CN104253067A - 基板处理装置、沉积装置、基板处理方法及沉积方法 - Google Patents

Abstract

本发明为了实现在将掩膜安置于基板上而处理基板时能够抑制因杂质而在基板处理中发生不良的基板处理装置、具备该装置的沉积装置、基板处理方法以及沉积方法，提供一种具备在一侧具有可投入基板的入口的腔体、沿上下延伸并在内部具有吸嘴且能够支撑掩膜的多个掩膜销的基板处理装置、具备该装置的沉积装置、基板处理方法及沉积方法。

Description

基板处理装置、沉积装置、基板处理方法及沉积方法

技术领域

本发明涉及一种基板处理装置、具备该装置的沉积装置、基板处理方法及沉积方法，更具体地讲，涉及一种将掩膜安置在基板上而处理基板时抑制因杂质而在基板处理中发生不良的基板处理装置、具备该装置的沉积装置、基板处理方法以及沉积方法。

背景技术

通常，为了处理基板会经过将基板和掩膜置于相互间事先设定的位置而整齐排列基板及/或掩膜的过程。为此，将基板安置在基座（susceptor）上，将基板和掩膜对齐，并将掩膜置于基板上之后处理基板。

发明内容

技术问题

但是，在以往的基板处理装置中存在对基板进行处理时，不必要的杂质将存在于基板等上，从而不能正常实现对基板的处理的问题。即，在基座安置有基板的状态下将掩膜对齐于基板等的过程中，杂质从掩膜等落到基板上而残存于基板上，从而在处理基板时存在可能引起处理不良的问题。

本发明是为了解决包括如上所述的问题的诸多问题而提出的，目的在于提供一种将掩膜安置在基板上处理基板时抑制因杂质而在基板处理中发生不良的基板处理装置、具备该装置的沉积装置、基板处理方法以及沉积方法。然而这些问题是示例性的，本发明的范围不限于此。

技术方案

根据本发明的观点，提供一种具备在一侧具有可投入基板的入口的腔体、沿上下延伸并在内部具有吸嘴且能够支撑掩膜的多个掩膜销的基板处理装置。

还可具备通过移动所述多个掩膜销来调整掩膜的相对于通过所述入口投入的基板的位置的平台。此时，所述平台移动所述多个掩膜销时，可通过所述吸嘴进行吸入抽吸。或者，所述多个掩膜销通过向上运动支撑掩膜时，可通过所述吸嘴进行抽吸。

所述多个掩膜销能够进行上下运动，并可通过向下运动将掩膜安置在通过所述入口投入的基板上。

所述多个掩膜销可分别具备位于上部的前端部而可旋转的球（ball）。

还可具备连接于所述腔体的主配管、连接于所述主配管而能够将所述腔体内的气体向外部抽出的泵部、从所述主配管分支而连接到所述吸嘴以通过所述泵部向外部抽出所述吸嘴内的气体的吸入配管。

此时，还可以具备安装在所述吸入配管的节流阀和开关阀。或者，还可以具备安装在所述主配管的所述主配管和所述吸入配管的分支点与所述腔体之间的部分的闸门阀。

根据本发明的另一个观点，提供一种沉积装置，具备：如上所述的基板处理装置中至少任何一个和能够释放用于沉积在基板上的物质的沉积源。

根据本发明的另一个观点，提供一种基板处理方法，包括如下步骤：利用在内部具有吸嘴的多个掩膜销来支撑掩膜；在基座上安置基板；通过多个掩膜销内部的吸嘴进行抽吸的同时通过用于调整多个掩膜销的位置的平台来调整掩膜的相对于基板的位置；使多个掩膜销下降而将掩膜安置到安置在基座上的基板上。

