CN208173561U - 基板处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基板处理装置。本实用新型涉及的基板处理装置(1)包括:气体供给部(300),用于向腔室(101)内供给基板处理用气体;气体排出部(400),用于将腔室(101)内的基板处理用气体排出到外部;加热部(200),配置于腔室(101)内,用于加热腔室(101)内部;冷却气体供给部(600),用于向腔室(101)内供给冷却气体(CG);以及冷却气体排出部(700),用于将腔室(101)内的冷却气体(CG)排出到外部,冷却气体(CG)沿着腔室(101)的侧表面移动。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基板处理装置。更加详细而言,涉及一种通过使冷却气体沿着腔室的侧表面移动,以使腔室内的热量随着冷却气体的流动而排出的基板处理装置。
背景技术
在制造显示装置或半导体器件时所使用的基板处理装置中,有可能对用于处理基板的腔室内部供给大量气体或者从该腔室内部排出大量气体。这种气体出于在基板上形成薄膜,或者在基板上的薄膜上形成图案,或者对腔室内部的氛围进行换气等目的,能够供给到腔室内部后,从腔室排出到外部。
在对基板实施热处理等处理以后,需要冷却过程。为了在与外部环境隔绝的状态下实施冷却工艺,需要中断加热后缓慢冷却基板,或者向腔室内供给与基板处理用气体不同的另外的冷却气体后排出的过程。然而,此时,由于腔室的冷却速度慢,导致生产率下降,并且,为了在整个腔室上设置与基板处理用气体供给/排出单元独立的冷却气体供给/排出单元,导致装置复杂且装置的成本上升。
另外,在基板处理过程中,腔室内壁有可能被供给到腔室内部的气体或者从基板挥发的气体污染。在基板处理工艺中,腔室内部需要保持规定的工艺温度以及工艺压力,此时,由于腔室外部与腔室内部的温度差以及压力差,有可能发生气体冷凝在腔室内壁的现象。被冷凝的气体在重复的基板处理工艺中有可能重复蒸发、冷凝,或者与其他化学成分气体进行反应,或者在特定温度环境下变质,从而有可能进一步污染腔室内壁。最终,在现有的基板处理装置中,腔室内壁的被污染物质在以后的基板处理过程中因再蒸发而流入到基板上,污染基板,因而降低产品的可靠性,降低收率,需要清洗腔室内壁的被污染物质,或者更换腔室壁自身。
实用新型内容
技术问题
本实用新型是为了解决上述的现有技术的各种问题而提出的,其目的在于,提供一种可以快速冷却腔室内部的基板处理装置。
另外,本实用新型的目的在于,提供一种可以以简单的结构来冷却腔室内部的基板处理装置。
另外,本实用新型的目的在于,提供一种可以使腔室内壁保持在规定温度以防止气体冷凝于腔室内壁的基板处理装置。
另外,本实用新型的目的在于,提供一种可以通过保持腔室内壁不被污染来提高产品的可靠性以及收率的基板处理装置。
技术方案
本实用新型的上述目的通过如下所述的基板处理装置来实现,该基板处理装置包括:气体供给部,用于向腔室内供给基板处理用气体;气体排出部,用于将所述腔室内的基板处理用气体排出到外部;加热部,配置于所述腔室内,用于加热所述腔室内部;冷却气体供给部,用于向所述腔室内供给冷却气体;以及冷却气体排出部,用于将所述腔室内的冷却气体排出到外部,所述冷却气体沿着所述腔室的侧表面移动。
所述冷却气体供给部可以沿着垂直方向连接在所述腔室的一侧表面的侧端。
一对所述冷却气体供给部可以沿着垂直方向连接在所述腔室一侧表面的两个侧端。
所述冷却气体供给部可以包括:冷却气体引入部,用于提供使冷却气体从外部流入的通道;以及冷却气体吐出部,与所述冷却气体引入部的一端连接,包括分散部以使从所述冷却气体引入部流入的冷却气体在垂直方向上分散。
在所述冷却气体吐出部的一侧连接有彼此隔开的多个冷却气体吐出管,所述冷却气体吐出管可以连通到所述腔室。
所述冷却气体吐出管的直径可以为所述气体供给部的气体吐出管的直径的至少两倍。
在所述冷却气体引入部可以设置有过滤器。
所述冷却气体排出部可以沿着垂直方向连接在与所述腔室一侧表面对置的另一侧表面的侧端。
一对所述冷却气体排出部可以沿着垂直方向连接在所述腔室的另一侧表面的两个侧端。
