TW201810500A - 基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

所提供的是一種基板處理裝置，該裝置處理一基板同時傳輸一垂直狀態下的一載體100，一基板S被安裝在該載體上在一製程腔室10中。本發明能夠藉由提供基板處理裝置來高效地最小化在傳輸載體100時發生的接觸面積並且穩定地維持載體100的垂直狀態，基板S被安裝在該載體上，該基板處理裝置包括：一線性移動引導單元300，被安裝在該製程腔室10中，且支撐該載體100的一下部，使得該載體100可線性移動；及一磁力產生單元200，被安裝在該製程腔室10中，且在不與安裝在該載體100的上部上的一磁力回應構件110接觸的情況下，藉由磁力來維持該製程腔室中的該載體100的一垂直狀態及一可線性移動狀態。

Description

基板處理裝置
本發明關於一種基板處理裝置，該裝置處理一基板同時傳輸垂直狀態下的載體，該基板被安裝在該載體上在製程腔室中。
藉由基板處理裝置依據基板的用途及類型來執行各種製程，該基板處理裝置用來製造用於製造半導體的晶圓、用於製造LCD的基板、用於製造OLED的基板等等，且用於連續傳輸複數個基板的傳輸裝置被安裝在此基板傳輸裝置內。
傳輸裝置主要包括一載體及用於傳輸該載體的驅動單元，基板安裝在該載體上，且依據相關技術之驅動單元具有一結構，該結構包括複數個驅動輥，使得經由旋轉驅動輥以基板傳輸方向來傳輸該載體。
在最近幾年中，因為基板傾向增加尺寸以改良生產率，載體亦據此增加了尺寸及重量，且因此施加到支撐載體的驅動輥的負載及在載體傳輸程序期間發生的慣性增加而藉此導致了載體下端及驅動輥之間的滑動。
在此情況下，難以精確控制載體的位置，並且載體之間可能發生碰撞，這可使得在腔室內產生微粒並且劣化基板表面的處理品質。
因此，在腔室中安裝了磁導件以防止所產生的微粒定位在載體的基板上及減少載體的接觸面積。此外，永久磁鐵（Nd-Fe-B磁鐵等等）被安置在上載體上以藉由磁鐵之間的推斥力來將載體維持在垂直狀態下及藉由使用傳輸輥來傳遞載體，藉此將載體建構為使得載體具有非接觸類型的上部。
然而，在如上所述地使用磁鐵的此類非接觸式引導方法中，耦接到載體的永久磁鐵的操作溫度通常被限制在100°C或以下，然而，腔室的內部溫度較高，例如250°C或以上。因此，永久磁鐵的效率在需要長期製程的情況下顯著較低，藉此造成了故障或需要維護工作以供替換永久磁鐵。
技術問題
本發明的目標是提供載體及用於傳輸垂直狀態下的載體100的基板處理裝置，基板S被安裝在該載體上在製程腔室中，其中在基板S被安裝在該載體上的情況下傳輸載體100時，是使用磁體而不是永久磁鐵以高效地最小化接觸面積並且穩定地維持載體100的垂直狀態。
技術解決方案
本發明的實施例提供了一種基板處理裝置，該裝置用於處理一基板同時傳輸一垂直狀態下的一載體100，一基板S被安裝在該載體上在一製程腔室中，該裝置包括：一線性移動引導單元300，被安裝在該製程腔室10中，且支撐該載體100的一下部，使得該載體100可線性移動；及一磁力產生單元200，被安裝在該製程腔室10中，且在不與安裝在該載體100的上部上的一磁力回應構件110接觸的情況下，藉由磁力來維持該製程腔室中的該載體100的一垂直狀態及一可線性移動狀態。
在一實施例中，較佳地，該磁力回應構件110可不被磁化且是以一材料製作的，該材料相對於該磁力施加吸引力或推斥力。
並且，較佳地，該磁力回應構件110可被安裝為從該載體100側向凸出。
在一實施例中，較佳地，該磁力產生單元200可包括一第一磁力產生構件211及一第二磁力產生構件212，該第一磁力產生構件及該第二磁力產生構件分別安裝在該磁力回應構件110的上側及下側處，且該磁力回應構件110位在該第一磁力產生構件及該第二磁力產生構件之間。
