TW201419407A - 清洗室及具有清洗室的基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種基板處理裝置，其包含：一處理室，其中執行用於處理一基板的一處理；一清洗室，用於移除該基板上存在的污染物；以及一傳送室，其連接至該處理室以及該清洗室每一者的一側表面，該傳送室包含一基板處置器，用於將其上執行該處理的該基板傳送至該處理室與該清洗室之間，其中該清洗室包含：一腔室，其具有一內空間，以及讓該基板進出該內空間的一通道；一基板固定器，其上放置該基板，該基板固定器位於該腔室內；一氣體供應口，其位於與該通道同一側表面上，用於供應一氣體進入該內空間；以及一排氣口，其位於與該氣體供應口相對的一側面上，用於排放該內空間之內的該氣體。

Description

清洗室及具有清洗室的基板處理裝置
本發明係關於基板處理裝置以及清洗室，尤其係關於藉由使用一傳送室一側上的一清洗室，移除經過一預定製程處理過的一基板上所存在污染物之裝置。
一般而言，在半導體裝置製造處理當中，在用來當成基板的一矽基板上可重複執行例如一沉積處理、一光微影處理、一蝕刻處理、一離子噴射處理、一研磨處理、一清潔處理等等單元處理，以形成具有所要電氣特性的電路圖案。在使用二氯矽烷(SiCl2H2)處理來沉積一基板的案例中，化學反應可如下執行：(SiH2Cl2+2N2O→SiO2+2N↑+2HCl)------反應方程式(1)
如反應方程式(1)所示，在一基板上形成二氧化矽(SiO2)層，然後在上面執行二氯矽烷(SiCl2H2：DCS)以及一氧化二氮(2N2O)的沉積處理。在另一方面，該基板表面上吸收的HCl傳送至一裝備前端模組(EFEM，equipment front end module)時，該HCl與該EFEM內的濕氣反應，產生鹽酸。如此，鹽酸會腐蝕EFEM內的金屬。尤其是，在單晶圓型處理逐一清潔該等基板的案例中，相較於批次型處理，該處理可迅速執行。如此，該基板產 生的腐蝕氣體(例如HCl)殘留量增加，而明顯腐蝕周邊零件與設備。
另外，在已經執行沉積製程的該基板之煙氣進入容納複數個基板的容納容器內而未移除時，該煙氣會傳送至容納容器內的其他基板，導致該等基板受污染。
本發明提供一種將一處理基板輸送進入一清洗室來移除煙氣之裝置。
本發明也提供一種將一處理基板產生的煙氣移除，避免周邊設備遭受腐蝕之裝置。
參閱下列詳細說明以及附圖將可了解本發明的其他目的。
本發明的具體實施例提供基板處理裝置，包含：一處理室，其中執行用於處理一基板的一處理；一清洗室，用於移除該基板上存在的污染物；以及一傳送室，其連接至該處理室以及該清洗室每一者的一側表面，該傳送室包含一基板處置器，用於將其上執行該處理的該基板傳送至該處理室與該清洗室之間，其中該清洗室包含：一腔室，其具有一內空間，以及讓該基板進出該內空間的一通道；一基板固定器，其上放置該基板，該基板固定器位於該腔室內；一氣體供應口，其位於與該通道同一側表面上，用於供應一氣體進入該內空間；以及一排氣口，其位於與該氣體供應口相對的一側面上，用於排放該內空間之內的該氣體。
在某些具體實施例內，該清洗室可另包含位於該腔室的一側壁上的至少一擴散板，其連接至該氣體供應口，將供應的該氣體擴散通過該氣體供應口。
在其他具體實施例內，該基板固定器可包含：一或多個載入 板，其具有形狀對應至該基板形狀的一開口、定義於該通道一側邊內來與該開口連通的一開口零件，以及沿著該開口周邊定義的一座溝槽，其中該等一或多個載入板彼此垂直堆疊；以及一固定器蓋，其位於該載入板上方之處，該固定器蓋將該內空間垂直分割。