所述冷却气体排出部可以包括:冷却气体引出部,用于提供将冷却气体排出到外部的通道;以及冷却气体流出部,与所述冷却气体引出部的一端连接,另一端与所述腔室连接。
在所述冷却气体流出部的一侧连接有彼此隔开的多个冷却气体流出管,所述冷却气体流出管可以连通到所述腔室。
在所述冷却气体流出部的下端还可以连接有排气泵。
所述冷却气体供给部与所述冷却气体排出部可以配置在彼此对置的位置上。
由所述冷却气体供给部供给到所述腔室内的冷却气体可以分别从所述腔室的前表面的左侧向右侧水平移动,从后表面的左侧向右侧水平移动,并通过所述冷却气体排出部排出。
通过因所述冷却气体的流动而生成的吸压,可以使所述腔室内的热量沿着所述前表面侧端以及所述后表面侧端排出。
还包括配置于所述腔室的外侧表面并且用于控制腔室壁的温度的温度控制部,所述温度控制部将所述腔室的所述内壁的温度可以保持在50℃至250℃,以防止在所述腔室内气化或被干燥的基板上的物质冷凝于所述腔室的内壁。
所述物质为,在50℃至250℃下被气化的挥发性物质。
当所述腔室内部的基板处理温度为300℃以下时,运行与所述温度控制部连接的腔室壁加热模块,而当所述腔室内部的基板处理温度大于300℃时,运行与所述温度控制部连接的腔室壁冷却模块,以使所述腔室的所述内壁的温度可以保持在50℃至250℃。
在所述冷却气体排出部可以设置有防冷凝加热部,以防止在所述腔室内气化或被干燥的基板上的物质冷凝于所述冷却气体排出部内。
在所述腔室的至少一个侧表面可以形成有多个物质排出孔(hole)。
实用新型效果
根据上述结构的本实用新型,可以快速冷却腔室内部。
另外,本实用新型可以以简单的结构来冷却腔室内部。
另外,本实用新型可以将腔室内壁保持在规定温度以防止气体冷凝于腔室内壁。
另外,本实用新型可以通过保持腔室内壁不被污染来提高产品的可靠性以及收率。
附图说明
图1是示出本实用新型的一实施例涉及的基板处理装置的整体结构的立体图。
图2是沿图1中A-A'方向的侧视图。
图3是沿图1中B-B'方向的侧视图。
图4是示出本实用新型的一实施例涉及的基板处理装置的侧视图。
图5是示出本实用新型的一实施例涉及的冷却气体的移动方向以及腔室冷却原理的概略图。
图6是示出本实用新型的一实施例涉及的温度控制部的动作的概略图。
图7是示出本实用新型的另一实施例涉及的基板处理装置的侧视图。
图8是示出在本实用新型的一实施例涉及的基板处理装置上形成有物质排出孔的状态的立体图。
附图说明
1:基板处理装置
10:基板
11:基板支架
100:本体
101:腔室
110:门
120:加强筋
200:加热部
210:主加热器
220:副加热器
300:气体供给部
400:气体排出部
500:温度控制部
570:腔室壁加热模块
590:腔室壁冷却模块
600、610、650:冷却气体供给部
660:冷却气体引入部
670:冷却气体吐出部
680:冷却气体吐出管
700、710、750:冷却气体排出部
760:冷却气体引出部
770:冷却气体流出部
775:排气泵
780:冷却气体流出管
790:防冷凝加热部
CG:冷却气体
H:腔室内热量
具体实施方式
对于本实用新型的以下详细说明将参照附图,附图示出能够实施本实用新型的特定实施例。足够详细地说明这些实施例以使本领域技术人员能够实施本实用新型。应该理解,本实用新型的各种实施例是不同的,但不必相互排斥。例如,本文所记载的特定形状、结构以及特性在一个实施例中,在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下可以以其他实施例实现。另外,应该理解的是,在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下,可以改变每个公开的实施例中的各个构成要素的位置或配置。因此,后述的详细说明不应被视为具有限定意义,只要适当解释,本实用新型的范围仅由与权利要求的主张等同的全部范围和所附权利要求来限定。在附图中,相似的附图标记在各种实施方式中表示相同或相似的功能,并且为了方便起见也可以放大表示长度、面积、厚度等及其形状。
