CN109841544B - 顶销单元的移动方法及基板处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种顶销单元的移动方法及基板处理装置,涉及一种在进行基板的处理工艺时,可防止因顶销孔而在基板的下表面或上表面产生非期望的孔标记或盲区的顶销单元的移动方法及基板处理装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种顶销单元的移动方法及基板处理装置,涉及一种在进行基板的处理工艺时,可防止因顶销孔(hole)而在基板的下表面或上表面产生非期望的孔标记或盲区等的顶销单元的移动方法及基板处理装置。
背景技术
现有的基板处理装置是在基板的一面,例如在基板的上表面沉积特定厚度的薄膜。在此情况下,在像3d-Nand器件等一样在基板上沉积多层薄膜时,会使基板弯曲(bowing)。如果基板产生弯曲现象,则在后续的工艺中,基板会难以在准确的位置执行工艺,难以夹持(chucking)基板。尤其,基板处理工艺包括要求高精确度的作业,基板的弯曲现象会降低这种基板工艺的精确度。
图14(a)、图14(b)及图14(c)是用以说明在基板100上沉积薄膜时的基板100的弯曲(bowing)现象的图。
图14(a)表示在所述基板100的上表面沉积特定厚度的薄膜102时拉伸应力(tensile stress)作用到所述基板100的情况,图14(b)相反地表示在所述基板100的上表面沉积特定厚度的薄膜102时压缩应力(compressive stress)作用到所述基板100的情况。
如图14(a),如果拉伸应力作用到所述基板100,则像图中所示一样基板100向下弯曲,与此相反,如图14(b),如果压缩应力作用到所述基板100,则所述基板100向上弯曲。在此情况下,为了去除基板的弯曲现象,可像图14(c)一样在基板100的下表面沉积特定厚度的薄膜104而缓和或去除弯曲现象。
然而,在像上述内容一样在基板的下表面沉积特定的薄膜的情况下,处理气体供给部定位到基板的下部而向基板的下表面供给处理气体进行沉积。此时,可在所述处理气体供给部定位用以移动供装载或卸载基板的顶销(lift pin)的顶销孔。
在像上述内容一样在基板的下部形成顶销孔的情况下,在形成有孔的位置,处理气体的流动不顺畅,从而顶销孔转印到基板的下表面而会产生不发生反应的孔标记(holemark)或盲区等。图15(A)及图15(B)是表示在基板的下表面形成有因顶销孔产生的孔标记或盲区的情况的照片。这种孔标记或盲区不仅产生在基板的下表面,而且在严重时也会产生在基板的上表面。
另外,不仅在将薄膜沉积到基板的下表面时,而且在将薄膜沉积到基板的上表面时,在进行沉积工艺的温度相对较高的情况下,即便顶销孔位于基板的下部,也会因孔痕而在基板的下表面或上表面产生孔标记或盲区。
发明内容
[发明欲解决的课题]
为了解决如上所述的问题,本发明的目的在于提供一种在基板的下表面或上表面沉积薄膜的情况下,可防止因顶销孔产生的孔标记或盲区的顶销单元的移动方法及基板处理装置。
[解决课题的手段]
为了达成如上所述的本发明的目的,提供一种基板处理装置,包括:腔室,用于在基板上执行处理工艺;基板支撑环,提供到所述腔室的内部,以支撑所述基板的边缘;第一供给部,在所述基板的下部提供到所述基板支撑环的内侧,以向所述基板供给热及所述处理工艺所需的第一气体中的至少一种气体;以及顶销单元,用于将所述基板装载到所述基板支撑环或将所述基板从所述基板支撑环卸载;且所述顶销单元在所述第一供给部的半径方向以可移动的方式提供。
此处,可不在所述第一供给部形成用以供所述顶销单元移动的顶销孔。
另一方面,所述顶销单元可沿所述第一供给部的半径方向移动而位于所述基板与所述第一供给部的上表面之间的空间或者脱离所述基板与所述第一供给部的上表面之间的空间。
此时,所述顶销单元可设置在所述基板支撑环与所述第一供给部之间的空间。
进而,所述顶销单元可呈对应于所述基板支撑环与所述第一供给部之间的空间而弯折的形状。
例如,所述顶销单元可包括:支撑销,支撑所述基板;水平杆,从所述支撑销向水平方向弯折而所述支撑销形成在所述水平杆的一端;以及垂直杆,从所述水平杆的另一端垂直地弯折而延伸。
另一方面,所述顶销单元可在进行所述基板的处理工艺时,脱离装载在所述基板支撑环的所述基板与所述第一供给部的上表面之间的空间而定位,在装载或卸载所述基板时,所述顶销单元的一端可位于所述基板与所述第一供给部的上表面之间。
另外,所述基板支撑环以支撑所述基板的边缘的方式形成开口,所述顶销单元在其一端包括支撑所述基板的支撑销,且在所述支撑销在所述第一供给部的上部上升的情况下,所述顶销单元可向所述基板支撑环的上方突出预先确定的长度。
另一方面,在进行所述基板的处理工艺时,所述顶销单元可在所述基板支撑环的侧壁与所述第一供给部之间下降预先确定的长度而定位。
另外,所述顶销单元可进行旋转,以使所述顶销单元的一端进入到所述基板与所述第一供给部的上表面之间的空间。
另一方面,所述基板处理装置还可包括:第一驱动部,使所述顶销单元上下移动;以及第二驱动部,使所述顶销单元旋转。
另外,所述基板处理装置还可包括:第三驱动部,使所述顶销单元上下移动;以及导引部,对所述顶销单元的上下移动进行导引,在所述顶销单元上下移动时,以使所述顶销单元旋转预先确定的角度的方式进行导引。
