CN114639613A - 干燥单元及包括干燥单元的基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种干燥单元及包括干燥单元的干燥腔及基板处理装置。基板处理装置可包括：包括能够对基板执行所需工程的至少一个工程腔的处理模块、能够将所述基板从外部移送到所述处理模块内的转位模块、以及能够从所述至少一个工程腔去除水分或不必要的气体的干燥单元。所述干燥单元能够从新安装在所述至少一个工程腔内的构成要素去除所述水分或所述不必要的气体。

Description

干燥单元及包括干燥单元的基板处理装置
本申请要求于2020年12月16日向韩国特许厅申请的韩国发明申请第10-2020-0176535号的优先权。
技术领域
本发明的例示性实施例涉及干燥单元及包括干燥单元的基板处理装置。更具体来讲，本发明的例示性实施例涉及能够从工程腔有效去除水分、不必要的气体的干燥单元及包括这种干燥单元的基板处理装置。
背景技术
通常集成电路装置或显示装置可采用能够包括沉积腔、溅射腔、蚀刻腔、清洗腔、干燥腔等多种工程腔的基板处理装置制成。为了制造所述集成电路装置或所述显示装置，可在将所述工程腔内部保持真空状态的同时对配置在所述工程腔内的基板执行所要求的工程。
设置于所述工程腔内的构成要素在执行制造所述集成电路装置、所述显示装置的各种工程期间可发生损伤或磨损，因此周期性或必要情况下更换。可在新安装到所述工程腔内的部件在暴露于含大气的外部环境的状态下导入至所述工程腔内。然而，在所述工程腔内对所述基板进行各种工程期间可能从新安装的构成要素出来水分、不必要的气体。这种出来的水分、不必要的气体能够引发在所述工程腔内执行的工程的不良以导致所述集成电路装置、所述显示装置的可靠性下降。考虑到这些问题，目前利用另外的干燥装置从新安装在所述工程腔内的构成要素去掉水分、不必要的气体，但是由于处理时间相对长，从而可能会降低生产性、增加制造费用。
发明内容
技术问题
根据本发明的一个方面，提供一种能够迅速、有效地从新安装在工程腔内的构成要素去掉水分、不必要的气体的干燥单元。
根据本发明另一方面，提供一种包括能够迅速、有效地从新安装的构成要素去除水分、不必要的气体的包括干燥单元的工程腔。
根据本发明的又一方面，提供一种包括能够从工程腔迅速、有效地去除水分、不必要的气体的干燥单元的基板处理装置。
技术方案
根据本发明的一个方面，可提供一种用于从工程腔去除水分或不必要的气体的干燥单元。所述干燥单元可包括能够发光的至少一个光源及能够向所述至少一个光源供电、能够控制所述至少一个光源的控制部件。
在例示性实施例中，所述工程腔可包括蚀刻腔、沉积腔、溅射腔、涂布腔、显影腔、清洗腔或干燥腔。例如，所述干燥单元能够从新安装在所述工程腔内的构成要素去除所述水分或所述不必要的气体。
在例示性实施例中，所述干燥单元可具有与装载在所述工程腔内的基板的形状及尺寸实质上相同的形状及实质上相同的尺寸。该情况下，所述干燥单元能够通过将所述基板装载在所述工程腔内且从所述工程腔卸载的移送部件装载到所述工程腔内，能够从所述工程腔卸载。
在例示性实施例中，所述至少一个光源可包括透明容器及填充到所述透明容器内的重氢。例如，所述透明容器可以由选自石英、透光性氧化铝及透光性锆钛酸铅镧(PLZT)的透明陶瓷构成。所述至少一个光源能够放出具有约100nm至约400nm波长范围的紫外光。
在例示性实施例中，所述控制部件可附着于所述至少一个光源的下部，可包括能够向所述至少一个光源供电的电池要素及能够控制所述至少一个光源的控制电路。
在部分例示性实施例中，所述至少一个光源可包括第一光源及第二光源，所述控制部件可配置在所述第一光源与所述第二光源之间。
在部分例示性实施例中，所述控制部件可包括能够向所述第一光源与所述第二光源分别供电的电池要素及能够对所述第一光源与所述第二光源分别进行控制的控制电路。