在本说明书中,可以将基板理解为包括用于LED、LCD等显示装置的基板、半导体基板、太阳能电池基板等所有基板的含义,并且,可以理解为优选用于柔性(Flexible)显示装置的柔性基板。
另外,在本说明书中,可以将基板处理工艺理解为包括沉积工艺、热处理工艺等的用于加工基板的一系列工艺的含义。
下面,将参照附图来详细说明本实用新型的实施例涉及的基板处理装置。
图1是示出本实用新型的一实施例涉及的基板处理装置1的整体结构的立体图,图2是图1中A-A'方向的侧视图,图3是图1中B-B'方向的侧视图,图4是示出本实用新型的一实施例涉及的基板处理装置1的侧视图。为了便于说明,在图3中省略了部分构成要素。
参照图1至图4,本实施例涉及的基板处理装置1可以包括本体100、加热部200、气体供给部300、气体排出部400、冷却气体供给部600以及冷却气体排出部700。并且,根据一实施例,还可以包括温度控制部500。
本体100构成腔室101,该腔室101是在内部装载并处理基板10的密闭空间。本体100的材料可以是石英(Quartz)、不锈钢(SUS)、铝(Aluminium)、石墨(Graphite)、碳化硅(Silicon carbide)以及氧化铝(Aluminium oxide)中的至少任意一种。
在腔室101内部可以配置有多个基板10。多个基板10可以配置成分别具有规定间隔,可以被基板支架11支撑或者安置在晶舟(未图示)并配置于腔室101内部。
在本体100的一表面(作为一例,前表面),可以形成有用于装载/卸载基板10的通道,即出入口115。出入口115可以仅形成在本体100的一表面(作为一例,前表面),还可以形成在相反的一表面(作为一例,后表面)。
门110可以设置在本体100的一表面(即,形成有出入口115的表面)。门可以设置成沿着前后方向、左右方向或上下方向滑动。门110可以开闭出入口115,根据出入口115是否开闭,腔室101也可以随之被开闭。另外,在门110与本体100的形成有出入口115的表面之间可以插入有O型环(O-ring)等密封部件(未图示),以使出入口115完全被门110完全密封。
另一方面,本体100的外侧表面上可以结合有加强筋120。本体100在工艺过程中有可能因受到内部强烈的压力或高温的影响而被破坏或变形。因此,将加强筋120结合在本体100的外侧表面上,可以提高本体100的耐久性。根据需要,还可以将加强筋120仅结合在特定外侧表面上或外侧表面的一部分上。
加热部200加热腔室101内部,以形成基板处理氛围,并且可以包括用于直接加热基板10的主加热器210以及用于防止腔室101内部的热损失的副加热器220。
主加热器210可以配置成沿着与基板10的装载/卸载方向垂直的方向具有规定间隔,并且可以配置成沿着基板10的层压方向在垂直方向具有规定间隔。副加热器220可以沿着与基板10的装载/卸载方向平行的方向配置,并且在腔室101内壁上沿着基板10的层压方向在垂直方向上具有规定间隔。
主加热器210可以包括多个发热体211以及设置在各个发热体211的两端的端子212,副加热器220也可以相同地包括多个发热体221以及设置在各个发热体221的两端的端子222。可以根据本体100的尺寸、基板10的尺寸以及数量而不同地改变发热体211、221的数量。
发热体211、221具有从腔室101的一侧表面连通到另一侧表面的杆(bar)形状,可以是在石英管内部插入有发热物质的形状。作为一例,主加热器210的发热体211可以从腔室101的左侧表面连通到右侧表面,副加热器220的发热体221可以从除了出入口115部分之外的腔室101的前表面连通到后表面。端子212、222可以从外部的电源(未图示)接收电力,以在发热体211、221上发热。
因此,基板10的整体面积通过配置在上部以及下部的加热部200而被均匀加热,因而提高基板处理工艺的可靠性。
参照图1、图2以及图4,气体供给部300连接到腔室101(或本体100)的外部一侧表面(作为一例,左侧表面),而气体排出部400可以连接到腔室101(或者本体100)的外部另一侧表面(作为一例,右侧表面)。
