现有技术
韩国专利公开案No.10-2004-0115542
发明内容
技术难题
本发明提供一种能防止一个装载和卸载衬底用的支撑物受到损坏并且能够延长支撑物的使用寿命的衬底支撑模块。
此外，本发明提供一种可以可移动地支撑一个支撑物的衬底支撑模块。
技术解决方案
根据本发明，一种衬底支撑模块包括：平台，所述平台用于将衬底安放在上面；支撑物，所述支撑物被安装成使得支撑物的至少一部分垂直地穿过所述平台，并且所述支撑物经配置以通过升高和降低运动将衬底装载到平台上和从平台上卸载衬底；下部旋转机构，所述下部旋转机构放置在所述平台内部，并且具有第一下部旋转构件和第二下部旋转构件，第一下部旋转构件和第二下部旋转构件面向彼此安装，支撑物安置在中央，并且第一下部旋转构件和第二下部旋转构件经配置以抵靠所述支撑物旋转；以及第一上部旋转机构，所述第一上部旋转机构放置在所述平台内部的下部旋转机构上方，并且具有第一上部旋转构件和第二上部旋转构件，第一上部旋转构件和第二上部旋转构件面向彼此安装，支撑物安置在中央，并且第一上部旋转构件和第二上部旋转构件经配置以抵靠所述支撑物旋转；其中所述支撑物包括由金属制成的下部主体和耦合到所述下部主体的上部部分并且用于支撑所述衬底的上部主体，并且其中所述上部主体由聚合物制成。
所述衬底支撑模块进一步包括：第二上部旋转机构，所述第二上部旋转机构放置在所述平台内部的下部旋转机构与第一上部旋转机构之间，并且具有第三上部旋转构件和第四上部旋转构件，第三上部旋转构件和第四上部旋转构件面向彼此安装，支撑物安置在中央，并且第三上部旋转构件和第四上部旋转构件经配置以抵靠所述支撑物旋转。
第一上部旋转机构的第一上部旋转构件和第二上部旋转构件中的每一者以及第二上部旋转机构的第三旋转构件和第四旋转构件中的每一者的尺寸小于下部旋转机构的第一下部旋转构件和第二下部旋转构件的尺寸。
下部旋转机构的第一下部旋转构件和第二下部旋转构件中的每一者、第一上部旋转机构的第一上部旋转构件和第二上部旋转构件中的每一者以及第二上部旋转机构的第三旋转构件和第四旋转构件中的每一者均为轴承。
所述衬底支撑模块包括第一移动机构，其中所述第一移动机构的一个末端耦合到第一下部旋转构件和第二下部旋转构件中的任一者，以便为第一下部旋转构件和第二下部旋转构件中的所述任一者提供间隙以容许移动(allowing movement)。
所述第一移动机构包括弹簧，其中所述弹簧的一个末端耦合到第一下部旋转构件和第二下部旋转构件中的任一者。
所述下部旋转机构的第一下部旋转构件、所述第一上部旋转机构的第一上部旋转构件以及第二上部旋转机构的第三上部旋转构件在与支撑物的一侧接触的同时旋转。所述下部旋转机构的第二下部旋转构件、所述第一上部旋转机构的第二上部旋转构件以及所述第二上部旋转机构的第四上部旋转构件在与支撑物的另一侧接触的同时旋转。
所述衬底支撑模块包括第二移动机构，其中所述第二移动机构耦合到所述支撑物的下部部分，以便支撑所述支撑物，并且所述第二移动机构为所述支撑物提供间隙以容许移动。
所述第二移动机构包括：固定块体，所述支撑物的下部部分插入到所述固定块体中；以及可移动构件，所述可移动构件耦合到所述固定块体的下部部分，以容许固定块体移动。
所述固定块体包括：第一块体，所述第一块体被安装成与支撑物的下部部分的一侧接触；以及第二块体，所述第二块体面向所述第一块体，并且被安装成与支撑物的另一侧接触。所述可移动构件耦合到第一块体和第二块体中的任一者的下部部分。
所述第二移动机构的可移动构件插入到所述固定块体的下部部分中，并且包括一个球珠，所述球珠被安装成使得球珠的至少一部分从固定块体的下端突出。
有益效果
