CN109690751B - 基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基板处理装置，该基板处理装置用于在处理腔室(10)中垂直地传送其上放置有基板(S)的载体(100)的同时执行基板处理，并且所提供的基板处理装置包括：线性移动导向单元(300)，该线性移动导向单元(300)安装在处理腔室(10)中，用于支撑载体(100)的下部以便线性可移动；以及磁力产生单元(200)，该磁力产生单元(200)安装在处理腔室(10)中，用于通过磁力在与安装于载体(100)的上部中的磁力反应构件(110)不接触状态下在处理腔室中保持载体(100)的垂直状态和线性可移动状态，从而使得在其上放置有基板(S)的载体(100)的传送期间所产生的接触面积有效地最小化，同时载体(100)可被稳定地保持在垂直状态下。

Description

基板处理装置
技术领域
本公开涉及基板处理装置，该基板处理装置在处理腔室中垂直地传送其上安置有基板的载体的同时执行基板处理。
背景技术
取决于基板的目的和类型，用来制造用于制造半导体的晶片、用于制造LCD的基板、用于制造OLED的基板等的基板处理装置可以执行各种工艺，并且在基板处理装置中提供被配置为连续地传送多个基板的传送设备。
基板传送装置一般包括：载体，在该载体上安置有基板；以及驱动单元，该驱动单元配置为传送载体，其中，常规的驱动单元包括多个驱动辊，并且通过驱动辊的旋转，载体在基板传送方向上移动。
最近，为了提高生产率，基板的尺寸已不断增加。由于对应于基板尺寸的增加，载体的尺寸和重量增加，所以施加于驱动辊来支撑载体的负载和在载体传送过程中产生的惯性增加，并且在载体的下端与驱动辊之间出现打滑。
在该情况中，对载体位置的精确控制是困难的，并且在载体之间可能出现碰撞，这可能引起在腔室中产生颗粒，导致基板表面处理质量的劣化。
相应地，为了防止产生的颗粒落在载体的基板上并且降低载体的接触面积，在腔室中提供了磁导，永磁体(Nd-Fe-B等)被设置在载体上以便维持载体由磁体间排斥力垂直地保持，并且使用传送辊来运输载体从而使得将载体的上部构成为非接触系统。
然而，在以上所述的针对磁体的非接触导向系统中，耦合至载体的永磁体的操作温度通常是100℃或更少，但腔室的内部被加热至250℃或更高的温度。因此，当必须长时间地执行工艺时，永磁体的效率大幅降低，这引起故障并因此必须执行诸如永磁体的更换之类的维修。
发明内容
技术问题
制作本公开是为了解决以上所述的问题，并且本公开目的在于提供基板处理装置，其中，使用磁性体而非永磁体作为用于在处理腔室中在垂直状态下传送载体100(在该载体100上安置基板S)的基板处理装置，从而使得可以使在载体100(在该载体100上安置基板S)的传送期间出现的接触面积最小化，并且可以将载体100稳定地保持在垂直状态下。本公开目的还在于提供载体。
技术方案
为了解决以上问题，根据本公开的实施例的基板处理装置是在处理腔室10中在垂直状态下传送其上安置有基板S的载体100的同时执行基板处理的基板处理装置。该基板处理装置包括：线性移动导向单元300，该线性移动导向单元300安装在处理腔室10中，并且配置为支撑载体100的下部以使得载体100是线性可移动的；以及磁力产生单元200，该磁力产生单元200安装在处理腔室10中，并且配置为通过磁力在与安装于载体100上方的磁力反应构件110不接触的状态下在处理腔室中保持载体100处于垂直状态和线性可移动状态。
根据实施例，磁力反应构件110可以由磁力以吸引力或排斥力作用于其上的材料制成，并且可以不被磁化。
磁力反应构件110被安装为在载体100的横向方向上突出。
根据实施例，磁力产生单元200可以包括第一磁力产生构件211和第二磁力产生构件212，该第一磁力产生构件211和该第二磁力产生构件212分别被安装在磁力反应构件110的上方和下方，磁力反应构件110置于该第一磁力产生构件211和该第二磁力产生构件212之间。
另外，第一磁力产生构件211和第二磁力产生构件212可以在其面对部分中具有不同的极性。