气体供给部300可以提供将基板处理用气体供给到腔室101的内部的通道。气体供给部300可以包括:气体供给管320,与气体储藏部(未图示)连接,以接收基板处理用气体;以及多个气体吐出管310,在气体供给管320上形成为在垂直方向上具有规定间隔。气体吐出管310可以贯穿本体100后连接到腔室101内部,并且可以通过形成在气体吐出管310端部的气体吐出孔311将基板处理用气体供给到腔室101内部。
气体排出部400可以提供将腔室101内部的基板处理用气体排出到外部的通道。气体排出部400可以包括:气体排出管420,与外部的气体排出设施(未图示)连接,用于排出基板处理用气体;以及多个气体引出管410,在气体排出管420上形成为在垂直方向上隔开规定间隔。气体引出管410可以贯穿本体100后连接到腔室101内部,并且可以通过形成在气体引出管410端部的气体排出孔411将气体从腔室101内部排出到外部。
优选地,当多个基板10收纳于腔室101内时,气体吐出孔311(或气体吐出管310)以及气体排出孔411(或气体引出管410)分别位于配置在腔室101内的基板10与上部或下部的相邻的基板10之间的间隔内,以使基板处理用气体均匀地供给到基板10,并且容易地吸入基板处理用气体后排出到外部。
再次参照图1、图3以及图4,本实用新型的基板处理装置1包括:冷却气体供给部600,用于向腔室101内供给冷却气体CG;以及冷却气体排出部700,用于将腔室101内的冷却气体CG排出到外部。冷却气体CG可以沿着腔室101的侧表面移动。例如,冷却气体CG可以沿着腔室101的前表面和后表面移动。冷却气体CG优选为不与基板10反应的惰性气体,优选具有低于腔室101的热处理温度的温度。
由于冷却气体CG没有进入到腔室101的中央部,而是沿着侧表面向某一方向移动,因而通过避免腔室101的中央部发生急剧的温度变化,并且避免冷却气体CG直接、间接接触基板10,可以防止基板10的损伤、变形。但是,由于冷却气体CG沿着腔室101的侧表面快速移动,通过与腔室101的中央部的压力差导致的冷却气体CG的吸压,腔室101中央部的热能H可以编入到冷却气体CG的流动中。换言之,腔室101中央部的热能H可以混入到冷却气体CG中后排出到外部。因此,无需对腔室101中央部直接供给冷却气体,也可以迅速冷却腔室101内部,并缩短用于冷却的工艺时间。
并且,由于冷却气体CG没有进入到腔室101的中央部,而是沿着侧表面向一方向上移动,因此避免冷却气体CG直接接触基板10,从而可以防止基板10晃动。因而,可以使基板10在腔室101内稳定地被支撑并被热处理。
下面,对于冷却气体供给部600以及冷却气体排出部700的结构进行具体说明。在图3中,尽管以冷却气体供给部650和冷却气体排出部750为例进行说明,但是要表明的是冷却气体供给部610和冷却气体排出部710也是相同的结构。
冷却气体供给部600可以与腔室101(或本体100)的外部一侧表面(作为一例,左侧表面)连接,而冷却气体排出部700可以与腔室101(或本体100)的外部另一侧表面(作为一例,右侧表面)连接。冷却气体供给部600可以在本体100的左侧表面的侧端上沿着垂直方向配置。或者,一对冷却气体供给部600(610、650)可以在本体100的左侧表面的两个侧端上沿着垂直方向配置。换言之,可以在本体100的左侧表面上,在本体100前表面附近的角落配置一个冷却气体供给部610,并且在本体100后表面附近的角落上配置一个冷却气体供给部650。
同样地,冷却气体排出部700可以在本体100的右侧表面的两个侧端上沿着垂直方向配置。或者,一对冷却气体排出部700(710、750)可以在本体100的右侧表面的两个侧端上沿着垂直方向配置。换言之,可以在本体100的右侧表面,在本体100前表面附近角落配置一个冷却气体排出部710,并且在本体100的后表面附近角落配置一个冷却气体排出部750。优选地,可以将冷却气体供给部600与冷却气体排出部700配置成在腔室101的左侧表面与右侧表面上彼此对置。然而,并非必须限定于此,在冷却气体CG沿着腔室101的侧表面移动的范围内可以改变冷却气体供给部600以及冷却气体排出部700的配置数量、位置等。
