CN114520168A - 支撑单元和用于处理基板的设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于支撑基板的支撑单元，所述支撑单元包括：加热构件，所述加热构件配置成将热能传递至被支撑的基板；反射板，所述反射板设置在加热构件下方且配置成将加热构件产生的热能反射至基板；冷却板，所述冷却板设置在反射板下方且形成有冷却流动路径，冷却流体在所述冷却流动路径中流动；以及供气管线，所述供气管线配置成向反射板与冷却板之间的空间供应气体。

Description

支撑单元和用于处理基板的设备
技术领域
本发明涉及一种支撑单元和基板处理设备。
背景技术
一般而言，在处理玻璃基板或晶圆过程或在制造平板显示设备或半导体过程中会进行各种工艺，诸如光阻剂涂覆工艺、显影工艺、蚀刻工艺以及灰化工艺。在各种工艺中，为了移除附着在基板上的各种污染物，进行使用化学溶液或去离子水的湿式清洗工艺以及用于干燥残留在基板表面上的化学溶液或去离子水的干燥工艺。
近来，进行了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及氧化硅膜的处理工艺(例如，蚀刻工艺)。在使用化学溶液的基板处理设备中，使用加热基板的基板处理设备来提高处理基板的效率。美国专利申请案公开第2016-0013079号公开了基板处理设备的实例。根据该专利，基板处理设备包括旋转头内的加热基板的灯具以及反射由灯具辐射的热的反射板。当由灯具辐射的热量传递至基板时，基板的温度升高，从而提高了化学品对基板的处理效率。
然而，当灯具辐射的热传递至旋转基板的旋转头的驱动装置时，驱动装置的温度升高。当驱动装置的温度升高时，将无法正常驱动驱动装置或使得驱动装置发生故障。
发明内容
本发明致力于提供一种能够有效地处理基板的支撑单元和基板处理设备。
本发明亦致力于提供一种使由加热构件产生的传递至旋转驱动单元的热量最小化的支撑单元和基板处理设备。
本发明亦致力于提供一种使在冷却板的冷却流动路径中流动的冷却流体的沸腾现象最小化的支撑单元及基板处理设备。
本发明亦致力于提供一种使处理液体或杂质进入卡盘的内部空间的流入最小化的支撑单元及基板处理设备。
本发明亦致力于提供一种使向灯具传输电力的电源终端的温度过度升高最小化的支撑单元及基板处理设备。
本发明所要解决的问题不限于上述问题，并且本领域技术人员通过以下描述将清楚地理解未提及的问题。
本发明的示例性实施例提供用于支撑基板的支撑单元，所述支撑单元包括：加热构件，所述加热构件配置成将热能传递至被支撑的基板；反射板，所述反射板设置在加热构件下方且配置成将加热构件产生的热能反射至基板；冷却板，所述冷却板设置在反射板下方且形成有冷却流动路径，冷却流体在所述冷却流动路径中流动；以及供气管线，所述供气管线配置成向反射板与冷却板之间的空间供应气体。
根据示例性实施例，所述冷却板的上表面可具有：接触部分，所述接触部分与所述反射板接触；以及间隔部分，所述间隔部分与所述反射板间隔开以形成空间。
根据示例性实施例，当从上方观察时，冷却板的边缘区域中每单位面积的接触部分与间隔部分的比率可大于冷却板的中心区域中每单位面积的接触部分与间隔部分的比率。
根据示例性实施例，所述供气管线可包括：第一供气管线，所述第一供气管线向空间供应气体，以及第二供气管线，所述第二供气管线向冷却板的下部分供应气体。
根据示例性实施例，所述支撑单元可进一步包括：卡盘台，所述卡盘台联接至旋转驱动单元以能够旋转，以及窗，所述窗设置在卡盘台上方且与卡盘台结合以形成内部空间，加热构件、反射板和冷却板设置在内部空间中。
根据示例性实施例，在所述窗的侧表面中可形成有排放孔，由供气管线供应的气体经由所述排放孔排放。
根据示例性实施例，当从上方观察时，在所述卡盘台的边缘区域中可形成有阻挡突起，并且所述阻挡突起阻挡外部杂质引入内部空间中。
根据示例性实施例，当从上方观察时，所述阻挡突起可设置成围绕冷却板，并且所述阻挡突起的上端可设置成与反射板间隔开。
根据示例性实施例，所述旋转驱动单元可设置有中空旋转轴，所述中空旋转轴具有中空空间，并且供气管线、用于将冷却流体供应至冷却流动路径的流体供应管线以及用于将冷却流体从冷却流动路径排放的流体排放管线中的至少一者可被提供至中空空间。
根据示例性实施例，所述卡盘台和所述窗可彼此联接以藉由旋转驱动单元的旋转而旋转，并且加热构件、反射板及冷却板可被放置成不依赖于卡盘台和窗的旋转。
本发明的另一示例性实施例提供一种用于处理基板的设备，所述设备包括：支撑单元，所述支撑单元配置成支撑基板；以及液体供应单元，所述液体供应单元配置成向由支撑单元支撑的基板供应处理液体，其中所述支撑单元可包括：加热构件，所述加热构件配置成将热能传递至由支撑单元支撑的基板；反射板，所述反射板设置在加热构件下方且配置成将加热构件产生的热能反射至基板；以及冷却板，所述冷却板设置在反射板下方且形成有冷却流动路径，冷却流体在所述冷却流动路径中流动；并且，所述冷却板的上表面可具有：接触部分，所述接触部分与反射板接触；以及间隔部分，所述间隔部分与反射板间隔开以形成空间。
根据示例性实施例，所述支撑单元可进一步包括供气管线，所述供气管线向空间供应惰性气体。