所述支撑掩膜的步骤可以是将位于多个掩膜销的各自的上部的前端部而可旋转的球接触到掩膜以支撑掩膜的步骤。

还包括如下步骤：通过多个掩膜销内部的吸嘴进行抽吸的同时使掩膜销上升，以使掩膜从安装在基座上的基板分离。

根据本发明的另一个观点，提供一种沉积方法，包括如下步骤：利用在内部具有吸嘴的多个掩膜销来支撑掩膜；在基座上安置基板；通过多个掩膜销内部的吸嘴进行抽吸的同时通过用于调整多个掩膜销的位置的平台来调整掩膜的相对于基板的位置；使多个掩膜销下降而将掩膜安置到安置在基座上的基板上；通过掩膜的开口将物质沉积到基板上。

所述支撑掩膜的步骤可以是将位于多个掩膜销的各自的上部的前端部而可旋转的球接触到掩膜以支撑掩膜的步骤。

还包括如下步骤：通过多个掩膜销内部的吸嘴进行抽吸的同时使多个掩膜销上升而将掩膜从安装在基座上的基板分离。

有益效果

如上所述，根据本发明的实施例，可实现将掩膜安置在基板上而处理基板时能够抑制因杂质而在基板处理中发生不良的基板处理装置、具备该装置的沉积装置、基板处理方法及沉积方法。当然，本发明的范围不限定在这些效果。

附图说明

图1为概略示出根据本发明实施例的基板处理装置的一部分配置在轨道上的情形的立体图；

图2为沿着图1的II-II线得到的剖面图；

图3及图4为概略示出图2的基板处理装置的动作的剖面图；

图5为概略示出图2的基板处理装置的一部分（即，掩膜销）的剖面图；

图6为概略示出根据本发明的另一个实施例的基板处理装置的概念图。

符号说明：

1:腔体      2:主配管

3:泵部      4:吸入配管

5:吸入模块  6:开关阀

7:节流阀    8:闸门阀

9:其他阀    100:基座

210:基板销  220:掩膜销

222:吸嘴    224:球

226:轴承    228:吸入管

300:平台    400:掩膜

500:基板

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施例进行如下详细说明。然而，本发明不局限于以下所公开的实施例，而是可以以互不相同的多样的形来体现，提供以下实施例的目的在于使得本发明的公开变得彻底和完整，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。此外，为了便于说明，可能会夸大或缩小附图的构成要素。例如，为了便于说明，任意地示出了附图中出现的各个构成的大小及厚度，因此本发明必定不限于图示情形。

以下实施例中，x轴、y轴及z轴不限于直角坐标系上的三个轴，其可以解释为更广的含义。例如，x轴、y轴及z轴既可以相互垂直相交，又可指相互不垂直相交的互不相同的方向。

此外，当记载为层、膜、区域、板等的各种构成要素位于另一构成要素“上”时，这不仅包括位于另一构成要素的“紧上方”的情况，而且还包括有其他构成要素介于其间的情况。

图1为概略示出根据本发明实施例的基板装置的一部分配置在轨道上的情形的立体图，图2为沿着图1的II-II线得到的剖面图。

根据本实施例的基板处理装置具备：在一侧具有可投入基板的入口的腔体（未示出）和多个掩膜销220。当然，如图所示，根据本实施例的基板处理装置除此之外还具备：基座100、多个基板销210及平台300。为方便起见，图1未示出多个基板销210或多个掩膜销220。

基座100可在至少一对轨道上移动。图中所示的是基座100可以向+y方向或-y方向移动。当然，虽然图中示出基座100在一对轨道上移动，但本发明不限于此。并且，基座100移动的位置可具有多种变形，例如可以是如图所示的轨道，也可以是具有如滚轮和可基于滚轮移动的传送带一样的构造的装置等。

基座100具有可安置平板形状的基板500的安置面110。当然，基座100除安置面110外还可以具有突出面120以及内侧面130。基板500安置在安置面110时，可根据需要使基板500的上面不向外部，即突出面120的上部突出。