並且，較佳地，該第一磁力產生構件211及該第二磁力產生構件212在彼此面對的部分處可具有彼此不同的極性。
在本發明的另一實施例中，上述載體的傳輸結構可應用於用於處理基板的基板處理系統以及基板處理裝置。一種基板處理系統，該系統處理一基板同時傳輸一垂直狀態下的一載體100，一基板S被安裝在該載體上在一製程腔室10中，該系統包括：一線性移動引導單元300，支撐該載體100的一下部，使得該載體100可線性移動；及一磁力產生單元200，在不與安裝在該載體100的上部上的一磁力回應構件110接觸的情況下，藉由磁力來維持該載體100的一垂直狀態及一可線性移動狀態。
在一實施例中，較佳地，該磁力回應構件110可不被磁化且是以一材料製作的，該材料相對於該磁力施加吸引力或推斥力。
並且，較佳地，該磁力回應構件110可被安裝為從該載體100側向凸出。
在一實施例中，較佳地，該磁力產生單元200可包括一第一磁力產生構件211及一第二磁力產生構件212，該第一磁力產生構件及該第二磁力產生構件分別安裝在該磁力回應構件110的上側及下側處，且該磁力回應構件110位在該第一磁力產生構件及該第二磁力產生構件之間。
並且，較佳地，該第一磁力產生構件211及該第二磁力產生構件212在彼此面對的部分處可具有彼此不同的極性。
優點
本發明提供了用於處理基板同時在製程腔室中傳輸垂直狀態下的載體100的基板處理裝置，基板S被安裝在該載體上，且因此可藉由處理基板同時傳輸垂直狀態下的載體100來更穩定地處理基板，基板S被安裝在該載體上在製程腔室中。
具體而言，在藉由蒸發沉積法來執行沉積製程的情況下，在將基板固定在載體的底面上的狀態下執行沉積時，可能由於基板偏轉而不準確地處理基板。另一方面，在將基板垂直固定到載體時，可穩定地處理基板，因為基板不發生偏轉。
並且，在傳輸上面安裝了基板的載體時，是使用未被磁化的磁體（例如鐵）而不是易受高溫損害的永久磁鐵來維持載體的垂直狀態及支撐線性的移動，藉此能夠穩定地支撐及傳輸載體。
在下文中，將參照隨附的繪圖來描述本發明的實施例。圖1是一側橫截面圖，依據本發明之一實施例繪示基板處理裝置，圖2是沿著圖1的線II-II所截取的橫截面圖，且圖3是繪示圖1的部分A的放大圖。
本發明的實施例提供了一種基板處理裝置，該裝置用於處理一基板同時傳輸一垂直狀態下的一載體100，一基板S被安裝在該載體上在一製程腔室10中，該裝置包括：一線性移動引導單元300，被安裝到該製程腔室10，且支撐該載體100的一下部，使得該載體100可線性移動；及一磁力產生單元200，被安裝到該製程腔室10，且在不與安裝在該載體100的上部上的一磁力回應構件110接觸的情況下，藉由磁力來維持該製程腔室中的該載體100的一垂直狀態及一可線性移動狀態。
依據本發明之一實施例的基板處理裝置的特徵在於，是在以與水平面垂直的垂直狀態傳輸基板S的同時執行基板處理（例如沉積製程及蝕刻製程），且具體而言，基板S是在被安裝在載體100上的狀態下移動。
並且，在執行基板處理時，取決於基板處理的類型，可在各種狀態（例如固定狀態、往復移動狀態及線性移動狀態）下處理基板S。
並且，可在遮罩M被緊密附接到基板S使得基板S被固定到載體100或執行了用於基板S的圖案形成製程之後執行基板處理。
載體100在基板S被固定到載體100的狀態下移動，且可取決於用於基板S的載體固定結構而具有各種結構。
作為基板S所固定到的構件，載體100可包括主體130，靜電夾具（未圖示）等等安裝在該主體中。
靜電夾具在載體100傳輸基板S時藉由靜電力吸引及固定基板S，且從安裝在載體中的DC電源（未圖示）或從外部電源將電力供應給該靜電夾具來產生靜電力。
同時，只要能將載體移進移出製程腔室10，可藉由使用傳輸輥、磁浮等等的任何方法來傳輸載體100。