根据示例性实施例，所述供气管线可包括：第一供气管线，所述第一供气管线向空间供应惰性气体；以及第二供气管线，所述第二供气管线向冷却板的下部分供应惰性气体。
根据示例性实施例，当从上方观察时，冷却板的边缘区域中每单位面积的接触部分与间隔部分的比率可大于冷却板的中心区域中每单位面积的接触部分与间隔部分的比率。
根据示例性实施例，所述支撑单元可进一步包括：卡盘台，所述卡盘台联接至旋转驱动单元以能够旋转，以及窗，所述窗设置在卡盘台上方且与卡盘台结合以形成内部空间，加热构件、反射板以及冷却板设置在内部空间中。
根据示例性实施例，在所述窗的侧表面中可形成有排放孔，由供气管线供应的惰性气体经由所述排放孔排放。
根据示例性实施例，当从上方观察时，在所述卡盘台的边缘区域中可形成有阻挡突起，所述阻挡突起阻挡外部杂质引入内部空间中。
本发明的又一示例性实施例提供一种用于处理基板的设备，所述设备包括：腔室，所述腔室具有处理空间；支撑单元，所述支撑单元配置成在处理空间中支撑及旋转基板；以及液体供应单元，所述液体供应单元配置成向由支撑单元支撑的基板供应处理液体；其中所述支撑单元可包括：卡盘台，所述卡盘台联接至旋转驱动单元以能够旋转；石英窗，所述石英窗设置在卡盘台上方且与卡盘台结合形成内部空间；加热构件，所述加热构件设置在内部空间且配置成将热能传递至由支撑单元支撑的基板；反射板，所述反射板设置在加热构件下方且配置成将加热构件产生的热能反射至由支撑单元支撑的基板；冷却板，所述冷却板设置在反射板下方且形成有冷却流动路径，冷却流体在冷却流动路径中流动；以及供气管线，所述供气管线配置成向反射板与冷却板之间的空间供应惰性气体；并且，冷却板的上表面具有：接触部分，所述接触部分与反射板接触；以及间隔部分，所述间隔部分与反射板间隔开以形成空间。
根据示例性实施例，所述加热构件可设置为多个，且加热构件中的每一者可设置成具有环形形状，并且向加热构件中的每一者传输电力的电源终端可安装于冷却板中。
根据示例性实施例，在所述窗的侧表面中可形成有排放孔，由供气管线供应的惰性气体经由所述排放孔排放，当从上方观察时，在所述卡盘台的边缘区域中可形成有阻挡突起，所述阻挡突起阻挡外部杂质引入内部空间中，当从上方观察时，所述阻挡突起可设置成围绕冷却板，并且所述阻挡突起的上端可设置成与反射板间隔开。
根据本发明的示例性实施例，可以有效地处理基板。
此外，根据本发明的示例性实施例，可以使由加热构件产生的传递至旋转驱动单元的热量最小化。
此外，根据本发明的示例性实施例，可以使在冷却板的冷却流动路径中流动的冷却流体的沸腾现象最小化。
此外，根据本发明的示例性实施例，可以使引入卡盘的内部空间的处理液体最小化。
此外，根据本发明的示例性实施例，可以使向灯具传输电力的电源终端的温度的过度升高最小化。
本发明的效果不限于上述效果，本领域技术人员可以从本说明书及附图中清楚地理解未提及的效果。
附图说明
图1为示意性地示出根据本发明的示例性实施例的设置有基板处理设备的基板处理装备的俯视图。
图2为图1的基板处理设备的俯视图。
图3为图1的基板处理设备的剖面图。
图4为图3的支撑单元的示例性实施例的剖面图。
图5为图4的支撑单元的一部分的放大视图。
图6为示出从上方观察的图5的冷却板的图。
图7为图4的支撑单元的另一部分的放大视图。
图8为示出图4的支撑单元加热基板的情况的图。
具体实施方式
在下文中，将在下文中参考附图更全面地描述本发明的示例性实施例，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以不同地实施并且不限于以下实施例。在本发明的以下描述中，省略了对本文结合的已知功能和构造的详细描述，以避免使本发明的主题变得不清楚。此外，对于具有相似功能和作用的部件，在整个附图中使用相同的组件符号。
除非明确相反地描述，否则用语“包括(comprise)”及变体诸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”理解为隐含包括所述要素但不排除任何其他要素。应当理解，术语“包括”及“具有”旨在指定说明书中描述的特征、数量、步骤、操作、组成元素及组件或其组合的存在，并且不排除预先存在或添加一或多个其他特征、数量、步骤、操作、组成元素及组件或其组合。本文使用的单数表达包括复数表达，除非在上下文中具有明确相反的含义。因此，为了更清楚地描述，可能夸大图式中组件的形状、尺寸等。
图1为示意性地示出根据本发明的示例性实施例的设置有基板处理设备的基板处理装备的俯视图。参考图1，基板处理装备1包括转位模块1000和工艺处理模块2000。转位模块1000包括负载端口1200和传送架1400。负载端口1200、传送架1400及工艺处理模块2000依次串联排列。在下文中，负载端口1200、传送架1400以及工艺处理模块2000的排列方向称为第一方向12。当从上方观察时，垂直于第一方向12的方向称为第二方向14，并且垂直于包括第一方向12和第二方向14的平面的方向为第三方向16。
