TW202002157A - 用於處理基板的設備和方法 - Google Patents

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金鍾植
鄭求賢
鄭源宇
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南韓商周星工程股份有限公司
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Abstract

一種基板處理設備包含一處理腔室、一轉移腔室以及一緩衝腔室，處理腔室包含安裝至少一基板的一反應空間，轉移腔室用於轉移該至少一基板至該處理腔室，緩衝腔室包含以一預定角度用於旋轉該至少一基板的一旋轉裝置，其中該旋轉裝置包含一旋轉板、用於以該預定角度旋轉該旋轉板的一旋轉軸、用於驅動該旋轉軸的一驅動單元、用於控制該驅動單元的一控制器以及多個基板支撐構件，該些基板支撐構件設置在該旋轉板上且在該些基板支撐構件上安裝該至少一基板。

Description

用於處理基板的設備和方法
本發明宣稱2018年6月25日提交的韓國專利申請號10-2018-0072683的權益，該申請案通過引用結合於本文中，如同在本文中完全闡述的一樣。
本發明涉及一種基板處理設備和使用該基板處理設備的基板處理方法。
本文中揭示的內容僅提供關於實施例的背景信息，但不構成相關技術。
通常，半導體存儲裝置、液晶顯示裝置、有機發光裝置等是通過在基板上多次執行半導體製程的基板處理製程製造的，以便在基板上沉積和層疊具有所需形狀的結構。
基板處理製程包括在基板上沉積預定薄膜的製程、暴露薄膜的選定區域的微影製程、去除薄膜的選定區域的蝕刻製程等。基板處理製程在處理腔室中進行，其中處理腔室提供最佳環境。
通常，用於處理諸如晶片的基板的設備設置在處理腔室中，並且具有多個基座安裝在盤上的結構，該盤比每個基座大。
基板處理設備以這樣的方式執行基板的處理：將基板安裝在基座上並在基板上噴射包含源材料的處理氣體，以便在基板上沉積和層疊具有所需形狀的結構或蝕刻基板。
然而，當在基板上執行沉積製程或蝕刻製程時，沉積在基板上的膜的厚度或基板的蝕刻程度可能局部變得不均勻。因此，需要為此提供解決方案。
因此，本發明涉及用於處理基板的設備和方法，其基本上消除了由於現有技術的限制和缺點導致的一個或多個問題。
本發明的一個目的是提供用於處理基板的設備和方法，當在基板上執行沉積製程或蝕刻製程時，能夠改善整個基板的沉積厚度或蝕刻程度的均勻性。
本發明的目的不限於上述目的。根據以下詳細描述，本發明所屬領域的技術人員將清楚本發明其它未提及的目的。
為了實現這些目的和其他優點並且根據本發明的目的，如本文所體現和廣泛描述的，一種基板處理設備包含一處理腔室、一轉移腔室以及一緩衝腔室，處理腔室包含安裝至少一基板的一反應空間，轉移腔室用於轉移該至少一基板至該處理腔室，緩衝腔室包含以一預定角度用於旋轉該至少一基板的一旋轉裝置，其中該旋轉裝置包含一旋轉板、用於以該預定角度旋轉該旋轉板的一旋轉軸、用於驅動該旋轉軸的一驅動單元、用於控制該驅動單元的一控制器以及多個基板支撐構件，該些基板支撐構件設置在該旋轉板上且在該些基板支撐構件上安裝該至少一基板。
該旋轉裝置可以在一真空中旋轉該基板。
該轉移腔室可以包含用於轉移該至少一基板的一基板轉移裝置，以及可以設置該些基板支撐構件以便在該預定角度的一旋轉範圍內不干擾該基板轉移裝置。
該些基板支撐構件的每一個可以包含多個狹縫，該些狹縫設置在不同的水平高度上以使該些基板安裝在該些狹縫上。
在該些基板安裝在該些狹縫上之後，該些基板支撐構件可以以該預定角度與該旋轉板連動旋轉。
該旋轉裝置可以包含設置在該緩衝腔室中的多個旋轉裝置。
該緩衝腔室可以包含具有一第一旋轉裝置的一第一緩衝腔室以及具有一第二旋轉裝置的第二緩衝腔室。
該控制器可以控制該第一旋轉裝置和該第二旋轉裝置彼此獨立。
在本發明的另一方面，一種基板處理方法包含首先沉積一第一薄膜在安裝在一處理腔室中的一第一基板和一第二基板上、通過一轉移腔室轉移該第一基板和該第二基板至一緩衝腔室、藉由驅動設置在該緩衝腔室中的一旋轉裝置以一第一預定角度旋轉該第一基板、藉由驅動設置在該緩衝腔室中的一旋轉裝置以一第二預定角度旋轉該第二基板、通過該轉移腔室轉移該第一基板和該第二基板至該處理腔室以及其次在該處理腔室中的該第一基板和該第二基板上沉積一第二薄膜。
該第一預定角度可以與該第二預定角度彼此不同。
該第一預定角度可以與該第二預定角度相同。