根据本发明的一个实施例的支撑物包括：下部主体，所述下部主体由金属制成；以及上部主体，所述上部主体耦合到所述下部主体的上部部分，并且是由聚合物制成的。因而，所述金属下部主体可以将支撑物因为衬底负荷而发生的弯曲减到最小程度，并且同时当支撑物与衬底接触时在衬底上刮擦或颗粒的产生也可以减到最小程度，因为与衬底直接接触的上部主体是由聚合物制成的。
此外，即使在升高或降低支撑物以便装载衬底的过程中支撑物受到衬底负荷或外力在左右方向上的力或冲击时，所述下部旋转机构和支撑着支撑物的支撑单元也可以移动，因为这些元件都不是固定的。因而，可以减轻被传送到支撑物的冲击，并且因此可以防止支撑物发生弯曲或者遭到损坏。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施例的衬底处理设备的方块图。
图2是示出根据本发明的一个实施例的衬底支撑模块的平台和支撑物的透视图。
图3是示出根据本发明的一个实施例的支撑物的透视图。
图4是图解说明根据本发明的一个实施例的下部旋转机构、第一上部旋转机构和第二上部旋转机构、第一移动机构以及支撑单元的横截面图。
图5和图6示出通过根据本发明的一个实施例的衬底支撑模块升高和降低的衬底。
符号的说明
100：腔室
110：透射窗口
200：反射器
300：雷射产生器
400：衬底支撑模组
410：平台
411：真空吸引通道
412：排气通道
420：第一上部旋转机构
420a：第一上部旋转构件
420b：第二上部旋转构件
430：第二上部旋转机构
430a：第三上部旋转构件
430b：第四上部旋转构件
440：下部旋转机构
440a：第一下部旋转构件
440b：第二下部旋转构件
450：支撑单元
451：固定块体
451a：第一块体
451b：第二块体
451c：固定构件
452：可移动构件
452a：球珠
452b：主体
453：第二移动机构
454：连接构件
460：抬升板
470：支撑物
471：下部主体
472：上部主体
480：第一移动机构
481：第一支撑块体
482：第二支撑块体
483：连接构件
484：弹性构件
485、486：凹部
490：定位销
S：衬底
具体实施方式
现在，将详细参看附图来描述根据本发明的实施例。但是，本发明不限于如下所述的实施例，而是本发明可以体现为不同的配置。提供这个实施例是为了能完全理解本发明，并且本领域的普通技术人员参看这个实施例可以完全理解本发明的范围。
图1是示出根据本发明的一个实施例的衬底处理设备的方块图，图2是示出根据本发明的一个实施例的衬底支撑模块的平台和支撑物的透视图，图3是示出根据本发明的一个实施例的支撑物的透视图，并且图4是图解说明根据本发明的一个实施例的下部旋转机构、第一上部旋转机构和第二上部旋转机构、第一移动机构以及支撑单元的横截面图。
根据本发明的一个实施例的衬底处理设备是一种用于使在衬底上形成的非晶形膜结晶的退火设备，例如准分子激光退火(Excimer LaserAnnealing，ELA)设备。如图1中所示，这种衬底处理设备包括：腔室100，所述腔室100具有内部空间，衬底S在这个内部空间中接受处理；衬底支撑模块400，所述衬底支撑模块400放置在腔室100内部，并且所述衬底S安放和支撑在所述衬底支撑模块400上；激光产生器300，所述激光产生器300放置在腔室100外部，并且产生激光束；透射窗口110，所述透射窗口110被提供在所述腔室100的一个侧壁上，例如被提供在上壁上，并且供激光束穿过；以及反射器200，所述反射器被提供在激光产生器300与透射窗口110之间，在腔室100外部。
因为腔室100、激光产生器300、透射窗口110和反射器200的配置和结构与常见的准分子激光退火(Excimer Laser Annealing，ELA)设备相似，所以不再详细描述这些元件。