平板形状的基板500可安置在安置面110。这里，所谓基板500是指将被沉积物质沉积的对象物，可以是玻璃材料、陶瓷材料、塑性材料或金属材料。

在安置面110安置基板500之后，掩膜400可安置在基板500上。在这种情况下，安置面110可具有基板安置面110a和围绕基板安置面110a的掩膜安置面110b。基板安置面110a是可安置基板500的地方，掩膜安置面110b是可安置掩膜400的至少一部分的地方。

掩膜400可包括：具有开口部的框架410和，与框架410结合而遮盖框架410的开口部并具有一个或多个图案化的开口的薄片420。即，掩膜400是指框架410和薄片420的结合体。薄片420相比于框架410可具有相对很薄的厚度。

掩膜安置面110b可具有比基板安置面110a更向下方（-z方向）凹陷的形状，即，以基板安置面110a为基准时，可具有向后述的多个基板销210的向下运动方向（-z方向）凹陷的形状。由此，框架410比基板500厚的掩膜400的至少一部分（如图4所示）可安置在掩膜安置面110b。结果，可使比掩膜400的框架410的厚度薄的基板500与掩膜400的薄片420紧贴地配置。

突出面120在安置面110的周围比安置面110更向第1方向（+z方向）突出。即，突出面120围绕安置面110，并向后述的多个基板销210的向上运动方向（+z方向）突出。当然，这可以理解为在基座100形成凹槽（recess）并且该凹槽的底面是安置面110。内侧面130连接安置面110和突出面120。

多个基板销210具有沿上下（z轴方向）延伸的形状，并且可沿着与安置面110交叉的方向（z轴方向）上下运动，在向上运动的状态下将基板500安置在多个基板销210上之后，可通过向下运动将基板500安置在安置面110。多个掩膜销220也具有沿上下（z轴方向）延伸的形状，并且可沿着与安置面110交叉的方向（z轴方向）上下运动，通过向下运动可将掩膜400安置在安置面110或安置在安置面110上的基板500上。

基板销210及掩膜销220可通过在基座100形成的孔，例如基板销210在向上运动时可通过在基座100的基板安置面110a形成的基板孔110a'向基板安置面110a上部移动，掩膜销220可通过在基座100的掩膜安置面110b形成的掩膜孔110b'向掩膜安置面110b上部移动。

平台300结合在多个基板销210及多个掩膜销220。当然，不同于图中所示，可以使多个基板销210不与平台300连接，而仅使多个掩膜销220连接于平台300。

如果平台300发生移动，则根据该移动，多个基板销210及/或多个掩膜销220的位置将得到调整。如果平台300在与安置面110平行的平面（xy平面）内移动，则多个基板销210及/或多个掩膜销220在与安置面110平行的平面（xy平面）内的位置可得到调整。

如果多个基板销210的位置因平台300发生移动而得到调整，则最终配置于多个基板销210上的基板500的相对于安置面110的相对位置将得到调整。同样地，如果多个掩膜销220的位置因平台300发生移动而得到调整，则配置在多个掩膜销220上的掩膜400的相对于安置面110的相对位置将得到调整。

如图所示，当平台300在多个基板销210及多个掩膜销220都结合时，如果多个基板销210的位置因平台300发生移动而得到调整，则多个掩膜销220的位置也同样地会得到调整。因此为了个别地调整配置在多个基板销210上的基板500和配置在多个掩膜销220上的掩膜400的位置，如后所述调整基板500的位置并将基板500安置到安置面110上之后调整掩膜400的位置那样，需要依次整齐排列。当然，如果平台300仅结合于多个掩膜220且多个基板销210在xy平面的位置不能被调整，则将基板500安置在安置面110上之后只调整掩膜400的位置。

虽然未在图中示出，包括诸如CCD或CMOS等拍摄元件的测定单元（未示出）也可以具备在根据本发明实施例的基板处理装置。这种测定单元可通过确认形成于基板500的基板标记及/或在掩膜400形成的掩膜标记来确定基板500及/或掩膜400的位置。

