CN208478296U - 基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种基板处理装置，可以提供一种基板处理装置，其可以提高腔室的气密性，保持基板处理环境的恒定性。用于实现所述目的的本实用新型的基板处理装置包括：腔室，其用于进行基板处理；工艺流体供给管，其设置于所述腔室内部并向腔室内部供给工艺流体；引导部件，其引导所述工艺流体供给管的移动且形成有开口部；波纹管，其可以伸缩，包围所述工艺流体供给管并密闭所述开口部(210)。

Description

基板处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种基板处理装置，更为详细地，涉及一种基板处理装置，其可以使得工艺流体供给管升降及旋转移动，并且提高腔室内部的气密性。
背景技术
最近，随着信息通信领域的急速发展和如计算机一样的信息媒体的大众化，半导体装置也在飞跃发展。此外，在其功能方面，根据半导体装置的元件高集成化趋势，减小形成于基板的分立器件的大小，另一方面，为了使得元件性能最大化，正在研究开发多种方法。
一般而言，通过反复进行如下多个基板处理而制造半导体元件：光刻(lithography)、沉积(Deposition)及蚀刻(etching)、涂覆(Coating)光刻胶(Photoresist)、显影(Develop)、清洗及干燥工艺等。
利用适合于各自目的的工艺流体而实现各个工艺，并且要求适合于各个工艺的工艺环境，因此，一般而言，通过在形成有与各个工艺相对应的环境的腔室内部收容基板而实现。
在经过各个工艺时，金属杂质、有机物等颗粒会残存于基板上，如上所述的污染物质会引起基板的工艺不良，对产品的收率及可靠性造成坏影响。
据此，为了去除颗粒，在各个工艺结束时反复进行的清洗及干燥工艺变得非常重要，为了防止外部颗粒流入，各个工艺在密封的工艺腔室进行。
清洗可以分为湿式清洗和干式清洗，其中湿式清洗广泛利用于半导体制造领域。湿式清洗是在每个步骤使用适合污染物质的化学物质来连续去除污染物质的方式，使用大量酸性和碱性的溶液来去除残留于基板上的污染物质。
参照图1和图2，对根据现有技术的基板处理装置进行说明。图2是图1的虚线标记部分的放大图。
根据现有技术的基板处理装置，包括：腔室1，其收容基板W并进行基板处理；工艺流体供给部30，其用于向所述腔室1内部供给工艺流体，从而进行基板处理。
所述工艺流体供给部30包括：工艺流体供给管31，其从外部向内部贯通所述腔室1，从而向所述腔室1内部供给所述工艺流体；喷嘴33，其向所述基板W上喷射所述工艺流体；喷嘴管32，其连接所述工艺流体供给管31和所述喷嘴33。
所述工艺流体供给管31设置为通过驱动部(未示出)的驱动进行升降及旋转，随着所述工艺流体供给管31的升降及旋转，所述喷嘴管32和所述喷嘴33进行升降及旋转，并在特定位置喷射工艺流体。
所述驱动部可以利用气缸构成。
所述工艺流体供给管31的周围设置有引导部件20，引导部件20引导所述工艺流体供给管31的升降及旋转移动。
所述引导部件20形成有开口部21，所述开口部21的一侧连接于所述腔室1的内部，开口部21的另一侧连接于所述腔室1的外部。
所述工艺流体供给管31贯通所述引导部件20的开口部21并连接所述腔室1的外部与内部，提供所述工艺流体。
此时，所述引导部件20与所述工艺流体供给管31之间存在间隙d，通过所述间隙d连接所述腔室1的内部与外部，因此所述腔室1内部的气密性下降，从而无法保障基板处理环境的恒定性。
此外，所述腔室1外部的污染物质通过所述间隙d流入所述腔室1内部，从而在所述基板W上可能产生工艺不良。
此外，因所述引导部件20和所述工艺流体供给管31间的摩擦而产生的颗粒，通过所述间隙d向所述腔室1内部流入，从而在所述基板W上可能产生工艺不良。
此外，就由气缸构成的所述驱动部而言，气缸的推杆(未示出)在进退时与气缸本体(未示出)进行摩擦，由此产生的颗粒流入所述腔室1内部，从而在所述基板W上可能产生工艺不良。
此外，因为所述工艺流体供给管31从所述腔室1的外部连接至内部的流路是弯曲的，所以所述工艺流体供给管31可能产生扭曲或折断现象，因此可能产生颗粒，并且可能缩短所述工艺流体供给管31的寿命。
作为针对如上所述的基板处理装置的先行技术的一个例子，有韩国登记专利第10-1469549号。