参看图1至图4，衬底支撑模块400包括：平台410，所述平台410用于将衬底S安放在上面，并且可以在处理方向上水平移动；支撑物470，所述支撑物470被安装成垂直地穿过平台410，并且所述支撑物经配置以通过升高和降低运动装载和卸载衬底S；下部旋转机构440，所述下部旋转机构440放置在平台410内部，并且具有第一下部旋转构件440a和第二下部旋转构件440b，第一下部旋转构件440a和第二下部旋转构件440b面向彼此安装，支撑物470安置在中央，并且第一下部旋转构件440a和第二下部旋转构件440b经配置以抵靠支撑物470旋转；第一上部旋转机构420，所述第一上部旋转机构420放置在平台410内部的下部旋转机构440上方，并且具有第一上部旋转构件420a和第二上部旋转构件420b，第一上部旋转构件420a和第二上部旋转构件420b面向彼此安装，支撑物470安置在中央，并且第一上部旋转构件420a和第二上部旋转构件420b经配置以抵靠支撑物470旋转；以及第二上部旋转机构430，所述第二上部旋转机构430放置在所述平台410内部的下部旋转机构440与第一上部旋转机构420之间，并且具有第三上部旋转构件430a和第四上部旋转构件430b，第三上部旋转构件430a和第四上部旋转构件430b面向彼此安装，支撑物470安置在中央，并且第三上部旋转构件430a和第四上部旋转构件430b经配置以抵靠支撑物470旋转。
衬底支撑模块400还包括：第一移动机构480，所述第一移动机构480耦合到构成下部旋转机构440的第一下部旋转构件440a和第二下部旋转构件440b中的任一者，以便为下部旋转构件440a或440b中的任一者提供自由度以容许移动；支撑单元450，所述支撑单元450耦合到支撑物470的下部部分以便支撑所述支撑物470，并且具有第二移动机构453，以便为支撑物470提供自由度以容许移动；以及抬升板460，用于升高和降低支撑物470。此外，衬底支撑模块400还包括：第一驱动单元(未示出)，用于水平地或垂直地移动平台410；以及第二驱动单元(未示出)，用于升高和降低所述抬升板460。
平台410是用于安放或固定有待处理的衬底S。在这个实施例中，平台410的形状是方板形。但是，平台410不限于这种形状，并且依据衬底不同可以被制造成各种形状。
平台410还具备真空吸引通道(vacuum aspiration channel)411和排气通道(gas vent channel)412。在这个实施例中，真空吸引通道411形成在平台的中央部分中，并且排气通道412在除了中央部分之外的区域中形成网格的形式。真空吸引通道411连接到真空泵(未示出)上，这个真空泵是在外部区域中单独提供的。在泵受到操作时，衬底S被真空吸引通道411产生的吸引力吸附和安放在平台上。排气通道412排出气体，例如当衬底S安放在平台410上时在衬底S与平台410之间存在的空气。
在这个实施例中，举例说明了真空吸引通道411，当做将衬底固定在平台410上用的部件。但是，有许多种部件可以用来将衬底S固定在平台410上。例如，平台410可以是一个静电卡盘(electrostatic chuck)。
此外，可以在平台410的边缘上提供定位销490，定位销从平台410的表面突出。
支撑物470用于将衬底S装载到平台410上，或者用于卸载被安放在平台410上的衬底S，并且支撑物470的形状是正方形横截面的板或杆。
插入支撑物470使得支撑物的至少一部分垂直地穿过平台410，并且支撑物470经配置以在平台410的内部升高和降低。