冷却气体供给部600(610、650)可以提供将冷却气体CG供给到腔室101内部的通道。冷却气体供给部650可以包括:冷却气体引入部660,一端与外部的冷却气体供给单元(未图示)连接,以接收冷却气体CG;以及冷却气体吐出部670,与冷却气体引入部660的另一端连接,将由冷却气体引入部660供给的冷却气体CG供给到腔室101内部。可以从冷却气体引入部660流入外部的空气,也可以流入氮气。
在冷却气体引入部660的入口661上可以设置有过滤器663。过滤器663可以过滤由外部的冷却气体供给单元(未图示)供给或从外部环境接收的冷却气体CG中所包含的能够污染基板10的微粒。阀门665可以控制通过冷却气体引入部660的冷却气体CG的流动量。并且,连接管667可以连接冷却气体引入部660与冷却气体吐出部670。
冷却气体吐出部670可以包括使从冷却气体引入部660流入的冷却气体CG沿着垂直方向分散的分散部671。分散部671为沿着冷却气体吐出部670的长度方向形成的内部空间,可以提供使流入的冷却气体CG沿着垂直方向分散的空间。因此,沿着水平方向,可以将均匀量的冷却气体CG分别通过冷却气体吐出管680供给到腔室101,因而更加有利于形成层流。在冷却气体吐出部670的一侧可以以在垂直方向上具有规定间隔的方式连接多个冷却气体吐出管680,以便从分散部671连通到腔室101。冷却气体吐出管680可以贯穿本体100后连接到腔室101内部,并且通过形成于冷却气体吐出管680端部的气体吐出孔,可以将冷却气体CG供给到腔室101内部。
与气体吐出孔311以及气体排出孔411相同,冷却气体吐出管680以及后述的冷却气体流出管780可以分别位于配置在腔室101内的基板10与上部或下部的相邻的基板10之间的间隔内。
由冷却气体供给部600供给的冷却气体CG应当比由气体供给部300供给的基板处理用气体更快且以更多的量供给。因此,冷却气体供给部600的冷却气体吐出管680的直径优选为气体吐出管310(或气体吐出孔311)的直径的二倍以上。同样地,冷却气体流出管780的直径也优选为气体引出管410(或气体排出孔411)的直径的两倍以上。因此,即便在由气体供给部300和冷却气体供给部600分别同时供给基板处理用气体和冷却气体CG的情况下,在侧表面移动的冷却气体CG的流量会更大。由于冷却气体CG在腔室101中沿着侧表面移动的流量更大,因此可以防止因基板处理用气体扩散至腔室101的侧表面而在腔室101内壁或角落部分发生涡流。由于基板处理用气体不发生涡流,因此能够防止异物夹杂到基板上。
冷却气体排出部700(710、750)可以提供将冷却气体CG排出到腔室101外部的通道。冷却气体排出部750可以包括:冷却气体引出部760,一端与外部的冷却气体排出单元(未图示)连接,以排出冷却气体CG;以及冷却气体流出部770,与冷却气体引出部760的另一端连接,以使从腔室101排出的冷却气体CG传递到冷却气体引出部760。
冷却气体引出部760的阀门765可以控制通过冷却气体引出部760排出的冷却气体CG的流动量。并且,连接管767可以连接冷却气体引出部760与冷却气体流出部770。
在冷却气体流出部770的一侧可以以在垂直方向上具有规定间隔的方式连接多个冷却气体流出管780,以使冷却气体流出部770与腔室101连通。冷却气体流出管780可以贯穿本体100后连接到腔室101内部,并且可以将冷却气体CG从腔室101内部通过形成于冷却气体流出管780端部的气体流出孔排出。
在冷却气体流出部770上还可以连接有排气泵775。排气泵775可以与冷却气体流出部770的下端连接,随着施加排气压,可以使冷却气体CG从腔室101内部通过冷却气体流出管780、冷却气体流出部770以及冷却气体引出部760迅速排出。因此,可以使冷却气体CG在腔室101内快速移动。
图5是示出本实用新型的一实施例涉及的冷却气体CG的移动方向以及腔室冷却原理的概略图。图5示出基板处理装置1的正截面概略图,并且为了便于说明,仅图示相关的构成要素。
参照图5,一对冷却气体供给部600(610、650)与一对冷却气体排出部700(710、750)配置成彼此对置。一对冷却气体供给部600(610、650)分别配置在腔室101左侧表面上的两个侧端,一对冷却气体排出部700(710、750)分别配置在腔室101右侧表面上的两个侧端。