以下，参照附图详细说明根据本发明实施例的基板处理装置的动作。图3及图4为概略示出图2的基板处理装置的动作的剖面图。

首先，如图2所示，将基板500配置在多个基板销210上，并将掩膜400配置在多个掩膜销220上。当然，掩膜400不是每次处理每一个基板500时都会更换，而是在处理多个基板500时可以反复被使用。因此，将基板500配置在多个基板销210上之前，可以处于掩膜400配置在多个掩膜销220的状态。

在通过具有末端执行器（end effector）的移送机械手来供应基板500而在多个基板销210上配置基板500的状态下，可通过预调整器（未示出）改变基板500的位置。各个预调整器可具有例如向一侧延伸并能够以转动轴为中心转动的棒和位于棒的末端而能够与基板500接触的接触部。当多个基板稍210上配置有基板500时，这种预调整器分别位于基板500的对角方向上，从而如果以转动轴为中心转动，则接触部与基板500的边角处接触而使基板500的相对于基座100的位置关系成为事先设定的位置关系。当然，之后可从基板500的拐角处分离。

当由基板移送机械手等供应基板500而将该基板500配置到多个基板稍210时，这种预调整器机械地大致调整基板500的相对于基座100的位置关系，使得基板500位于事先大致设定的位置。

之后，通过基板稍驱动部210'使多个基板稍210进行向下运动，从而如图3所示将基板500安置在基座100的安置面110上。当然，根据需要在此之前，通过移动平台300来调整多个基板稍210的位置，从而也可以微细调整配置在多个基板稍210的基板500的位置。

将基板500安置在基座100的安置面110上之后，通过移动平台300来调整多个掩膜稍220的位置，使得配置在多个掩膜稍220的掩膜400位于相对于基板500事先设定的位置。为此，也可以通过测定单元（未示出）确认掩膜400上的掩膜标记的相对于基板500上的基板标记的相对位置，同时通过平台300调整掩膜400的位置。

在整齐排列掩膜400之后，通过掩膜销驱动部220'使多个掩膜销220向下运动，从而如图4所示使掩膜400紧贴于基板500。

对于如上的根据本实施例的基板处理装置而言，可有效地防止或抑制在整齐排列掩膜400的过程中杂质从掩膜400脱离而位于基板500上。例如，通过移动平台300来调整多个掩膜销220的位置时，由于多个掩膜销220和掩膜400之间的接触或由接触引起的掩膜400的摩擦等而产生颗粒。此时，这些颗粒可能被安置在位于下部的基板500上，这在处理基板500时会引起不良。

然而，对于根据本实施例的基板处理装置而言，可以预先防止或抑制这些不良的发生。为此，根据本实施例的基板处理装置的多个掩膜销220的每一个如图5所示在内部具有的吸嘴嘴222。在多个掩膜销220的每一个的掩膜400方向的前端部附近产生颗粒等杂质时，可通过这些吸嘴222使相关杂质移动到吸嘴222内。由此，可有效地防止杂质向基板500上移动。

如前所述，特别是在整齐排列掩膜400的过程中可导致杂质从掩膜400脱离而位于基板500上。因此，平台300移动多个掩膜销220时，可通过吸嘴222进行抽吸。

此外，如图5所示，多个掩膜销220分别可具备位于（+z方向）上部的前端部而可旋转的球（ball,224）。当然，为了能够使这种球224顺利地旋转，与球224接触的轴承226可位于多个掩膜销220各自的（+z方向）上部的前端部。