容纳基板W的载体1300位于负载端口1200上。负载端口1200设置为多个，并且所述负载端口1200在第二方向14上串联排列。图1示出提供了四个负载端口1200。然而，亦可根据工艺处理模块2000的工艺效率和诸如占地面积的条件来增加或减少负载端口1200的数量。在载体1300中形成有用于支撑基板W的边缘的狭槽(未示出)。在第三方向16上设置有多个狭槽。基板W堆叠地定位于载体1300中同时在第三方向16上彼此间隔开。作为载体1300，可使用前开式统集盒(Front Opening Unified Pod；FOUP)。
工艺处理模块2000包括缓冲单元2200、传送腔室2400以及处理腔室2600。传送腔室2400的纵向平行于第一方向12。处理腔室2600在第二方向14上设置在传送腔室2400的一侧和另一侧。基于传送腔室2400，位于传送腔室2400一侧的处理腔室2600和位于传送腔室2400另一侧的处理腔室2600设置成彼此对称。一些处理腔室2600设置在传送腔室2400的纵向上。此外，一些处理腔室2600设置为彼此堆叠。即，处理腔室2600可以A×B(A和B为等于或大于1的自然数)的排列设置在传送腔室2400的一侧。本文中，A为在第一方向12上串联设置的处理腔室2600的数量，且B为在第三方向16上串联设置的处理腔室2600的数量。当在传送腔室2400的一侧设置四个或六个处理腔室2600时，处理腔室2600可以2×2或3×2的排列设置。处理腔室2600的数量可以增加或减少。与前述相反，处理腔室2600可仅设置在传送腔室2400的一侧。此外，与前述相反，处理腔室2600可仅以单一层设置在传送腔室2400的一侧和两侧。
缓冲单元2200设置在传送架1400与传送腔室2400之间。缓冲单元2200提供基板W在传送腔室2400与传送架1400之间传送之前基板W停留的空间。缓冲单元2200中设置有其上放置有基板W的狭槽(未示出)，并且设置多个狭槽(未示出)以在第三方向16上彼此间隔开。在缓冲单元2200中，面向传送架1400的表面和面向传送腔室2400的表面为敞开的。
传送架1400在位于负载端口1200上的载体1300与缓冲单元2200之间传送基板W。在传送架1400中，提供了转位导轨1420和转位机器人1440。转位导轨1420的纵向设置成与第二方向14平行。转位机器人1440安装在转位导轨1420上，并且沿着转位导轨1420在第二方向14上线性移动。转位机器人1440包括基座1441、主体1442以及转位臂1443。基座1441安装成可沿转位导轨1420移动。主体1442联接至基座1441。主体1442设置成可在基座1441上沿第三方向16移动。此外，主体1442设置成可在基座1441上旋转。转位臂1443联接至主体1442，并且设置成可相对于主体1442前后移动。多个转位臂1443设置成单独驱动。转位臂1443堆叠布置，同时在第三方向16上彼此间隔开。当基板W从工艺处理模块2000传送至载体1300时，可使用一些转位臂1443，并且当基板W从载体1300传送至工艺处理模块2000时，可使用其他转位臂1443。此举可防止在工艺处理之前从基板W产生的颗粒在藉由转位机器人1440装卸基板W期间附着在工艺处理后的基板W上。
传送腔室2400在缓冲单元2200与处理腔室2600之间以及处理腔室2600之间传送基板W。向传送腔室2400提供导轨2420及主机器人2440。导轨2420设置成使得导轨2420的纵向与第一方向12平行。主机器人2440安装在导轨2420上，并且沿第一方向12在导轨2420上线性移动。主机器人2440包括基座2441、主体2442以及主臂2443。基座2441安装成可沿导轨2420移动。主体2442联接至基座2441。主体2442设置成可在基座2441上沿第三方向16移动。此外，主体2442设置成可在基座2441上旋转。主臂2443联接至主体2442，并且设置成可相对于主体2442前后移动。多个主臂2443设置成单独驱动。主臂2443堆叠排列，同时在第三方向16上彼此间隔开。基板W从缓冲单元2200传送至处理腔室2600时使用的主臂2443可以与基板W从处理腔室2600传送至缓冲单元2200时使用的主臂2443不同。
在处理腔室2600中提供对基板W执行液体处理工艺(例如，膜移除工艺，诸如清洗工艺和蚀刻工艺)的基板处理设备10。在每一个处理腔室2600中提供的基板处理设备10根据执行的清洗过程的类型可具有不同的结构。可选地，每一个处理腔室2600中的基板处理设备10可具有相同的结构。可选地，处理腔室2600可以分成多个群组，并且设置在包括于同一群组中的处理腔室2600中的基板处理设备10可具有相同的结构，并且设置在包括于不同群组中的处理腔室2600中的基板处理设备10可具有不同的结构。例如，当处理腔室2600分成两个群组时，第一组的处理腔室2600可设置在传送腔室2400的一侧，而第二组的处理腔室2600可设置在传送腔室2400的另一侧。可选地，在传送腔室2400的一侧和另一侧的每一者中，第一组的处理腔室2600可提供至下层，而第二组的处理腔室2600可提供至上层。第一组的处理腔室2600和第二组的处理腔室2600可以根据所使用的化学品的类型或清洁方法的类型进行分类。