如图3中所示，在这个实施例中，支撑物470还包括下部主体471和上部主体472，上部主体472耦合到下部主体471的上部部分，其中衬底S被支撑到上部主体472上。也就是说，支撑物470被组装成上部主体472从下部主体471的上部部分突出。下部主体471是由非常硬的金属制成的，这样可以在装载和卸载过程中支承衬底S。如上文所描述，上部主体472与衬底S直接接触。因此，上部主体472是由聚合材料制成，这样可以将衬底S上的刮擦等损坏减到最小程度。在这种情况下，因为下部主体471的硬度必须能支承衬底S的重量，而且上部主体472必须易于接触衬底S以便支撑衬底，所以上部主体472不能太大。因而，上部主体472优选被制造成尺寸小于下部主体471，而且更优选的是下部主体471的尺寸被制造成容易从内部和外部插入，而且可以在平台410内部垂直运动，同时硬度还足以支承衬底S。
因此，通过使用根据本发明的支撑物470，金属下部主体471可以防止在装载和卸载衬底S的过程中支撑物因为衬底负荷而发生弯曲，并且同时当支撑物与衬底S接触时在衬底S上刮擦或颗粒的产生也可以减到最小程度，因为与衬底S直接接触的上部主体472是由聚合物制成的。
相对于前面提到的支撑物470，如图2中所示，优选提供多个支撑物并且用相等的间隔放置。如图1中所示，在这个实施例中，提供了多个支撑物470，并且这些支撑物470对应地安装在平台410的中央部分和两个边缘区域中。但是(并非限制)，支撑物470可以安装在平台410的两个边缘区域中，而提升销(未示出)可以安装在中央部分中；或者，支撑物470可以安装在中央部分中，而提升销(未示出)可以安装在两个边缘区域中。
参看图4，下部旋转机构440包括第一下部旋转构件440a和第二下部旋转构件440b，第一下部旋转构件440a和第二下部旋转构件440b以可旋转方式面向彼此安装，支撑物470安置在中央。第一下部旋转构件440a与支撑物470的一侧接触，而第二下部旋转构件440b与支撑物470的另一侧接触。支撑物470的升高和降低运动可以使第一下部旋转构件440a和第二下部旋转构件440b在顺时针或逆时针方向上旋转。在这个实施例中，第一下部旋转构件440a和第二下部旋转构件440b是轴承(bearing)。但是(不是限制)，可以使用许多种能够在与支撑物的一侧和另一侧接触时旋转的部件，比如球珠。
第一移动机构480耦合到构成下部旋转机构440的第一下部旋转构件440a和第二下部旋转构件440b中的任一者。因此，当支撑物470上升和下降时为下部旋转构件440a或下部旋转构件440b中的任一者提供了间隙(gap)，从而形成了自由度，以容许移动。例如，下文将描述第一移动机构480耦合到第一下部旋转构件440a的情况。
第一移动机构480包括：第一支撑块体481，所述第一支撑块体481放置在平台410内部的在第一下部旋转构件440a的后面(面向第二下部旋转构件440b的方向被视为前面，而相反的方向被视为后面)，并且于第一支撑块体481的一个末端处耦合到第一下部旋转构件440a；第二支撑块体482，所述第二支撑块体482安装成远离第一支撑块体481，在第一支撑块体481后面；连接构件483，所述连接构件483的一个末端插入到第一支撑块体481中，而另一个末端插入到第二支撑块体482中；以及弹性构件484，所述弹性构件484被安装成缠绕在连接构件483上，并且弹性构件484的一个末端固定到第一支撑块体481，而另一个末端固定在第二支撑块体482的内部。
