CN113078097A - 衬底处理设备和衬底处理方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种衬底处理设备和衬底处理方法，所述衬底处理设备包含：腔室，具有处理空间；气体供应单元，将处理气体供应到处理空间中；衬底支撑件，设置于处理空间中以在中心区域处支撑衬底；中空按压单元，沿着衬底的圆周设置以在于处理空间中下降时按压衬底的边缘；以及驱动单元，为按压单元竖直移动提供驱动力。

Description

衬底处理设备和衬底处理方法
技术领域
本公开涉及一种衬底处理设备和衬底处理方法，且更确切地说，涉及一种能够在按压衬底的状态下对衬底执行处理工艺的衬底处理设备以及衬底处理方法。
背景技术
一般来说，半导体装置或显示面板是通过包含各种工艺的处理工艺来制造的，所述各种工艺通过使用等离子体来处理衬底，例如蚀刻、灰化、沉积和清洁。在所述工艺当中，蚀刻工艺选择性地移除层压的薄膜。蚀刻工艺分类成通过使用溶液进行蚀刻的湿式蚀刻和通过使用反应气体进行蚀刻的干式蚀刻。确切地说，执行干式蚀刻使得其上层压有绝缘层或金属层的晶片装载到密封的处理腔室中，并将蚀刻反应气体注入到所述处理腔室中。此后，通过施加高频或微波功率以蚀刻绝缘层或金属层来形成等离子体态气体。干式蚀刻并不需要在蚀刻晶片之后的清洁工艺，且各向异性地蚀刻绝缘层或金属层。因此，目前干式蚀刻用于大多数蚀刻工艺。
然而，可在执行蚀刻工艺之前对应用于蚀刻工艺的衬底执行热处理工艺。在热处理工艺期间，衬底的边缘处可能产生翘曲变形。在产生翘曲变形时，可能会限制工艺和工艺的可靠性。更确切地说，在对翘曲变形的衬底执行蚀刻工艺时，可能在弯曲部分的后表面上产生寄生等离子体，且可能对衬底和衬底支撑件造成物理损害。因此，可降低蚀刻速率和蚀刻均一性。
通常，提出利用各种装置的对准方法以便最小化在衬底变形的状态下执行的工艺。韩国公开专利第10-2005-0109443号公开了一种通过支撑衬底的形状补偿设备调整变形衬底的位置的方法。然而，所公开的设备和方法在于衬底的变形部分变直成平坦的状态下执行工艺方面具有局限性。因此，需要能够在衬底的变形部分变直成平坦的状态下执行工艺的设备和方法。
现有技术文献
(专利文献1)KR 10-2005-0109443 A
发明内容
本公开涉及一种能够在按压衬底的状态下执行处理工艺的衬底处理设备和一种衬底处理方法。
本公开涉及一种能够在按压和校正衬底的状态下执行处理工艺的衬底处理设备和一种衬底处理方法。
根据示范性实施例，一种衬底处理设备包含：腔室，具有处理空间；气体供应单元，配置成将处理气体供应到处理空间中；衬底支撑件，设置于处理空间中以在中心区域处支撑衬底；中空按压单元，沿着衬底的圆周设置以在于处理空间中下降时按压衬底的边缘；以及驱动单元，配置成为按压单元竖直移动提供驱动力。
按压单元可包含：边缘夹具，包含其中心处的通孔；以及环形推环，耦合到边缘夹具且配置成按压衬底的边缘。
衬底支撑件可包含边缘区域处的突出覆盖物，推环可包含：框架，由沿着衬底的圆周延伸的环形板形成；以及按压部分，从框架向下延伸以接触衬底的边缘，且随着推环下降，框架可形成框架的底部表面与覆盖物的顶部表面之间的间隔空间。
可设置有多个按压部分，所述按压部分可具有指状物形状，所述指状物形状在延伸方向上的长度大于与延伸方向垂直的宽度，且所述多个按压部分可沿着衬底的圆周彼此间隔开相等距离。
具有指状物形状的按压部分可由弹性材料制成。
按压部分可沿着衬底的边缘延伸且与衬底的边缘面接触。
按压部分可包含在其面向处理空间的表面的至少一部分上的倾斜表面，所述倾斜表面向衬底支撑件的顶部表面倾斜。
倾斜表面可相对于衬底支撑件的顶部表面具有倾斜，所述倾斜在倾斜表面的内侧处比在外侧处更加平缓。
推环可包含穿过以使得间隔空间与处理空间连通的连通通道。
可设置有多个连通通道，且所述多个连通通道可沿着衬底的圆周彼此间隔开相等距离。
边缘夹具可具有朝向边缘夹具的中心向下且向内倾斜的内表面。
衬底支撑件可进一步分别包含在竖直方向上穿过的多个通孔和安置于所述多个通孔中的多个抬升销，且驱动单元可支撑多个抬升销且允许多个抬升销在移动按压单元的同时一起在竖直方向上至少部分地移动。
驱动单元可包含：支撑板，安置在衬底支撑件下方以支撑抬升销；连接部分，配置成连接按压单元和支撑板；以及驱动部件，配置成为支撑板竖直移动提供驱动力。此处，连接部分可具有大于抬升销中的每一个的高度的高度。
衬底处理设备可进一步包含：电极单元，设置于腔室中以在处理空间中产生等离子体；以及功率单元，配置成将功率施加到电极单元以在衬底支撑件的上部部分处产生等离子体。