在下面的示例性实施例中，将举例说明用于通过使用处理流体(诸如高温硫酸、高温磷酸、碱性化学溶液、酸性化学溶液、冲洗液以及干燥气体)对基板W进行液体处理的设备。然而，本发明的技术精神不限于此，并且适用于通过向旋转的基板W供应处理液体来执行液体处理工艺的所有的各种基板处理设备。
图2为图1的基板处理设备的俯视图，并且图3为图1的基板处理设备的剖面图。参考图2和图3，基板处理设备10包括腔室100、碗状物200、支撑单元300、液体供应单元400、排气单元500以及提升单元600。
腔室100提供密封的内部空间。气流供应构件110安装在腔室100的上部分。气流供应构件110在腔室100内形成下降气流。气流供应构件110过滤高湿度的外部空气并且将过滤的外部空气供应至腔室100。高湿度的外部空气穿过气流供应构件110并且供应至腔室100中以形成下降气流。下降气流向基板W的上部部分提供均匀的气流，并且将在使用处理流体处理基板W的表面期间所产生的污染物经由碗状物200的回收容器210、220和230连同空气排放至排气单元500。
腔室100的内部空间由水平分隔壁102划分为处理区域120(处理空间的实例)和维护与修复区域130。碗状物200和支撑单元300位于处理区域120中。除了与碗状物200连接的回收管线241、243和245以及排气管线，提升单元600的驱动单元、液体供应单元300的驱动单元、供应管线等也位于维护与修复区域130中。维护与修复区域130与处理区域120隔离开。
碗状物200具有上部部分敞开的圆柱形状，并且具有用于处理基板W的处理空间。碗状物200的敞开上表面设置成基板W的装卸通道。支撑单元300位于处理空间中。在工艺进行期间，支撑单元300在支撑基板W的状态下旋转基板W。
碗状物200为下端提供与排气管290连接的下部空间，从而进行强制排气。在碗状物200中，用于引入及抽吸散布在正在旋转的基板W上的处理液体和气体的第一回收容器210、第二回收容器220和第三回收容器230布置成多阶。
环形第一回收容器210、第二回收容器220及第三回收容器230具有与一个共享环形空间连通的排气口H。特别地，第一回收容器210、第二回收容器220及第三回收容器230中的每一者具有底表面及侧壁，所述底表面具有环形形状，并且侧壁从底表面在向上方向上延伸并且具有圆柱形状。第二回收容器220围绕第一回收容器210，并且与第一回收容器210间隔开。第三回收容器230围绕第二回收容器220，并且与第二回收容器220间隔开。
第一收集容器210、第二回收容器220及第三回收容器230可提供第一回收空间RS1、第二回收空间RS2及第三回收空间RS3，从基板W和包括烟气的气流散布的处理液体引入所述第一回收空间RS1、第二回收空间RS2及第三回收空间RS3中。第一回收空间RS1由第一回收容器210界定，第二回收空间RS2由第一回收容器210与第二回收容器220之间的间隔空间界定，且第三回收空间RS3由第二回收容器220与第三回收容器230之间的间隔空间界定。
第一回收容器210、第二回收容器220及第三回收容器230中的每一者的上表面具有敞开的中心部分。第一回收容器210、第二回收容器220及第三回收容器230由倾斜表面形成，所述倾斜表面与相应底表面的距离自连接的侧壁至开口部分逐渐增加。从基板W散布的处理液体沿第一回收容器210、第二回收容器220及第三回收容器230的上表面流入第一回收空间RS1、第二回收空间RS2及第三回收空间RS3中。
引入第一回收空间RS1的第一处理液体经由第一回收管线241排放至外部。引入第二回收空间RS2的第二处理液体经由第二回收管线243排放至外部。引入第三回收空间RS3的第三液体经由第三回收管线245排放至外部。
液体供应单元400可通过向基板W供应处理液体来处理基板W。液体供应单元400可向基板W供应加热的处理液体。处理液体可以处理基板W的表面。处理液体可以是用于蚀刻基板W、例如移除基板W上的薄膜的高温化学品。例如，化学品可以是硫酸、磷酸或硫酸与磷酸的混合物。液体供应单元400可包括液体喷嘴构件410和供应单元420。
液体喷嘴构件410可包括喷嘴411、喷嘴臂413、支撑杆415和喷嘴驱动单元417。喷嘴411可从供应单元420接收处理液体。喷嘴411可将处理液体排放至基板W的表面。喷嘴臂413是在一个方向上具有较长长度的臂，并且喷嘴411安装在喷嘴臂413的前端。喷嘴臂413支撑喷嘴411。支撑杆415安装在喷嘴臂413的后端。支撑杆415位于喷嘴臂413的下部部分。支撑杆415设置成与喷嘴臂413垂直。喷嘴驱动单元417提供于支撑杆415的下端。喷嘴驱动单元417围绕支撑杆415的纵向轴线旋转支撑杆415。喷嘴臂413和喷嘴411藉由支撑杆415的旋转来相对于支撑杆415摆动。喷嘴411可以在碗状物200的外侧与内侧之间摆动。此外，喷嘴411可在摆动于基板W的中心区域与边缘区域之间的区段同时排放处理液体。
排气单元500可对碗状物200的内部进行排气。例如，在处理期间，排气单元500可以向在第一回收容器210、第二回收容器220和第三回收容器230当中回收处理液体的回收容器提供排气压力(抽吸压力)。排气单元500可包括排气管线510和与排气管290连接的风门(damper)520。排气管线510从排气泵(未示出)接收排气压力并且与嵌入半导体生产线的底部空间中的主排气管线连接。