在此情况下,所述顶销单元还可包括向一侧突出形成的导杆,所述导引部包括供所述导杆插入的导孔,所述导杆插入到所述导孔而所述顶销单元上升或下降,所述顶销单元在所述导孔的至少一部分区间旋转。
此处,所述导孔可包括:第一区域孔,在所述顶销单元上升或下降时,使所述顶销单元旋转;以及第二区域孔,位于所述第一区域孔的上部,在所述顶销单元上升或下降时,使所述顶销单元移动而不旋转。
另外,所述导孔还可包括第三区域孔,所述第三区域孔位于所述第一区域孔的下部,在所述顶销单元上升或下降时,使所述顶销单元移动而不旋转。
另一方面,所述基板处理装置还可包括第二供给部,其在所述基板的上部向所述基板供给热及所述处理工艺所需的第二气体中的至少一种气体。
另一方面,为了达成如上所述的本发明的目的,提供一种顶销单元的移动方法,其是在腔室内提供向基板的下表面供给热及气体中的至少一种气体的第一供给部及支撑基板的基板支撑环,且用以将基板装载到所述基板支撑环或从所述基板支撑环卸载的顶销单元的移动方法,包括如下步骤:所述顶销单元设置到所述第一供给部的上部的步骤;以及所述顶销单元沿所述第一供给部的半径方向移动而脱离所述基板与所述第一供给部之间的空间的步骤。
此处,所述顶销单元设置到所述第一供给部的上部的步骤可包括如下步骤:所述顶销单元从所述第一供给部的外围进入到所述第一供给部的上部的步骤;所述顶销单元以从所述基板支撑环突出预先确定的长度的方式上升的步骤;在所述顶销单元的一端安置所述基板的步骤;以及所述顶销单元下降而将所述基板安置到所述基板支撑环的步骤;所述顶销单元脱离所述基板与所述第一供给部之间的空间的步骤可包括所述顶销单元从所述基板与所述第一供给部之间的空间向所述第一供给部的外围退避的步骤。
另一方面,所述顶销单元上升的步骤可包括安置在所述基板支撑环而处理工艺结束的基板安置到所述顶销单元的一端进行上升的步骤。
另外,在所述顶销单元进入到所述第一供给部的上部的步骤及所述顶销单元从所述基板与所述第一供给部之间的空间向所述第一供给部的外围退避的步骤中,所述顶销单元能够以预先确定的角度向一方向旋转而进入到所述第一供给部的上部或者朝另一方向旋转而向所述第一供给部的外围退避。
另一方面,在所述顶销单元升降时,所述顶销单元可在至少一部分区间旋转。
另外,所述基板支撑环可形成开口,在所述顶销单元上升的步骤中,所述顶销单元贯通所述开口而上升。
另一方面,所述第一供给部可位于所述基板支撑环的内侧,在进行所述基板的处理工艺时,所述顶销单元在所述基板支撑环与所述第一供给部之间待机。
进而,所述顶销单元向所述第一供给部的外围退避的步骤可包括如下步骤:所述顶销单元从所述基板与所述第一供给部之间的空间向所述基板支撑环与所述第一供给部之间移动的步骤;以及所述顶销单元在所述基板支撑环与所述第一供给部之间下降预先确定的长度的步骤。
另一方面,在所述顶销单元从所述第一供给部的外围进入到所述第一供给部的上部的步骤前,还可包括所述顶销单元在所述基板支撑环与所述第一供给部之间上升预先确定的长度的步骤。
[发明效果]
根据具有上述构成的本发明,在基板的下表面或上表面沉积薄膜的情况下,不在基板的下部形成用以供装载或卸载基板的顶销单元移动的顶销孔,从而可防止因顶销孔产生的孔标记或盲区产生在基板的下表面或上表面。
附图说明
图1是表示本发明的一实施例的基板处理装置的剖面图。
图2是表示在图1中位于基板的下部的基板支撑环、第一供给部及顶销单元的构成的剖面图。
图3作为图2的立体图,其是表示所述顶销单元脱离所述第一供给部的上部的状态的图。
图4是图3的俯视图。
图5是所述顶销单元设置在所述第一供给部的上部的状态的俯视图。
图6至图9是表示所述顶销单元的移动的图。
图10是表示使所述顶销单元上下移动的驱动部的另一实施例的图。
图11是表示图10的导引部的立体图。
图12及图13是表示本发明的顶销单元的移动方法的流程图。
图14(a)、图14(b)和图14(c)是表示现有在基板上沉积薄膜时的基板的弯曲(bowing)现象的图。
图15(A)及图15(B)是在基板的下表面产生因顶销孔形成的孔标记或盲区的图。
附图标号说明
100、W:基板;
102、104:薄膜;
200:腔室;
210:盖;
220:腔室主体;
222:基底;
230:收容空间;
240、512:开口;
310:处理空间;
400:第一供给部;
410:主体部;
414:第一供给流路;
420:簇射头组件;
460:充裕空间;
462:下部排气流路;
500:基板支撑环;
510:基板支撑部;
520:侧壁;
600:第二供给部;
610:第二气体供给单元;
612:第二供给流路;
630:第二簇射头组件;
650:排气部;
700:顶销单元;
710:支撑销;
720:水平杆;
730:垂直杆;
740:水平支撑杆;
750:导杆;
800:加热单元;
905、1940:波纹管;
910:驱动轴;
920:第一驱动部;
960:第二驱动部;
1000:基板处理装置;
1700:导引部;
1800:导孔;
1810:第三区域槽;
1830:第一区域槽;
1850:第二区域槽;
1920:第三驱动部;
1925:连接部;
1930:滚珠螺杆;
S100~S210:步骤。
具体实施方式
以下,参照附图,详细地对本发明的实施例的基板处理装置1000进行说明。