冷却气体供给部610快速供给冷却气体CG,由冷却气体供给部610供给的冷却气体CG可以朝向腔室101相反一侧的冷却气体排出部710移动。同样地,冷却气体供给部650快速供给冷却气体CG,由冷却气体供给部650供给的冷却气体CG可以朝向腔室101相反一侧的冷却气体排出部750移动。
由于冷却气体CG沿着腔室101的侧表面(例如,前表面、后表面)向某一直线方向移动,因此有可能与腔室101中央部发生压力差。在腔室101中央部配置有多个基板10,并且可能残留用于对基板10进行热处理的热量H。由于腔室101侧表面与腔室101中央部的压力差,有可能发生从腔室101侧表面到中央部的吸压。因此,腔室101中央部的空气可以移动到侧表面并使热量H编入到冷却气体CG的流动中。因此,腔室101的热能H混入到在腔室101的侧端移动的冷却气体CG中并排出到外部,无需直接向腔室101中央部供给冷却气体,就可以使腔室101内部迅速冷却。
另一方面,再次参照图1至图4,本实用新型的基板处理装置1包括温度控制部500,该温度控制部500配置于腔室101的外侧表面,以控制腔室壁的温度。
温度控制部500可以与腔室壁的外侧表面邻接,或者以规定距离隔开配置,将可以在内部流动热媒或制冷剂的管道等优选以Z字形弯曲并配置。温度控制部500可以用于将腔室101的内壁温度保持在规定的温度,以防止在基板处理工艺中从基板10上挥发的物质、供给到腔室101内后排出的物质等冷凝于腔室101的内壁。优选地,可以将腔室101的内壁温度保持在50℃至250℃。
温度控制部500可以配置在腔室壁的上部侧510、左右侧520(520a、520b)、下部侧530以及前后侧的门540、550上,但是在实现将腔室101的内壁温度保持在规定的温度的本实用新型的目的的范围内,也可以在腔室101的一部分外侧表面上省略温度控制部500的配置。
作为一例,假设本实用新型的基板处理装置处理用于柔性显示装置的柔性基板10,此时对基板处理过程中温度控制部500的功能具体说明则如下。
通常,柔性基板10的制造过程可以被分为:在非柔性基板上形成柔性基板的工艺;在柔性基板上形成图案的工艺;以及从非柔性基板上分离柔性基板的工艺。
柔性基板在玻璃、塑料等的非柔性基板上形成由聚酰亚胺(Polyimide)等构成的膜,通过热处理,使其硬化以后,将溶剂注入到用于粘合非柔性基板与柔性基板的物质中,以降低粘合力或分解粘合物质,从而可以从非柔性基板成功分离柔性基板。
此时,所注入的溶剂成分或在柔性基板的形成过程中包含于柔性基板中的溶剂成分有可能挥发后,通过气体排出部400排出到腔室101外部,但是由于腔室101外部与腔室101内部的温度差以及压力差,在腔室101内壁的规定部分的温度偏低,导致上述物质无法挥发并被冷凝。最终,冷凝在腔室101内壁的溶剂成分有可能污染腔室101,或者在后续工艺中污染基板10。因此,本实用新型的基板处理装置将腔室101内壁温度保持在气体不被冷凝的程度,以使包含溶剂的腔室101内的气体没有冷凝在腔室101内壁,而是以气态全部排出到外部。
作为一例,包含于基板10上的物质为诸如溶剂的挥发性物质,可以是在50℃至250℃下气化的物质。这种物质可以优选为N-甲基-2-吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidone;NMP),也可以是异丙醇(IPA)、丙酮(Acetone)、丙二醇甲醚醋酸酯(Propylene GlycolMonomethyl Ether Acetate;PGMEA)等挥发性物质。
当然,将腔室101的内壁温度保持在可以使上述物质气化的温度,以防止所述物质不会在腔室101内部冷凝,而是保持气体状态并被排出。为此,可以在温度控制部500上连接腔室壁加热模块570和腔室壁冷却模块590。
图6是示出本实用新型的一实施例涉及的温度控制部500的动作的概略图。
参照图6,可以在温度控制部500、腔室壁加热模块570以及腔室壁冷却模块590中间设置三通阀(3way valve;3WV)。可以将腔室壁加热模块570理解为是包括能够瞬间提升冷却水(Process Cooling Water;PCW)的温度的热交换器的用于加热冷却水后供给的装置,并且可以将腔室壁冷却模块590理解为是用于供给冷却水的装置。