根据另一示范性实施例，一种衬底处理方法包含：将衬底安置在安置于处理空间中的衬底支撑件的中心区域处；通过允许沿着安放在衬底支撑件上的衬底的圆周设置的环形按压单元下降来按压衬底的边缘；以及通过喷射处理气体到按压衬底来对衬底执行处理工艺。
安置衬底可包含：将衬底转移到安置于中心区域处的抬升销；以及允许抬升销和按压单元同时下降。
对衬底执行处理工艺可包含在按压单元按压衬底的状态下排出按压单元的底部表面的至少一部分与衬底支撑件的边缘的顶部表面之间的处理气体。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述可更详细地理解示范性实施例，在所述附图中：
图1是示出根据示范性实施例的衬底处理设备的横截面图。
图2是示出根据示范性实施例的衬底处理设备的切面透视图(cut perspectiveview)。
图3是示出根据示范性实施例的衬底处理设备的部分横截面图。
图4是示出根据示范性实施例的按压单元的移动的部分横截面图。
图5的(a)是示出根据示范性实施例的推环的透视图。
图5的(b)是示出根据另一示范性实施例的推环的透视图。
图5的(c)是示出根据又一示范性实施例的推环的透视图。
图5的(d)是示出根据再一示范性实施例的推环的透视图。
图6是示出根据示范性实施例的衬底装载到腔室中的状态的图。
图7是示出根据示范性实施例的衬底安放在衬底支撑件上的状态的图。
图8是示出根据示范性实施例的按压衬底的状态的图。
图9是表示根据示范性实施例的衬底处理方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细地描述特定实施例。然而，本公开可以许多不同的形式予以实施，并且不应被解释为限于在本文中列举的实施例；相反地，提供这些实施例是为了使本公开将是透彻且完整的，并且这些实施例将把本发明的概念完整地传达给所属领域的技术人员。在图中，相似附图标号始终指代相似元件。
根据示范性实施例的衬底处理设备可在半导体制造工艺期间在按压衬底的状态下于腔室中对衬底执行处理工艺，在所述腔室中执行所述处理工艺。
图1是示出根据示范性实施例的衬底处理设备的横截面图，图2是示出根据示范性实施例的衬底处理设备的切面透视图，图3是示出根据示范性实施例的衬底处理设备的部分横截面图，且图4是示出根据示范性实施例的按压单元的移动的部分横截面图。
参看图1到图4，根据示范性实施例的衬底处理设备100可包含：腔室110，其包含处理空间；气体供应单元(图中未示)，其将处理气体供应到处理空间中；衬底支撑件120，其设置于处理空间中以支撑安置于中心区域121上的衬底S；按压单元130，其具有沿着衬底S的圆周的环形形状以便根据处理空间中的下降移动而均匀地按压衬底S的边缘；以及驱动单元140，其提供驱动力以使得按压单元130竖直移动。
腔室110可包含内部处理空间。此处，处理空间可以指用于在腔室110的内部空间中对衬底S执行处理工艺的区域。也就是说，在处理气体从气体供应单元供应到处理空间时，可在处理空间中通过处理气体对安置于处理空间中的衬底S执行处理工艺。举例来说，处理工艺可包含对衬底S执行的制作(fabrication，FAB)工艺，例如沉积、蚀刻以及灰化。另外，腔室110可包含能够执行工艺的处理腔室。然而，示范性实施例不限于此。举例来说，腔室110可具有各种结构和形状。
气体供应单元(图中未示)可将处理气体供应到腔室110中。举例来说，气体供应单元可安装于腔室110中以供应处理气体，或安装在腔室110外部以通过例如管线或连接线的单元来将处理气体供应到腔室110。在示范性实施例中，将示范性地描述气体供应单元安装于腔室110中时的情况，且下文将再次描述对气体供应单元的详细描述。
衬底支撑件120可设置于处理空间中，且衬底S可安放在中心区域121上。此处，中心区域121可以指相对地安置于衬底支撑件120的上部区域的中心部分处的区域。举例来说，衬底支撑件120可具有圆柱形形状或长方体形状。此处，安放在衬底支撑件120上的衬底S可包含圆形形状的晶片或可用于制造显示装置的具有矩形板的大面积玻璃衬底。也就是说，衬底S可包含适用于用以制造例如半导体芯片、太阳能电池或大面积玻璃衬底的各种类型电子装置的工艺的各种衬底且具有例如圆形或矩形板的各种形状。
因此，虽然具有圆形晶片形状的衬底或具有矩形形状的衬底装载在衬底支撑件120上，但衬底可匹配于衬底的形状安放在衬底支撑件120上。然而，示范性实施例不限于此。举例来说，衬底支撑件120可具有各种结构和形状。下文中，如图2到图4中所示出，将示范性地描述衬底支撑件120具有圆柱形形状且衬底S具有圆形晶片形状时的情况。