為此，取決於載體100的傳輸方法，用於傳輸載體100的元件被安裝在製程腔室10中。
製程腔室10提供了用於執行製程（例如蒸發沉積法）的製程環境，且可取決於製程的類型及條件而具有各種結構。
製程腔室10可提供預定的內空間，且可被構成為具有一容器，該容器被形成為具有一或更多個閘11及12，基板S可通過該等閘。
並且，容器可裝備有用於相對於內空間維持預定壓力的排氣手段。
並且，製程腔室10取決於製程條件可裝備有各種結構（例如蓮蓬頭及蒸發源），且本實施例繪示了一示例，其中蒸發源400被安裝為加熱及蒸發沉積材料使得沉積材料被蒸發到基板S。
一或更多個蒸發源400可被安裝在製程腔室10中，且可具有加熱及蒸發沉積材料以便將沉積材料蒸發到基板S的任何結構。
蒸發源400可蒸發包括有機材料、無機材料及金屬材料中的至少一者的沉積材料，且可具有各種實施例。例如，蒸發源400可包括用於容納沉積材料的坩堝及用於加熱坩堝的加熱器等等。
取決於基板處理製程，製程腔室10除了蒸發源400以外可裝備有相對應的元件。例如，在基板處理製程是原子層沉積製程時，可將用於來源氣體、反應氣體等等的氣體噴射結構安裝在製程腔室10中。
具有上述結構的基板處理裝置可執行基板處理同時傳輸垂直狀態下的載體100，基板S被安裝在該載體上在製程腔室10中。
線性移動引導單元300被安裝在該製程腔室10中以支撐載體100的下部使得載體100可線性移動，且可具有各種結構。
依據一實施例，線性移動引導單元300可包括複數個輥310及驅動馬達320，該等輥支撐載體100的下部（特別是載體100的下端），該驅動馬達連接至複數個輥310中的至少一或更多者以旋轉地驅動輥310。
輥310沿著載體100的移動路徑而安置，且支撐載體100的下端或支撐單獨的結構以藉由旋轉來移動載體100。
為了平滑地移動載體100，輥310可在輥130的外周邊表面上裝備有齒輪結構，且載體100由饋送輥310所支撐的一部分可裝備有相對應於輥310的齒輪結構的齒輪結構。
驅動馬達320耦接到輥310的至少一部分以旋轉地驅動輥310，以線性移動所支撐的載體100。
並且，磁力回應構件110安裝在載體100的上部（特別是上端）中，以供由之後描述的磁力產生單元200非接觸式地支撐。
磁力回應構件110在非接觸的狀態下由來自磁力產生單元200的磁力支撐，且因此線性移動引導單元300將載體100以及磁力產生單元200支撐在垂直狀態下。
依據一實施例，磁力回應構件110是以耐受高溫且未被磁化的材料（較佳地是鋼等等）製作的，磁力相對於該等材料施加吸引力或推斥力。
例如，磁力回應構件110可包括一或更多種磁性材料，例如SS421、SS430及SS440。
並且，磁力回應構件110較佳地被安裝為從載體100側向凸出以供被磁力產生單元200穩定地支撐。
具體而言，磁力回應構件110較佳地被安裝為以將基板S安裝在載體100（亦即主體130，基板S坐落在該主體上）上的方向凸出。亦即，磁力回應構件110較佳地是以側表面的方向來安裝。
並且，為此，載體100可更包括支撐部件120，該支撐部件以將基板S安裝在主體130上的方向從主體130凸出且耦接到磁力回應構件110。
支撐部件120以安裝基板S的方向從主體130凸出，且耦接到磁力回應構件110，且可具有各種結構。例如，支撐部件120與磁力回應構件110整合在一起或以單獨的構件建構。
並且，支撐部件120可包括從主體130的上端凸出的第一支撐部件121，及耦接到磁力回應構件110且以安裝基板S的方向從第一支撐部件121凸出的第二支撐部件122。
並且，因為只有磁力回應構件110可回應磁力便是足夠的，支撐部件120可具有適用於高溫特性及製程條件的材料。