图1是表示本发明的一实施例的基板处理装置1000的剖面图,图2是表示在图1中位于基板W的下部的基板支撑环500、第一供给部400及顶销单元700的构成的剖面图。
参照图1及图2,所述基板处理装置1000可包括:腔室200,提供执行针对基板W的处理工艺的处理空间310;基板支撑环500,提供到所述腔室200的内部,支撑所述基板W的边缘;以及第一供给部400,在所述基板W的下部提供到所述基板支撑环500的内侧,向所述基板W供给热及所述处理工艺所需的第一气体中的至少一种气体。另外,所述基板处理装置1000还可包括在所述基板W的上部向所述基板W供给热及所述处理工艺所需的第二气体中的至少一种气体的第二供给部600。
本发明中所说明的基板处理装置1000能够以在基板W的上表面或下表面沉积薄膜的方式构成。例如,在所述基板W的下表面沉积薄膜的情况下,可由所述第一供给部400向所述基板W的下表面供给处理工艺所需的第一气体。此时,所述第一气体可包括沉积薄膜所需的处理气体。另外,在所述基板W的下表面沉积薄膜的情况下,所述第二供给部600可在所述基板W的上部加热所述基板W或者向所述基板W供给包括惰性气体的吹扫气体。在此情况下,由所述第二供给部600供给的吹扫气体相当于第二气体。
与此相反,在所述基板W的上表面沉积薄膜的情况下,可由所述第二供给部600供给处理气体,在此情况下,所述处理气体相当于第二气体。另外,在所述基板W的上表面沉积薄膜的情况下,所述第一供给部400在所述基板W的下部加热所述基板W或者向所述基板W的下部供给包括惰性气体的吹扫气体。在此情况下,由所述第一供给部400供给的吹扫气体相当于第一气体。
在以下说明的图中,假定为可在所述基板W的下表面沉积薄膜的基板处理装置1000而进行说明。即,假定如下情况而进行说明:由位于所述基板W的下部的第一供给部400供给沉积薄膜所需的处理气体,位于所述基板W的上部的第二供给部600加热所述基板W,进而供给吹扫气体。
所述腔室200包括腔室主体220及开闭所述腔室主体220的盖210,在所述腔室主体220的内侧包括执行所述基板W的沉积工艺的收容空间230。
在所述腔室主体220的一侧,可包括供所述基板W装载到所述收容空间230或从所述收容空间230卸载的开口240,所述开口240包括门(未图示)。所述开口240形成到所述腔室主体220的一侧,或也可分别单独地设置用以装载及卸载所述基板W的开口。
可提供有所述第二供给部600的所述盖210。所述第二供给部600可在所述收容空间230的上部加热所述基板W,进而向所述基板W供给吹扫气体。为此,所述第二供给部600可包括:第二气体供给单元610,向所述基板W的上表面供给吹扫气体;以及加热单元800,加热所述基板W。
另一方面,所述第一供给部400在所述基板W的下部向所述基板W的下表面供给处理气体而使薄膜沉积到所述基板W的下表面。
具体而言,所述第一供给部400可向所述基板W的下表面供给所述处理气体,可提供包围所述第一供给部400且支撑基板W的基板支撑环500。即,可由所述基板支撑环500支撑所述基板W的边缘,在所述基板支撑环500的内侧提供所述第一供给部400。
所述基板支撑环500可包括:基板支撑部510,支撑所述基板W的边缘;以及侧壁520,从所述基板支撑部510向下方延伸而包围所述第一供给部400,与所述第一供给部400相隔特定间隔。残留气体可通过所述侧壁520与所述第一供给部400之间的充裕空间460排出,进而如下所述,顶销单元700可通过所述充裕空间460移动。以下对此进行详细说明。
所述基板支撑部510支撑所述基板W的下表面的边缘而使除边缘以外的所述基板W的下表面暴露到所述处理空间310。此时,所述基板支撑部510能够以仅支撑所述基板W的下表面的最小限度的区域的方式构成。由所述基板支撑部510支撑的区域会难以形成通过所述处理气体产生的薄膜,因此所述基板支撑部510能够以支撑最小限度的区域的方式构成。
另一方面,在由所述基板支撑部510支撑所述基板W的情况下,由所述基板W的下表面与所述第一供给部400的上表面形成的空间形成处理空间310。即,通过所述基板支撑部510的开口512(参照图3)向下方露出的所述基板W的下表面与所述第一供给部400的上表面之间的空间相当于处理空间310。
此时,通过所述第一供给部400朝向所述基板W的下表面供给在所述处理空间310的处理气体在所述基板W的下表面形成薄膜,残留气体沿所述充裕空间460及下部排气流路462排出。
此时,所述第一供给部400可包括:主体部410,形成供给所述处理气体的第一供给流路414;以及簇射头组件420,具备喷射由所述主体部410供给的所述处理气体的多个喷射孔。
所述主体部410贯通所述腔室主体220的下部而延伸,在内侧形成供所述处理气体移动的第一供给流路414。所述第一供给流路414可形成到所述主体部410的大致中央部。所述处理气体从处理气体储存部(未图示)向所述第一供给流路414供给而传输到所述簇射头组件420。
另一方面,所述主体部410能够以如下方式提供:连接到所述腔室200的下部的驱动部(未图示),可通过所述驱动部的驱动而在所述收容空间230的内部上下移动。因此,在所述基板W从所述腔室200的外侧向所述腔室200的内侧装载或者所述基板W的处理工艺结束而向所述腔室200的外侧卸载所述基板W的情况下,所述第一供给部400可向下部移动。
