CN110349885B - 基板支承单元和具有该基板支承单元的基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明构思涉及一种基板支承单元。所述基板支承单元包括：具有由底表面和侧壁限定的内部空间的卡盘台、设置在所述内部空间中的加热单元，所述加热单元包括具有在中心有开口的盘形状的底板和安装在所述底板上且具有发射光能的加热光源的热生成部件、覆盖所述内部空间且具有其上放置所述基板的上表面的石英窗、以及反射构件，所述反射构件将在所述卡盘台的横向方向损失的光能向所述基板反射。

Description

基板支承单元和具有该基板支承单元的基板处理装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年4月6日提交韩国工业产权局、申请号为10-2018-0040544的以及2019年3月15日提交韩国工业产权局、申请号为10-2019-0030155的韩国专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
在此描述的本发明构思的实施方案涉及一种基板处理装置，更具体地，涉及一种用于在基板处理期间在加热基板时执行工艺的基板处理装置。
背景技术
通常，在制造平板显示设备或半导体的工艺中，执行诸如光刻胶涂覆工艺、显影工艺、蚀刻工艺和灰化工艺等的各种工艺，以处理玻璃基板或晶圆。
在各工艺中，执行使用化学品或去离子水的湿法清洁工艺和用于干燥残留在基板表面上的化学品或去离子水的干燥工艺，以去除粘附在基板上的各种污染物。
近年来，已经使用了在高温下通过使用诸如硫酸或磷酸的化学溶液来选择性地移除氮化硅膜和氧化硅膜的蚀刻工艺。
用于使用IR灯具加热基板的基板加热装置被应用于使用高温化学溶液的基板处理装置，以改进蚀刻速率。
然而，常规的基板加热装置的IR灯具以等间距设置，其中考虑中心喷嘴最外侧的灯具具有比基板更小的尺寸，且最内侧的灯具具有特定尺寸。因此，如图1的曲线图所描述的，基板边缘和中心区域上的光强分布迅速下降。
发明内容
本发明构思的实施方案提供了一种用于在基板处理期间均匀地加热基板的基板加热单元，以及具有该基板加热单元的基板处理装置。
本发明构思的实施方案提供了一种用于在基板处理期间增加基板边缘和中心区域上的光的集中度的基板加热单元，以及具有该基板加热单元的基板处理装置。
本发明构思所要解决的技术问题不限于上述问题，且本发明构思所属领域的技术人员将从以下描述中清楚地理解本文中未提及的其他任何技术问题。
根据示例性实施方案，一种用于支承基板的装置包括具有由底表面和侧壁限定的内部空间的卡盘台，设置在所述内部空间中的加热单元，所述加热单元包括具有在中心有开口的盘形状的基板和安装在所述基板上且具有发射光能的加热光源的热生成部件，覆盖所述内部空间且具有其上放置所述基板的上表面的石英窗，以及将在所述卡盘台的横向方向上损失的光能向所述基板反射的反射构件。
所述反射构件可设置在围绕所述热生成部件的所述石英窗的边缘的内表面上。
所述石英窗的边缘的内表面可以是倾斜的从而从顶部到底部更靠近所述石英窗的中心。
所述石英窗的边缘的内表面可形成为凹向所述基板的边缘。
所述反射构件可由反射板或反射涂膜形成。
所述装置还可包括：旋转部件，其具有中空形状且与所述卡盘台结合以旋转所述卡盘台，和后喷嘴，其插入穿过所述旋转部件，并位于所述卡盘台的上部的中心，且所述后喷嘴将处理液喷射到所述基板的后表面上。
所述加热光源可由在相对于所述底板的中心以不同半径同心地设置的环形灯具形成。
所述底板可由将所述灯具的光能向上反射的反射器形成。
所述底板可包括反射突起，所述反射突起位于所述灯具下方，且以突起形状突出以发散从所述灯具发射的光能。
各所述反射突起可具有三角形横截面，所述三角形横截面远离相应灯具逐渐变宽。
所述底板还可包括设置在所述底板的中心部位上的倾斜反射表面，以增加所述基板的中心区域的光的集中度。
所述底板还可包括设置在所述底板的中心部位的凸形反射表面，以增加所述基板的中心区域的光的集中度。
所述反射构件可设置在围绕所述热生成部件的所述石英窗的边缘的内表面上，且可包括弯曲反射表面，以将所述加热光源的光能聚集在所述基板的边缘区域中的预定位置处的靶位上。
所述反射构件的所述弯曲反射表面可具有部分椭圆的形状。
所述弯曲反射表面的纵向截面可以是具有以所述加热光源的发光点和所述靶位作为椭圆的两个焦点的部分椭圆形截面。
所述靶位可位于所述基板的边缘区域中的图案化部分的中心附近，而不是其边缘区域中的未图案化部分。