按压单元130可按压衬底S的边缘。此处，装载到腔室110中的衬底S可包含其中产生变形的衬底或其中并不产生变形的衬底。举例来说，在并不变形的衬底S装载到腔室110的处理空间中时，按压单元130可支撑或固定衬底S以便在工艺期间并不移动。也就是说，按压单元130可用以通过按压衬底S来支撑或固定所述衬底S，由此防止衬底S在处理工艺期间由于振动或外部冲击而移动。
另外，变形的衬底S可装载到腔室110的处理空间中。一般来说，在对衬底S执行处理工艺之前，可施加热量以移除衬底S的水分。替代地，在对衬底S执行处理工艺之前，可在前一工艺中对衬底S施加热量。此处，在对衬底S施加热量时，衬底S中可产生变形，例如翘曲。此处，翘曲变形可以指变形为笑型(smile-type)凹形形状和哭型(crying-type)凸形形状。在利用处理气体对变形的衬底S执行处理工艺时，衬底S可被不均匀地处理。也就是说，处理工艺可能并不在产生翘曲变形的部分上精确地执行。因此，随着衬底S经校正，即产生翘曲变形的衬底的边缘被按压为水平平坦，衬底S可被均匀地处理。
由于按压单元130在于处理空间中向下移动的同时按压衬底S的边缘(即衬底S的变形部分)，因此衬底S可展开为水平平坦的。因此，衬底S可在执行处理工艺的同时维持水平平坦状态。此处，按压单元130可具有沿着衬底S的圆周的中空形状。由于按压单元130具有中空形状，因此从按压单元130的上部侧设置的处理气体可穿过按压单元130的中空部分并接触衬底S。也就是说，由于按压单元130具有中空形状以敞开衬底S的上部部分且按压相对边缘部分，因此在按压衬底S以执行处理工艺的同时，处理气体可接触衬底S。
按压单元130可包含：边缘夹具131，包含其中心处的通孔131a；以及环形推环132，耦合到边缘夹具131以按压衬底S的边缘。
边缘夹具131可具有圆环或矩形环形形状。图2示范性地示出边缘夹具131具有圆环形状时的情况。下文中，将示范性地描述边缘夹具131具有圆环形状时的情况。边缘夹具131可具有大于衬底支撑件120的直径的直径。也就是说，在边缘夹具131下降以安置在与衬底支撑件120相邻的上部侧处时，边缘夹具131可部分地阻塞腔室110与衬底支撑件120的侧表面之间的空间的上部侧。因此，边缘夹具131可限制处理气体经引入到腔室110与衬底支撑件120的侧表面之间的空间。另外，处理气体可通过边缘夹具131的通孔131a朝向衬底支撑件120的中心区域121供应。
推环132可按压衬底S的边缘且具有环形形状。推环132可以可拆卸方式耦合到边缘夹具131的底部表面。此处，推环132可包含各种实施例且选择性地耦合到边缘夹具131。将随后描述推环132的各种实施例。
衬底支撑件120可包含边缘区域122处的突出覆盖物123，且推环132可包含：框架132a，其包含具有沿着衬底S的圆周延伸的环形形状的板；以及按压部分132b，其从框架132a向下延伸以接触衬底S的边缘。此处，随着推环132下降，框架132a可形成框架132a的底部表面与覆盖物123的顶部表面之间的间隔空间132c。也就是说，在按压单元130安置于可移动范围中的最低点(即推环132按压衬底S的位置)处时，间隔空间132c可形成于框架132a的底部表面与覆盖物123的顶部表面之间。
覆盖物123可安置于衬底支撑件120的边缘区域122处且从衬底支撑件120的顶部表面突出。此处，边缘区域122可以指基于径向方向设置在比中心区域121更外侧的区域。覆盖物123可沿着衬底支撑件120的圆周延伸且导引衬底S安放在中心区域上。
框架132a可耦合到边缘夹具131的底部表面。框架132a可由具有沿着衬底S的圆周延伸的环形形状的板形成。此处，框架132a可下降以安置在与覆盖物123相邻的位置处同时与覆盖物123间隔开，且框架132a的底部表面与覆盖物123的顶部表面之间的间隔空间是间隔空间132c。间隔空间132c可以是通道，所述通道与随后将描述的连通通道132f连通，且供应到中心区域121的处理气体通过所述通道排出。
按压部分132b可接触衬底S的边缘。按压部分132b可在朝向框架132a的内侧的方向(即朝向框架132a的中心的方向)上向下延伸。按压部分132b可具有竖直方向上的高度和径向方向上的长度。举例来说，按压部分132b可在朝向推环132的中心部分的对角线方向上延伸。因此，随着推环132下降，按压部分132b的末端可按压衬底S。
图5的(a)是示出根据示范性实施例的推环的透视图，图5的(b)是示出根据另一示范性实施例的推环的透视图，图5的(c)是示出根据又一示范性实施例的推环的透视图，且图5的(d)是示出根据再一示范性实施例的推环的透视图。