在部分例示性实施例中，所述第一光源及所述第二光源可放出具有实质上相同波长范围的紫外光。
在另一例示性实施例中，所述第一光源及所述第二光源能够分别放出具有不同波长范围的紫外光。
根据本发明的另一方面，可提供对基板执行所需工程的工程腔。所述工程腔可包括内部能够提供工程空间的外壳、配置在所述外壳内且能够支撑所述基板的支撑单元及替代所述基板配置在所述支撑单元上且能够从新安装在所述工程腔内的构成要素去除水分或不必要的气体的干燥单元。
在例示性实施例中，所述干燥单元可包括发光的至少一个光源及能够向所述至少一个光源供电、能够控制所述至少一个光源的控制部件。
在例示性实施例中，所述至少一个光源可包括透明容器及填充于所述透明容器内的重氢。
在部分例示性实施例中，所述至少一个光源可包括第一光源及第二光源，所述控制部件可配置在所述第一光源与所述第二光源之间。
在部分例示性实施例中，所述第一光源及所述第二光源可放出具有实质上相同的波长范围的紫外光，或者分别放出具有不同波长范围的紫外光。
根据本发明的又一方面，可提供一种基板处理装置。所述基板处理装置可包括：包括能够对基板执行所需工程的至少一个工程腔的处理模块、能够将所述基板从外部移送到所述处理模块内的转位模块、以及从所述至少一个工程腔去除水分或不必要的气体的干燥单元。
在例示性实施例中，所述干燥单元可包括能够发光的至少一个光源及能够向所述至少一个光源供电、能够控制所述至少一个光源的控制部件。
技术效果
根据本发明的例示性实施例，无需另外的干燥装置，能够利用干燥单元从各种工程腔的更换或新安装的构成要素迅速、有效地去除水分或其他大气中含有的气体。因此，能够防止在所述工程腔内执行的各种工程的不良，能够提高集成电路装置或显示装置的可靠性。并且，能够利用包括所述干燥单元的基板处理装置提高所述集成电路装置或所述显示装置的生产性。
但本发明的技术效果不限于上述技术效果，可在不超出本发明的思想及领域的范围内进行多种扩张。
附图说明
图1为用于说明本发明的例示性实施例的基板处理装置的平面图；
图2为用于说明本发明的例示性实施例的基板处理装置的工程腔的剖面图；
图3为用于说明本发明的例示性实施例的基板处理装置的干燥单元的立体图；
图4为用于说明本发明的例示性实施例的装载在工程腔内的干燥单元的工作的简要剖面图；
图5为用于说明本发明的部分例示性实施例的基板处理装置的干燥单元的立体图。
具体实施方式
以下对本发明的例示性实施例进行说明。可对本发明实施多种变更，可以具有多种形态，在本文中对例示性实施例进行详细说明。但这并非旨在将本发明限定于特定的公开形态，应该理解为包括本发明的思想及技术范围内的所有变更、等同物及替代物。在说明各附图时对类似的构成要素使用类似的附图标记。第一、第二等术语可用于说明多种构成要素，但所述构成要素不得受限于所述术语。所述术语只是用于区分一个构成要素与其他构成要素。本申请中使用的术语只是用于说明特定实施例，目的并非限定本发明。单数型表述在文中无其他明确说明的情况下还包括复数型表述。应该将本申请中所述的“包括”、“具有”或“具备”等术语理解为存在说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合，而不应理解为预先排除一个或多个其他特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合的存在或附加可能性。
若无另行定义，包括技术或科学术语在内的此处使用的所有术语均表示与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解相同的意思。通常使用的词典中定义过的术语应解释为与相关技术的文章脉络的意思相一致的意思，本申请中没有明确定义的情况下不得解释为理想或过度形式性的意思。
以下参见附图详细地说明本发明的例示性的实施例。在附图中相同的构成要素可用相同的附图标记表示，可能会省略对相同构成要素的重复说明。