同时，作为本公开的另一个方面，如上所述的载体传送结构还可应用于基板处理系统以及基板处理装置。根据本公开的基板处理系统是在处理腔室10中在垂直状态下传送其上安置有基板S的载体100的同时执行基板处理的基板处理系统。基板处理系统可包括：线性移动导向单元300，该线性移动导向单元300配置为支撑载体100的下部以使得载体100是线性可移动的；以及磁力产生单元200，该磁力产生单元200配置为通过磁力在与安装于载体100上方的磁力反应构件110不接触的状态下保持载体100处于垂直状态和线性可移动状态。
根据实施例，磁力反应构件110可以由磁力以吸引力或排斥力作用于其上的材料制成，并且可以不被磁化。
磁力反应构件110被安装为在载体100的横向方向上突出。
根据实施例，磁力产生单元200可以包括第一磁力产生构件211和第二磁力产生构件212，该第一磁力产生构件211和该第二磁力产生构件212分别被安装在磁力反应构件110的上方和下方，磁力反应构件110置于该第一磁力产生构件211和该第二磁力产生构件212之间。
另外，第一磁力产生构件211和第二磁力产生构件212可以在其面对部分中具有不同的极性。
有益效果
本公开提供一种基板处理装置，该基板处理装置用于在处理腔室中垂直地传送载体(100)(在该载体(100)上安置基板(S))。因为在处理腔室内在垂直状态下传送载体(100)(在该载体(100)上安置基板(S))的同时执行基板处理，所以实现了更加稳定的基板处理。
特别地，当在基板被固定于载体的底部上的状态下通过气相沉积方法实施沉积时，由于基板的偏移造成不能执行准确的基板处理。然而，由于将基板固定在垂直于载体的状态下并且因此基板不下垂，所以实现了更加稳定的基板处理。
进一步地，在传送在其上安装有基板的载体时，由于保持载体的垂直状态，并在不使用易受高温影响的永磁体的情况下，使用诸如铁之类的非磁化的磁性材料来在非接触状态下支撑载体的线性移动，所以实现了载体的稳定的支撑和传送。
附图说明
图1是示出根据本公开的实施例的基板处理装置的截面侧视图；
图2是沿图1中的线II-II所截取的截面视图；和
图3是图1中的部分A的放大视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本公开的实施例。图1是示出根据本公开的实施例的基板处理装置的截面侧视图，图2是沿图1中的线II-II所截取的截面视图，以及图3是图1中的部分A的放大视图。
根据本公开的实施例的基板处理装置是在处理腔室10中在垂直状态下传送其上安置有基板S的载体100的同时执行基板处理的基板处理装置。该基板处理装置包括：线性移动导向单元300，该线性移动导向单元300安装在处理腔室10中，并且配置为支撑载体100的下部以使得载体100是线性可移动的；以及磁力产生单元200，该磁力产生单元200安装在处理腔室10中，并且配置为通过磁力在与安装于载体100上方的磁力反应构件110不接触的状态下在处理腔室中保持载体100处于垂直状态和线性可移动状态。
根据本公开的实施例的基板处理装置的特征在于，在将基板S在垂直状态下(即，在垂直于水平面的状态下)传送并且尤其是基板S在安置于载体100上的状态下被移动的同时，执行诸如沉积或刻蚀之类的基板处理。
在执行基板处理时，取决于基板处理的类型，在处理腔室10内往复移动的同时或者线性移动的同时，可以以各种方式(例如，在固定的状态下)处理基板S。
另外，在将基板固定到载体100或掩模M之后，安置在载体100上的基板可以经受基板处理，该载体100或掩模M为了经图案化基板的处理的目的而与基板S紧密接触，并处于与基板紧密接触中。
载体100是在基板S被固定到该载体100的状态下移动的部件，并且取决于基板S的固定结构，载体100可以具有各种结构。
载体100可以包括主体130，在该主体130上安装有静电卡盘(未图示)作为用于固定基板S的部件。
静电卡盘是在由载体100传送基板S时通过静电力吸引和固定基板S的部件。静电卡盘从安装在载体上的DC电源(未图示)或外部DC电源接收功率，以便产生静电力。