对于第一支撑块体481和第二支撑块体482中的每一者，提供用于插入和容纳连接构件483的凹部485、486。此外，如上文所描述，安装弹性构件484用于缠绕在连接构件483的外部周缘，并且弹性构件484放置在第一支撑块体481的外部，一个末端固定于第一支撑块体481，另一个末端固定于第二支撑块体482的内壁。在这个实施例中，将弹簧用作弹性构件484。但是，弹性构件不限于是弹簧，可以使用许多种有弹性的部件。因此，当在升高或降低支撑物470的过程中支撑物470受到衬底负荷或外力在左右方向上的力或冲击时，第一下部旋转构件440a因为第一移动机构480有间隙和弹性而稍微向左右方向移动。因而，可以减轻被传送到支撑物470的冲击，并且因此可以防止支撑物470发生弯曲或者遭到损坏。
上文描述的情况是第一移动机构480耦合到第一下部旋转构件440a，但是第一移动机构480也可以耦合到第二下部旋转构件440b。
固定的(stationary)上部旋转机构420、430安装在上文所描述的下部旋转机构440的上侧处。上部旋转机构420、430由垂直方向上的两行(rows)组成。也就是说，上部旋转机构包括放置在相对上侧处的第一上部旋转机构420和放置在相对下侧处的第二上部旋转机构430。
第一上部旋转机构420放置在平台410内部的下部旋转机构440上侧处，并且包括第一上部旋转构件420a和第二上部旋转构件420b，第一上部旋转构件420a和第二上部旋转构件420b面向彼此安装，支撑物470安置在中央。可通过将第一上部旋转构件420a和第二上部旋转构件420b安装成至少有一些部分连接到平台410的内部，来支撑和固定第一上部旋转构件420a和第二上部旋转构件420b。第一上部旋转构件420a与支撑物470的一侧接触，而第二上部旋转构件420b与支撑物470的另一侧接触。支撑物470的升高和降低运动可以使第一上部旋转构件420a和第二上部旋转构件420b在顺时针或逆时针方向上旋转。
此外，第二上部旋转机构430放置在平台410内部的下部旋转机构440与第一上部旋转机构420之间，并且包括第三上部旋转构件430a和第四上部旋转构件430b，第三上部旋转构件430a和第四上部旋转构件430b面向彼此安装，支撑物470安置在中央。可通过将第三上部旋转构件430a和第四上部旋转构件430b安装成至少有一些部分连接到平台410的内部，来支撑和固定第三上部旋转构件430a和第四上部旋转构件430b。第三上部旋转构件430a与支撑物470的一侧接触，而第四上部旋转构件430b与支撑物470的另一侧接触。支撑物470的升高和降低运动可以使第三上部旋转构件430a和第四上部旋转构件430b在顺时针或逆时针方向上旋转。
因此，第一上部旋转机构420和第二上部旋转机构430放置在下部旋转机构440的上侧处，并且第一上部旋转机构420和第二上部旋转机构430优选地放置成邻近于平台410的上表面。更优选的是，第一上部旋转机构420和第二上部旋转机构430被安装成使得这些机构放置在平台410内部的顶部末端处。
此外，第一至第四上部旋转构件420a、420b、430a、430b中的每一者小于第一下部旋转构件440a和第二下部旋转构件440b，并且在这个实施例中使用的是轴承。但是，第一至第四上部旋转构件420a、420b、430a、430b不限于是轴承，并且可以使用在与支撑物470接触时可以旋转的许多种部件，比如球珠。
如上文所描述，支撑物470被安装成分别在第一下部旋转构件440a与第二下部旋转构件440b之间、第三上部旋转构件430a与第四上部旋转构件430b之间以及第一上部旋转构件420a与第二上部旋转构件420b之间穿过。
一条垂直线优选穿过第一下部旋转构件440a与第二下部旋转构件440b之间，第三上部旋转构件430a与第四上部旋转构件430b之间，以及第一上部旋转构件420a与第二上部旋转构件420b之间。换句话说，如果把每一个旋转机构中的面对的旋转构件之间的空间(支撑物所穿过的空间)叫做“中心”，那么下部旋转机构440的中心、第二上部旋转机构430的中心以及第一上部旋转机构420的中心是放在一条垂直线上。