实用新型内容
本实用新型是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种基板处理装置，其提升腔室的气密性，从而能够防止腔室外部的污染物质向腔室内部流入。
此外，目的在于提供一种基板处理装置，其防止在气缸的推杆进退时与气缸本体进行摩擦而产生的颗粒向腔室内部流入，从而可以防止基板的工艺不良。
此外，目的在于提供一种基板处理装置，其可以防止工艺流体供给管产生扭曲或折断现象，从而延长工艺流体供给管的寿命，且防止因摩擦而产生颗粒。
用于实现所述目的的本实用新型的基板处理装置可包括：腔室，其用于进行基板处理；工艺流体供给管，其设置于所述腔室内部，向腔室内部供给工艺流体，并且能够进行升降及旋转；引导部件，其引导所述工艺流体供给管的移动，且形成有开口部；波纹管，其可以伸缩并结合于所述工艺流体供给管和所述引导部件之间，为了保持所述腔室的气密而密闭开口部。
可以设置有使得所述工艺流体供给管升降及旋转的驱动部。
可以利用轴承形成所述驱动部，轴承设置于所述工艺流体供给管和所述波纹管之间的空间，所述轴承可以设置为利用内轮使得工艺流体供给管升降及旋转，利用外轮使得工艺流体供给管升降。
可以利用附着有波纹管的波纹管形气缸形成所述驱动部，波纹管连接推杆和气缸本体。
还可包括净化气体供给部，净化气体供给部向所述引导部件和所述工艺流体供给管及所述波纹管和所述工艺流体供给管之间的空间供给净化气体来进行换气。
所述工艺流体供给管可以设置为直线贯通所述腔室，从而连接所述腔室的内部与外部。
用于固定所述轴承的轴承固定部件可以与所述工艺流体供给管相结合。在所述情况下，所述轴承固定部件可以设置为围绕所述轴承上部及外侧的结构。
根据本实用新型的基板处理装置，对工艺流体供给管所贯通的引导部件的开口部进行密闭，从而防止腔室外部的污染物质流入腔室内部，并且提高腔室的气密性，因此能够保持基板处理环境的恒定性。
此外，对使得工艺流体供给管升降及旋转的气缸的推杆和气缸本体之间进行密闭，从而能够防止在推杆进退时与气缸本体进行摩擦而产生的颗粒向腔室内部流入，防止基板的工艺不良。
此外，利用轴承使得工艺流体供给管升降及旋转，从而能够保持腔室内部环境的恒定性，提高基板处理装置的空间效率性。
此外，工艺流体供给管直线贯通腔室，从而防止工艺流体供给管产生扭曲或折断现象，因此可以延长工艺流体供给管的寿命，并且防止因摩擦而产生颗粒。
此外，向引导部件和工艺流体供给管及波纹管和工艺流体供给管之间的空间供给净化气体来进行换气，从而可以延长引导部件、工艺流体供给管及波纹管的寿命。
附图说明
图1是概略地表示根据现有技术的基板处理装置的构成的图。
图2是放大表示图1的虚线标记部分，是表示通过引导部件的开口部使得腔室外部与腔室内部连接的图。
图3是概略地表示根据本实用新型的基板处理装置的构成的图。
图4是概略地表示根据本实用新型的波纹管形气缸的构成的图。
图5是放大表示图3的虚线标记部分，是表示根据本实用新型而设置有使得工艺流体供给管升降及旋转的轴承并通过波纹管使得引导部件的开口部密闭的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本实用新型的优选实施例的构成及作用进行如下详细说明。
参照图3，根据本实用新型一个实施例的基板处理装置包括：腔室100，其收容基板W并进行基板处理；工艺流体供应管131，其设置于所述腔室100内部并向所述腔室100内部供给工艺流体；引导部件200，其引导所述工艺流体供给管131的移动，且侧面形成有开口部210；波纹管300，其可以伸缩，包围所述工艺流体供应管131且密闭所述开口部210。
所述腔室100提供密闭的空间，所述密闭的空间形成处理所述基板W所需的环境。所述腔室100由具有规定厚度的高硬性材料构成，以便能够承受基板处理环境，并且由具有高耐热性和耐压性的材料构成，以便承受温度和压力的变化，并且由具有耐化学性及耐蚀性材料构成，以便防止和流体反应而发生变质或腐蚀而影响基板处理工艺。
满足所述条件的材料有不锈钢(SUS)。不锈钢的优点在于，硬度高，耐热性、耐蚀性、耐化学性优秀，可达性(accessibility)好且经济，从而是在构成所述工艺腔室100时使用最多的材料之一。