根据示例性实施方案，一种用于处理基板的装置包括在顶部敞开的处理容器，位于所述处理容器中并支承所述基板的基板支承单元，将处理液供应至放置在所述基板支承单元上的所述基板的处理液供应单元；以及设置在所述基板支承单元中并发射用于加热所述基板的光能的加热单元。所述基板支承单元包括具有由底表面和侧壁限定的内部空间的卡盘台；覆盖所述内部空间并具有其上放置所述基板的上表面的石英窗；以及将在所述卡盘台的横向方向损失的光能朝向所述基板反射的反射构件。
所述反射构件可设置在围绕所述热生成部件的所述石英窗的边缘的内表面上。
所述石英窗的边缘的内表面可以是倾斜的从而从顶部到底部更靠近所述石英窗的中心，或可形成为凹向所述基板的边缘。
所述加热单元可包括设置在所述基板支承单元中并具有相对于所述基板支承单元的中心以不同半径同心地设置的环形灯具；以及具有反射突起的反射板，所述反射突起位于所述灯具下方，且以突起形状突出以发散从所述灯具发射的光能。
所述基板支承单元还可包括旋转部件，其具有中空形状且与所述卡盘台结合以旋转所述卡盘台；和后喷嘴，其插入穿过所述旋转部件并位于所述卡盘台的上部的中心，且所述后喷嘴将处理液喷射到所述基板的后表面上。各所述反射突起可形成为环形，所述环形具有与相应的灯具相同的直径，且可具有远离相应灯具逐渐变宽的三角形横截面。
所述反射板还可包括设置在所述反射板的中心部位的反射表面，以增加所述基板的中心区域的光的集中度。
所述反射构件可设置在围绕所述热生成部件的所述石英窗的边缘的内表面上，且可具有弯曲反射表面，以将光能聚集在所述基板的边缘区域中的预定位置处的靶位上。
所述靶位可位于所述基板的边缘区域中的图案化部分的中心附近，而不是其边缘区域中的未图案化部分。
附图说明
参照附图，上述和其他目的和特征将从以下描述中变得显而易见，其中除非另有说明，否则相同的附图标记在各个附图中指代相同的部分，并且其中：
图1为描绘了根据相关技术的基板加热装置中光强度分布的曲线图；
图2为示出了包括根据本发明构思的实施方案的基板处理装置的基板处理设备的平面示意图；
图3为示出了图2的基板处理装置的平面图；
图4为示出了图2的基板处理装置的剖面图；
图5为示出了图3的基板支承单元和加热单元的剖面图；
图6为图5的加热单元的部分的放大图；
图7为示出了基板支承单元的修改的实施例的视图；
图8A和图8B为示出了设计如图7所示的反射构件的方法的示意图；
图9为示出了光聚集的靶位的位置的视图；以及
图10为示出了反射构件的修改的实施例的视图。
具体实施方式
由于本发明构思允许各种改变和众多实施方案，因此示例性实施方案将在附图中示出并在书面描述中详细描述。然而，这并非旨在将本发明构思限制于实践的特定方式，且应当领会的是，不脱离本发明构思的精髓和范围的所有改变、等同物和替代物都包含在本发明构思中。在描述本发明构思中，当已知功能或配置可能使本发明构思的主题内容模糊时，将省略与其相关的详细描述。
本文中使用的术语仅出于描述特定实施方案的目的，而不旨在限制本发明构思的范围。除非另有说明，否则单数形式的术语可包括复数形式。应当理解的是，诸如“包括”、“包含”和“具有”的术语在本文中使用时，指定所述特征、数量、步骤、操作、组件、部件或其组合的存在，但不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、组件、部件或其组合的存在或添加。
可使用诸如第一和第二等的术语来描述各种组件，但组件不应受限于术语。这些术语可仅用于使一个组件区别于其他组件。
下文中，将参照附图详细地描述根据本发明构思的实施方案。在参照附图描述实施方案中，不管附图标记如何，相同或相应的组件在附图中设置有相同的附图标记，并将省略其重复描述。
图2为示出了本发明构思的基板处理设备1的平面示意图。
参照图2，基板处理设备1包括索引模块1000和工艺模块2000。索引模块1000包括装载端口(load port)1200和传输框架1400。装载端口1200、传输框架1400和工艺模块2000顺序地布置成一排。下文中，装载端口1200、传输框架1400和工艺模块2000排列的方向被称为第一方向12。从上面观察时，垂直于第一方向12的方向被称为第二方向14，以及垂直于包括第一方向12和第二方向14的平面的方向被称为第三方向16。
在装载端口1200上放置有在内部容纳基板W的载体1300。索引模块1000可包括沿第二方向14排成一排的多个装载端口1200。图2示出了索引模块1000包括四个装载端口1200的实施例。然而，装载端口1200的数量可根据诸如工艺模块2000的工艺效率和占地面积(footprint)的条件来增加或减少。载体1300具有形成于其中的多个狭槽(未示出)以支撑基板W的边缘。多个狭槽排列于第三方向16。基板W在载体1300中沿第三方向16一个堆叠在另一个上方并彼此间隔开。前开式晶圆盒(front opening unified pod,FOUP)可用作载体1300。