另一方面,在为了在所述基板W的下表面沉积特定厚度的薄膜而通过所述第一供给部400供给处理气体的情况下,为了防止所述处理气体流入到所述基板W的上表面而通过所述第二气体供给单元610供给吹扫气体。即,通过所述第二气体供给单元610向所述基板W的上表面供给吹扫气体,由此可最大限度地防止所述处理气体从所述基板W的下表面流入到所述基板W的上表面。
所述第二气体供给单元610可包括:第二供给流路612,贯通所述盖210而形成;以及第二簇射头组件630,向所述基板W供给吹扫气体。所述第二供给流路612与所述吹扫气体的储存部(未图示)连接,接收所述吹扫气体而向所述第二簇射头组件630供给所述吹扫气体。
此时,通过所述第二簇射头组件630供给的吹扫气体在所述基板W的上表面朝向边缘流动,由此防止供给在所述基板W的下表面的处理气体流入到所述基板W的上表面。
另一方面,为了排出所述吹扫气体,可在所述腔室200的下部提供排气部650。通过所述排气部650的抽运,所述吹扫气体通过所述腔室200的下部排出。所述吹扫气体向所述腔室200的下部流动,因此通过所述第二气体供给单元610供给的吹扫气体从所述基板W的上部通过边缘向下部流动的气流增强。因此,可最大限度地防止所述处理气体流入到所述基板W的上表面。
另外,可在所述腔室200的收容空间230的上部提供加热所述基板W的加热单元800。所述加热单元800在所述基板W的上部加热所述基板W。所述加热单元800可呈包括电阻性单元的各种形态,在本实施例中,可呈灯形态。例如,所述加热单元800可包括多个卤素灯(halogen lamp)。
另一方面,在像上述内容一样在基板的下表面沉积特定的薄膜的情况下,现有技术是装载或卸载基板的顶销(lift pin)在基板的下部移动,在此情况下,在所述基板下部的如加热器或簇射头的构成要素中形成用以供顶销移动的顶销孔。
如果像上述内容一样在基板的下部形成顶销孔,则在所述顶销孔的位置,处理气体的流动不顺畅,从而会在基板的下表面产生非期望的孔标记或盲区,这种孔标记或盲区不仅产生在基板的下表面,而且在严重时也会产生在基板的上表面。
为了解决上述问题,本发明的基板处理装置1000不在基板下部的构成要素中形成用以供将所述基板W装载到基板支撑环500或将基板W从所述基板支撑环500卸载的顶销单元700移动的孔。
即,本实施例在位于所述基板W的下部的所述第一供给部400中省略用以供所述顶销单元700移动的顶销孔而防止会产生在基板W的下表面或上表面的孔标记或盲区。
另一方面,所述顶销单元700可包括:支撑销710,支撑所述基板W;水平杆720,与所述支撑销710连接;以及垂直杆730,从所述水平杆720弯折而延伸。之后详细地对所述顶销单元700的构成进行说明。
图3作为上述图2的立体图,其是表示所述顶销单元700脱离所述第一供给部400的上部的状态的图,图4是图3的俯视图,图5是表示所述顶销单元700设置在所述第一供给部400的上部的状态的俯视图。在图3及图4中表示执行所述基板W的处理工艺时的所述顶销单元700的位置,方便起见,省略基板W的图示。
参照图3至图5,所述顶销单元700能够在所述第一供给部400的半径方向以可移动的方式提供。即,在本发明的基板处理装置1000中,所述顶销单元700并非在所述基板的下部贯通加热部等垂直地移动,而是在所述第一供给部400的半径方向以可移动的方式提供。
因此,在本发明中,所述顶销单元700沿所述第一供给部400的半径方向移动而位于所述基板W与所述第一供给部400的上表面之间的空间,或者脱离所述基板W与所述第一供给部400的上表面之间的空间。因此,可防止上述现有技术的问题,即在所述基板W的下部的加热部等形成顶销孔而在所述基板的下表面产生非期望的反应。
在此情况下,所述顶销单元700可设置到所述基板支撑环500与所述第一供给部400之间的空间。因此,在所述基板支撑环500与所述第一供给部400之间的空间在所述第一供给部400的半径方向以可移动的方式构成。
具体而言,参照图3及图4,在执行所述基板W的处理工艺时,所述顶销单元700位于所述基板W与所述第一供给部400的外侧。
具体而言,在对所述基板W进行沉积工艺等处理工艺时,所述顶销单元700脱离装载在所述基板支撑环500的所述基板W与所述第一供给部400之间而在所述基板W及所述第一供给部400的外侧待机。
即,在执行所述基板W的处理工艺时,所述顶销单元700向装载在所述基板支撑环500的所述基板W及所述第一供给部400的外侧移动而定位,以便不阻碍向所述基板W的下表面供给的处理气体流动。因此,所述基板W的下部的处理气体的流动变顺畅,从而可防止在所述基板W的下表面或上表面产生非期望的反应痕迹。
另一方面,参照图5,在将所述基板W装载到基板支撑环500或将基板W从所述基板支撑环500卸载的情况下,所述顶销单元700的一端可位于所述第一供给部400的内侧的上部。
即,所述顶销单元700在其一端具备支撑所述基板W的支撑销710,所述支撑销710位于所述第一供给部400的内侧的上部而使基板W安置到所述支撑销710。
图6至图9是表示进行所述基板W的处理工艺结束而卸载所述基板W后再次将崭新的基板装载到所述基板支撑环500的过程时的所述顶销单元700的移动的图。
图6表示进行所述基板W的处理工艺时的所述顶销单元700的位置。如图6及上述图3所示,在对所述基板W执行如沉积工艺的处理工艺时,所述顶销单元700位于所述基板支撑环500与所述第一供给部400之间。