作为一例,在基板处理工艺时,腔室101内部的基板处理温度可以从80℃到150℃、从150℃到250℃、从250℃到350℃等阶段性地上升。在基板处理初期,由于腔室101内部的基板处理温度为80℃左右,因此腔室101内壁温度可以是相对更低的小于60℃至80℃,蒸发范围为80℃至150℃左右的挥发性物质之一的NMP在腔室101内壁冷凝的可能性高。因此,在基板处理初期,通过控制三通阀(3WV),由腔室壁加热模块570加热冷却水后供给P1到温度控制部500,从而可以使腔室壁的温度保持在NMP的最小蒸发范围80℃以上。
当腔室101内部的基板处理温度为300℃以下时,运行腔室壁加热模块570,当腔室101内部的基板处理温度大于300℃时,通过控制三通阀(3WV),将冷却水从腔室壁冷却模块590供给P2到温度控制部500,以使腔室壁的温度可以保持在NWP的最小蒸发范围80℃以上。当然,当腔室101内部的基板处理温度大于300℃时,无需非要将冷却水供给到温度控制部500,也可以使腔室壁的温度达到80℃以上,但是当腔室壁的温度大于NMP的蒸发范围80℃至150℃时,有可能发生腔室壁的扭曲、破损问题,因而需要将适当的冷却水从腔室壁冷却模块590供给到温度控制部500。换言之,当腔室101内部的基板处理温度为300℃以下时,运行腔室壁加热模块570,当腔室101内部的基板处理温度大于300℃时,运行腔室壁冷却模块590,以使腔室101内壁的温度保持在50℃至250℃。
如上所述,本实用新型的基板处理装置1通过具备温度控制部500,将腔室101内壁保持在规定温度(即,气体蒸发温度),以防止气体冷凝于腔室101内壁。另外,由于气体没有冷凝于腔室101内壁,可以全部排出到腔室101外部,因而不污染腔室101内壁,可以提高产品的可靠性以及收率。
图7是示出本实用新型的另一实施例涉及的基板处理装置的侧视图。下面,仅对与通过图1至图5所述的基板处理装置的区别进行说明。
腔室101内壁可以通过温度控制部500来防止气体冷凝,但是因受到腔室101的外部,尤其是在冷却气体排出部700上的低温影响下气体容易被冷凝。在腔室内蒸发的基板上的物质、挥发的溶剂成分混合到冷却气体CG中并被排出的过程中,这些物质、溶剂成分等有可能冷凝于冷却气体排出部700的内部。冷凝成液体的结果,有可能污染冷却气体排出部700,或者逆向进入到腔室101内,污染腔室101或基板10。
因此,如图7所示,在冷却气体排出部700还可以设置防冷凝加热部790,以防止在腔室101内气化或被干燥的基板10上的物质冷凝于冷却气体排出部700。防冷凝加热部790可以插入到冷却气体流出部770的内部,也可以设置成包围冷却气体流出部770的外部,还可以设置在冷却气体流出管780以及冷却气体引出部760上。与上述的温度控制部500相同,防冷凝加热部790可以将冷却气体排出部700保持在规定温度,以防止气体冷凝。
图8是示出在本实用新型的一实施例涉及的基板处理装置上形成有物质排出孔130(130a、130b、130c、130d)的形状的立体图。
参照图8,可以在腔室101的至少一个侧表面上形成有多个物质排出孔130(130a、130b、130c、130d)。物质排出孔可以与配置在外部的泵送单元(未图示)连接,以有效排出冷凝于腔室101内部的物质。
通过多个物质排出孔130,可以与温度控制部500一同防止气体冷凝于腔室101内壁,即使发生气体冷凝状况,也可以通过物质排出孔130释放到外部,从而可以进一步有效防止腔室101内壁的污染,并且可以进一步提高产品的可靠性以及收率。
如上所述,尽管本实用新型以优选的实施例为例进行图示和说明,但是不限于所述实施例,在不超出本实用新型的精神的范围内,本领域普通技术人员可以进行多种变形与变更。这样的变形例以及变更例应当视为属于本实用新型以及所附的权利要求书的范围之内。
Claims (20)
1.一种基板处理装置,其特征在于,包括:
气体供给部,用于向腔室内供给基板处理用气体;
气体排出部,用于将所述腔室内的基板处理用气体排出到外部;
加热部,配置于所述腔室内,用于加热所述腔室内部;
冷却气体供给部,用于向所述腔室内供给冷却气体;以及