工艺模块2000包括缓冲单元2200、传输腔室2400和工艺腔室2600。传输腔室2400排布成使得其纵向方向平行于第一方向12。工艺腔室2600沿第二方向14设置在传输腔室2400的相对侧上。传输腔室2400的一侧上的工艺腔室2600和传输腔室2400的相对侧上的工艺腔室2600，相对于传输腔室2400对称排布。一些工艺腔室2600沿传输腔室2400的纵向方向排布。另外，一些工艺腔室2600沿第三方向16一个在另一个上方堆叠。即，工艺腔室2600可以以A×B阵列(A和B为1或更大的自然数)的方式排布在传输腔室2400的每一侧。此处，“A”为沿第一方向12排成一排的工艺腔室2600的数量，且“B”为沿第三方向16排成一列的工艺腔室2600的数量。在传输腔室2400的每一侧上设置有四个或六个工艺腔室2600的情况下，工艺腔室2600可以以2×2或3×2的阵列。工艺腔室2600的数量可增加或减少。可选地，工艺腔室2600可仅设置在传输腔室2400的一侧。在另一情况中，工艺腔室2600可以以单层方式设置在传输腔室2400的相对侧。
缓冲单元2200设置在传输框架1400和传输腔室2400之间。缓冲单元2200提供了基板W在传输腔室2400和传输框架1400之间传送之前停留的空间。缓冲单元2200在其中具有多个狭槽(未示出)，基板W放置在狭槽上。狭槽(未示出)沿第三方向16彼此间隔开。缓冲单元2200在面向传输框架1400的一侧及面对传输腔室2400的相对侧敞开。
传输框架1400在缓冲单元2200和放置在装载端口1200上的载体1300之间传输基板W。传输框架1400包括索引轨道(index rail)1420和索引机械手(index robot)1440。索引轨道1420排布成使得其纵向方向平行于第二方向14。索引机械手1440安装在索引轨道1420上，并在第二方向14上沿索引轨道1420线性移动。索引机械手1440具有基部1441、主体1442、和索引臂1443。基部1441沿索引轨道1420为可移动的。主体1442与底座1441结合。主体1442在基部1441上沿第三方向16为可移动的。另外，主体1442在基部1441上为可旋转的。索引臂1443与主体1442结合，并相对于主体1442向前和向后可移动。索引机械手1440可包括独立运行的多个索引臂1443。索引臂1443沿第三方向16一个在另一个上方堆叠，其间具有空间间隙。一些索引臂1443可用于将基板W从工艺模块2000传输至载体1300，且其他索引臂1443可用于将基板W从载体1300传输至工艺模块2000。因此，可以防止在索引机械手1440在载体1300和工艺模块2000之间运送基板的过程中，从待处理的基板W产生的粒子粘附至处理过的基板W。
传输腔室2400在缓冲单元2200和工艺腔室2600之间、以及各工艺腔室2600之间传输基板W。传输腔室2400包括导轨2420和主机械手2440。导轨2420排布成使得其纵向方向平行于第一方向12。主机械手2440安装在导轨2420上，并在导轨2420上沿第一方向12线性移动。主机械手2440具有基部2441、主体2442和主臂2443。基部2441沿导轨2420为可移动的。主体2442与基部2441结合。主体2442在基部2441上沿第三方向16为可移动的。另外，主体2442在基部2441上为可旋转的。主臂2443与主体2442结合，并相对于主体2442向前和向后可移动。主机械手2440可包括独立运行的多个主臂2443。主臂2443沿第三方向16一个在另一个上方堆叠，其间具有空间间隙。将基板W从缓冲单元2200传输至工艺腔室2600所使用的主臂2443可不同于将基板W从工艺腔室2600传输至缓冲单元2200所使用的主臂2443。
工艺腔室2600在其中分别具有基板处理装置10，在基板W上执行清洁工艺。各工艺腔室2600中的基板处理装置10可根据基板处理装置10执行的清洁工艺的类型具有不同结构。可选地，各个工艺腔室2600中的基板处理装置10可具有相同结构。在另一情况下，工艺腔室2600可分成多个组。属于相同组的工艺腔室2600中的基板处理装置10可具有相同结构，而属于不同组的工艺腔室2600中的基板处理装置10可具有不同结构。例如，在工艺腔室2600分成两个组的情况下，第一组工艺腔室2600可设置在传输腔室2400的一侧上，且第二组工艺腔室2600可设置在传输腔室2400的相对侧上。可选地，在传输腔室2400的相对两侧上，第一组工艺腔室2600可设置在下层，而第二组工艺腔室2600可设置在上层。可根据使用的化学品的类型和清洁方法的类型将第一组工艺腔室2600与第二组工艺腔室2600区别。