图5的(a)中的根据示范性实施例的推环可以是指状物型推环，且图5的(b)到图5的(d)中的根据另一示范性实施例、又一示范性实施例以及再一示范性实施例的推环可以是倾斜型推环。此处，图5的(a)中的根据示范性实施例的推环可增大衬底处理区域中的处理气体的排放效率，且图5的(b)到图5的(d)中的根据另一示范性实施例、又一示范性实施例以及再一示范性实施例的推环可进一步有效地收集含有处理气体、活性物质(或自由基)以及离子的等离子体流到衬底处理区域。
将参考图5的(a)到图5的(d)更详细地描述根据示范性实施例的推环132。
参看图5的(a)，推环132的按压部分132b可设置有多个且具有指状物形状，所述指状物形状中延伸方向的长度大于与延伸方向垂直的宽度。多个按压部分132b可沿着衬底S的圆周彼此间隔开相等距离。举例来说，按压部分132b可具有指状物形状，所述指状物形状中的一部分朝向框架132a的中心部分线性地延伸，且所述延伸部分朝向框架132a的中心部分向下弯曲。此处，按压部分132b可在通过向下弯曲部分按压衬底S时向上弯曲。因此，可限制或防止施加过量压力到衬底S的表面的状况。
另外，按压部分132b可沿着衬底S的圆周彼此间隔开相等距离。因此，按压部分132b可与衬底S点接触且沿着衬底S的圆周均匀地按压衬底S。一般来说，在利用大接触区域按压衬底S时，由于处理气体可能不与大接触区域同样多地接触衬底S，工艺效率可相对下降。也就是说，蚀刻速率可下降。另外，在接触区域相对较大时，衬底S与接触衬底S的单元之间的引力可增大，且在衬底S和接触单元分隔开时，衬底S可由于衬底S由相对较大的引力分隔开而受损。由于按压部分132具有多个指状物的形状且彼此间隔开相等距离，因此按压部分132b与衬底S之间的接触区域可相对下降以有效地按压衬底S的边缘。
另外，由于按压部分132b沿着衬底的圆周彼此间隔开相等距离，因此在处理工艺期间产生的处理气体或副产物可通过按压部分132b之间的间隔空间顺利排出以增大处理气体或副产物的排出效率。也就是说，处理气体(利用所述处理气体对衬底S执行处理工艺)可通过按压部分132b之间的间隔空间顺利排出而并不保留在衬底S的上部部分处。另外，在处理工艺期间产生的副产物可通过按压部分132b之间的间隔空间顺利排出。因此，可增大衬底S的处理期间的排出效率。
另外，具有指状物形状的按压部分132b可由弹性材料制成。由于按压部分132b由弹性材料制成，因此具有指状物形状的按压部分132b可在按压衬底S时进一步有效地向上弯曲，且可进一步有效地限制或防止施加于衬底S的损害。
参看图5的(b)到图5的(d)，按压部分132b可沿着衬底S的边缘延伸且与衬底S的边缘面接触。举例来说，按压部分132b可沿着框架132a的延伸方向在衬底S的整个圆周方向上延伸，且与衬底S的整个圆周线接触或面接触。替代地，按压部分132b可在衬底S的圆周方向上部分地延伸，且与衬底S的边缘部分地线接触或面接触。如图5的(b)中所示出，下文将示范性地描述按压部分132b在衬底S的整个沿圆周方向上延伸时的情况。也就是说，按压部分132b可具有竖直方向上的高度，且按压部分132b的末端可按压衬底S的边缘部分的整个圆周以进一步牢固地按压衬底S的边缘。
另外，按压部分132b可具有在面向处理空间的表面的至少一部分上的倾斜表面132d，所述倾斜表面132d向衬底支撑件120的顶部表面倾斜。也就是说，倾斜表面132d可朝向处理空间向下倾斜。因此，处理气体可通过倾斜表面132d顺利移动到处理空间。
根据示范性实施例的衬底处理设备100的处理工艺可以是通过处理气体和由随后将描述的电极单元150产生的等离子体P中含有的活性物质和离子来处理衬底的工艺。也就是说，处理工艺可包含根据衬底处理的目的沉积或蚀刻衬底的表面的工艺。等离子体P可通过使用沿着感应线圈的轴电子地产生等离子体状态的电感耦合等离子体方法和使用喷射头产生等离子体的电容耦合等离子体方法产生。
此处，在处理气体和等离子体的活性物质和离子向下移动时，处理气体、活性物质以及离子可能并不顺利地移动到处理区域(即在朝向衬底S的中心的方向上)，所述处理区域中对衬底S执行处理工艺。更确切地说，安置于腔室110的下部部分处的泵送单元(图中未示)泵送处理气体、活性物质以及离子向下流动。此处，处理气体、活性物质以及离子可能并不在衬底S的顶部表面处经处理且可通过边缘夹具131与腔室110之间的空间直接排出且向下排放。另外，处理气体、活性物质以及离子可通过其排出路径直接排放，所述排出路径例如随后将描述的间隔空间132c或连通通道132f。这可以是并不维持衬底S的上部部分处的处理气体、活性物质以及离子的均一性的因素。因此，向下移动的处理气体、活性物质以及离子的流动必须集中于衬底S的中心。