如图4所示，在掩膜400和基板500紧贴的状态下沉积等基板处理得以完成时，多个掩膜销220向+z方向向上运动，从而如图3所示，使掩膜400向+z方向移动而从基板500脱离。在此过程中，多个掩膜销220的+z方向前端部与掩膜400接触时，为了将多个掩膜销220接触到掩膜400的预定部分，在掩膜400的框架410的（-z方向）下面形成圆锥形状的凹槽412，并且使多个掩膜销220的前端部能够接触到其凹槽412。由此，多个掩膜销220的+z方向前端部与掩膜400接触时，可使多个掩膜销220接触到掩膜400的预定部分。

此时，多个掩膜销220的+z方向前端部接触到掩膜400时，多个掩膜销220的位置有可能与掩膜400的框架410的凹槽412的位置稍微错开。然而，对于根据本实施例的基板处理装置的情况，由于多个掩膜销220分别具有在（+z方向）上部的上端部可旋转的球（ball,224），因此多个掩膜销220的+z方向前端部接触到掩膜400时，通过这种球224的旋转等运动可自然地将多个掩膜销220置于掩膜400的框架410的凹槽412内。当然，在这种接触过程中及/或多个掩膜销220通过向上运动而支撑掩膜400时，使所产生的颗粒等杂质移动到多个掩膜销220内的吸嘴222，从而可有效地防止或抑制杂质向基板500上移动。

多个掩膜销220各自的吸嘴222可连接到吸入管228。如作为概略示出根据本发明另一实施例的基板处理的概念图的图6所示，这种吸入管228可连接到设置在腔体1的吸入模块5。该吸入模块5可与连接于多个掩膜销220的吸嘴222的吸入管228连接。

此外，为了调节腔体1内部的气压或真空度，主配管2可连接到腔体1。在这种情况下，泵部3连接到主配管2而向外部抽出腔体1内的气体。此时，吸入配管4从主配管2分支出而通过吸入模块5连接到多个掩膜销220的吸嘴222。

对于诸如化学气相沉积等实现沉积的基板处理装置（即，沉积装置）而言，为了将腔体1内部变成高真空通常具备泵部3和主配管2。因此，为了通过多个掩膜销220的吸嘴222实现抽吸而利用这种泵部3，从而既能利用现有的基板处理装置的构成，又能有效地实现杂质的清除。

当然，通过在吸入配管4配置节流阀7和开关阀6，控制通过掩膜销220的吸嘴222进行的抽吸的开启/关闭或控制进行吸入动作时的吸入的程度。当然，也可以在主配管2配置闸门阀8或其他阀9，在这种情况下对于闸门阀8可安装在主配管2和吸入配管4的分支点与腔体1之间的主配管2部分。

到目前为止说明的基板处理装置是例如沉积装置的一部分。在这种情况下，沉积装置可具备到目前为止说明的基板处理装置和可释放沉积在基板500上的物质的沉积源。

此外，虽然到现在只说明了基板处理装置或沉积装置，但本发明不限于此。例如基板处理方法或沉积方法也属于本发明的范围。

对于根据本发明实施例的基板处理方法而言，在经过利用内部具备吸嘴222的多个掩膜销220来支撑掩膜400的步骤之后，（利用多个基板销210）经过在基座100上安置基板500的步骤。之后，经过通过多个掩膜销220内部的吸嘴222进行吸入动作的同时通过调整多个掩膜销220的位置的平台300来调整掩膜400的相对于基板500的位置的步骤。在这个过程中，可通过多个掩膜销220内部的吸嘴222来清除有可能产生的杂质。之后，可经过使多个掩膜销220下降而将掩膜400安置到安置在基座100上的基板500上的步骤。

支撑所述掩膜400的步骤，可以是将位于多个掩膜销220的各自的上部的前端部而可旋转的球224接触到掩膜400的框架410而支撑掩膜400的步骤。此时，在掩膜400的框架410的接触部可形成有圆锥形状的凹槽412。

此外，使多个掩膜销220上升而将掩膜400从安置在基座100上的基板500分离时，也可通过多个掩膜销220内部的吸嘴222进行吸入动作的同时进行分离。这是为了通过吸嘴222清除当多个掩膜销220和掩膜400的框架410接触时及/或掩膜400和基板500分离时可能产生的颗粒等杂质。