在以下实施方案中，作为示例将描述一种使用处理流体清洁基板W的装置，该处理流体例如高温硫酸、碱性化学品、酸性化学品、清洗溶液和干燥气体。然而，不限制于此，本发明构思的精神和范围适用于在旋转基板W时执行工艺，例如蚀刻工艺，的各种类型的装置。
图3为示出了图2的基板处理装置10的平面图，且图4为示出了图2的基板处理装置10的剖面图。
参照图3和图4，基板处理装置10包括腔室800、处理容器100、基板支承单元200、加热单元280、处理液供应单元300、工艺排出单元500和升降单元600。
腔室800具有密封的内部空间。腔室800在其顶部配备有气流供应单元810。气流供应单元810在腔室800中形成向下的空气流。
气流供应单元810将高湿度的外部空气过滤并供应到腔室800中。高湿度的外部空气在通过气流供应单元810供应到腔室800中时形成下降气流。该下降气流提供了流过基板W的均匀空气，并将在由处理流体处理基板W表面的工艺中产生的污染物与空气一起经过处理容器100的回收杯(recovery bowls)110、120和130释放到工艺排出单元500。
腔室800被水平分隔壁814分隔成工艺区域816和维护区域818。处理容器100和基板支承单元200位于工艺区域816中。除了与处理容器100连接的排水管线141、143和145以及排出管线510之外，升降单元600的致动器、与处理液供应单元300连接的致动器以及供应管线位于维护区域818中。维护区域818与工艺区域816隔离。
处理容器100具有顶部敞开的圆柱形状，且提供了用于处理基板W的工艺空间。处理容器100敞开的顶侧用作将基板W载入处理容器100或从处理容器100载出所穿过的通道。基板支承单元200位于工艺空间中。处理期间，基板支承单元200在支承基板W时旋转基板W。
在处理容器100的底部具有下部空间，排出管道190连接至下部空间以执行强制排出。第一至第三回收杯110、120和130以多级式设置在处理容器100中，以吸入和抽吸从旋转的基板W散射的处理液和气体。
第一至第三环形回收杯110、120和130具有排出孔H，排出孔H连接至一个共同的环形空间。
具体地，第一至第三环形回收杯110、120和130中的每一个包括具有环形形状的底表面，和具有从底表面延伸的圆柱形状的侧壁。第二回收杯120围绕第一回收杯110，并与第一回收杯110间隔开。第三回收杯130围绕第二回收杯120，并与第二回收杯120间隔开。
第一至第三环形回收杯110、120和130分别具有第一至第三回收空间RS1、RS2和RS3，从基板散射的、含有处理液和烟雾的气流被引入第一至第三回收空间RS1、RS2和RS3中。第一回收空间RS1由第一回收杯110限定，第二回收空间RS2由第一回收杯110和第二回收杯120之间的间隔空间限定，以及第三回收空间RS3由第二回收杯120和第三回收杯130之间的间隔空间限定。
第一至第三环形回收杯110、120和130中的每一个的顶侧在中心是敞开的。第一至第三环形回收杯110、120和130均包括向上倾斜的倾斜表面，使得倾斜表面与相应的底表面之间的距离从所连接的侧壁到开口逐渐增加。从基板W散射的处理液沿第一至第三环形回收杯110、120和130的顶侧流入到回收空间RS1、RS2和RS3中。
引入到第一回收空间RS1的第一处理液通过第一回收管线141排放到外部。引入到第二回收空间RS2的第二处理液通过第二回收管线143排放到外部。引入到第三回收空间RS3的第三处理液通过第三回收管线145排放到外部。
处理液供应单元300排放高温化学品，以蚀刻基板W表面。例如，该化学品可以是硫酸、磷酸或其混合物。
处理液喷嘴构件310包括喷嘴311、喷嘴臂313、支承杆315和喷嘴致动器317。喷嘴311接收来自供应单元320的处理液。喷嘴311向基板W表面排放处理液。喷嘴臂313在一个方向延伸，且喷嘴311安装在喷嘴臂313的末端上。喷嘴臂313支承喷嘴311。支承杆315附接至喷嘴臂313的后端。支承杆315位于喷嘴臂313的下方。支承杆315设置成垂直于喷嘴臂313。喷嘴致动器317设置在支承杆315的下端处。喷嘴致动器317使支承杆315绕支承杆315的纵向轴线旋转。通过支承杆315的旋转，喷嘴臂313和喷嘴311绕支承杆315摆动。喷嘴311可在处理空间100的外部和内部之间摆动。进一步地，喷嘴311可在基板W的中心及其边缘区域之间摆动时，排放处理液。