所述基板W可以是成为半导体基板的硅片。但是，本实用新型并非限定于此，所述基板W可以是用于如LCD(液晶显示器，liquid crystal display)、PDP(等离子显示板，plasma display panel)一样的平板显示装置的玻璃等的透明基板。
向所述基板W供给用于去除清洗对象物的液体或气体状态的清洗剂。就清洗剂而言，可以根据成为处理对象的种类使用多个清洗剂。例如，为了去除抗蚀剂，可以使用有机溶剂、N2气体。此外，为了去除SiO，可以使用水、氟化氢HF、IPA及N2气体等。此外，为了去除金属，可以使用盐酸HCl、臭氧O3、N2气体。此外，为了去除抗蚀剂之外的有机物，可以使用O3、N2气体。此外，为了去除除此之外的颗粒，可以使用氨加水APM、N2气体,或N2气体或氩Ar。此外，为了去除氟F、氯Cl、氨NH4的离子，可以使用水、IPA及N2气体。此外，作为通过喷嘴133喷射的流体，也可以是如超纯水(DI)和液态的异丙醇(IPA:Isopropyl Alcohol)一样的干燥剂。所述清洗剂及干燥剂统称为工艺流体。
通过工艺流体供给部130向所述腔室100内部供给所述工艺流体，并喷射到所述基板W上。
所述工艺流体供给部130包括：工艺流体供给管131，其从外部向内部贯通所述腔室100，从而向所述腔室100内部供给所述工艺流体；喷嘴133，其将所述工艺流体喷射到所述基板W上；喷嘴管132，其连接所述工艺流体供给管131和所述喷嘴133。
在所述工艺流体供给管131设置驱动部(未示出)，通过所述驱动部的驱动使得所述工艺流体供给管131升降及旋转，从而使得所述喷嘴管132和所述喷嘴133升降及旋转，据此使得所述喷嘴133移动至所述腔室100内部的特定位置。
设置有控制所述驱动部的控制部(未示出)，随着基板处理工艺的进行，所述控制部控制所述驱动部，从而使得所述工艺流体供给管131驱动。
在所述腔室100可以设置有多个工艺流体供给部130，多个工艺流体供给部130用于供给在处理所述W基板时所利用的多个药液，所述控制部单独地对分别设置于所述多个工艺流体供给管131的多个驱动部进行控制，从而可以单独地使得各个工艺流体供给管131进行升降及旋转。
所述喷嘴133可构成为设置于将要喷射所述工艺流体的基板W的上部或者待机区域(未示出)的上部。
所述待机区域作为所述喷嘴133待机的地方，可以设置有排出线路(未示出)，其收容残存于所述喷嘴133及所述喷嘴管132后落下的所述工艺流体并排出至外部。
所述引导部件200的开口部210设置为一侧与所述腔室100的内部相连接，另一侧与所述腔室100的外部相连接。
所述工艺流体供给管131贯通所述开口部210，从而贯通所述腔室100，连接所述腔室100的外部与内部，并且向所述腔室100内部供给所述工艺流体。
所述工艺流体供给管131以直线贯通所述腔室100的形式设置，大幅降低在所述工艺流体供给管131升降或旋转时产生扭曲或折断现象的概率，从而延长工艺流体供给管131的寿命。
此外，直线贯通所述腔室100的所述工艺流体供给管131大幅降低所述工艺流体供给管131和周围部件之间产生摩擦的概率，从而可以防止由于因摩擦而产生的颗粒而导致所述基板W的工艺不良，并且延长所述工艺流体供给管131的寿命。
所述波纹管(bellows)300是结合于所述引导部件200和所述工艺流体供给管131之间的起皱的管形态的外壳，对通过所述驱动部的驱动进行的所述工艺流体供给管131的升降及旋转运动起到缓冲作用。
此外，所述波纹管300对所述引导部件200和所述工艺流体供给管131之间的间隙d进行遮挡，从而密闭所述开口部210，将所述腔室100的内部空间100a与外部完全切断，从而保持所述腔室100的密闭性，且保持基板处理环境的恒定性。
所述波纹管300和所述腔室100可以由不锈钢(SUS)材料构成。
由于所述波纹管300导致所述腔室100的气密性提高，从而可以防止外部的污染物质流入所述腔室100内部而在所述基板W上产生工艺不良。
此外，由于所述波纹管300导致所述腔室100的气密性提高，从而可以防止颗粒p流入所述腔室100的内部而在所述基板W上产生工艺不良，所述颗粒p是可通过所述引导部件200和所述工艺流体供给管131之间的摩擦产生的。
本实用新型的基板处理装置还可以包括净化气体供给部(未示出)，净化气体供给部向所述引导部件200和所述工艺流体供给管131及所述波纹管300和所述工艺流体供给管131之间的空间供给净化气体来进行换气。