更具体而言,所述顶销单元700从安置到所述基板支撑环500而通过所述基板支撑环500的开口512露出的所述基板W的下表面与所述第一供给部400的上表面之间的空间退避,其位于所述基板支撑环500的侧壁520与所述第一供给部400之间的充裕空间460。
在上述状态下所述基板W的处理工艺结束时,所述顶销单元700进入到所述基板W的下表面与所述第一供给部400之间的空间。具体而言,如图7所示,形成在所述顶销单元700的一端的支撑销710进入到所述基板W的下表面与所述第一供给部400之间的空间。
在此情况下,所述顶销单元700能够以预先设定的角度旋转,以使所述支撑销710进入到所述基板W的下表面与所述第一供给部400之间的空间。
即,在图6的状态下,所述顶销单元700以预先设定的角度旋转,从而所述顶销单元700的支撑销710可像图7一样进入到所述基板W的下表面与所述第一供给部400之间的空间。
在此情况下,所述顶销单元700可包括:第一驱动部920,使所述顶销单元700上下移动;以及第二驱动部960,使所述顶销单元700旋转。
例如,如图6所示,在包括3个顶销单元700的情况下,所述顶销单元700可呈对应于所述基板支撑环500与所述第一供给部400之间的空间而弯折的形状。
例如,所述顶销单元700可包括:支撑销710,支撑所述基板W;水平杆720,从所述支撑销710向水平方向弯折,且所述支撑销710形成在其一端;以及垂直杆730,从所述水平杆720的另一端垂直地弯折而延伸。
此时,所述顶销单元700贯通所述腔室主体220的基底222而上下移动。在此情况下,以可贯通所述基底222而上下移动的方式设置所述顶销单元700的垂直杆730。另外,贯通所述基底222而向下部延伸的所述垂直杆730可通过波纹管(bellows)905等密闭,以便可保持所述腔室200的内部的压力。
在此情况下,所述顶销单元700的各垂直杆730可连接到水平支撑杆740,所述水平支撑杆740可通过所述第一驱动部920的驱动轴910上下移动。在此情况下,如果利用单个驱动部构成所述第一驱动部920,则可简化顶销单元700的构成。另外,虽未图示,但也可包括多个所述第一驱动部920以使所述顶销单元700分别上下移动。在包括多个所述第一驱动部920的情况下,构成及控制会变复杂,但具有可单独移动所述顶销单元700的优点,另外,可实现更精确的控制。
另一方面,如图所示,使所述顶销单元700旋转的第二驱动部960可通过所述水平支撑杆740与各顶销单元700连接。因此,所述顶销单元700可通过所述第二驱动部960的驱动而分别旋转。此时,预先确定所述顶销单元700的旋转角度而提供,所述第二驱动部960以使所述顶销单元700旋转预先确定的角度的方式进行驱动。另外,也可为如下构成:以单个驱动部构成所述第二驱动部960,利用带(belt)或链(chain)等将单个驱动部与所有所述顶销单元700连接而使其旋转。
另一方面,在所述基板W的处理工艺结束的情况下,所述顶销单元700通过所述第二驱动部960的驱动而向一方向旋转预先设定的角度,从而如图7所示,所述支撑销710进入到所述基板W的下表面与所述第一供给部400之间的空间。
接着,为了卸载处理工艺结束的基板W,所述顶销单元700像图8所示一样通过所述第一驱动部920的驱动而向上部移动。即,所述顶销单元700通过所述第一驱动部920的驱动而上升预先确定的距离,以便在所述第一供给部400的上部的空间将所述基板支撑到所述支撑销710。
此时,在为了使基板W安置到所述支撑销710而所述支撑销710向上部移动的情况下,以向所述基板支撑环500的上方突出预先确定的长度的方式上升。
在此情况下,装载臂(未图示)从所述腔室200的外侧进入到所述腔室200的内部引出安置在所述支撑销710的基板W,将崭新的基板W安置到所述支撑销710的上部。
接着,所述顶销单元700通过所述第一驱动部920的驱动而从图8的状态下降到图7的状态。即,所述支撑销710以位于所述基板支撑环500的基板支撑部510的下方的方式下降。如果所述支撑销710位于所述基板支撑环500的下方,则由所述支撑销710支撑的基板W安置到所述基板支撑环500。
接着,所述顶销单元700进行旋转,以使所述支撑销710从所述基板W的下表面与所述第一供给部400的上表面之间的空间退避。即,所述顶销单元700通过所述第二驱动部960的驱动向相反方向旋转而定位成图6的状态,以使所述支撑销710脱离所述第一供给部400的上部的空间。
然而,在图6的状态下,所述顶销单元700的支撑销710虽脱离所述基板W的下表面与所述第一供给部400之间的空间,但邻接于所述基板W而定位。因此,在由所述第一供给部400供给处理气体等而对所述基板W的下表面执行沉积工艺等的情况下,所述处理气体的流动会在所述基板W的下表面不顺畅。
另外,在上述图6的状态下,所述基板支撑环500的侧壁520与所述第一供给部400之间的空间发挥排出残留气体的排气流路的作用。此时,如果所述顶销单元700沿所述排气流路邻接于所述基板W而定位,则残留气体的排出不顺畅,从而会降低处理工艺的效率。
因此,在执行所述基板W的处理工艺时,所述顶销单元700可像图9所示一样沿所述基板支撑环500的侧壁520与所述第一供给部400之间下降预先确定的长度而位于下部。此时,所述顶销单元700通过所述第一驱动部920的驱动而下降预先确定的长度。