工艺排出单元500负责处理容器100的排空。例如，工艺排出单元500在工艺期间将排出压力(抽吸压力)提供至第一至第三回收杯110、120和130之间的回收处理液的回收杯。工艺排出单元500包括与排出管道190相连的排出管线510和阻尼器520。排出管线510接收来自排出泵(未示出)的排出压力，并与掩埋在半导体制造线底部下方的主排出管线相连。
处理容器100与升降单元600结合用于改变处理容器100的垂直位置。升降单元600在垂直方向上线性移动处理容器100。处理容器100相对于基板支承单元200的高度随着处理容器100向上和向下移动是变化的。
升降单元600包括支架612、移动轴614和致动器616。支架612固定地附接至处理容器100的外壁。通过致动器616垂直移动的移动轴614固定地耦合至支架612。当在卡盘台210上装载基板W或从卡盘台卸载基板W时，处理容器100向下移动以允许卡盘台210进一步突出超过处理容器100。另外，在处理期间，根据供应至基板W的处理液的类型调节处理容器100的高度，以允许处理液分别被引入到预设的回收杯110、120和130中。处理容器100相对于基板的垂直位置是变化的。处理容器100可改变回收到各个回收空间RS1、RS2和RS3中的处理液和污染气体的类型。根据实施方案，升降单元600垂直移动处理容器100以改变处理容器100相对于基板支承单元200的垂直位置。
图5为示出了图3的基板支承单元200和加热单元280的剖面图，图6为图5的加热单元280的部分的放大图。
参照图3至图6，在处理期间，基板支承单元200支承基板W。在处理期间致动器可以旋转基板支承单元200。
基板支承单元200包括卡盘台210、石英窗220、旋转部件230、后喷嘴240和加热单元280。
卡盘台210具有圆形上表面。卡盘台210与旋转部件230结合并由该旋转部件230旋转。
旋转部件230具有中空形状。旋转部件230与卡盘台210结合并旋转卡盘台210。
石英窗220位于卡盘台210上。石英窗220保护加热构件250。石英窗220可以是透明的。石英窗220可与卡盘台210一起旋转。石英窗220包括支承销(support pins)224。支承销224设置在石英窗220的上表面的周边部分上，支承销224之间具有预设间隔。支承销224从石英窗220向上突出。支承销224支承基板W的底侧以将基板W从石英窗220向上间隔开。
卡盘销(chucking pins)212位于石英窗220上。卡盘销212对准基板W，以将由多个支承销224支承的基板W定位在正确位置。处理期间，卡盘销212与基板W的侧面接触以防止基板W偏离正确位置。
石英窗220包括将在石英窗220的横向方向上损失的光能朝向基板W反射的反射构件290。反射构件290可设置在围绕加热构件250的石英窗220的边缘的内表面229上。石英窗220的边缘的内表面229向内倾斜，从而从顶部到底部更靠近石英窗220的中心。反射构件290可以是附接至石英窗220的内表面229的反射膜，或石英窗220的内表面229涂覆的反射材料。从加热构件250发射的光能由石英窗220的内表面229上的反射构件290向基板W的边缘部分(参照图6的箭头)反射。因此，可增加基板W的边缘上的光的集中度，这导致温度均匀性的改进。
后喷嘴240将化学品喷射到基板W的后侧上。后喷嘴240包括喷嘴主体242和化学品喷射部244。化学品喷射部244位于石英窗220的中心部位。喷嘴主体242轴向插入穿过中空的旋转部件230。在喷嘴主体242中可具有化学品输送管线、气体供应管线和吹扫气体(purge gas)供应管线。化学品传送管线将用于蚀刻基板W后侧的蚀刻剂供应至化学品喷射部244。气体供应管线将用于蚀刻均匀性调节的氮气供应至基板W的后侧。吹扫气体供应管线供应氮气吹扫气体，以防止蚀刻剂渗入到石英窗220和喷嘴主体242之间。
加热单元280安装在基板支承单元200中。加热单元280在处理期间加热基板W。加热单元280包括加热构件250和底板260。
加热构件250安装在卡盘台210的顶部处。加热构件250可以是发射光能的加热光源。加热构件250具有不同直径。多个加热构件250可具有环形。例如，加热构件250可以以具有环形的多个灯具252实施。各灯具252可由温度控制器(未示出)控制。