因此，由于向下移动的处理气体、活性物质以及离子通过形成按压部分132b处的倾斜表面132d而沿着倾斜表面132d流动到衬底S的中心，因此可连续地维持衬底S的上部部分处的处理气体和离子的均一性。也就是说，由于诱导处理气体、活性物质以及离子沿着倾斜表面132d朝向衬底S的中心流动，因此处理气体、活性物质以及离子可集中于衬底S且均匀分布在衬底S的处理区域的中心部分。
参看图5的(c)，倾斜表面132d可相对于衬底支撑件120的顶部表面具有在倾斜表面132d的内侧处比外侧更加平缓的角度。也就是说，倾斜表面132d可具有在朝向推环132的中心部分的方向上逐渐地或持续地平缓的倾斜。
在导向推环132的中心部分的突出部分设置于倾斜表面132d上时，向下流动的处理气体或活性物质和离子可与所述突出部分碰撞，且集中于衬底S的处理区域上的流可分散。因此，处理气体或活性物质和离子可通过在朝向推环132的中心部分的方向上以逐渐平缓方式形成倾斜而接触倾斜表面132d，从而顺利地诱导所述流朝向推环132的中心部分。也就是说，虽然向下移动的处理气体或活性物质和离子与按压部分132b的内表面碰撞，但处理气体或活性物质和离子沿着以逐渐平缓方式形成的倾斜表面132d朝向衬底S的中心部分顺利地流动。因此，可进一步有效地维持衬底S的上部部分处的处理气体和离子的均一性。举例来说，倾斜表面132d可具有在朝向推环132的中心部分的方向上逐渐平缓的倾斜或可以是弯曲表面。
参看图5的(d)，如上文所描述，具有矩形形状的衬底S可装载到腔室110的处理空间。因此，推环132可具有矩形环形形状。矩形推环132可包含框架132a和按压部分132b，如上文所描述。另外，矩形推环132可进一步包含连接竖直侧和水平侧的中心的一对按压杆132e。一般来说，矩形衬底S可具有大于圆形衬底的大小。因此，可能并不能通过利用按压部分132b推动衬底S的边缘来充分地按压衬底S。因此，可通过利用一对按压杆132e推动衬底S的水平侧和竖直侧的中心来牢固地按压矩形衬底S。
另外，推环132可包含连通通道132f，处理空间通过所述连通通道132f与间隔空间132c连通。连通通道132f可将衬底S的上部部分处的处理气体排出到间隔空间。在并不形成连通通道132f时，衬底S的上部部分处的处理气体(其已执行处理工艺)可沿着覆盖物123和边缘夹具131的内表面上升且通过腔室110与边缘夹具131的内表面之间的空间排放。因此，可能并不顺利地形成处理气体的排出流，且衬底S的处理工艺的效率可下降。此处，在形成连通通道132f且处理气体通过连通通道132f排出到间隔空间132c时，衬底S的上部部分处的处理气体可顺利地排放。
可设置有多个连通通道132f，且多个连通通道132f可在推环132中沿着衬底S的圆周彼此间隔开相等距离。因此，处理气体可通过多个连通通道132f顺利地排放。在图5的(a)中的根据示范性实施例的推环132中，具有指状物形状的多个按压部分132b之间的间隔空间可以是连通通道132f。
另外，在图5的(b)和图5的(c)中的根据另一示范性实施例和又一示范性实施例的推环132中，从按压部分132b的内部到外部的通孔可以是连通通道132f。此处，四个连通通道132f可在圆周方向上彼此间隔开相等距离。
另外，在图5的(d)中的根据再一示范性实施例的推环132中，从矩形环的竖直侧和水平侧的中心从内部到外部的通孔可以是连通通道132f。此处，连通通道132f可形成在水平侧和竖直侧中的每一个处。
连通通道132f可具有在朝向间隔空间132c的方向上逐渐减小的内径。一般来说，随着通过横截面积减小，流体可移动得更快。更确切地说，流体可从高压区域移动到低压区域，且流体的速度可在具有相对宽横截面积的区域处减小且在具有相对窄横截面积的区域处增大。从解释压力与速度之间的关系的伯努力(Bernoulli)定律已知，流体的速度可随着通道的内径的增大而减小，且随着通道的内径减小，流体的速度可增大且内部压力可减小。
因此，由于连通通道132f的内径在朝向间隔空间132c的方向上减小，因此穿过连通通道132f的处理气体可快速且顺利地移动到间隔空间132c。
另外，间隔空间132c的横截面积可在处理气体的排出方向上逐渐减小，以使得处理气体可顺利且快速地移动通过连接到连通通道132f的间隔空间132c。为这一目的，框架132a和覆盖物123中的一个的厚度可在处理气体的排出方向上逐渐增大。因此，框架132a的底部表面与覆盖物123的顶部表面之间的距离可在处理气体的排出方向上逐渐减小，且其间的横截面积可减小以顺利排出处理气体。