在此情况下,所述顶销单元700沿所述基板支撑环500的侧壁520与所述第一供给部400之间远离所述基板W而定位,由此所述处理气体的流动在所述基板W的下表面变顺畅,进而可顺畅地排出残留气体。
另一方面,图10是表示本发明的另一实施例的顶销单元700的构造的局部概略图。在上述实施例中,分别单独包括使顶销单元700上升的驱动部及使顶销单元700旋转的驱动部。在此情况下,可通过各驱动部的驱动确实地实现上下运动或旋转运动,但存在随着驱动部的数量增加而构成变复杂、控制变困难的缺点。因此,图10的实施例提出包括单个驱动部而同时执行顶销单元的上下移动及旋转运动的构成。
参照图10,所述基板处理装置1000可包括:第三驱动部1920,使所述顶销单元700上下移动;以及导引部1700,对所述顶销单元700的上下移动进行导引,在所述顶销单元700上下移动时,以所述顶销单元700旋转预先确定的角度的方式进行导引。
具体而言,所述顶销单元700贯通所述腔室主体220的基底222而上下移动。在此情况下,所述顶销单元700的垂直杆730以可贯通所述基底222而上下移动的方式设置。此时,贯通所述基底222而向下部延伸的所述垂直杆730可通过波纹管(bellows)1940等密闭,以便可保持所述腔室200的内部的压力。
在此情况下,所述垂直杆730的一端可与进行上下移动的滚珠螺杆(ball screw)1930连接,所述滚珠螺杆1930可通过连接部1925与所述第三驱动部1920连接。因此,通过所述第三驱动部1920的驱动而所述滚珠螺杆1930上下移动,由此所述顶销单元700一并上下移动。
另一方面,可在所述顶销单元700的下端包括对所述顶销单元700的移动进行导引的导引部1700。所述导引部1700发挥如下作用:在所述顶销单元700进行上下移动时,以沿垂直方向实现上下移动的方式进行导引,进而,在所述顶销单元700进行上下移动时,以所述顶销单元700按照预先设定的角度旋转的方式进行导引。
具体而言,所述顶销单元700包括以预先确定的长度突出形成的导杆750,所述导引部1700包括供所述导杆750插入而贯通的导孔1800(参照图11)。因此,在所述导杆750插入在所述导孔1800的状态下所述顶销单元700上升或下降时,所述顶销单元700在所述导孔1800的至少一部分区间旋转。
图11是表示所述导引部1700的立体图。
参照图11,所述导引部1700可呈圆弧形状或具有曲率形状,以便包覆所述顶销单元700的下端,即所述垂直杆730的一端。在此情况下,在所述导引部1700的内侧面形成可插入所述导杆750的导孔1800。此处,所述导孔1800当然也可包括插入所述导杆750的导槽。
如图11所示,所述导孔1800包括:第一区域槽1830,在所述顶销单元700上升或下降时,使所述顶销单元700旋转;以及第二区域槽1850,位于所述第一区域槽1830的上部,在所述顶销单元700上升或下降时,使所述顶销单元移动而不旋转。在此情况下,所述第二区域槽1850可在所述导引部1700的表面沿垂直方向形成,所述第一区域槽1830可从所述第二区域槽1850倾斜特定的角度而连接。
因此,参照图10及图11,在所述顶销单元700通过所述第三驱动部1920上升而经过所述第一区域槽1830的情况下,所述顶销单元700可向一方向旋转,以使所述支撑销710进入到所述基板W的下表面与所述第一供给部400的上部的空间。
另外,在所述顶销单元700通过所述第三驱动部1920下降而经过所述第一区域槽1830的情况下,所述支撑销710向相反方向旋转,以便从所述基板W的下表面与所述第一供给部400的上部的空间退避。
另一方面,在为了装载或卸载所述基板W而所述顶销单元700的支撑销710位于所述基板W的下表面与所述第一供给部400的上部的空间的情况下,所述顶销单元700通过所述第三驱动部1920而从上述图7的位置上升到图8的位置或者相反地从所述图8的位置下降到所述图7的位置。
在此情况下,在所述顶销单元700沿所述第二区域槽1850移动的情况下,所述顶销单元700上下移动预先确定的距离,以使所述支撑销710在所述第一供给部400的上部将所述基板W支撑到所述支撑销710。此时,所述顶销单元700沿所述第二区域槽1850而沿垂直方向上下移动,从而可沿准确的方向移动。
另一方面,如图11所示,所述导引部1700还可包括第三区域槽1810,所述第三区域槽位于所述第一区域槽1830的下部,在所述顶销单元700上升或下降时,使所述顶销单元700移动而不旋转。
所述第三区域槽用于在像上述图9一样执行所述基板W的处理工艺时使所述顶销单元700沿所述基板支撑环500的侧壁520与所述第一供给部400之间下降预先确定的长度的情况下,对所述顶销单元的下降移动进行导引。
即,在执行所述基板W的处理工艺前所述顶销单元700通过所述第三驱动部1920下降而经过所述第三区域槽1810的情况下,所述顶销单元700在所述基板支撑环500与所述第一供给部400之间下降预先确定的长度。在此情况下,所述顶销单元700通过所述第三区域槽1810的导引而沿垂直方向下降。