仍舊在其他具體實施例內，該基板固定器可包含：一上框 架，其位於該基板之上；一下框架，其位於該基板之下；以及至少一支撐桿，將該上框架連接至該下框架，該至少一支撐桿具有沿著一長度方向定義的複數個支撐槽，其中容納該基板的一邊緣。
甚至在其他具體實施例內，該清洗室可另包含位於該腔室側 壁上的至少一隔板，其連接至該排氣口，以便排出該內空間內的該氣體。
尚且在其他具體實施例內，該氣體可具有與該基板進入方向 垂直的流動方向。
再進一步具體實施例內，該氣體可包含一惰性氣體。
仍舊再進一步具體實施例內，該清洗室可另包含其中供應一 冷凍劑的一冷凍劑通道。
在本發明的其他具體實施例內，該清洗室包含：一腔室，其 包含一內空間，以及讓一基板進出該內空間的一通道；一基板固定器，其上放置該基板，該基板固定器位於一腔室之內；一氣體供應口，其位於與該通道同一側表面上，用於供應一氣體進入該內空間；以及一排氣口，其位於與該氣體供應口相對的一側面上，用於排放該內空間之內的該氣體，其中該基板固定器包含：一或多個載入板，其具有形狀對應至該基板形狀 的一開口、定義於該通道一側邊內來與該開口連通的一開口零件，以及沿著該開口周邊定義的一座溝槽，其中該等一或多個載入板彼此垂直堆疊；以及一固定器蓋，其位於該載入板上方之處，該固定器蓋將該內空間垂直分割。
仍舊在本發明的其他具體實施例內，該清洗室包含：一腔 室，其包含一內空間，以及讓一基板進出該內空間的一通道；一基板固定器，其上放置該基板，該基板固定器位於一腔室之內；一氣體供應口，其位於與該通道同一側表面上，用於供應一氣體進入該內空間；以及一排氣口，其位於與該氣體供應口相對的一側面上，用於排放該內空間之內的該氣體，其中該基板固定器包含：一上框架，其位於該基板之上；一下框架，其位於該基板之下；以及至少一支撐桿，將該上框架連接至該下框架，該至少一支撐桿具有沿著一長度方向定義的複數個支撐槽，其中容納該基板的一邊緣。
1‧‧‧清洗室
5‧‧‧框架
10‧‧‧腔室
12‧‧‧冷凍劑通道
15‧‧‧內空間
20‧‧‧腔室蓋
25‧‧‧蓋子
30‧‧‧基板固定器
32‧‧‧開口零件
34‧‧‧開口
35‧‧‧載入平板
36‧‧‧座溝槽
38‧‧‧固定器蓋
40‧‧‧氣體供應口
45‧‧‧氣體供應孔
46‧‧‧排氣管
47‧‧‧閥門
48‧‧‧排氣泵
50‧‧‧排氣口
60‧‧‧第一擴散板
64‧‧‧第二擴散板
67‧‧‧第三擴散板
61、65、68‧‧‧擴散孔
70‧‧‧隔板
75‧‧‧排氣孔
80‧‧‧上框架
83‧‧‧下框架
85‧‧‧支撐桿
87‧‧‧支撐槽
100‧‧‧基板處理裝置
110‧‧‧處理室
146‧‧‧氣體供應管
148‧‧‧氣體供應儲存槽
150‧‧‧載入鎖定室
160‧‧‧基板處置器
170‧‧‧傳送室
200‧‧‧裝備前端模組
210‧‧‧容納容器
220‧‧‧載入口
230‧‧‧第二傳送單元
W‧‧‧基板
在此包含附圖來進一步了解本發明，並且併入以及構成此說明書的一部分。圖式例示本發明的示範具體實施例，並且在搭配內容說明之後可用來解釋本發明原理。圖式中：第一圖為例示其上已經安裝一清洗室的位置之圖式；第二圖為根據本發明具體實施例的一清洗室之圖解圖式；第三圖為根據本發明具體實施例的一基板固定器之圖式；第四圖為例示其中放置第三圖中該基板固定器的該清洗室內一氣流之圖式； 第五圖為根據本發明另一具體實施例的一基板固定器之圖式；以及第六圖為例示其中放置第五圖中該基板固定器的該清洗室內一氣流之後視圖。