同时，碗状物200与改变碗状物200的竖直位置的提升单元600联接。提升单元600在竖直方向上线性地移动碗状物200。根据碗状物200的竖直运动，碗状物200相对于支撑单元300的相对高度发生变化。
提升单元600包括支架612、移动轴614和驱动单元616。支架612固定安装在碗状物200的外壁上。通过驱动单元616在垂直方向上移动的移动轴614固定地联接至支架612。当基板W装载至支撑单元300或从支撑单元300卸除时，碗状物200向下移动使得支撑单元300突出至碗状物200上方。此外，当工艺进行时，调整碗状物200的高度，从而根据供应至基板W的处理液体的类型，将处理液体引入预定的回收容器210、220和230中。碗状物200可以使在每个回收空间RS1、RS2和RS3中回收的处理液体和污染气体的类型彼此不同。
图4为图3的支撑单元的示例性实施例的剖面图，且图5为图4的支撑单元的一部分的放大视图。参考图4和图5，支撑单元300可以在工艺期间支撑基板W，并且在工艺进行期间旋转基板W。
支撑单元300可包括卡盘310、旋转驱动单元320、后喷嘴单元330、加热构件340、反射板360、冷却板370、供气管线380、流体供应管线391和流体排放管线393。
卡盘310可包括卡盘台312和石英窗314。石英窗314可设置在卡盘台312上。
可提供石英窗314以保护将在下文描述的加热构件340。卡盘台312和石英窗314可彼此结合以形成内部空间317。例如，卡盘台312可与旋转驱动单元320联接以具有可旋转的板形状。此外，石英窗314可具有覆盖卡盘台312的盖形状。石英窗314可与卡盘台312联接。因此，石英窗314可与卡盘台312一起旋转。
石英窗314可由透明材料制成，以允许灯具342产生的光(将在下文描述)通过。此外，当从上方观察时，卡盘台312的直径可大于石英窗314的直径。
此外，石英窗314可具有上表面和侧表面。石英窗314的上表面可设置成面向由支撑单元300支撑的基板W的下表面。即，石英窗314的上表面可以是与由支撑单元300支撑的基板W的下表面平行的表面。此外，石英窗314的侧表面可形成为从石英窗314的边缘区域中的上表面向下延伸。排放惰性气体的一或多个出口孔314a可形成在石英窗314的侧表面中。例如，出口孔314a可以是排放经由下文将描述的供气管线380供应的气体G的孔。出口孔314a可形成在石英窗314的侧表面中，并且可形成为以相同的间隔彼此隔开。
此外，可向石英窗314提供支撑销318。支撑销318设置在石英窗314的上表面的边缘部分中，同时彼此以预定间隔间隔开。支撑销318设置成从石英窗314向上突出。支撑销318支撑基板W的下表面，并且基板W在向上方向上与石英窗314间隔开的同时被支撑。
卡盘销316可安装在卡盘台312的边缘中。卡盘销316设置成在穿过石英窗口314的同时突出至石英窗口314上方。卡盘销316可对准基板W，使得由多个支撑销318支撑的基板W置放在正确位置。当工艺进行时，卡盘销316可与基板W的外侧部分接触以防止基板W从正确位置脱开。
此外，阻挡突起312a可形成在卡盘台312中。阻挡突起312a可阻止支撑单元300的外部杂质引入卡盘310的内部空间317中。从上方观察时，阻挡突起312a可具有环形形状。当从上方观察时，阻挡突起312a可设置成围绕将在下文描述的冷却板370。此外，阻挡突起312a可设置成当从上方观察时与反射板360重叠。此外，阻挡突起312a可设置成使得阻挡突起312a的上端与反射板360间隔开。阻挡突起312a的上端与反射板360之间的间隔空间可用作排放惰性气体的排放口，此举将在下文描述。
卡盘台312可联接至旋转驱动单元320以旋转。旋转驱动单元320可以与中空马达连接，并且可设置有具有中空空间322的中空旋转轴。在中空空间322中，提供将在下文描述的供气管线380、流体供应管线391和流体排放管线393中的至少一者。例如，在中空空间322中，可提供供气管线380、流体供应管线391和流体排放管线393。
当卡盘台312如上所述旋转时，石英窗314可以与卡盘台312一起旋转。此外，设置在卡盘310中的构造可定位成不依赖于卡盘310的旋转。例如，将在下文中描述的加热构件340、反射板360、冷却板370、中空空间322、供气管线380、流体供应管线391和流体排放管线393定位成不依赖于卡盘310的旋转。
提供后喷嘴单元330以将化学溶液喷射至基板W的后表面。后喷嘴单元330可包括化学溶液喷射单元332和化学溶液供应管线336。化学溶液供应管线336可从化学溶液供应单元334接收化学溶液并将接收的化学溶液传送至化学溶液喷射单元332。化学溶液喷射单元332和化学溶液供应管线336可定位成不依赖于卡盘310的旋转。由化学溶液喷射单元332注入的化学溶液可以是用于蚀刻基板W的下表面的蚀刻剂。