与此相反,在为了装载或卸载所述基板W,所述顶销单元700通过所述第三驱动部1920上升而经过所述第三区域槽1810的情况下,所述顶销单元700在所述基板支撑环500与所述第一供给部400之间上升预先确定的长度。在此情况下,所述顶销单元700通过所述第三区域槽1810的导引而沿垂直方向上升。
以下,在具有上述构成的基板处理装置1000中,对顶销单元700的移动方法进行说明。图12及图13是表示本发明的顶销单元的移动方法的流程图。
参照图12及图13,所述顶销单元的移动方法可包括如下步骤:所述顶销单元700设置到所述第一供给部400的上部的步骤S100;以及所述顶销单元700沿所述第一供给部400的半径方向移动而脱离所述基板W与所述第一供给部400之间的空间的步骤S200。
此时,所述顶销单元700设置到所述第一供给部400的上部的步骤S100可包括如下步骤:所述顶销单元700从所述第一供给部400的外围进入到所述第一供给部400的上部的步骤S110;所述顶销单元700以从所述基板支撑环500突出预先确定的长度的方式上升的步骤S130;在所述顶销单元700的一端安置所述基板W的步骤S150;所述顶销单元700下降而使所述基板W安置到所述基板支撑环500的步骤S170。
另外,所述顶销单元700沿所述第一供给部400的半径方向移动而脱离所述基板W与所述第一供给部400之间的空间的步骤S200可包括所述顶销单元700从所述基板W与所述第一供给部400之间的空间向所述第一供给部400的外围退避的步骤S210。
如所述图6及图9所示,如果在所述顶销单元700位于所述基板支撑环500的侧壁520与所述第一供给部400之间时所述基板W的处理工艺结束,则所述顶销单元700进入到所述基板W的下表面与所述第一供给部400之间的空间。
具体而言,如图7所示,形成在所述顶销单元700的一端的支撑销710进入到所述基板W的下表面与所述第一供给部400之间的空间。在此情况下,所述顶销单元700能够以预先设定的角度旋转,以使所述支撑销710进入到所述基板W的下表面与所述第一供给部400之间的空间。
即,在图6的状态下,所述顶销单元700以预先设定的角度向一方向旋转,从而所述顶销单元700的支撑销710可像图7一样进入到所述基板W的下表面与所述第一供给部400之间的空间。
另一方面,所述顶销单元700上升的步骤可包括安置在所述基板支撑环500而处理工艺结束的基板W安置到所述顶销单元700的支撑销710进行上升的步骤。此时,可向所述腔室200的外部引出所述处理工艺结束的基板W。
即,所述顶销单元700为了卸载处理工艺结束的基板W而像图8所示一样向上部移动。此时,为了将处理工艺结束的基板W安置到所述支撑销710,所述支撑销710以从所述基板支撑环500的开口512突出预先确定的长度的方式上升。
接着,装载臂(未图示)从所述腔室200的外侧进入到所述腔室200的内部而引出安置在所述支撑销710的基板W,将崭新的基板W安置到所述支撑销710的上部。
在基板W安置到所述支撑销710后,所述顶销单元700从图8的位置下降到图7的位置。即,所述支撑销710以位于所述基板支撑部510的下方的方式下降。如果所述支撑销710位于所述基板支撑环500的下方,则由所述支撑销710支撑的基板W安置到所述基板支撑环500。
接着,所述顶销单元700进行旋转,以使所述支撑销710从所述基板W的下表面与所述第一供给部400的上表面之间的空间退避。即,所述顶销单元700向相反方向旋转而定位成图6的状态,以使所述支撑销710脱离所述第一供给部400的上部的空间。
即,在进行安置在所述基板支撑环500的所述基板W的处理工艺时,所述顶销单元700向所述第一供给部400的外围退避而待机。例如,在进行所述基板W的处理工艺时,所述顶销单元700在所述基板支撑环500与所述第一供给部400之间待机。
另一方面,在上述图10的情况下,在所述顶销单元700旋转时,所述顶销单元700在至少一部分区间上升或下降。即,在所述顶销单元700上升或下降的同时,所述顶销单元700可旋转预先确定的角度。在图10中对此进行了详述,因此省略重复说明。
另一方面,在执行所述基板W的处理工艺时,所述顶销单元700可像图9所示一样沿所述基板支撑环500的侧壁520与所述第一供给部400之间下降预先确定的长度而位于下部。此时,所述顶销单元700通过所述第一驱动部920的驱动而下降预先确定的长度。
因此,所述顶销单元700向所述第一供给部400的外围退避的步骤可包括如下步骤:所述顶销单元700从所述基板W与所述第一供给部400之间的空间向所述基板支撑环500与所述第一供给部400之间移动的步骤;以及所述顶销单元700在所述基板支撑环500与所述第一供给部400之间下降预先确定的长度的步骤。
此时,为了装载或卸载所述基板W而所述顶销单元700在所述基板支撑环500与所述第一供给部400之间上升预先确定的长度,接着,从所述第一供给部400的外围进入到所述第一供给部400的上部。
即,在所述顶销单元700从所述第一供给部400的外围进入到所述第一供给部400的上部的步骤前,可包括所述顶销单元700在所述基板支撑环500与所述第一供给部400之间上升预先确定的长度的步骤。
以上,参照本发明的优选实施例进行了说明,但本领域技术人员可在不脱离随附的权利要求中所记载的本发明的思想及领域的范围内对本发明实施各种修正及变更。因此,如果变形的实施基本上包括本发明的权利要求的构成要素,则均视为包括在本发明的技术范畴内。