此後，將參照第一圖至第六圖來詳細說明本發明的範例具體實施例。不過，本發明可以有不同形式的修改，並且不受限於此處公佈的具體實施例。而是提供這些具體實施例，如此所揭示範圍更完整，並且將本發明範疇完整傳輸給精通此技術的人士。在圖式中，為了清晰起見所以誇大了組件的形狀。
第一圖為例示其上已經安裝一清洗室的位置之圖式。請參閱第一圖，其中執行有關一基板處理的一基板製造設施包含處理室110，其中執行有關一基板W的一處理程序，以及包含一裝備前端模組(EFEM，equipment front end module)200，該基板W透過此載入處理室110或從此卸載。一基板處理裝置100包含一清洗室1、複數個處理室110、一傳送室170以及位於傳送室170內來在處理室110與清洗室1之間傳送該基板W的一基板處置器160。真空閘道閥(未顯示)放置在傳送室170、清洗室1以及處理室110之間。該真空閘道閥已經開啟或關閉，以便從傳送室170將該基板W傳送至清洗室1或處理室110。
每一處理室110接收該基板W來執行一半導體處理，例如一蝕刻處理、一清潔處理、一灰化處理等等，藉此處理該基板W。從上方觀看時，傳送室170一般具有多邊形的形狀。另外，傳送室170連接至清洗室1、每一處理室110以及一載入鎖定室150。基板處置器160可放置在傳送室170 之內。該基板處置器可將該基板W載入清洗室1以及每一處理室110，或從清洗室1以及每一處理室110卸載該基板W。另外，基板處置器160可在清洗室1、每一處理室110與載入鎖定室150之間傳送該基板W。
載入鎖定室150位於傳送室170與EFEM 200之間，載入鎖定 室150可包含一載入室(未顯示)，其中暫放載入清洗室1以及處理室110的該等基板W，以及包含一卸載室(未顯示)，其中暫放從清洗室1以及處理室110載入的該等處理過之基板W。在此，載入鎖定室150的內部可轉換成真空或大氣狀態。不過，傳送室170、清洗室1和處理室110都維持在真空狀態。如此載入鎖定室150避免外面的汙染物進入清洗室1、處理室110和傳送室170。
EFEM 200包含複數個容納容器210、複數個載入口220、一 框架5以及一第二傳送單元230。容納容器210可容納複數個基板W。在此，每一容納容器210將尚未處理的該等基板W提供給基板處理裝置100，並且再度容納由基板處理裝置100處理過的該等基板W。容納容器210坐落在載入口220上，並且載入口220位於框架5的前邊上，以支撐容納容器210。
框架5位於載入口220與載入鎖定室150之間，並且第二傳送 單元230可位於框架5內。第二傳送單元230在坐落於載入口220上的容納容器210與傳送室170之間傳送該基板W。第二傳送單元230將該基板W取出容納容器210，並將該基板W提供給傳送室170。另外，第二傳送單元230接收來自清洗室1以及處理室110的該處理過的基板W，以將該基板W傳送給容納容器210。
在使用二氯矽烷(DCS)製程來處理一基板的案例中，化學反 應可如下執行： (SiH2Cl2+2N2O→SiO2+2N↑+2HCl)-----反應方程式(1)
如反應方程式(1)所示，在該基板上形成二氧化矽(SiO2)層，然後在上面執行DCS處理。在另一方面，該基板表面上吸收的HCl傳送至EFEM 200時，該HCl與該EFEM 200內的濕氣反應，產生鹽酸。如此，鹽酸會腐蝕EFEM 200內的金屬。尤其是，在單晶圓型處理逐一清潔該等基板W的案例中，相較於批次型處理，該處理可迅速執行。如此，該基板W產生的腐蝕氣體(例如HCl)殘留量增加，而明顯腐蝕周邊零件與設備。