加热构件340可在工艺进行期间加热基板W。加热构件340可设置在卡盘310的内部空间317中。例如，加热构件340可设置在由卡盘台312和石英窗314界定的卡盘310的内部空间317中。加热构件340可包括灯具342、温度控制器(未示出)和电源终端344。
灯具342安装在卡盘台312的上部分。灯具342可产生加热由支撑单元300支撑的基板W的热能。灯具342可通过用光照射由支撑单元300支撑的基板W来加热基板W。灯具342可设置为多个。至少一些灯具342可具有环形形状。灯具342通常可设置为环形形状。灯具342可具有不同的直径。此外，灯具342可设置为具有相同旋转中心的同心圆形状。此外，灯具342可相对于卡盘台312的中心具有不同的半径，并且可布置为彼此间隔开，使得灯具342的中心彼此对应。每一灯具342形成有温度控制器，从而控制每一灯具342的温度。此外，灯具342可为红外线(Infrared Ray；IR)灯具。因此，灯具342可通过照射红外光来加热基板W。
此外，灯具342产生的热能(例如，灯具342产生的光的输出)可单独控制。例如，每一灯具342可经由将在下文描述的多个电源管线345与将在下文描述的电源终端344连接。加热构件340可控制每一单独区域的温度以在工艺进行的同时根据基板W的半径连续地升高或降低温度。在示例性实施例中，示出了六个灯具342，但这仅仅为实例，并且灯具342的数量可以根据期望的温度和控制程度而增加/减少。
反射板360可设置在加热构件340下方。反射板360可设置在灯具342下方。反射板360可将灯具342产生的热能反射至基板W。反射板360可将灯具342产生的热能反射至基板W的边缘区域和/或基板W的中心区域。反射板360可由对加热构件340产生的热能具有高反射效率的材料制成。反射板360可由对灯具342照射的光具有高反射效率的材料制成。例如，反射板360可由包括金、银、铜和/或铝的材料制成。例如，反射板360可由其中石英涂覆有金、银、铜和/或铝的材料制成。反射板360可由其中通过物理蒸气沉积(Physical VaporDeposition；PVD)方法使石英涂覆有金、银、铜和/或铝的材料制成。
冷却板370可设置在反射板360下方。冷却流体在其中流动的冷却流动路径372可形成于冷却板370中。冷却流动路径372可与将冷却流体供应至冷却流动路径372的流体供应管线391和从冷却流动路径372排放冷却流体的流体排放管线393连接。流体供应管线391可从流体供应源392接收冷却流体并将冷却流体供应至冷却流动路径372。冷却板370可由具有优异导热性的材料制成。例如，冷却板370可由包括铝的材料制成。
此外，当从上方观察时，冷却板370的直径可小于反射板360的直径。此外，冷却板370可与反射板360接触。此外，冷却板370的上表面的一部分区域可与反射板360接触，而冷却板370的上表面的其他部分可与反射板360间隔开。例如，如图6所示，开口373、接触部分374和间隔部分375可形成于冷却板370中。冷却板370的上表面中的接触部分374可与反射板360的下表面接触。冷却板370的上表面中的间隔部分375可与反射板360的下表面间隔开，以形成将在下文描述的惰性气体G引入其中的空间。即，接触部分374的高度可比间隔部分375的高度相对更大。间隔部分375的高度可比接触部分374的高度相对更小。此外，当从上方观察时，冷却板370的边缘区域中每单位面积的接触部分374与间隔部分375的比率可大于冷却板370的中心区域中每单位面积的接触部分374与间隔部分375的比率。即，冷却板370的边缘区域可更多地接触反射板360，而冷却板370的中心区域可较少地接触反射板360。这是因为石英窗314具有侧表面，石英窗314的边缘区域保持更多的由灯具342产生的热能。因此，由于反射板360的边缘区域的温度更可能高于反射板360的中心区域的温度，故冷却板370具有边缘区域更多地接触反射板360的结构。
此外，接触部分374可包括第一接触部分374a和第二接触部分374b。第一接触部分374a可形成为从开口373到达冷却板370的边缘区域，并且第二接触部分374b可形成在冷却板370的边缘区域中。此外，第二接触部分374b可提供为多个。第二接触部分374b可形成为彼此间隔开。相邻的第二接触部分374b之间的区域和第二接触部分374b与第一接触部分374a之间的区域可用作排放口，将在下文描述的惰性气体经由排放口排放。
返回参考图4和图5，供气管线380可以将气体G供应至由卡盘台312和石英窗314形成的内部空间317。由供气管线380供应至内部空间317的气体G可以是冷却气体。由供气管线380供应至内部空间317的气体G可以是惰性气体。例如，气体G可以是惰性气体，包括氮气、氩气等。然而，气体G不限于此，并且可以不同地改变成公知的惰性气体。
供气管线380可包括第一供气管线381和第二供气管线383。第一供气管线381和第二供气管线383可与气体注入口(未示出)接触。第一供气管线381可从第一气体供应源382接收气体G，并且将气体G供应至冷却板370与反射板360之间的空间。第二供气管线383可从第二气体供应源384接收气体G，并且将气体G供应至冷却板370的下部区域。