所述净化气体可以将所述颗粒p向外部排出，且降低所述引导部件200和所述工艺流体供给管131及所述波纹管300表面的老化速度，从而延长所述引导部件200和所述工艺流体供给管131及所述波纹管300的寿命。
所述驱动部可以构成为利用气缸使得所述工艺流体供给管升降及旋转，或利用轴承500使得所述工艺流体供给管131升降及旋转，所述轴承500设置为能够使得所述工艺流体供给管131和所述波纹管300之间进行相对旋转。
参照图4，所述气缸可以由附着有波纹管430的波纹管形气缸400构成，波纹管430连接气缸本体410和推杆420。
根据所述波纹管形气缸，所述波纹管430可以防止在所述推杆420进退时与所述气缸本体410进行摩擦而产生的颗粒p流入所述腔室100内部并引发所述基板W的工艺不良。
参照图5，所述轴承500可以设置于所述工艺流体供给管131和所述波纹管300之间的空间。
设置于所述位置的所述轴承500具有如下优点：空间效率高，所述轴承500的驱动不会对所述腔室100内部的工艺环境造成影响。
如图5所示，所述轴承500可以是向外轮510与内轮520之间放入球530并通过滚动接触而减少摩擦的滚动轴承(rolling bearing)500。
所述工艺流体供给管131可以与轴承固定部件600相结合。所述轴承固定部件600包括：主体部600a，所述工艺流体供给管131贯通主体部600a中心；外壳部600b，其在所述主体部600a的边缘向下弯曲并围绕所述滚动轴承500的外侧。
法兰131a沿着所述工艺流体供给管131的外周面周围向半径方向外侧凸出形成。所述轴承固定部件600的主体部600a位于所述法兰131a的上部。
所述轴承固定部件600和滚动轴承500通过紧固部件700结合。所述紧固部件700依次向下贯通主体部600a和法兰131a，所述紧固部件700下端部结合于所述轴承500的内轮520。
所述波纹管300的上端结合于所述滚动轴承500的外轮510下端，所述波纹管300的下端结合于引导部件200的上端200a。
根据如上所述的结构，当所述工艺流体供给管131通过驱动部进行升降时，所述工艺流体供给管131和轴承固定部件600和滚动轴承500以一体式进行升降，此时，在波纹管300吸收上下长度的变化。
此外，在所述工艺流体供给管131通过所述驱动部进行旋转时，所述工艺流体供给管131和轴承固定部件600和滚动轴承500的内轮520以一体式进行旋转。此时，滚动轴承500的外轮510和波纹管300不旋转而保持固定的状态。
因此，所述滚动轴承500可以利用所述内轮520以与所述波纹管300相独立的形式使得所述工艺流体供给管131进行旋转，并可利用所述内轮520和外轮510在所述波纹管300的长度变化的同时使得所述工艺流体供给管131升降。
所述轴承固定部件600执行对滚动轴承500进行固定并支撑的功能，与此同时，成为主体部600a和外壳部600b围绕所述滚动轴承500的上部及外侧的形态，从而可以防止异物堆积在滚动轴承500。
所述轴承500和所述腔室100可以由不锈钢SUS材料形成。
如上面所说明的一样，就本实用新型的基板处理装置而言，利用波纹管300对工艺流体供给管131贯通的引导部件200的开口部210进行密闭，因此可防止腔室100外部的污染物质向所述腔室100内部流入，提高所述腔室100的气密性，从而保持基板处理环境的恒定性。
此外，对使得所述工艺流体供给管131升降及旋转的气缸的推杆420和气缸本体410之间进行密闭，从而可以防止在所述推杆420进退时与气缸本体410进行摩擦而产生的颗粒p流入所述腔室100内部，并且防止基板W的工艺不良。
此外，利用轴承500使得所述工艺流体供给管131升降及旋转，保持所述腔室100内部环境的恒定性，提高基板处理装置的空间效率。
此外，所述工艺流体供给管131直线贯通所述腔室100，防止所述工艺流体供给管131扭曲或折断，因此可以延长所述工艺流体供给管131的寿命，防止因摩擦而产生颗粒。
此外，向所述引导部件200和所述工艺流体供给管131之间的空间及所述波纹管300和所述工艺流体供给管131之间的空间供给净化气体并进行换气，因此可以延长所述引导部件200和所述工艺流体供给管131以及所述波纹管300的寿命。
本实用新型并非限定于如上所述的实施例，在不脱离权利要求书中所要求的本实用新型的技术思想的情况下，在该实用新型所属的技术领域内具有通常知识的技术人员能够进行显而易见的变形实施，并且所述变形实施属于本实用新型的范围。