尽管加热构件250已经被描述为以环形的灯具252实施，但加热构件250不限于此。从加热构件250的形状考虑，加热构件250可以是环型光源或点型光源。另外，诸如发光二极管(light emitting diode,LED)、激光二极管或垂直腔面发射激光器(vertical cavitysurface emitting laser,VCSEL)的光源可用于加热构件250。
加热构件250可被细分以对应于多个同心部分。灯具252分别设置在这些部分中以立地加热这些部分。灯具252可以是相对于卡盘台210中心以不同半径同心的设置的环形灯具。尽管在本实施方案中示出了六个灯具252，但这仅仅是说明性的，且灯具252的数量可根据将基板W温度控制到所需温度的程度来增加或减少。在六个灯具252中，最外部的灯具252可具有与基板W相同的直径，用于使基板W边缘部分处的温度升高。
在处理期间，加热构件250可控制各个部分的温度，并因此可根据基板W的半径持续地升高或降低温度。在灯具252与卡盘台210一起旋转的结构中，滑环可用于将电力供应至加热构件250。
底板260设置在加热构件250和卡盘台210之间。底板260可以是将从灯具252发射的热量(光能)反射并传递至基板W的反射板。底板260可安装在穿过旋转部件230中心空间安装的喷嘴主体242上。底板260从其内端部向下延伸。底板260可以是不与卡盘台210一起旋转的固定型。
底板260可包括多个反射突起265和倾斜反射表面267。
多个反射突起265从底板260的顶侧突出。反射突起265具有环形。反射突起265分别位于灯具252的正下方。各反射突起265可具有远离相应灯具逐渐变宽的三角形横截面。即，反射突起265用于发散灯具252的光能。例如，反射突起265包括第一侧壁265a和第二侧壁265b。第一侧壁265a和第二侧壁265b可以是倾斜的，从而从底部到顶部更靠近灯具252。第一侧壁265a和第二侧壁265b可以相对于穿过反射突起265中心的虚拟垂直线彼此对称，并且可具有相同斜率。灯具252位于反射突起265最上部的顶点处。
从灯具252向下发射的光能被反射突起265的第一侧壁265a和第二侧壁265b反射并在全部方向上发散。
倾斜反射表面267位于灯具252的底板260内侧上。倾斜反射表面267可形成为平坦表面、凹形弯曲表面或凸形弯曲表面，且弯曲表面可形成为部分圆形或椭圆形的形状。在弯曲表面具有椭圆形形状的情况下，可改变弯曲表面的曲率，以增加朝向基板W的中心区域的光的集中度。
底板260的表面可由金属制成。底板260的表面由具有优异的热反射率的金属制成。例如，底板260的表面可由金、银或铝制成。可选地，底板260的表面可由具有优异的热反射率的不同金属制成。
底板260可使用灯具252下方的反射突起265发散光能(热)，并因此可向基板W均匀地提供光能。此外，通过使用反射突起265，底板260可提供降低底反射板261热应变的作用。
底板260可包括用于散热的冷却片(cooling fins)(未示出)。可允许冷却气体流过底反射板261的底部以抑制底板260的热发生。例如，喷嘴主体242具有用于将冷却气体喷射到底反射板261的底部上的喷射端口248。
如上所述，本发明构思增加了基板W的边缘和中心区域上的光的集中度以补偿温度，从而改进了基板W的热均匀性。
图7为示出了基板支承单元200a的改进的实施例的视图。
根据修改的实施例的基板支承单元200a包括卡盘台210、石英窗220、旋转部件230、后喷嘴240和加热单元280。基板支承单元200a的前述部件具有与图5所示的卡盘台210、石英窗220、旋转部件230、后喷嘴240和加热单元280基本类似的配置和功能。因此，改进的实施例的以下描述将集中于它们之间的差异。
修改的实施例的特征在于石英窗220的内表面229a形成为凹向基板W的边缘。此外，反射构件290a也可具有凹形的形式以对应于弯曲内表面229a。反射构件290a可优选地具有部分椭圆形形状的纵向截面。
同时，倾斜反射表面267a在底板260的中心部分上可设置成凹形弯曲表面，以增加基板W的中心区域的光的集中度。从最内侧的灯具252发射的光可被倾斜反射表面267a的凹形弯曲表面反射，并可指向基板W的中心区域。因此，可增加基板W的中心区域的光的集中度，这导致了基板W的蚀刻速率的改进。
图8A和图8B为示出了设计如图7所示的反射构件290a的方法的示意图。
图8A和图8B示出了形成椭圆的原理。椭圆被定义为以销放置在平面上的两个焦点P1和P2处的这样的方式绘制的曲线，适当长度的绳子两端系在两个销上，且笔尖P在拉紧绳子时笔尖P移动时绘出椭圆。
也就是说，椭圆被定义各点到两个焦点P1和P2的距离之和是恒定的点的轨迹。如图8A中所示的椭圆是通过在拉紧绳子时用笔尖P绘制曲线而获得的。