另外，边缘夹具131的内表面可在朝向边缘夹具131的中心的方向上向下且向内倾斜。由于边缘夹具131的内表面向下倾斜，可将向下移动的处理气体流诱导到推环132的内部。也就是说，由于处理气体随着边缘夹具131的内表面向下倾斜而沿着内表面朝向推环132的中心移动，处理气体可比在内表面垂直地形成时更加顺利地收集在推环132中。
衬底支撑件120可进一步分别包含在竖直方向上穿过的多个通孔124以及安置于多个通孔124中的多个抬升销125。另外，驱动单元140可支撑多个抬升销125且允许多个抬升销125在移动按压单元130的同时一起在竖直方向上至少部分地移动。
通孔124可竖直地穿过衬底支撑件120，且抬升销125可安置于通孔124中。抬升销125可在通孔124中竖直地移动且具有安放在衬底支撑件120上的上部末端。也就是说，衬底支撑件120的一部分的内表面的上部部分(其形成通孔124)可具有与抬升销125的上部末端相同的形状，因此安放抬升销125的上部末端。举例来说，通孔124的上部部分可具有向内倾斜的逐渐变窄形状，且抬升销125的上部末端也可具有向内倾斜的逐渐变窄形状。
因此，多个抬升销125可竖直地移动通过驱动单元140，且将安放在多个抬升销125上的衬底S移动到衬底支撑件120的顶部表面。
另外，驱动单元140可允许多个抬升销125在移动按压单元130的同时一起在竖直方向上至少部分地移动。也就是说，驱动单元140可在抬升销125安放在衬底支撑件120上之前在竖直方向上移动抬升销125以及按压单元130，且在抬升销125安放在衬底支撑件120上之后仅向下移动按压单元130。因此，在抬升销125和按压单元130通过驱动单元140向上移动时，抬升销125与按压单元130之间可产生距离，且衬底S可通过其间的距离顺利装载到多个抬升销125。
驱动单元140可包含安置在衬底支撑件120下方以支撑抬升销125的支撑板141，连接按压单元130和支撑板141的连接部分142以及提供用于在竖直方向上移动支撑板141的驱动力的驱动部件143。此处，连接部分142可具有大于抬升销125中的每一个的高度的高度。
在连接部分142具有小于抬升销125的高度的高度时，可能并不形成抬升销125与按压部分之间的空间，且衬底S可能并不顺利装载到多个抬升销125。因此，在连接部分142的高度大于抬升销125中的每一个的高度时，可确保按压单元130与抬升销125之间的距离。
另外，驱动单元140可调整按压衬底S的按压力。也就是说，可通过控制驱动部件143的功率来调整用于按压衬底S的按压单元130的力。举例来说，在未变形的衬底S装载到腔室110中时，驱动单元140可在调整按压力的同时按压且固定衬底S。因此，可对衬底S的表面施加相对较小的物理冲击，且可限制或防止衬底S受损。
另外，在变形的衬底S装载到腔室110中时，驱动单元140可在调整按压力的同时按压衬底S。也就是说，按压单元130可在按压单元130接触衬底但不与衬底支撑件120紧密接触的状态下按压衬底S。举例来说，在衬底S中产生竖直高度为5毫米的翘曲变形时，驱动单元140可操作按压单元130以按压衬底S以使衬底S变直(unbend)3毫米。因此，衬底S可具有距衬底支撑件120的顶部表面2毫米的间隙，且可对衬底S的表面施加比在经按压以变直5毫米时相对更小的物理冲击。此处，虽然衬底S不通过按压单元130与衬底支撑件120的顶部表面紧密接触，但由于上文所描述的为2毫米或小于2毫米的间隙小于等离子体与衬底S之间的总体距离，因此等离子体可能并不在变形衬底S的底部表面产生。因此，在按压衬底S以使得衬底S不与衬底支撑件120紧密接触时，在并不对衬底S的表面施加冲击或损害时可限制或防止寄生等离子体产生在衬底S上。
腔室110可进一步包含：电极单元150，其设置于腔室110中以在处理空间中产生等离子体P；以及功率单元160，其将功率施加到电极单元150以在衬底支撑件120的上部部分处产生等离子体P。也就是说，电极单元150可从功率单元160接收功率以在处理空间中形成等离子体P。此处，在电极单元150设置于处理空间中时，上文所描述的气体供应单元可包含喷射头，所述喷射头使用等离子体P应用于处理工艺。
将结合衬底处理方法的描述来描述使用衬底处理设备100的按压及处理衬底S的工艺。
下文中将描述根据示范性实施例的衬底处理方法。在描述根据示范性实施例的衬底处理方法时，将示范性地描述使用根据示范性实施例的衬底处理设备100时的情况。因此，将省略对衬底处理设备的组件的重叠描述。
根据示范性实施例的衬底处理方法可包含：过程S110，将衬底S安置在安置于处理空间中的衬底支撑件120的中心区域121上；过程S120，通过使沿着安放在衬底支撑件120上的衬底S的圆周设置的环形按压单元130下降来按压衬底S的边缘；以及过程S130，通过喷射处理气体到按压衬底S来对衬底S执行处理工艺。