图1为用于说明本发明的例示性实施例的基板处理装置的平面图。
参见图1，所述基板处理装置可包括转位模块(index module)20及处理模块(processing module)55。
所述转位模块20能够将基板从外部移送到所述处理模块55内。所述处理模块55能够对配置在内部的所述基板执行指定工序。该情况下，所述基板可用于制造集成电路装置或显示装置。例如，所述基板可包括硅片、玻璃基板、有机基板等。
在例示性实施例中，所述转位模块20可包括加载腔10及移送支架15。所述加载腔10内可装载能够收容所述基板的载体25。例如，作为所述载体25可采用前端开启式一体晶圆传送盒(FOUP：front opening unified pod)。并且，所述载体25可通过架空传输装置(OHT：overhead transfer)从外部移送到所述加载腔10内，或者可从所述加载腔10移送到外部。
移送支架15可在装载于所述加载腔10内的所述载体25与所述处理模块55之间移送所述基板。所述移送支架15可包括转位机器人30及转位轨道35。
所述转位机器人30能够沿着所述转位轨道35移动，能够在所述转位模块20与处理模块55之间移送所述基板。例如，所述转位机器人30能够在所述转位轨道35上移动的过程中在所述载体25与缓冲槽60之间移送所述基板。
如图1例示，所述处理模块55能够对所述基板执行包括沉积工序、蚀刻工序、溅射工序、清洗工序或干燥工序的指定工序。该情况下，所述处理模块55可包括缓冲腔40、移送腔45、工程腔50、控制单元(未图示)等。
在所述转位模块20及所述处理模块55之间移送的所述基板可在所述缓冲腔40内等待。所述缓冲腔40内可配置能够用于放置所述基板的缓冲槽60。例如，所述缓冲腔40内可设有多个缓冲槽60，因此多个基板能够配置在所述缓冲腔40内。
所述移送腔45能够在所述缓冲腔40及所述工程腔50之间移送所述基板。所述移送腔45可包括移送机器人65及移送轨道70。所述移送机器人65能够沿着所述移送轨道70移动，因此所述移送机器人65能够在所述缓冲腔40及所述工程腔50之间移送所述基板。例如，所述移送机器人65能够在所述移送轨道70上移动的过程中将位于所述缓冲槽60上的所述基板移送到所述工程腔50内。
在例示性实施例中，所述基板处理装置可包括多个工程腔50。例如，所述多个工程腔50为了制造包括半导体装置的集成电路装置或包括平板显示装置的显示装置而可包括能够执行多种工序的蚀刻腔、沉积腔、溅射腔、涂布腔、曝光腔、显影腔、清洗腔、干燥腔等，但不限于此。
在所述工程腔50内能够执行包括沉积工序、溅射工序、蚀刻工序、显影工序、清洗工序或干燥工序的所需工程，但不限于此。该情况下，各工程腔50为了向各工程腔50内装载基板及从中卸载所述基板而可包括能够开闭的门。
图2为用于说明本发明的例示性实施例的基板处理装置的工程腔的剖面图。在图2中，所述基板处理装置的工程腔可相当于等离子体蚀刻腔。
参见图2，所述工程腔100可包括外壳110、支撑单元、气体供应单元180、等离子体供应单元(未图示)、排气单元等。
所述外壳110内部可设有能够对基板W执行蚀刻工序之类的所需工程的工程空间115。所述外壳110实质上可具有圆筒形状。例如，所述外壳110可以由铝或铝合金之类的金属构成。所述外壳110的一侧可设有用于向所述外壳110内装载所述基板W及从中卸载所述基板W的开口。这种开口可通过门120打开或关闭。所述外壳110的底面可设有孔125。真空部件(未图示)能够通过所述孔125连接于所述外壳110，能够通过所述真空部件，例如真空泵将所述工程空间115实质上保持真空。
所述支撑单元可配置在所述工程空间110等。能够在所述蚀刻工序支撑所述基板W。例如，所述支撑单元可包括能够利用静电力支撑所述基板W的静电卡盘。选择性地，所述支撑单元还能够通过夹持(clamping)所述基板W对所述基板W进行支撑。