同时，只要可以将基板载体100移进处理腔室10中/移出处理腔室10，载体100就可以采用任何传送方法(例如，使用传送辊的传送方法或使用磁悬浮的传送方法)。
为此目的，处理腔室10被提供有根据载体100的传送方法的用于传送载体100的部件。
处理腔室10是提供用于执行诸如蒸发沉积之类的工艺的处理环境的部件，并且取决于工艺的类型、条件等，该处理腔室10可以具有各种构造。
处理腔室10可以容器形成，该容器形成预定内部空间并且被提供有一个或多个门11和12，基板S能够通过该一个或多个门11和12。
另外，容器可以被提供有用于保持其内空间中的预定压力的排放单元。
取决于工艺条件，处理腔室10可以被提供有各种部件(诸如喷头和蒸发源)，并且本实施例展示一个示例，在该示例中，提供了被配置为加热和蒸发蒸发材料的蒸发源400以便相对于基板S来蒸发蒸发材料。
可以在被配置为加热和产生蒸发材料以便相对于基板S蒸发蒸发材料的处理腔室10中提供至少一个蒸发源400，并且可以以任何方式配置该至少一个蒸发源400。
蒸发源400是被配置为蒸发沉积材料(包括有机材料、无机材料、以及金属材料中的至少一种材料)的部件。可以作出蒸发源的各种实施例。例如，蒸发源可以包括包含了沉积材料的坩埚和用于加热坩埚的加热器。
除了蒸发源400之外，取决于基板处理工艺，处理腔室10还可以被提供有对应的部件。例如，当基板处理工艺是原子层沉积工艺时，处理腔室10可以被提供有例如源气体和反应性气体的气体注入结构。
具有这些部件的基板处理装置能够在处理腔室10中在垂直状态下传送载体100(在该载体100上安置基板S)的同时执行基板处理。
线性移动导向单元300是被安装在处理腔室10中并配置为支撑载体100的下部以使得载体100线性可移动的部件，并且该线性移动导向单元300可以具有各种结构。
根据实施例，线性移动导向单元300可以包括多个传送辊310和驱动电机320，多个传送辊310支撑载体100的下部，特别地，支撑载体100的下端，驱动电机320耦合至多个传送辊310中的至少一个传送辊以便旋转地驱动该至少一个传送辊310。
传送辊310是沿载体100的移动路径设置以支撑载体100的下端或单独的结构的部件，以便通过旋转来移动载体100。
为了平滑地移动载体100，传送辊310可以在该传送辊310的外圆周表面上被提供有齿轮结构，并且载体100可以在由传送辊310所支撑的部分中被提供有对应于传送辊310的齿轮结构的齿轮结构。
驱动电机320是被耦合至传送辊310中的至少一些传送辊的部件以便旋转地驱动传送辊310，从而使得可以线性地移动被支撑在其上的载体100。
同时，磁力反应构件110被提供在载体100的上部中，并且特别地被提供在载体100的上端，以由后续要描述的磁力产生单元200非接触支撑。
磁力反应构件110是允许线性移动导向单元300通过借助由磁力产生单元200所产生的磁力来在非接触的状态下支撑载体100而与磁力产生单元200一起将载体100支撑在垂直状态下的部件。
根据实施例，磁力反应构件110由非常耐高温的、并且磁力以吸引力或排斥力作用于其上的材料制成。所述材料可以是没有被磁化的铁等。
例如，可以将磁力反应构件110形成为包括一种或多种磁性材料，诸如SS421、SS430和SS400。
同时，将磁力反应构件110优选地安装为在载体100的横向方向上突出，以便由磁力产生单元200稳定支撑。
特别地，将磁力反应构件110优选地安装为在基板S被安置在载体100(即，主体130，在该主体130上安置基板S)上的方向上(即，在横向方向上)突出。
出于该目的，载体100可以进一步包括支撑件120，该支撑件120在基板S被安置在主体130中的方向上突出，并且磁力反应构件110耦合至该支撑件120。
支撑件120是在基板S被安置在主体130上的方向上突出并且与磁力反应构件110耦合的部件。可以以各种方式配置支撑件120。例如，支撑件120可以与磁力反应构件110整合，或者可以用单独构件配置。