另外，在已經執行沉積處理的該基板W之煙氣進入容納複數個基板W的容納容器210內而未移除時，該煙氣會傳送至容納容器210內的其他基板W，導致該等基板W受污染。為了解決上述限制，可在傳送室170的側邊上提供一清洗室1，來移除會污染該等基板W的該煙氣以及腐蝕氣體。下面將參考圖式來說明清洗室1。
第二圖為根據本發明具體實施例的一清洗室之圖解圖式。如上述，清洗室1連接至傳送室170的側邊，並且在清洗室1內定義一通道(未顯示)，該基板W可透過此通道通過開/關該真空閘道閥來載入與卸載。處理室110內處理過的基板W由基板處置器160傳送進入清洗室1。該處理過的基板W上殘留之腐蝕性煙氣會腐蝕周邊設備。該處理過的基板W可立即傳送進入清洗室1，以去除該腐蝕性煙氣，藉此避免周邊設備遭到腐蝕，並且避免該煙氣暴露在大氣中。
請參閱第二圖，一腔室10具有一開放式上側邊，並且一腔室蓋20位於該腔室10的上半部之上，以提供一內空間15。基板固定器30位於內空間15之內，並且該基板W由一基板固定器30承載來進出該通道。一氣 體供應口40位於與載入與卸載該基板W的該通道同一側表面上。氣體供應口40包含一氣體供應孔45，並且氣體供應孔45連接至一氣體供應管146，以接收來自一氣體供應儲存槽148的一氣體。一閥門47位於氣體供應管146內，用於控制一氣體供應量，並且該氣體透過氣體供應孔45供應進入內空間15。該氣體可為惰性氣體，包含一氬氣(Ar)。
清洗室1可具有一冷凍劑通道12，其在腔室10之內並沿著一 內壁定義。冷凍劑沿著冷凍劑通道12流動，並且可使用冷卻水或冷卻氣體當成該冷凍劑。如此，該冷凍劑可透過冷凍劑通道12供應，以將清洗室1的內部冷卻。該冷凍劑可透過連接至一冷凍劑供應槽(未顯示)的一冷凍劑供應管，提供進入冷凍劑通道12。該冷凍劑可沿著該冷凍劑通道循環。在腔室10內循環之後變熱的該冷凍劑可沿著該冷凍劑供應管導入冷卻器內，然後重新冷卻。
在腔室10的一側壁上有複數個連接至氣體供應口40的擴散 板。請參閱第二圖，第一至第三擴散板60、64和67分別具有複數個擴散孔61、65和68，以便連續擴散並通過氣體供應孔45將該氣體供應至內空間15。 第一至第三擴散板60、64和67放置在一預定距離上，以便均勻擴散並通過氣體供應孔45將該氣體供應至內空間15。
將通過氣體供應口40供應的氣體排出之一排氣口50位於氣 體供應口40的相對側邊上，排氣口50可連接至排氣管46，利用連接至排氣管46的一排氣泵48，強迫排放內空間15內的氣體。在排氣口50上放置具有複數個排氣孔75的一隔板70。如此經常維持內空間15內的氣流通過排氣孔75，將該氣體排至外界。氣體供應口40和排氣口50分別位於該通道的兩側。 如此，該氣流方向與該基板W進入方向垂直。另外，排氣口50上可提供多個隔板70。
如上述，基板固定器30位於腔室10的內空間15之內。該處理 過的基板W透過傳送室170的基板處置器160導入清洗室1的內空間15之內。已經導入內空間15的該基板W會載至基板固定器30上。該基板載入之後，該真空閘道閥(未顯示)會封鎖內空間15。該真空閘道閥關閉之後，一氣體透過氣體供應孔45導入，然後該導入的氣體與該基板W上殘留的煙氣一起排入排氣口50。
因為該基板W上殘留的腐蝕性煙氣會腐蝕腔室10的內壁，所 以放置一蓋子25來保護腔室10的該內壁。蓋子25可由石英或陶瓷材料形成。此外，支撐該基板W的基板固定器30可由石英或陶瓷材料形成。以下將參考附圖說明基板固定器30以及基板固定器30的固定效果。