图7为图4的支撑单元的另一部分的放大视图。参考图7，如上所述，设置多个灯具342，并且每一灯具342可设置为具有环形形状。此外，灯具342可设置为具有相同中心的同心圆形状。此外，灯具342可如上所述独立地产生热能。因此，每一灯具342可以与经由不同的电源管线345向灯具342传输电力的电源终端344电连接。电源终端344具有相对不耐热的结构，并且当电源终端344如在本发明的示例性实施例中安装在冷却板370中(例如，电源终端344安装在冷却板370的上表面或下表面中)时，可以防止电源终端344的温度过度升高。
图8为示出图4的加热基板的支撑单元的情况的图。参考图8，由灯具342产生的热能H可以直接传输至基板W，或者可由反射板360反射而间接传输至基板W。在此情况下，反射板360的温度可由灯具342产生的热能H增加。当反射板360的温度升高时，反射板360的热量可传递至旋转驱动单元320，并且当旋转驱动单元320的温度升高时，与中空马达连接的旋转驱动单元320的驱动可能无法正确执行，或者中空马达可能发生故障。因此，使由灯具342加热的反射板360的热量向旋转驱动单元320的传递最小化是非常重要的。根据本发明的示例性实施例，冷却水可在冷却板370的冷却流动路径372中流动。此外，冷却板370可与反射板360接触。即，冷却板370可通过水冷式冷却方法防止反射板360的温度过度升高。
视情况而定，在冷却板370的冷却流动路径372中流动的冷却水可通过反射板360的热量煮沸。因此，根据本发明的示例性实施例的冷却板370可包括接触部分374和间隔部分375。即，冷却板370的整个上表面不与反射板360的下表面接触，并且冷却板370的上表面的部分区域与反射板360接触。此外，由供气管线380供应的惰性气体G可在冷却板370的上表面的不与反射板360接触的其他区域以及冷却板370的上表面与反射板360的下表面之间的空间中流动。由供气管线380供应的惰性气体G可阻止由灯具342加热的反射板360的一些热量传递至冷却板370。此外，反射板360的一些热量可传递至气体G，并且经由排放孔314a排放至外部。即，根据本发明的示例性实施例，冷却板370的上表面的部分区域与反射板360接触，并且惰性气体G被供应至冷却板370与反射板360之间的空间，从而最大限度地抑制在冷却流动路径372中流动的冷却水产生沸腾现象。即，根据本发明的示例性实施例，反射板360被有效地冷却，或通过水冷式冷却方法防止了反射板360的热量传递至旋转驱动单元320，所述水冷式冷却方法的冷却效率比气冷式冷却方法相对更好(这是因为在水冷式冷却方法中使用的冷却水的比热大于气冷式冷却方法中使用冷却气体的比热)，并且采用水冷式冷却方法时无法避免的冷却水沸腾现象可以通过供应惰性气体G的气冷式冷却方法得到最大限度地抑制。即，可以最大限度地抑制热量传递至旋转驱动单元320，从而更长时间且稳定地执行基板W的处理工艺。此外，从与反射板360接触的具有不同接触面积的多个冷却板370中选择的冷却板370设置在内部空间317中，从而选择性地控制反射板360的冷却效果。这是因为热条件的程度根据冷却板370与反射板360之间的接触面积而改变。
此外，如上所述，在卡盘台312中形成的阻挡突起312a可防止由液体供应单元400供应的处理液体引入卡盘310的内部空间317中。此外，由供气管线380供应的惰性气体G可经由排放孔314a从卡盘310的内部空间317沿朝向卡盘310的外部空间的方向流动。此外，与卡盘310的外部空间相比，由供气管线380供应的惰性气体G可使卡盘310的内部空间317的压力为相对正压。因此，即使当基板W以相对较低的速度旋转时，也可以最大限度地抑制由液体供应单元400供应的处理液体引入卡盘310的内部空间。
前面的详细描述说明了本发明。此外，以上内容示出和描述了本发明的示例性实施例，并且本发明可用在各种其他组合、修改和环境中。即，可在本说明书所揭示的发明构思的范围、与本揭示内容的发明构思等效的范围和/或本领域的技术或知识的范围内对所述内容进行修改或修正。所述示例性实施例描述了实现本发明的技术精神的最佳状态，并且在本发明的特定应用领域和用途中所需要的各种变化是可能的。因此，以上对本发明的详细描述并非旨在将本发明限制于所揭示的示例性实施例。此外，发明申请专利范围应解释为也包括其他示例性实施例。

Claims (20)

1.一种用于支撑基板的支撑单元，所述支撑单元包括：
加热构件，所述加热构件配置成将热能传递至被支撑的基板；
反射板，所述反射板设置在所述加热构件下方且配置成将所述加热构件产生的热能反射至所述基板；
冷却板，所述冷却板设置在所述反射板下方且形成有冷却流动路径，冷却流体在所述冷却流动路径中流动；以及
供气管线，所述供气管线配置成向所述反射板与所述冷却板之间的空间供应气体。
2.如权利要求1所述的支撑单元，其中所述冷却板的上表面具有：
接触部分，所述接触部分与所述反射板接触；以及
间隔部分，所述间隔部分与所述反射板间隔开以形成所述空间。
3.如权利要求2所述的支撑单元，其中当从上方观察时，所述冷却板的边缘区域中每单位面积的所述接触部分与所述间隔部分的比率大于所述冷却板的中心区域中每单位面积的所述接触部分与所述间隔部分的比率。