具體而言，支撐部件120較佳地是以重量輕的材料來製作的，以減少總的自身重量。
並且，雖然磁力回應構件110在圖1的實施例中被描述為是安裝了複數個磁力回應構件110的示例，但磁力回應構件110可具有各種結構，例如沿著載體100的縱向方向一體構成。
磁力產生單元200被安裝在製程腔室10中，且在不與安裝在載體100的上部上的磁力回應構件110接觸的情況下，藉由磁力來維持製程腔室中的載體100的垂直狀態及可線性移動狀態，且可具有各種結構。
例如，磁力產生單元200可包括第一磁力產生構件211及第二磁力產生構件212，該第一磁力產生構件及該第二磁力產生構件分別安裝在磁力回應構件110的上側及下側處，且磁力回應構件110位在該第一磁力產生構件及該第二磁力產生構件之間。
第一磁力產生構件211及第二磁力產生構件212分別被安裝在磁力回應構件110的上側及下側中，且產生磁力以在非接觸的狀態下向磁力回應構件110施加吸引力，且因此耦接到磁力回應構件110的載體100在腔室10中維持著垂直的狀態及可線性移動的狀態。
同時，第一磁力產生構件211及第二磁力產生構件212藉由磁力向磁力回應構件110施加吸引力，且可具有各種結構，例如能夠產生磁力的電磁鐵及永久磁鐵。
並且，第一磁力產生構件211及第二磁力產生構件212較佳地在彼此面對的部分處具有彼此不同的極性，以最大化相對於磁力回應構件110的吸引力的效果。
更具體而言，第一磁力產生構件211及第二磁力產生構件212可分別分成上側211a、212a及下側211b、212b，且第一磁力產生構件211的下側211b可具有與第二磁力產生構件212的上側212a的極性不同的極性。
並且，第一磁力產生構件211及第二磁力產生構件212被安裝到磁力產生單元支撐構件220且因此可分別被安裝在磁力回應構件110的上側及下側中。
磁力產生單元支撐構件220可分別在上側及下側中支撐第一磁力產生單元211及第二磁力產生單元212，磁力回應構件110位在在該第一磁力產生單元及第二磁力產生單元之間，且磁力產生單元支撐構件220可具有各種結構。
並且，因為耦接到磁力產生單元支撐構件220的第一磁力產生構件211及第二磁力產生構件212可能被高溫損傷，用於冷卻磁力產生單元支撐構件220的冷卻手段可更被安裝到磁力產生單元支撐構件220，以便冷卻暴露於製程環境的第一磁力產生構件211及第二磁力產生構件212。
冷卻手段被安裝到磁力產生單元支撐構件220，且可包括一或更多個冷媒管，冷媒通過該等冷媒管流動且冷卻部件被安裝通過該等冷媒管以冷卻該至少一個或更多個被安裝的冷媒管的冷媒。
同時，上述基板處理裝置中的載體100的傳輸結構可應用於基板處理系統以及基板處理裝置，該系統處理基板同時傳輸垂直狀態下的載體100，基板S被安裝在該載體上在製程腔室10中。
具體而言，基板處理系統包括一或更多個製程模組（像是基板處理裝置）、被配置為將基板引進製程模組及從製程模組撤回基板的加載鎖模組及卸載模組，其中傳輸軌道被安裝為向該等模組中的各者傳輸基板。在基板處理系統中，用於傳輸上面安裝了基板的載體100的結構可具有上述的結構。
更具體而言，依據本發明之一實施例的一種基板處理系統處理一基板同時在該製程腔室10中傳輸該垂直狀態下的該載體100，該基板S被安裝在該載體上，該系統可包括：一線性移動引導單元300，支撐該載體100的一下部，使得該載體100可線性移動；及一磁力產生部件200，在不與安裝在該載體100的上部上的一磁力回應構件110接觸的情況下，藉由磁力來維持該載體100的一垂直狀態及一可線性移動狀態。
該線性移動引導單元300及該磁力產生單元200除了是被安裝在該製程腔室中以外可具有相同或類似的結構。
10‧‧‧製程腔室
11‧‧‧閘
12‧‧‧閘
100‧‧‧載體
110‧‧‧磁力回應構件