分别为一个支撑物470提供前述下部旋转机构440、第一上部旋转机构420和第二上部旋转机构430，总共有许多个，并且这许多个组件沿支撑物470的延伸方向并排(side bv side)放置。也就是说，这些组件以某一间隔沿支撑物470并排放置，支撑物470沿著对应于平台410的宽度方向的方向上延伸。
支撑单元450支撑着支撑物470的下部部分，并且包括：第二移动机构453，用于为支撑物470提供间隙，从而允许自由度；以及连接构件454，经安装以将第二移动机构453耦合到抬升板460。
第二移动机构453耦合到支撑物470的下部部分，以便固定地支撑着支撑物470的下部部分，并且第二移动机构453是安装在抬升板460上。参看图1和图4，第二移动机构453包括：固定块体451，支撑物470的下部部分插入到固定块体451中；以及可移动构件452，所述可移动构件452耦合到固定块体451，使得固定块体451可以移动。
固定块体451包括：第一块体451a，所述第一块体451a安装成与支撑物470的下部部分的一侧接触；第二块体451b，所述第二块体451b面向第一块体451a，并且安装成与支撑物470的另一侧接触；以及固定构件451c，所述固定构件451c安装成穿过第一块体451a和第二块体451b的至少一些部分，以便将第一块体451a稳固地耦合到第二块体451b。在这个实施例中，第二块体451b被制造成从支撑物470的下端延伸到其下侧，并且第一块体451a被安装成面向第二块体451b的上部部分的侧部。支撑物470插入在第一块体451a与第二块体451b之间。
可移动构件452耦合到第二块体451b的下部部分。在这个实施例中，可移动构件452例如可以是具有球珠(ball)452a的球珠柱塞(ball plunger)。也就是说，在这个实施例中，可移动构件452包括：主体452b，其中主体452b的至少一部分插入到固定块体451中，优选地在第二固定块体451b中；以及可旋转或可移动球珠452a，所述可旋转或可移动球珠452a插入在主体452b中，其中球珠452a的至少一部分从主体452b的下侧向外突出，并且球珠452a的至少一个表面与抬升板460接触。
因而，当在升高或降低支撑物470的过程中支撑物470受到衬底负荷或外力在左右方向上的力或冲击时，支撑物470和固定块体451因为可移动构件452的间隙和自由度而移动。更确切地说，当支撑物470在左右方向上受到力或冲击时，可移动构件452的球珠452a沿抬升板460的弯曲表面移动并且支撑在这个表面上，并且因此第二块体451b移动。此时，因为支撑物470插入在第二块体451b与第一块体451a之间，所以支撑物470随着第二块体451b的移动而移动，并且支撑在第二块体451b和第一块体451a上。其结果是，可以减轻被传送到支撑物470的冲击，并且因此可以防止支撑物470发生弯曲或者遭到损坏。
上文将球珠柱塞描述为第二移动机构453的可移动构件452。但是，可移动构件452并不受到限制，并且各种经安装以耦合到固定块体451的下部部分并允许移动的部件都可以使用。例如，可以使用一个耦合到固定块体451上的球面球珠(spherical ball)或半球形结构或弹性弹簧。
图5和图6示出通过根据本发明的一个实施例的衬底支撑模块升高和降低的衬底。
参看图1至图6，下文将描述根据本发明的一个实施例的衬底处理设备的操作。为方便起见，将描述耦合到多个支撑物470中的一个支撑物470的下部旋转机构440、第一上部旋转机构420和第二上部旋转机构430的操作。