4.如权利要求1所述的支撑单元，其中所述供气管线包括：
第一供气管线，所述第一供气管线向所述空间供应所述气体；以及
第二供气管线，所述第二供气管线向所述冷却板的下部分供应所述气体。
5.如权利要求1至4中任一项所述的支撑单元，其进一步包括：
卡盘台，所述卡盘台联接至旋转驱动单元以能够旋转；以及
窗，所述窗设置在所述卡盘台上方且与所述卡盘台结合以形成内部空间，所述加热构件、所述反射板及所述冷却板设置在所述内部空间中。
6.如权利要求5所述的支撑单元，其中在所述窗的侧表面中形成有排放孔，由所述供气管线供应的所述气体经由所述排放孔排放。
7.如权利要求5所述的支撑单元，其中当从上方观察时，在所述卡盘台的边缘区域中形成有阻挡突起，所述阻挡突起阻挡外部杂质引入所述内部空间中。
8.如权利要求7所述的支撑单元，其中当从上方观察时，所述阻挡突起设置成围绕所述冷却板，并且
所述阻挡突起的上端设置成与所述反射板间隔开。
9.如权利要求5所述的支撑单元，其中所述旋转驱动单元设置有中空旋转轴，所述中空旋转轴具有中空空间，并且
所述供气管线、用于将所述冷却流体供应至所述冷却流动路径的流体供应管线以及用于将所述冷却流体从所述冷却流动路径排放的流体排放管线中的至少一者被提供至所述中空空间。
10.如权利要求5所述的支撑单元，其中所述卡盘台与所述窗彼此联接以藉由所述旋转驱动单元的旋转而旋转，并且所述加热构件、所述反射板以及所述冷却板被放置成不依赖于所述卡盘台和所述窗的旋转。
11.一种用于处理基板的设备，所述设备包括：
支撑单元，所述支撑单元配置成支撑基板；以及
液体供应单元，所述液体供应单元配置成向由所述支撑单元支撑的所述基板供应处理液体，
其中所述支撑单元包括：
加热构件，所述加热构件配置成将热能传递至由所述支撑单元支撑的所述基板；
反射板，所述反射板设置在所述加热构件下方且配置成将所述加热构件产生的热能反射至所述基板；以及
冷却板，所述冷却板设置在所述反射板下方且形成有冷却流动路径，冷却流体在所述冷却流动路径中流动；并且
所述冷却板的上表面具有：
接触部分，所述接触部分与所述反射板接触；以及
间隔部分，所述间隔部分与所述反射板间隔开以形成空间。
12.如权利要求11所述的设备，其中所述支撑单元进一步包括供气管线，所述供气管线向所述空间供应惰性气体。
13.如权利要求12所述的设备，其中所述供气管线包括：
第一供气管线，所述第一供气管线向所述空间供应所述惰性气体；以及
第二供气管线，所述第二供气管线向所述冷却板的下部分供应所述惰性气体。
14.如权利要求11至13中任一项所述的设备，其中当从上方观察时，所述冷却板的边缘区域中每单位面积的所述接触部分与所述间隔部分的比率大于所述冷却板的中心区域中每单位面积的所述接触部分与所述间隔部分的比率。
15.如权利要求11至13中任一项所述的设备，其中所述支撑单元进一步包括：
卡盘台，所述卡盘台联接至旋转驱动单元以能够旋转；以及
窗，所述窗设置在所述卡盘台上方且与所述卡盘台结合以形成内部空间，所述加热构件、所述反射板以及所述冷却板设置在所述内部空间中。
16.如权利要求15所述的设备，其中在所述窗的侧表面中形成有排放孔，由所述供气管线供应的所述惰性气体经由所述排放孔排放。
17.如权利要求16所述的设备，其中当从上方观察时，在所述卡盘台的边缘区域中形成有阻挡突起，所述阻挡突起阻挡外部杂质引入所述内部空间中。
18.一种用于处理基板的设备，所述设备包括：
腔室，所述腔室具有处理空间；
支撑单元，所述支撑单元配置成在所述处理空间中支撑和旋转基板；以及
液体供应单元，所述液体供应单元配置成向由所述支撑单元支撑的所述基板供应处理液体，
其中所述支撑单元包括：
卡盘台，所述卡盘台联接至旋转驱动单元以能够旋转；
石英窗，所述石英窗设置在所述卡盘台上方且与所述卡盘台结合以形成内部空间；
加热构件，所述加热构件设置在所述内部空间且配置成将热能传递至由所述支撑单元支撑的所述基板；
反射板，所述反射板设置在所述加热构件下方且配置成将所述加热构件产生的热能反射至由所述支撑单元支撑的所述基板；
冷却板，所述冷却板设置在所述反射板下方且形成有冷却流动路径，冷却流体在所述冷却流动路径中流动；以及
供气管线，所述供气管线配置成向所述反射板与所述冷却板之间的空间供应惰性气体；并且
所述冷却板的上表面具有：
接触部分，所述接触部分与所述反射板接触；以及
间隔部分，所述间隔部分与所述反射板间隔开以形成所述空间。
19.如权利要求18所述的设备，其中所述加热构件设置为多个，并且所述加热构件中的每一者设置成具有环形形状，并且
向所述加热构件中的每一者传输电力的电源终端安装于所述冷却板中。
20.如权利要求18或19所述的设备，其中在所述窗的侧表面中形成有排放孔，由所述供气管线供应的所述惰性气体经由所述排放孔排放；
当从上方观察时，在所述卡盘台的边缘区域中形成有阻挡突起，所述阻挡突起阻挡外部杂质引入所述内部空间中；
当从上方观察时，所述阻挡突起设置成围绕所述冷却板，并且
所述阻挡突起的上端设置成与所述反射板间隔开。
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