支撑件120可以包括：第一支撑件121，该第一支撑件121从主体130的上端朝上突出；和第二支撑件122，该第二支撑件122在基板S被安置的方向上从第一支撑件121突出，并且磁力反应构件110耦合至该第二支撑件122。
同时，因为仅要求磁力反应构件110能够与磁力反应，所以支撑件120可以具有适于高温特性和工艺条件的材料。
特别地，可以优选地使用轻质材料以便降低支撑件120的总重量。
虽然在图1中展示提供了多个磁力反应构件110的示例，但磁力反应构件110可以具有多种结构。例如，可以在载体100的纵向方向上一体形成磁力反应构件110。
磁力产生单元200是被安装在处理腔室10中的部件，并且该磁力产生单元200通过磁力在与被安装在载体100的上部中的磁力反应构件110不接触的状态下在处理腔室中保持载体100的垂直状态和线性可移动状态，并可以具有各种结构。
例如，磁力产生单元200可以包括第一磁力产生构件211和第二磁力产生构件212，该第一磁力产生构件211和该第二磁力产生构件212分别被安装在磁力反应构件110的上方和下方，磁力反应构件110置于该第一磁力产生构件211和该第二磁力产生构件212之间。
第一磁力产生构件211和第二磁力产生构件212分别被安装在磁力反应构件110的上方和下方，从而产生磁力并且在非接触状态下于磁力反应构件110上诱导出吸引力。因此，在处理腔室10内保持载体100(磁力反应构件110耦合至该载体100)处于垂直的和线性可移动的状态。
同时，第一磁力产生构件211和第二磁力产生构件212是用于将磁力施加至磁力反应构件110的构件，并且可以使用能够产生磁力的部件(诸如电磁体或者永磁体)来以各种方式配置该第一磁力产生构件211和该第二磁力产生构件212。
另外，第一磁力产生构件211和第二磁力产生构件212可以在面对部分上具有彼此不同的极性，以便最大化相对于磁力反应构件110的吸引力。
具体地，可以将第一磁力产生构件211和第二磁力产生构件212中的每一个构件分成上部211a或212a以及下部211b或212b，并可以将第一磁力产生构件211的下部211b和第二磁力产生构件212的上部212a形成为具有不同的极性。
同时，第一磁力产生构件211和第二磁力产生构件212可以被提供在磁力产生单元支撑构件220上，分别位于磁力反应构件110的上方和下方。
磁力产生单元支撑构件220是能够支撑分别在磁力反应构件110的上方和下方的第一磁力产生构件211和第二磁力产生构件212的部件，磁力反应构件110置于该第一磁力产生构件211和第二磁力产生构件212之间。
被耦合至磁力产生单元支撑构件220的第一磁力产生构件211和第二磁力产生构件212易受高温影响。因此，可以附加地提供用于冷却磁力产生单元支撑构件220的冷却装置，以便冷却被暴露于工艺环境的第一磁力产生构件211和第二磁力产生构件212。
冷却装置可以包括：一个或多个冷却剂管，该一个或多个冷却剂管被安装在磁力产生单元支撑构件220中并且冷却剂流动通过该一个或多个冷却剂管；和冷却单元，该冷却单元被安装以冷却一个或多个冷却剂管中的冷却剂。
同时，还可将上述基板处理装置中的载体100传送装置应用于基板处理系统，该基板处理系统在处理腔室10以及基板处理装置中在垂直状态下传送其上安置有基板S的载体100的同时执行基板处理。
具体地，基板处理系统包括至少一个处理模块(诸如基板处理装置)以及分别执行将基板装载进工艺模块和从工艺模块卸载基板的装载锁定模块和卸载锁定模块等，并且基板处理系统被提供有传送轨道以用于将基板传送至各个模块。在这样的基板处理系统中，用于传送其上安置有基板的载体100的结构可以具有如上所述的结构。
具体地，根据本公开的基板处理系统是在处理腔室10中在垂直状态下传送其上安置有基板S的载体100的同时执行基板处理的基板处理系统。基板处理系统可包括：线性移动导向单元300，该线性移动导向单元300配置为支撑载体100的下部以使得载体100是线性可移动的；以及磁力产生单元200，该磁力产生单元200配置为通过磁力在与安装于载体100上方的磁力反应构件110不接触的状态下保持载体100处于垂直状态以及线性可移动状态。