所述支撑单元包括所述静电卡盘的情况下，所述支撑单元可具备介电板150、内部电极155、加热器160、基座165、冷却流道170、聚焦环175等。
所述介电板150可以由介电物质构成，所述介电板150上可配置所述基板W。所述介电板150可具有实质上圆形的板形状。所述介电板150可具有与所述基板W的直径或宽度实质上相同的直径或宽度，或者，也可以具有比所述基板W的直径或宽度实质上小的直径或宽度。但这种介电板150的尺寸可根据要处理的所述基板W的尺寸而异。
所述内部电极155可埋设于所述介电板150内，可电连接于电源(未图示)。因此，能够从所述电源向所述内部电极155施加指定的电压，因此所述介电板150与所述基板W之间能够产生静电力。所述介电板150内可安装有能够加热所述基板W的加热器160。所述加热器160可配置在所述内部电极155下方。例如，所述加热器160可包括螺旋形状的线圈。
如图2所例示，所述基座165可与介电板150结合，能够稳定地支撑所述介电板150。在例示性实施例中，所述基座165可具有中央部实质上高于周边部的断差结构。所述基座165的中央部可具有与所述介电板150的尺寸实质上相同的尺寸。例如，所述基座165可以由金属构成。
所述冷却流道170可设于所述基座165。所述冷却流道170可提供冷却流体能够循环的通道。例如，所述冷却流道170可具有螺旋形状。
所述基座165可电连接于外部的高频电源(未图示)。所述高频电源能够向所述基座165施加指定的电力，通过施加的所述电力，在所述外壳110内从工程气体产生的等离子体能够被导向所述基座165。
所述基座165的周边部上可配置有一个以上的聚焦环175。所述聚焦环175能够将从所述工程气体产生的等离子体聚集到所述基板W上。所述聚焦环175能够实质上包围所述介电板150及所述基板W。所述聚焦环175可具有周边部能够比中央部向上部凸出的断差结构。该情况下，所述介电板150与所述基板W可位于所述聚焦环175的中央部上。通过具有上述结构的聚焦环175，所述基板W能够保持在正位置。所述聚焦环170能够扩张在所述工程空间115内形成电场的区域使得所述基板W能够位于形成所述等离子体的所述工程空间115的中央。
再次参见图2，所述气体供应单元180能够向由所述支撑单元支撑的所述基板W上供应所述工程气体。所述气体供应单元180可包括气体储存槽195及供应线路190。所述供应线路190能够连接所述气体储存槽195与设于所述外壳110的上部的气体流入端口185。储存在所述气体储存槽195的所述工程气体能够通过所述供应线路190及所述气体流入端口185导入到所述外壳110的工程空间115内。
所述等离子体供应单元能够将从所述气体供应单元180导入外壳110内的所述工程气体转换成所述等离子体。例如，所述等离子体供应单元可包括电感耦合型等离子体ICP源之类的等离子体源。所述等离子体供应单元的等离子体源可包括天线及外部电源。其中，所述外部电源能够向天线供电。因此，能够在所述工程空间115内形成放电区域，导入到所述放电区域内的所述工程气体能够被转换成所述等离子体。
所述排气单元可相邻所述支撑单元配置在所述工程空间115内。所述排气单元可包括多个排气孔135，能够部分排出所述等离子体使得所述等离子体能够均匀地分布于整个所述工程空间115内。例如，所述排气单元的形状可以是实质上为环形状。
图3为用于说明本发明的例示性实施例的基板处理装置的干燥单元的立体图。图4为用于说明根据本发明的例示性实施例装载在工程腔内的干燥单元的工作的简要剖面图。
参见图3，所述干燥单元200可包括光源205及能够附着于光源205的下部的控制部件210。所述控制部件210可包括能够向所述光源205供电的电池要素及能够控制所述光源205与所述电池要素的控制电路。