提供一个衬底S，所述衬底S上形成有非晶形膜，例如非晶硅层，并且使用机械手(未示出)将衬底S拉到腔室100中，以便将衬底S安放在平台410上，如图5中所示。为此目的，支撑着衬底S的机械手对应地放置在平台410的上侧处，并且使用抬升板460升高支撑物470，以便使支撑物470的上部部分(优选地是上部主体472)从平台410的上侧突出。此时，下部旋转机构440、第一上部旋转机构420和第二上部旋转机构430受到支撑物470升高时产生的力而旋转。更确切地说，受到支撑物470升高时产生的力，放置在相对于支撑物470的左侧处的第一下部旋转构件440a在逆时针方向上旋转，并且放置在相对于支撑物470的右侧处的第二下部旋转构件440b在顺时针方向上旋转。此外，放置在下部旋转机构440的上侧处和相对于支撑物470的左侧处的第一上部旋转构件420a和第三上部旋转构件430a在逆时针方向上旋转，而放置在相对于支撑物470的右侧处的第二上部旋转构件420b和第四上部旋转构件430b在顺时针方向上旋转。
当支撑物470一直升高直到从平台410的上侧突出时，通过降低机械手可以将衬底安放(或装载)到支撑物470上。
接着，使用抬升板460降低支撑物，以便将支撑物470放置在平台410内部，使支撑物470不会从平台410的上侧突出，如图6中所示。此时，下部旋转机构440、第一上部旋转机构420和第二上部旋转机构430受到支撑物470降低时产生的力而旋转。更确切地说，受到支撑物470降低时产生的力，放置在相对于支撑物470的左侧处的第一下部旋转构件440a在顺时针方向上旋转，并且放置在相对于支撑物470的右侧处的第二下部旋转构件440b在逆时针方向上旋转。此外，放置在下部旋转机构440的上侧处和相对于支撑物470的左侧处的第一上部旋转构件420a和第三上部旋转构件430a在顺时针方向上旋转，而放置在相对于支撑物470的右侧处的第二上部旋转构件420b和第四上部旋转构件430b在逆时针方向上旋转。
当支撑物470一直降低直到放置在平台410内部并且不从平台410的上侧突出时，安放在支撑物470上的衬底S被安放在平台410上。
因此，在升高或降低支撑物470以便装载衬底S的过程中，支撑物470可能会受到衬底负荷或外力在左右方向上的力或冲击。在这种情况下，第一下部旋转构件440a通过第一移动机构480而移动，而支撑着支撑物470的第二移动机构452也移动，因为第二移动机构452不是固定的。其结果是，可以减轻被传送到支撑物470的冲击，并且因此可以防止支撑物470发生弯曲或者遭到损坏。
当衬底装载完成时，在处理方向上移动平台410的同时，从激光产生器发射激光。激光通过反射器200和透射窗口110辐射在衬底S上。因而，激光束使形成在衬底S上的非晶硅层加热并且结晶，从而形成结晶硅层。
当经由前述工艺完成了衬底S的处理工艺时，用相反操作执行图5和图6中示出的工艺，以便从平台410上卸载衬底S。
上文描述了根据本发明的一个实施例的衬底支撑模块，其供使用准分子激光对衬底执行热处理的退火设备使用。但是，本发明不限于这个实施例，本发明适用于各种使用衬底支撑模块的衬底处理设备，例如薄膜气相沉积设备、蚀刻设备、图案化设备及类似设备。
Claims (11)
1.一种衬底支撑模块，包括：
平台，用于在上面安放衬底；
支撑物，经安装从而使得所述支撑物的至少一部分垂直地穿过所述平台，并且所述支撑物经配置以通过升高和降低运动在所述平台上装载和卸载所述衬底；
下部旋转机构，放置在所述平台内部，并且具有第一下部旋转构件和第二下部旋转构件，所述第一下部旋转构件和所述第二下部旋转构件面向彼此安装，所述支撑物安置在中央，并且所述第一下部旋转构件和第二下部旋转构件经配置以抵靠所述支撑物旋转；以及