根据本发明的另一个实施例的沉积方法，在经过将掩膜400安置到安置在基座100上的基板500上的步骤之后，经过通过掩膜400的薄片420的开口将物质沉积到基板500上的步骤。

尽管参照附图中示出的实施例进行了说明，但这只是示例性的，本领域的技术人员应该理解由上述说明可进行多样的变形和同等的其他实施例。因此，本发明真正的保护范围应由所附权利要求书的技术精神所限定。

Claims (16)

1.一种基板处理装置，所述装置具备：

在一侧具有可投入基板的入口的腔体；及

沿上下延伸并在内部具有吸嘴且能够支撑掩膜的多个掩膜销。

2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，还具备：通过移动所述多个掩膜销来调整掩膜的相对于通过所述入口投入的基板的位置的平台。

3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其中，所述平台移动所述多个掩膜销时，通过所述吸嘴进行抽吸。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的基板处理装置，其中，所述多个掩膜销通过向上运动支撑掩膜时，通过所述吸嘴进行抽吸。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的基板处理装置，其中，所述多个掩膜销可进行上下运动，并通过向下运动将掩膜安置在通过所述入口投入的基板上。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的基板处理装置，其中，所述多个掩膜销分别具备位于上部的前端部而可旋转的球。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的基板处理装置，其中，还具备：

主配管，连接于所述腔体；

泵部，连接于所述主配管而能够将所述腔体内的气体向外部抽出；及

吸入配管，从所述主配管分支而连接到所述吸嘴，以通过所述泵部向外部抽出所述吸嘴内的气体。

8.根据权利要求7所述的基板处理装置，其中，还具备：安装在所述吸入配管的节流阀和开关阀。

9.根据权利要求7所述的基板处理装置，其中，还具备：安装在所述主配管的所述主配管和所述吸入配管的分支点与所述腔体之间的部分的闸门阀。

10.一种沉积装置，所述装置具备：

权利要求1至3中任意一项所述的基板处理装置；及

能够释放用于沉积在基板上的物质的沉积源。

11.一种基板处理方法，所述方法包括如下步骤：

利用在内部具有吸嘴的多个掩膜销来支撑掩膜；

在基座上安置基板；

通过多个掩膜销内部的吸嘴来进行抽吸的同时通过用于调整多个掩膜销的位置的平台来调整掩膜的相对于基板的位置；及

使多个掩膜销下降而将掩膜安置到安置在基座上的基板上。

12.根据权利要求11所述的基板处理方法，其中，所述支撑掩膜的步骤是将位于多个掩膜销的各自的上部的前端部而可旋转的球接触到掩膜以支撑掩膜的步骤。

13.根据权利要求11所述的基板处理方法，其中，还包括如下步骤：通过多个掩膜销内部的吸嘴进行抽吸的同时使掩膜销上升，以使掩膜从安装在基座上的基板分离。

14.一种沉积方法，所述方法包括如下步骤：

利用在内部具有吸嘴的多个掩膜销来支撑掩膜；

在基座上安置基板；

通过多个掩膜销内部的吸嘴进行抽吸的同时通过用于调整多个掩膜销的位置的平台来调整掩膜的相对于基板的位置；

使多个掩膜销下降而将掩膜安置到安置在基座上的基板上；及

通过掩膜的开口将物质沉积到基板上。

15.根据权利要求14所述的沉积方法，其中，所述支撑掩膜的步骤是将位于多个掩膜销的各自的上部的前端部而可旋转的球接触到掩膜以支撑掩膜的步骤。

16.根据权利要求14所述的沉积方法，其中，还包括如下步骤：

通过多个掩膜销内部的吸嘴进行抽吸的同时使多个掩膜销上升而将掩膜从安装在基座上的基板分离。