如图4所例示，所述干燥单元200可具有与在具有上述构成的工程腔300内执行等离子体蚀刻工序之类的所需工程的所述基板W实质上相同的形状及实质上相同的尺寸。例如，所述基板W为直径约300mm的晶圆的情况下，所述干燥单元200也可以为具有约300mm直径的圆形板形状。然而所述干燥单元200可具有随配置在所述工程腔300内的支撑单元310上配置的所述基板W的形状及尺寸变化的形状与尺寸。
所述干燥单元200具有与所述基板W实质上相同的形状及实质上相同的尺寸的情况下，所述干燥单元200能够替代配置在所述支撑单元310上的所述基板W。换而言之，所述干燥单元200在将所述基板W装载到所述工程腔300内之前，或从工程腔300卸载所述基板W后能够替代所述基板W装载到所述工程腔300内，能够从所述工程腔300卸载。该情况下，所述干燥单元200能够通过用于装载/卸载所述基板w的机械臂之类的移送部件装载到所述工程腔300内，能够从所述工程腔300卸载。即，在例示性实施例中，不需要用于将所述干燥单元200装载到所述工程腔300内、从所述工程腔300卸载的另外的装置。
根据例示性的实施例，所述光源205可包括透明容器及填充到所述透明容器内的重氢(heavy hydrogen)气体。例如，所述透明容器可以由包括石英(quartz)、透光性氧化铝(alumina)、透光性锆钛酸铅镧(PLZT，lead lanthanum zirconate titanate)的透明陶瓷构成，但不限于此。所述光源205能够放出约100nm至约400nm，优选约115nm至约300nm波长范围的紫外光。
在所述工程腔300中，可周期性地或根据需要更换上述外壳110、所述支撑单元310、所述气体供应单元180、所述等离子体供应单元及/或所述排气单元之类的构成要素。该情况下，可将包括外壳、支撑单元、气体供应单元、等离子体供应单元或排气单元的新的构成要素设于所述工程腔300内，之后在将所述基板W放置在所述工程腔300内之前，可在所述工程腔300内装载所述干燥单元200。通过与所述工程腔300的孔320连接的真空泵之类的真空部件(未图示)将所述工程腔300的内部保持为实质上真空状态后，能够通过所述干燥单元200的控制部件210从所述光源205放出具有上述波长范围的紫外光。从所述光源205发出的紫外光能够从所述工程腔300的新的构成要素去除水分或其他不必要的气体。因此，能够提高所述工程腔300的性能，能够增加所述工程腔300的寿命。
通常，水分子(H2O)能够被110nm至约150nm波长范围的紫外光光分解。因此，不需要另外的干燥装置，只利用所述干燥单元200即可从安装于所述工程腔300内的所述新的构成要素迅速、有效去除水分、吸附的气体。去除的水分或气体可通过所述孔320从所述工程腔300排出。
图5为用于说明本发明的部分例示性实施例的基板处理装置的干燥单元的立体图。
如图5所例示，干燥单元400可包括第一光源405、第二光源410及控制部件415。所述控制部件415能够配置在所述第一光源405及所述第二光源410之间。所述控制部件415可包括能够向所述第一光源405与所述第二光源410分别供电的电池要素与能够控制所述第一光源405、所述第二光源410及所述电池要素的控制电路。这种干燥单元400也可以具有与所述基板W的形状及尺寸实质上相同的形状及尺寸。
在部分例示性实施例中，所述第一光源405及所述第二光源410均可具有透明容器及所述透明容器内填充有重氢气体的结构。从所述第一光源405及所述第二光源410可放出具有实质上相同的波长范围的紫外光。因此，能够从安装在所述工程腔300内的新的构成要素较迅速、有效地去除水分、吸附的气体。选择性地，所述第一光源405及所述第二光源410可分别包括填充其他气体的透明容器。因此，可从所述第一光源405及所述第二光源410分别放出具有不同波长范围的紫外光。该情况下，可根据所述工程腔300内新安装的构成要素的类型从所述构成要素更迅速、有效地去除水分、不必要的气体。