第三圖為根據本發明具體實施例的該基板固定器之圖式。第四圖為例示其中放置第三圖中該基板固定器的該清洗室內一氣流之圖式。請參閱第三圖，一載入平板35具有對應至該基板W形狀的一開口34。另外，在其中載入與卸載該基板W的該通道側內定義一開口零件32，來與開口34連通。在載入平板35內沿著開口34的四周定義一座溝槽36。已經導入內空間15的該基板W會接觸座溝槽36，並且由座溝槽36支撐。在此可提供一或多個載入平板35，並且這些平板可彼此垂直堆疊。例如：可提供三個載入平板35來容納三個基板W。
一固定器蓋38連接至最上方載入平板35的上半部。請參閱第四圖，固定器蓋38可將內空間15垂直分割。通過擴散板60、64和67導入的 大部分氣體可供應至該基板W上，利用將通過固定器蓋38的氣流空間最小化，充分移除該基板上殘留的該煙氣。
第五圖為根據本發明另一具體實施例的一基板固定器之圖 式。第六圖為例示其中放置第五圖中該基板固定器的一清洗室內一氣流之後視圖。請參閱第五圖，一基板固定器30可具有船形，包含一上框架80以及一下框架83。上框架80位於一基板W之上，並且下框架83位於該基板W之下。每一上與下框架80和83都具有對應至該基板W形狀的一圓形。
一支撐桿85將上框架80連接至下框架83，並且具有複數個支 撐槽87。該處理過的基板W已經導入內空間15，並且坐落在支撐桿85內定義的支撐槽87上。沿著支撐桿85的長度方向定義多個支撐槽87，例如：可定義三個支撐槽87來容納三個基板W。
請參閱第六圖，清洗室1的內空間15之內可另提供船形基板 固定器30，以將該基板W與基板固定器30之間的接觸面積最小化。如此，因為氣體供應至該基板W上大部分區域，如此可移除該基板W上殘留的大部分腐蝕性煙氣。雖然並未顯示，不過因為參閱第三圖說明的固定器蓋38位於船形基板固定器30上，所以固定器蓋38可將內空間15分割，以便將透過擴散板60、64和67導入的最大量氣體供應至該基板W上。
如此，因為清洗室1連接至傳送室170的一側，以便即時從處 理室110將該處理過的基板W傳送至清洗室1，藉此移除該腐蝕性煙氣，所以其他周邊設備並不會接觸該基板W上殘留的該煙氣。如此，可避免腐蝕該等周邊組件和設備，改善生產力以及經濟可行性。此外，因為已經根據本發明的具體實施例使用基板固定器30移除該基板的大部分煙氣，如此可 避免由於煙氣造成該等處理過的基板故障，並且可改善產量。
根據本發明的具體實施例，因為該處理過的基板已經傳送進入該個別清洗室，以去除該基板上殘留的該煙氣，則可避免腐蝕該等周邊設備。另外，雖然該基板暴露在大氣之下，這並不會危害人體。另外，因為已經移除該已完成處理的基板之煙氣，可避免由於煙氣造成的基板故障，並且可改善產量。
雖然本發明以參考範例具體實施例來詳細說明，不過本發明可在不同的形式內具體實施。如此，底下所公佈的技術理念與申請專利範圍的範疇都不受限於該等較佳具體實施例。
1‧‧‧清洗室
10‧‧‧腔室
12‧‧‧冷凍劑通道
15‧‧‧內空間
20‧‧‧腔室蓋
25‧‧‧蓋子
30‧‧‧基板固定器
35‧‧‧載入平板
38‧‧‧固定器蓋
40‧‧‧氣體供應口
45‧‧‧氣體供應孔
46‧‧‧排氣管
47‧‧‧閥門
48‧‧‧排氣泵
50‧‧‧排氣口
60‧‧‧第一擴散板
64‧‧‧第二擴散板
67‧‧‧第三擴散板
61、65、68‧‧‧擴散孔
70‧‧‧隔板
75‧‧‧排氣孔
W‧‧‧基板

Claims (10)