120‧‧‧支撐部件
121‧‧‧第一支撐部件
122‧‧‧第二支撐部件
130‧‧‧主體
200‧‧‧磁力產生單元
211‧‧‧第一磁力產生構件
211a‧‧‧上側
211b‧‧‧下側
212‧‧‧第二磁力產生構件
212a‧‧‧上側
212b‧‧‧下側
220‧‧‧磁力產生單元支撐構件
300‧‧‧線性移動引導單元
310‧‧‧輥
320‧‧‧驅動馬達
400‧‧‧蒸發源
A‧‧‧部分
II-II‧‧‧線
M‧‧‧遮罩
S‧‧‧基板
圖1是一側橫截面圖，依據本發明之一實施例繪示基板處理裝置；
圖2是沿著圖1中的線II-II所截取的橫截面圖；及
圖3是繪示圖1的部分A的放大圖。
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10‧‧‧製程腔室
110‧‧‧磁力回應構件
120‧‧‧支撐部件
130‧‧‧主體
200‧‧‧磁力產生單元
300‧‧‧線性移動引導單元
310‧‧‧輥
320‧‧‧驅動馬達
400‧‧‧蒸發源
A‧‧‧部分
II-II‧‧‧線
M‧‧‧遮罩
S‧‧‧基板

Claims (10)

  1. 一種基板處理裝置，用於處理一基板，同時傳輸一垂直狀態下的一載體100，一基板S被安裝在該載體上在一製程腔室10中，該基板處理裝置包括： 一線性移動引導單元300，被安裝在該製程腔室10中，且支撐該載體100的一下部，使得該載體100可線性移動；及 一磁力產生單元200，被安裝在該製程腔室10中，且在不與安裝在該載體100的上部上的一磁力回應構件110接觸的情況下，藉由磁力來維持該製程腔室中的該載體100的一垂直狀態及一可線性移動狀態。
  2. 如請求項1所述之基板處理裝置，其中該磁力回應構件110不被磁化且是以一材料製作的，該材料相對於該磁力施加吸引力或推斥力。
  3. 如請求項2所述之基板處理裝置，其中該磁力回應構件110被安裝為從該載體100側向凸出。
  4. 如請求項3所述之基板處理裝置，其中該磁力產生單元200包括一第一磁力產生構件211及一第二磁力產生構件212，該第一磁力產生構件及該第二磁力產生構件分別安裝在該磁力回應構件110的上側及下側處，且該磁力回應構件110位在該第一磁力產生構件及該第二磁力產生構件之間。
  5. 如請求項4所述之基板處理裝置，其中該第一磁力產生構件211及該第二磁力產生構件212在彼此面對的部分處具有彼此不同的極性。
  6. 一種基板處理系統，用於處理一基板，同時傳輸一垂直狀態下的一載體100，一基板S被安裝在該載體上在一製程腔室10中，該基板處理系統包括： 一線性移動引導單元300，支撐該載體100的一下部，使得該載體100可線性移動；及 一磁力產生單元200，在不與安裝在該載體100的上部上的一磁力回應構件110接觸的情況下，藉由磁力來維持該載體100的一垂直狀態及一可線性移動狀態。
  7. 如請求項6所述之基板處理系統，其中該磁力回應構件110不被磁化且是以一材料製作的，該材料相對於該磁力施加吸引力或推斥力。
  8. 如請求項7所述之基板處理系統，其中該磁力回應構件110被安裝為從該載體100側向凸出。
  9. 如請求項8所述之基板處理系統，其中該磁力產生單元200包括一第一磁力產生構件211及一第二磁力產生構件212，該第一磁力產生構件及該第二磁力產生構件分別安裝在該磁力回應構件110的上側及下側處，且該磁力回應構件110位在該第一磁力產生構件及該第二磁力產生構件之間。
  10. 如請求項9所述之基板處理系統，其中該第一磁力產生構件211及該第二磁力產生構件212在彼此面對的部分處具有彼此不同的極性。
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