线性移动导向单元300和磁力产生单元200可以在配置上是相同的或是相似的，除了磁力产生单元200被安装在处理腔室内。

Claims (4)

1.一种基板处理装置，所述基板处理装置在处理腔室(10)中在垂直状态下传送其上安置有基板(S)的载体(100)的同时执行基板处理，所述基板处理装置包括：
线性移动导向单元(300)，所述线性移动导向单元(300)安装在所述处理腔室(10)中，并且配置为支撑所述载体(100)的下部以使得所述载体(100)是线性可移动的；以及磁力产生单元(200)，所述磁力产生单元(200)安装在所述处理腔室(10)中，并且配置为通过磁力在与被安装在所述载体(100)的上方的磁力反应构件(110)不接触的状态下在所述处理腔室中保持所述载体(100)处于垂直状态和线性可移动状态，
其中所述磁力反应构件(110)由吸引力或排斥力因磁力而作用于其上的材料制成，并且所述材料没有被磁化，
所述磁力反应构件(110)被安装为在所述载体(100)的横向方向上突出，
所述磁力产生单元(200)包括第一磁力产生构件(211)和第二磁力产生构件(212)，所述第一磁力产生构件(211)和所述第二磁力产生构件(212)分别被安装在所述磁力反应构件(110)的上方和下方，所述磁力反应构件(110)置于所述第一磁力产生构件(211)和所述第二磁力产生构件(212)之间，
所述磁力产生单元(200)进一步包括与所述磁力反应构件(110)耦合的支撑件(120)，并且
所述支撑件(120)包括第一支撑件(121)和第二支撑件(122)，所述第一支撑件(121)从所述载体(100)的主体(130)的上端朝上突出，并且所述第二支撑件(122)在所述基板S被安置的方向上从所述第一支撑件(121)突出，并且所述磁力反应构件(110)耦合至所述第二支撑件(122)。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，所述第一磁力产生构件(211)和所述第二磁力产生构件(212)在所述第一磁力产生构件(211)和所述第二磁力产生构件(212)的面对部分中具有不同的极性。
3.一种基板处理系统，所述基板处理系统在处理腔室(10)中在垂直状态下传送其上安置有基板(S)的载体(100)的同时执行基板处理，所述基板处理系统包括：
线性移动导向单元(300)，所述线性移动导向单元(300)配置为支撑所述载体(100)的下部，从而使得所述载体(100)是线性可移动的；以及
磁力产生单元(200)，所述磁力产生单元(200)配置为通过磁力在与被安装在所述载体(100)的上方的磁力反应构件(110)不接触的状态下保持所述载体(100)处于垂直状态和线性可移动状态，
其中所述磁力反应构件(110)由吸引力或排斥力因磁力而作用于其上的材料制成，并且所述材料没有被磁化，
所述磁力反应构件(110)被安装为在所述载体(100)的横向方向上突出，
所述磁力产生单元(200)包括第一磁力产生构件(211)和第二磁力产生构件(212)，所述第一磁力产生构件(211)和所述第二磁力产生构件(212)分别被安装在所述磁力反应构件(110)的上方和下方，所述磁力反应构件(110)置于所述第一磁力产生构件(211)和所述第二磁力产生构件(212)之间，
所述磁力产生单元(200)进一步包括与所述磁力反应构件(110)耦合的支撑件(120)，并且
所述支撑件(120)包括第一支撑件(121)和第二支撑件(122)，所述第一支撑件(121)从所述载体(100)的主体(130)的上端朝上突出，并且所述第二支撑件(122)在所述基板S被安置的方向上从所述第一支撑件(121)突出，并且所述磁力反应构件(110)耦合至所述第二支撑件(122)。
4.如权利要求3所述的基板处理系统，其特征在于，所述第一磁力产生构件(211)和所述第二磁力产生构件(212)在所述第一磁力产生构件(211)和所述第二磁力产生构件(212)的面对部分中具有不同的极性。
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