Claims (16)
1.一种基板处理装置,其特征在于,包括:
腔室,用于在基板上执行处理工艺;
基板支撑环,提供到所述腔室的内部,以支撑所述基板的边缘;
第一供给部,在所述基板的下部提供到所述基板支撑环的内侧,以向所述基板供给热及所述处理工艺所需的第一气体中的至少一种气体;以及
顶销单元,用于将所述基板装载到所述基板支撑环或将所述基板从所述基板支撑环卸载,且
所述顶销单元在所述第一供给部的半径方向以可移动的方式提供,所述顶销单元沿所述第一供给部的所述半径方向移动而位于所述基板与所述第一供给部的上表面之间的空间或者脱离所述基板与所述第一供给部的上表面之间的所述空间,
在进行所述基板的所述处理工艺时,所述顶销单元脱离装载在所述基板支撑环的所述基板与所述第一供给部的上表面之间的所述空间而定位。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
用以供所述顶销单元移动的顶销孔未形成在所述第一供给部上。
3.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述顶销单元包括:
支撑销,支撑所述基板;
水平杆,从所述支撑销向水平方向弯折,且所述支撑销形成在所述水平杆的一端;以及
垂直杆,从所述水平杆的另一端垂直地弯折而延伸。
4.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
在装载或卸载所述基板时,所述顶销单元的一端位于所述基板与所述第一供给部的上表面之间。
5.根据权利要求4所述的基板处理装置,其特征在于,
所述基板支撑环以支撑所述基板的边缘的方式形成开口,所述顶销单元在其一端包括支撑所述基板的支撑销,且在所述支撑销在所述第一供给部的上部上升时向所述基板支撑环的上方突出预先确定的长度。
6.根据权利要求4或5所述的基板处理装置,其特征在于,还包括:
第一驱动部,使所述顶销单元上下移动;以及
第二驱动部,使所述顶销单元旋转。
7.根据权利要求4或5所述的基板处理装置,其特征在于,还包括:
第三驱动部,使所述顶销单元上下移动;以及
导引部,对所述顶销单元的上下移动进行导引,在所述顶销单元上下移动时,以使所述顶销单元旋转预先确定的角度的方式进行导引。
8.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,还包括:
第二供给部,在所述基板的上部向所述基板供给热及所述处理工艺所需的第二气体中的至少一种气体。
9.一种顶销单元的移动方法,其是在腔室内提供向基板的下表面供给热及气体中的至少一种气体的第一供给部及支撑所述基板的基板支撑环,且用以将所述基板装载到所述基板支撑环或从所述基板支撑环卸载的顶销单元的移动方法,其特征在于,包括以下步骤:
所述顶销单元设置到所述第一供给部的上部的步骤,其中所述顶销单元设置到所述第一供给部的上部的步骤包括:所述顶销单元从所述第一供给部的外围进入到所述第一供给部的所述上部的步骤;以及所述顶销单元以从所述基板支撑环突出预先确定的长度的方式上升的步骤;以及
所述顶销单元沿所述第一供给部的半径方向移动而脱离所述基板与所述第一供给部之间的空间的步骤,其中所述顶销单元沿所述第一供给部的半径方向移动而脱离所述基板与所述第一供给部之间的空间的步骤包括:所述顶销单元从所述基板与所述第一供给部之间的所述空间向所述第一供给部的外围退避的步骤。
10.根据权利要求9所述的顶销单元的移动方法,其特征在于,所述顶销单元设置到所述第一供给部的上部的步骤包括以下步骤:
在所述顶销单元的一端安置所述基板的步骤;以及
所述顶销单元下降而使所述基板安置到所述基板支撑环的步骤。
11.根据权利要求10所述的顶销单元的移动方法,其特征在于,
在所述顶销单元进入到所述第一供给部的上部的步骤及所述顶销单元从所述基板与所述第一供给部之间的空间向所述第一供给部的外围退避的步骤中,
所述顶销单元向一方向旋转预先确定的角度而进入到所述第一供给部的上部,或者向另一方向旋转而向所述第一供给部的外围退避。
12.根据权利要求11所述的顶销单元的移动方法,其特征在于,
在所述顶销单元升降时,所述顶销单元在至少一部分区间旋转。
13.根据权利要求10所述的顶销单元的移动方法,其特征在于,
所述基板支撑环形成开口,
在所述顶销单元上升的步骤中,所述顶销单元贯通所述开口而上升。
14.根据权利要求10所述的顶销单元的移动方法,其特征在于,
所述第一供给部位于所述基板支撑环的内侧,在进行所述基板的处理工艺时,所述顶销单元在所述基板支撑环与所述第一供给部之间待机。
15.根据权利要求14所述的顶销单元的移动方法,其特征在于,所述顶销单元向所述第一供给部的外围退避的步骤包括如下步骤:
所述顶销单元从所述基板与所述第一供给部之间的空间向所述基板支撑环与所述第一供给部之间移动的步骤;以及
所述顶销单元在所述基板支撑环与所述第一供给部之间下降预先确定的长度的步骤。
16.根据权利要求15所述的顶销单元的移动方法,其特征在于,
在所述顶销单元从所述第一供给部的外围进入到所述第一供给部的上部的步骤前,
还包括所述顶销单元在所述基板支撑环与所述第一供给部之间上升预先确定的长度的步骤。
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