标号说明
W：基板 100：腔室
130：工艺流体供给部 131：工艺流体供给管
132：喷嘴管 133：喷嘴
140：待机区域 200：引导部件
210：开口部 300：波纹管
400：波纹管形气缸 410：气缸本体
420：推杆 430：波纹管
500：轴承 510：外轮
520：内轮 530：球
600：轴承固定部件 700：紧固部件

Claims (19)

1.一种基板处理装置，其包括：
腔室，其用于进行基板处理；
工艺流体供给管，其设置于所述腔室的内部并向腔室内部供给工艺流体；
引导部件，其引导所述工艺流体供给管的移动且形成有开口部；
波纹管，其可伸缩，包围所述工艺流体供给管并对所述开口部进行密闭。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述工艺流体供给管形成为可以进行升降及旋转。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，还包括：
控制部，其根据所述基板处理工艺的进行状况，使得所述工艺流体供给管升降及旋转。
4.根据权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，
所述腔室设置有多个所述工艺流体供给管，
并且包括所述控制部，所述控制部使得多个所述工艺流体供给管单独地进行升降及旋转。
5.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
为了保持所述腔室的气密性，所述波纹管结合于所述工艺流体供给管和所述引导部件之间。
6.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，还包括：
轴承，其设置为能够使得所述工艺流体供给管和所述波纹管之间进行相对旋转。
7.根据权利要求6所述的基板处理装置，其特征在于，
所述轴承设置于所述工艺流体供给管和所述波纹管之间的空间。
8.根据权利要求6所述的基板处理装置，其特征在于，
所述轴承是滚动轴承。
9.根据权利要求8所述的基板处理装置，其特征在于，
所述轴承包括在隔着球的状态下进行相对旋转的内轮和外轮，
设置为利用所述内轮使得所述工艺流体供给管旋转，利用所述内轮和外轮使得所述工艺流体供给管升降。
10.根据权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于，
所述内轮结合于所述工艺流体供给管，所述外轮结合于所述波纹管的上端。
11.根据权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于，
在所述工艺流体供给管的外周面设置有向半径方向外侧凸出的法兰，
所述法兰和所述内轮通过紧固部件进行结合。
12.根据权利要求6所述的基板处理装置，其特征在于，
所述轴承是不锈钢(SUS)材料。
13.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述工艺流体供给管通过气缸的驱动进行升降及旋转。
14.根据权利要求13所述的基板处理装置，其特征在于，
所述气缸是附着有波纹管的波纹管形气缸，波纹管连接推杆和气缸本体。
15.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，还包括：
净化气体供给部，其向所述引导部件和所述工艺流体供给管之间的空间及所述波纹管和所述工艺流体供给管之间的空间供给净化气体。
16.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述波纹管是不锈钢(SUS)材料。
17.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述工艺流体供给管直线贯通所述腔室，连接所述腔室的内部和外部。
18.根据权利要求6所述的基板处理装置，其特征在于，
所述工艺流体供给管与用于固定所述轴承的轴承固定部件相结合。
19.根据权利要求18所述的基板处理装置，其特征在于，
所述轴承固定部件围绕所述轴承的上部及外侧。
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