如上所述，相对于两个焦点形成椭圆，因为在平面上从笔尖P到焦点P1(对应于本发明构思中的灯具)和焦点P2(对应于本发明构思中的光聚集的基板的边缘处的靶位)的距离之和是恒定的。如图8A所示，在形成椭圆时笔尖P移动的方向对应于椭圆的点P处的切线LL'的方向，并且如在几何学中已经证明的，∠FPT等于∠F’PT(参考椭圆的方程)。
如图8B所示，在椭圆的内部由镜子或反射表面形成且光源(灯具)放置在椭圆的焦点P1处的情况下，来自焦点P1的光线被椭圆的内部反射至另一焦点P2(基板边缘处的目标)。反射构件290a的椭圆形表面可以这种方式设计，并且灯具的光能可通过反射构件290a的弯曲表面而聚集在基板边缘处的靶位上。
图9为示出了光聚集的上述靶位的位置的视图。
参照图9，靶位P2可位于基板的边缘区域中。更优选地，靶位P2可位于基板边缘区域中的图案化部分的中心附近，而不是其边缘区域中的未图案化部分。
图10示出了反射构件的修改的实施例的视图。
根据修改的实施例，反射构件290b可设置在底板260处。反射构件290b可以作为单独的组件附接至底板260的边缘，或可与底板260集成。反射构件290b具有与如图7所示的反射构件290b类似的配置和功能。因此，将省略关于它们的具体描述。
根据实施方案，本发明构思采用反射器结构来发散灯具的光，从而提供改进基板上温度分布的有益效果。
此外，本发明构思增加了基板的边缘和中心区域上的光的集中度，从而提供了增加基板处理装置的蚀刻速率的有益效果。
本发明构思的效果不限于上述效果，本发明构思所属领域的技术人员可从本说明书和附图中清楚地理解本文中未提及的任何其他效果。
以上描述举例说明了本发明构思。此外，上述内容描述了本发明构思的示例性的实施方案，并且本发明构思可以用在各种其他组合、变化和环境中。也就是说，在不脱离本说明书中公开的发明构思的范围、与书面公开等同的范围、和/或本领域技术人员的技术或知识范围的情况下，可以对本发明构思进行改变或修改。书面实施方案描述了用于实现本发明构思的技术精神的最佳状态，并且可以进行本发明构思的特定应用和目的所需的各种改变。因此，本发明构思的详细描述并非旨在将本发明构思限制在本公开的实施方案状态中。此外，应当理解的是，所附权利要求包括其他实施方案。
尽管已经参考示例性的实施方案描述了本发明构思，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下，可以进行各种改变和修改。因此，应当理解的是，上述实施方案不是限制性的，而是说明性的。

Claims (27)

1.一种用于支承基板的装置，所述装置包括：
卡盘台，所述卡盘台具有由底表面和侧壁限定的内部空间；
加热单元，所述加热单元设置在所述内部空间中，其中，所述加热单元包括底板和热生成部件，所述底板具有在中心有开口的盘形状，所述热生成部件安装在所述底板上、且具有配置成发射光能的加热光源；
石英窗，所述石英窗配置成覆盖所述内部空间，所述石英窗具有其上放置所述基板的上表面；以及
反射构件，所述反射构件配置成将在所述卡盘台的横向方向损失的光能向所述基板反射。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述反射构件设置在围绕所述热生成部件的所述石英窗的边缘的内表面上。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述石英窗的边缘的内表面是倾斜的从而从顶部到底部更靠近所述石英窗的中心。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述石英窗的边缘的内表面形成为凹向所述基板的边缘。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述反射构件由反射板或反射涂膜形成。
6.根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括：
旋转部件，所述旋转部件与所述卡盘台结合以旋转所述卡盘台，所述旋转部件具有中空形状；和
后喷嘴，所述后喷嘴插入穿过所述旋转部件并位于所述卡盘台的上部的中心，所述后喷嘴被配置成将处理液喷射到所述基板的后表面上。