根据本发明的例示性实施例，不需要另外的干燥装置，能够利用所述干燥单元从工程腔内新安装的各种构成要素去除水分、其他气体。因此，能够防止在所述工程腔内执行的各种工程的不良，能够提高所述集成电路装置或所述显示装置的可靠性。并且，包括所述干燥单元的基板处理装置能够提高所述集成电路装置或所述显示装置的生产性。
以上说明了本发明的例示性实施例，但本技术领域的普通技术人员应理解可以在不超出所附权利要求记载的本发明的思想及领域的范围内对本发明进行多种变更及变形。

Claims (20)

1.一种干燥单元，其用于从工程腔去除水分或不必要的气体，其特征在于，包括：
发光的至少一个光源；以及
控制部件，向所述至少一个光源供电，控制所述至少一个光源。
2.根据权利要求1所述的干燥单元，其特征在于：
所述工程腔包括蚀刻腔、沉积腔、溅射腔、涂布腔、显影腔、清洗腔、或干燥腔。
3.根据权利要求2所述的干燥单元，其特征在于：
所述干燥单元从新安装在所述工程腔内的构成要素去除所述水分或所述不必要的气体。
4.根据权利要求2所述的干燥单元，其特征在于：
所述干燥单元具有与装载在所述工程腔内的基板的形状及尺寸相同的形状及相同的尺寸。
5.根据权利要求4所述的干燥单元，其特征在于：
所述干燥单元通过将所述基板装载到所述工程腔内、从所述工程腔卸载的移送部件装载到所述工程腔内、从所述工程腔卸载。
6.根据权利要求1所述的干燥单元，其特征在于：
所述至少一个光源包括透明容器及填充在所述透明容器内的重氢。
7.根据权利要求6所述的干燥单元，其特征在于：
所述透明容器包括选自石英、透光性氧化铝及透光性锆钛酸铅镧的透明陶瓷。
8.根据权利要求6所述的干燥单元，其特征在于：
所述至少一个光源放出具有100nm至400nm波长范围的紫外光。
9.根据权利要求1所述的干燥单元，其特征在于：
所述控制部件附着于所述至少一个光源的下部，包括向所述至少一个光源供电的电池要素及控制所述至少一个光源的控制电路。
10.根据权利要求1所述的干燥单元，其特征在于：
所述至少一个光源包括第一光源及第二光源，所述控制部件配置在所述第一光源与所述第二光源之间。
11.根据权利要求10所述的干燥单元，其特征在于：
所述控制部件包括向所述第一光源与所述第二光源分别供电的电池要素及对所述第一光源与所述第二光源分别进行控制的控制电路。
12.根据权利要求10所述的干燥单元，其特征在于：
所述第一光源及所述第二光源放出具有相同波长范围的紫外光。
13.根据权利要求10所述的干燥单元，其特征在于：
所述第一光源及所述第二光源分别放出具有不同波长范围的紫外光。
14.一种工程腔，其对基板执行所需的工程，其特征在于，包括：
外壳，内部设有工程空间；
支撑单元，配置于所述外壳内，支撑所述基板；以及
干燥单元，替代所述基板配置于所述支撑单元上，从新安装在所述工程腔内的构成要素去除水分或不必要的气体。
15.根据权利要求14所述的工程腔，其特征在于：
所述干燥单元包括发光的至少一个光源及向所述至少一个光源供电、控制所述至少一个光源的控制部件。
16.根据权利要求15所述的工程腔，其特征在于：
所述至少一个光源包括透明容器及填充在所述透明容器内的重氢。
17.根据权利要求16所述的工程腔，其特征在于：
所述至少一个光源包括第一光源及第二光源，所述控制部件配置在所述第一光源与所述第二光源之间。
18.根据权利要求17所述的工程腔，其特征在于：
所述第一光源及所述第二光源放出具有相同波长范围的紫外光，或分别放出具有不同波长范围的紫外光。
19.一种基板处理装置，其特征在于，包括：
处理模块，包括对基板执行所需工程的至少一个工程腔；
转位模块，将所述基板从外部移送到所述处理模块内；以及
干燥单元，从所述至少一个工程腔内去除水分或不必要的气体。
20.根据权利要求19所述的基板处理装置，其特征在于：
所述干燥单元包括发光的至少一个光源及向所述光源供电、控制所述光源的控制部件。
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