冷却气体排出部,用于将所述腔室内的冷却气体排出到外部,
所述冷却气体沿着所述腔室的侧表面移动。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述冷却气体供给部沿着垂直方向连接在所述腔室的一侧表面的侧端。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置,其特征在于,
一对所述冷却气体供给部沿着垂直方向连接在所述腔室一侧表面的两个侧端。
4.根据权利要求2所述的基板处理装置,其特征在于,
所述冷却气体供给部包括:
冷却气体引入部,用于提供使冷却气体从外部流入的通道;以及
冷却气体吐出部,与所述冷却气体引入部的一端连接,包括分散部以使从所述冷却气体引入部流入的冷却气体在垂直方向上分散。
5.根据权利要求4所述的基板处理装置,其特征在于,
在所述冷却气体吐出部的一侧连接有彼此隔开的多个冷却气体吐出管,所述冷却气体吐出管连通到所述腔室。
6.根据权利要求5所述的基板处理装置,其特征在于,
所述冷却气体吐出管的直径为,所述气体供给部的气体吐出管的直径的至少两倍。
7.根据权利要求4所述的基板处理装置,其特征在于,
在所述冷却气体引入部设置有过滤器。
8.根据权利要求2所述的基板处理装置,其特征在于,
所述冷却气体排出部沿着垂直方向连接在与所述腔室一侧表面对置的另一侧表面的侧端。
9.根据权利要求8所述的基板处理装置,其特征在于,
一对所述冷却气体排出部沿着垂直方向连接在所述腔室的另一侧表面的两个侧端。
10.根据权利要求8所述的基板处理装置,其特征在于,
所述冷却气体排出部包括:
冷却气体引出部,用于提供将冷却气体排出到外部的通道;以及
冷却气体流出部,与所述冷却气体引出部的一端连接,另一端与所述腔室连接。
11.根据权利要求10所述的基板处理装置,其特征在于,
在所述冷却气体流出部的一侧连接有彼此隔开的多个冷却气体流出管,所述冷却气体流出管连通到所述腔室。
12.根据权利要求10所述的基板处理装置,其特征在于,
在所述冷却气体流出部的下端还连接有排气泵。
13.根据权利要求8所述的基板处理装置,其特征在于,
所述冷却气体供给部与所述冷却气体排出部配置在彼此对置的位置上。
14.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
由所述冷却气体供给部供给到所述腔室内的冷却气体从所述腔室的前表面的左侧向右侧水平移动,从后表面的左侧向右侧水平移动,并通过所述冷却气体排出部排出。
15.根据权利要求14所述的基板处理装置,其特征在于,
通过因所述冷却气体的流动而生成的吸压,使所述腔室内的热量沿着所述前表面的侧端以及所述后表面的侧端排出。
16.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
还包括配置于所述腔室的外侧表面并且用于控制腔室壁的温度的温度控制部,
所述温度控制部将所述腔室的内壁的温度保持在50℃至250℃,以防止在所述腔室内气化或被干燥的基板上的物质冷凝于所述腔室的所述内壁。
17.根据权利要求16所述的基板处理装置,其特征在于,
所述物质为在50℃至250℃下被气化的挥发性物质。
18.根据权利要求16所述的基板处理装置,其特征在于,
当所述腔室内部的基板处理温度为300℃以下时,运行与所述温度控制部连接的腔室壁加热模块,
而当所述腔室内部的基板处理温度大于300℃时,运行与所述温度控制部连接的腔室壁冷却模块,
以使所述腔室的所述内壁的温度保持在50℃至250℃。
19.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
在所述冷却气体排出部设置有防冷凝加热部,以防止在所述腔室内气化或被干燥的基板上的物质冷凝于所述冷却气体排出部内。
20.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
在所述腔室的至少一个侧表面形成有多个物质排出孔。
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