图6是示出根据示范性实施例的衬底装载到腔室中的状态的图，图7是示出根据示范性实施例的衬底安放在衬底支撑件上的状态的图，图8是示出根据示范性实施例的按压衬底的状态的图，且图9是表示根据示范性实施例的衬底处理方法的流程图。
将参考图6和图9描述根据示范性实施例的衬底处理方法。下文中，在描述衬底处理方法时，将示范性地描述将根据示范性实施例的推环132施加到按压单元130时的情况。另外，将示范性地描述将其中产生翘曲变形的衬底S装载到衬底处理设备中时的情况。
参看图6，首先，支撑板141可处于上升状态中，且抬升销125和按压单元130也可处于上升状态中。衬底S可通过装载单元从外部装载到抬升销125，所述装载单元例如转移机器人(图中未示)。此处，随着推环132与抬升销125之间的距离形成，衬底S可顺利装载到抬升销125。
参考图7，衬底S可安放在衬底支撑件120的顶部表面上。也就是说，可通过操作驱动单元140来使支撑板141下降。因此，抬升销125和按压单元130可一起下降。在抬升销125下降时，抬升销125的上部末端可安放在衬底支撑件120的通孔124的上部部分上，且衬底S可在安放抬升销125的同时安放在衬底支撑件120的顶部表面上。
参看图8，支撑板141可在衬底S安放在衬底支撑件120的顶部表面上的状态下进一步下降。因此，支撑板141和抬升销125的下部末端可彼此分隔开。另外，随着支撑板141进一步下降，按压单元130也可进一步下降，且按压单元130的推环132可接触衬底S。也就是说，作为推环132中的向下倾斜部分的按压部分132b可按压衬底S的边缘。因此，衬底S的变形边缘可由按压部分132b按压且水平地变直。
随着支撑板141在衬底S安放在衬底支撑件120的顶部表面上的状态下进一步下降，按压单元130的框架132a可与设置到支撑板141的覆盖物123间隔开且安置成与覆盖物123相邻。也就是说，框架132a的底部表面与覆盖物123的顶部表面之间的间隔空间132c可随着框架132a下降而形成。也就是说，在按压单元130安置在下部可移动范围中的最低点(即推环132按压衬底S的位置)处时，可形成框架132a的底部表面与覆盖物123的顶部表面之间的间隔空间132c。
可在按压状态下对衬底S执行处理工艺。更确切地说，等离子体P通过电极单元150和功率单元160形成在处理空间中，且气体供应单元可将处理气体供应到处理空间。处理气体可向下移动以穿过等离子体P，且移动到衬底S的上部区域。此处，可由边缘夹具131的向内倾斜的内表面在推环132内部诱导处理气体。此后，处理气体可到达衬底S的上部区域，且可对衬底S的表面执行处理工艺。
处理气体(其已对衬底S执行处理工艺)可通过具有指状物形状的按压部分132b之间的间隔空间(即连接到连通通道132f同时穿过连通通道132f的间隔空间132c)排放。因此，处理气体可顺利排放而非保留在衬底S的上部区域处，且处理工艺可顺利地对衬底S执行。
在将根据另一示范性实施例、又一示范性实施例以及再一示范性实施例的推环132施加于按压单元130时，处理气体流可顺利地形成为朝向衬底S的中心部分。也就是说，下降的处理气体或等离子体P中含有的活性物质和离子可接触按压部分132b的倾斜表面132d，且沿着倾斜表面132d朝向衬底S的中心流动。因此，处理气体或活性物质和离子可集中于衬底S的中心部分上而非直接逸出腔室110与边缘夹具131或连通通道132f之间的间隙，且处理气体或活性物质和离子可均匀分布到衬底S。也就是说，可在衬底S的上部区域处连续地维持处理气体和等离子体P中含有的活性物质和离子的均一性。
如上文所描述，由于处理工艺是在安放在衬底支撑件120上的衬底S经按压的状态下执行的，因此虽然在处理工艺期间对衬底产生振动或外部冲击，但衬底的位置可能并不发生变化。因此，可在衬底的位置经固定的状态下执行处理工艺。另外，在衬底中产生例如翘曲的变形时，由于变形部分经按压且水平地变直，因此在处理工艺期间可均匀地处理衬底。另外，由于变形部分经按压并校正，因此可限制或防止在衬底的底部表面上产生寄生等离子体。另外，由于处理气体以及含有活性物质和离子的等离子体的流形成为朝向衬底的中心且在衬底上均匀分布，因此可维持衬底的处理工艺的均一性。另外，可在处理工艺期间通过顺利地形成处理气体以及含有活性物质和离子的等离子体的排出流来改进衬底处理工艺的效率。
根据示范性实施例，由于衬底的边缘经按压，因此虽然在处理工艺期间对衬底施加振动或外部冲击，但衬底的位置可能并不发生变化。因此，可在衬底的位置经固定的状态下执行处理工艺。