  1. 一種基板處理裝置，包括：一處理室，其中執行用於處理一基板的一處理；一清洗室，用於移除該基板上存在的污染物；以及一傳送室，其連接至該處理室以及該清洗室每一者的一側表面，該傳送室包括一基板處置器，用於將其上執行該處理的該基板傳送至該處理室與該清洗室之間，其中該清洗室包括：一腔室，其具有一內空間，以及讓該基板進出該內空間的一通道；一基板固定器，其上放置該基板，該基板固定器位於該腔室內；一氣體供應口，其位於與該通道同一側表面上，用於供應一氣體進入該內空間；以及一排氣口，其位於與該氣體供應口相對的一側面上，用於排放該內空間之內的該氣體。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該清洗室另包括位於該腔室的一側壁上之至少一擴散板，其連接至該氣體供應口，以將供應的該氣體擴散通過該氣體供應口。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置，其中該基板固定器包括：一或多個載入板，其具有形狀對應至該基板形狀的一開口、定義於該通道一側邊內來與該開口連通的一開口零件，以及沿著該開口周邊定義的一座溝槽，其中該等一或多個載入板彼此垂直堆疊；以及一固定器蓋，其位於該載入板上方之處，該固定器蓋將該內空間垂 直分割。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置，其中該基板固定器包括：一上框架，其位於該基板之上；一下框架，其位於該基板之下；以及至少一支撐桿，將該上框架連接至該下框架，該至少一支撐桿具有沿著一長度方向定義的複數個支撐槽，其中容納該基板的一邊緣。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置，其中該清洗室另包括位於該腔室側壁上的至少一隔板，其連接至該排氣口，以便排出該內空間內的該氣體。
  6. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該氣體可具有與該基板進入方向垂直的流動方向。
  7. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該氣體包括一惰性氣體。
  8. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該清洗室另包括一冷凍劑通道，其中循環外界供應的一冷凍劑。
  9. 一種清洗室，包括：一腔室，其包括一內空間，以及讓一基板進出該內空間的一通道；一基板固定器，其上放置該基板，該基板固定器位於一腔室之內；一氣體供應口，其位於與該通道同一側表面上，用於供應一氣體進入該內空間；以及一排氣口，其位於與該氣體供應口相對的一側面上，用於排放該內空間之內的該氣體，其中該基板固定器包括： 一或多個載入板，其具有形狀對應至該基板形狀的一開口、定義於該通道一側邊內來與該開口連通的一開口零件，以及沿著該開口周邊定義的一座溝槽，其中該等一或多個載入板彼此垂直堆疊；以及一固定器蓋，其位於該載入板上方之處，該固定器蓋將該內空間垂直分割。
  10. 一種清洗室，包括：一腔室，其包括一內空間，以及讓一基板進出該內空間的一通道；一基板固定器，其上放置該基板，該基板固定器位於一腔室之內；一氣體供應口，其位於與該通道同一側表面上，用於供應一氣體進入該內空間；以及一排氣口，其位於與該氣體供應口相對的一側面上，用於排放該內空間之內的該氣體，其中該基板固定器包括：一上框架，其位於該基板之上；一下框架，其位於該基板之下；以及至少一支撐桿，將該上框架連接至該下框架，該至少一支撐桿具有沿著一長度方向定義的複數個支撐槽，其中容納該基板的一邊緣。
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