7.根据权利要求2所述的装置，其中，所述加热光源由在相对于所述底板的中心以不同半径同心地设置的环形灯具形成。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述底板由配置成将所述灯具的光能向上反射的反射器形成。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述底板包括反射突起，所述反射突起位于所述灯具下方，且以突起形状突出以发散从所述灯具发射的光能。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，各所述反射突起具有三角形横截面，所述三角形横截面远离相应的所述灯具逐渐变宽。
11.根据权利要求1或8所述的装置，其中，所述底板还包括设置在所述底板的中心部位的倾斜反射表面，以增加所述基板的中心区域的光的集中度。
12.根据权利要求1或8所述的装置，其中，所述底板还包括设置在所述底板的中心部位的凸形反射表面，以增加所述基板的中心区域上的光的集中度。
13.根据权利要求1所述的装置，其中，所述反射构件设置在围绕所述热生成部件的所述石英窗的边缘的内表面上，并且所述反射构件包括弯曲反射表面，以将所述加热光源的光能聚集在所述基板的边缘区域中的预定位置处的靶位上。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述弯曲反射表面的纵向截面具有部分椭圆的形状。
15.根据权利要求13所述的装置，其中，所述弯曲反射表面的纵向截面是具有以所述加热光源的发光点和所述靶位作为椭圆的两个焦点的部分椭圆形截面。
16.根据权利要求13所述的装置，其中，所述靶位位于所述基板的边缘区域中的图案化部分的中心附近，而不是其边缘区域中的未图案化部分。
17.一种用于处理基板的装置，所述装置包括：
处理容器，所述处理容器在顶部敞开；
基板支承单元，所述基板支承单元位于所述处理容器中、并配置成支承所述基板；
处理液供应单元，所述处理液供应单元配置成将处理液供应至放置在所述基板支承单元上的所述基板；以及
加热单元，所述加热单元设置在所述基板支承单元中、并配置为发射用于加热所述基板的光能，
其中，所述基板支承单元包括：
卡盘台，所述卡盘台具有由底表面和侧壁限定的内部空间；
石英窗，所述石英窗配置为覆盖所述内部空间，所述石英窗具有其上放置所述基板的上表面；以及
反射构件，所述反射构件配置为将在所述卡盘台的横向方向损失的光能朝向所述基板反射。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述加热单元包括：
热生成部件，所述热生成部件设置在所述基板支承单元中、并具有相对于所述基板支承单元的中心以不同半径同心地设置的环形灯具；以及
反射板，所述反射板具有位于所述灯具下方的反射突起，所述反射突起以突起形状突出以发散从所述灯具发射的光能。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述反射构件设置在围绕所述热生成部件的所述石英窗的边缘的内表面上。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，所述石英窗的边缘的内表面是倾斜的从而从顶部到底部更靠近所述石英窗的中心、或形成为凹向所述基板的边缘。
21.根据权利要求20所述的装置，其中，所述基板支承单元还包括：
旋转部件，所述旋转部件与所述卡盘台结合以旋转所述卡盘台，所述旋转部件具有中空形状；和
后喷嘴，所述后喷嘴插入穿过所述旋转部件并位于所述卡盘台的上部的中心，所述后喷嘴被配置成将处理液喷射到所述基板的后表面上，且
其中，各所述反射突起形成为环形，所述环形具有与相应的灯具相同的直径，所述反射突起具有远离相应灯具逐渐变宽的三角形横截面。
22.根据权利要求20所述的装置，其中，所述反射板还包括设置在所述反射板的中心部位的反射表面，以增加所述基板的中心区域的光的集中度。
23.根据权利要求22所述的装置，其中，所述反射表面具有平坦表面、凹形弯曲表面或凸形弯曲表面中任意一种的形状。
24.根据权利要求18所述的装置，其中，所述反射构件设置在围绕所述热生成部件的所述石英窗的边缘的内表面上，且所述反射构件包括弯曲反射表面，以将所述加热单元的光能聚集在所述基板的边缘区域中的预定位置处的靶位上。
25.根据权利要求24所述的装置，其中，所述弯曲反射表面的纵向截面具有部分椭圆的形状。
26.根据权利要求24所述的装置，其中，所述弯曲反射表面的纵向截面是具有所述加热光源的发光点和所述靶位作为椭圆的两个焦点的部分椭圆形截面。
27.根据权利要求24所述的装置，其中，所述靶位位于所述基板的边缘区域中的图案化部分的中心附近，而不是其边缘区域中的未图案化部分。
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