另外，在衬底中产生例如翘曲的变形时，由于变形部分经按压并校正，即水平地变直，因此在处理工艺期间可均匀地处理衬底。
另外，由于变形部分经按压并校正，因此可限制或防止在衬底的底部表面上产生寄生等离子体。
另外，由于处理气体以及含有活性物质和离子的等离子体的流形成为朝向衬底的中心且在衬底上均匀分布，因此可维持衬底的处理工艺的均一性。
另外，可在处理工艺期间通过顺利地形成处理气体以及含有活性物质和离子的等离子体的排出流来改进衬底处理工艺的效率。
尽管已在实施例的详细描述中描述了本发明的优选实施例，但可在不脱离由所附权利要求所界定的本发明的范围和精神的情况下对其作出各种变化和修改。因此，本发明的范围不受本发明的详细描述界定，但受所附权利要求界定，且范围内的所有差异将被解释为包含于本发明中。

Claims (17)

1.一种衬底处理设备，包括：
腔室，具有处理空间；
气体供应单元，配置成将处理气体供应到所述处理空间中；
衬底支撑件，设置于所述处理空间中以在中心区域处支撑衬底；
中空的按压单元，沿着所述衬底的圆周设置以在于所述处理空间中下降时按压所述衬底的边缘；以及
驱动单元，配置成为所述按压单元竖直移动提供驱动力。
2.根据权利要求1所述的衬底处理设备，其中所述按压单元包括：
边缘夹具，包括其中心处的通孔；以及
环形的推环，耦合到所述边缘夹具且配置成按压所述衬底的所述边缘。
3.根据权利要求2所述的衬底处理设备，其中所述衬底支撑件包括边缘区域处的突出覆盖物，
所述推环包括：框架，由沿着所述衬底的所述圆周延伸的环形板形成；以及按压部分，从所述框架向下延伸以接触所述衬底的所述边缘，且
随着所述推环下降，所述框架形成所述框架的底部表面与所述覆盖物的顶部表面之间的间隔空间。
4.根据权利要求3所述的衬底处理设备，其中设置有多个所述按压部分，
所述按压部分具有指状物形状，所述指状物形状在延伸方向上的长度大于与所述延伸方向垂直的方向的宽度，且所述按压部分沿着所述衬底的所述圆周彼此间隔开相等距离。
5.根据权利要求4所述的衬底处理设备，其中具有所述指状物形状的所述按压部分由弹性材料制成。
6.根据权利要求3所述的衬底处理设备，其中所述按压部分沿着所述衬底的所述边缘延伸且与所述衬底的所述边缘面接触。
7.根据权利要求6所述的衬底处理设备，其中所述按压部分包括在其面向所述处理空间的表面的至少一部分上的倾斜表面，所述倾斜表面向所述衬底支撑件的顶部表面倾斜。
8.根据权利要求7所述的衬底处理设备，其中所述倾斜表面相对于所述衬底支撑件的所述顶部表面具有倾斜，所述倾斜在所述倾斜表面的内侧处比在外侧处更加平缓。
9.根据权利要求3所述的衬底处理设备，其中所述推环包括穿过以使得所述间隔空间与所述处理空间连通的连通通道。
10.根据权利要求9所述的衬底处理设备，其中设置有多个所述连通通道，且所述连通通道沿着所述衬底的所述圆周彼此间隔开相等距离。
11.根据权利要求2所述的衬底处理设备，其中所述边缘夹具具有朝向所述边缘夹具的中心向下且向内倾斜的内表面。
12.根据权利要求1所述的衬底处理设备，其中所述衬底支撑件进一步分别包括在竖直方向上穿过的多个通孔和安置于所述多个通孔中的多个抬升销，且
所述驱动单元支撑所述多个抬升销且允许所述多个抬升销在移动所述按压单元的同时一起在竖直方向上至少部分地移动。
13.根据权利要求12所述的衬底处理设备，其中所述驱动单元包括：
支撑板，安置在所述衬底支撑件下方以支撑所述多个抬升销；
连接部分，配置成连接所述按压单元和所述支撑板；以及
驱动部件，配置成为所述支撑板竖直移动提供驱动力，
其中所述连接部分具有大于所述多个抬升销中的每一个的高度的高度。
14.根据权利要求1所述的衬底处理设备，进一步包括：
电极单元，设置于所述腔室中以在所述处理空间中产生等离子体；以及
功率单元，配置成将功率施加到所述电极单元以在所述衬底支撑件的上部部分处产生所述等离子体。
15.一种衬底处理方法，包括：
将衬底安置在安置于处理空间中的衬底支撑件的中心区域处；
通过允许沿着安放在所述衬底支撑件上的衬底的圆周设置的环形的按压单元下降来按压所述衬底的边缘；以及
通过喷射处理气体到受按压的所述衬底来对所述衬底执行处理工艺。
16.根据权利要求15所述的衬底处理方法，其中安置所述衬底包括：
将所述衬底转移到安置于所述中心区域处的抬升销；以及
允许所述抬升销和所述按压单元同时下降。
17.根据权利要求16所述的衬底处理方法，其中对所述衬底执行所述处理工艺包括在所述按压单元按压所述衬底的状态下排出所述按压单元的底部表面的至少一部分与所述衬底支撑件的边缘的顶部表面之间的所述处理气体。
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