第一上部旋转机构，放置在所述平台内部的所述下部旋转机构上方，并且具有第一上部旋转构件和第二上部旋转构件，所述第一上部旋转构件和所述第二上部旋转构件面向彼此安装，所述支撑物安置在中央，并且所述第一上部旋转构件和所述第二上部旋转构件经配置以抵靠所述支撑物旋转，
其中所述衬底支撑模块还包括第一移动机构，所述第一移动机构的一个末端耦合到所述第一下部旋转构件和所述第二下部旋转构件中的任一者，以便为所述第一下部旋转构件和所述第二下部旋转构件中的所述任一者提供间隙以容许移动。
2.根据权利要求1所述的衬底支撑模块，其特征在于，所述支撑物包括下部主体和上部主体，所述下部主体由金属制成，所述上部主体耦合到所述下部主体的上部部分并且经配置以支撑所述衬底，并且所述上部主体由聚合物制成。
3.根据权利要求1或2所述的衬底支撑模块，还包括：第二上部旋转机构，放置在所述平台内部的所述下部旋转机构与所述第一上部旋转机构之间，并且具有第三上部旋转构件和第四上部旋转构件，所述第三上部旋转构件和所述第四上部旋转构件面向彼此安装，所述支撑物安置在中央，并且所述第三上部旋转构件和所述第四上部旋转构件经配置以抵靠所述支撑物旋转。
4.根据权利要求3所述的衬底支撑模块，其特征在于，所述第一上部旋转机构的所述第一上部旋转构件和所述第二上部旋转构件中的每一者以及所述第二上部旋转机构的所述第三旋转构件和所述第四旋转构件中的每一者的直径小于所述下部旋转机构的所述第一下部旋转构件和所述第二下部旋转构件的直径。
5.根据权利要求3所述的衬底支撑模块，其特征在于，所述下部旋转机构的所述第一下部旋转构件和所述第二下部旋转构件中的每一者、所述第一上部旋转机构的所述第一上部旋转构件和所述第二上部旋转构件中的每一者以及所述第二上部旋转机构的所述第三旋转构件和所述第四旋转构件中的每一者均为轴承。
6.根据权利要求1所述的衬底支撑模块，其特征在于，所述第一移动机构包括弹簧，其中所述弹簧的一个末端耦合到所述第一下部旋转构件和所述第二下部旋转构件中的任一者。
7.根据权利要求3所述的衬底支撑模块，其特征在于，所述下部旋转机构的所述第一下部旋转构件、所述第一上部旋转机构的所述第一上部旋转构件以及所述第二上部旋转机构的所述第三上部旋转构件在与所述支撑物的一侧接触的同时旋转，而所述下部旋转机构的所述第二下部旋转构件、所述第一上部旋转机构的所述第二上部旋转构件以及所述第二上部旋转机构的所述第四上部旋转构件在与所述支撑物的另一侧接触的同时旋转。
8.根据权利要求1所述的衬底支撑模块，还包括第二移动机构，其中所述第二移动机构耦合到所述支撑物的下部部分，以便支撑所述支撑物，并且所述第二移动机构为所述支撑物提供间隙以容许移动。
9.根据权利要求8所述的衬底支撑模块，其特征在于，所述第二移动机构包括：固定块体，所述支撑物的所述下部部分插入到所述固定块体中；以及可移动构件，所述可移动构件耦合到所述固定块体的下部部分从而容许所述固定块体移动。
10.根据权利要求9所述的衬底支撑模块，其特征在于，所述固定块体包括：第一块体，所述第一块体被安装成与所述支撑物的所述下部部分的一侧接触；以及第二块体，所述第二块体面向所述第一块体，并且被安装成与所述支撑物的另一侧接触，并且所述可移动构件耦合到所述第一块体和所述第二块体中的任一者的下部部分。
11.根据权利要求9或10所述的衬底支撑模块，其特征在于，所述第二移动机构的所述可移动构件插入到所述固定块体的所述下部部分中，并且包括一个球珠，所述球珠被安装成使得所述球珠的至少一部分从所述固定块体的下端突出。
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