以該第一預定角度旋轉該第一基板的步驟可以在一真空中執行，以及以該第二預定角度旋轉該第二基板的步驟可以在一真空中執行。
應理解，本發明的前述一般描述和以下詳細描述都是示例性和說明性的，並且旨在提供對要求保護的本發明的進一步說明。
現在將詳細參考本發明的優選實施例，其示例在圖式中示出。只要有可能，在整個圖式中將使用相同的圖式標記來表示相同或相似的部分。
在下文中，將參考圖式詳細描述能夠具體實現上述目的的本發明的優選實施例。儘管可以對實施例進行各種修改並且可以具有各種不同的形式，但是具體實施例將在圖式中示出並且將在詳細描述中詳細描述。
應當理解，儘管這裡可以使用術語第一、第二等來描述各種元件，但是這些元件不應受這些術語的限制。這裡使用的關係術語(例如“上”/“以上”/“之上”、“下”/“以下”/“之下”等)不需要在多個元件之間的特定物理或邏輯關係或序列，而是僅用於區分一個元件與另一個元件。
本發明中使用的術語僅出於描述特定實施例的目的，並且不旨在限制本發明。如在本發明和所附申請專利範圍中所使用的，除非上下文另有明確說明，否則單數形式也旨在包括複數形式。
在下文中，將參考圖式描述根據實施例的基板處理設備。
圖1是示意性地示出根據本發明的實施例的基板處理設備的構造的視圖。
如圖1所示，基板處理設備100可包括前端模組（EFEM）110、裝載鎖定腔室120、轉移腔室130、處理腔室140和緩衝腔室150，在相鄰的腔室（或模組）之間提供閘門。這裡，每個閘門可以具有足以允許基板S轉移進出相關腔室的尺寸。
前端模組110可以保持在大氣狀態，並且可以在前端模組110中設置機器人臂112，以便將基板S轉移到裝載鎖定腔室120。
裝載鎖定腔室120可包括連接到轉移腔室130的一側的引入裝載鎖定腔室120a，以及連接到轉移腔室130的另一側的排出裝載鎖定腔室120b，並且可以作為大氣製程和真空製程之間的接口。
引入裝載鎖定腔室120a可以經由第一對第一閘門122a連接到前端模組110，並通過第一對第二閘門124a連接至轉移腔室130。第一對第一閘門122a被打開，以在大氣壓下將基板S傳送到引入裝載鎖定腔室120a。接下來，關閉第一對第一閘門122a，並且打開第一對第二閘門124a以在真空中將基板S引入轉移腔室130。。
排出裝載鎖定腔室120b可以經由第一對第二閘門122b連接到前端模組110，並且可以經由第二對第二閘門124b連接至轉移腔室130。當在處理腔室140中的基板S上沉積薄膜的過程完成時，第二對第二閘門124b被打開以在真空下將沉積的基板S排出到排出裝載鎖定腔室120b。接下來，關閉第二對第二閘門124b，並打開第二對第一閘門，以在大氣壓力下將沉積的基板S轉移至前端模組110。
轉移腔室130可以在轉移腔室130中設置有基板轉移裝置132，基板轉移裝置132構造成以便將引入轉移腔室130中的基板S從引入裝載鎖定腔室120a轉移到至少一個處理腔室140和/或緩衝腔室150，或者以便將轉移到基板轉移裝置132的基板S從至少一個處理腔室140和/或緩衝腔室150轉移到排出裝載鎖定腔室120b。
這裡，機器人臂可以用作基板轉移裝置132的示例。機器人臂可以配置成在轉移階段中抓住基板S。此外，可以通過機器人臂的線性移動、垂直移動和旋轉運動來執行裝載鎖定腔室120、處理腔室140和緩衝腔室150之間的基板S的轉移。
一個或多個處理腔室(處理腔室140a和處理腔室140b)可以分別經由第三閘門134a、134b連接到轉移腔室130，並且可以在處理腔室(處理腔室140a和處理腔室140b)中設置有反應空間。反應空間用於沉積或蝕刻從轉移腔室130轉移到處理腔室(處理腔室140a和處理腔室140b)的基板S。至少一個處理腔室140a和處理腔室140b中的每一個可以設置有盤142和至少一個基座144，該基座144設置在盤142上並且至少一個基板S安裝在盤142上。
緩衝腔室150可以經由第四閘門136連接到轉移腔室130，並且可以在緩衝腔室150中設置旋轉裝置200，該旋轉裝置200被構造成以預定角度旋轉部分沉積的基板S，以便改善沉積在基板S上的膜的厚度均勻性或者基板S的蝕刻程度。這裡，緩衝腔室150中的內部壓力可以保持在製程壓力（即在真空或真空與大氣壓力之間的壓力）。在揭示旋轉裝置200的構造之前，現在將與圖2（a）和圖2（b）相比較來描述根據一個實施例的緩衝腔室150。
圖2（a）和圖2（b）示出了根據本發明實施例的基板處理裝置的對比示例。
如圖2（a）和圖2（b）所示，對於前端模組10-1、前端模組10-2、引入裝載鎖定腔室20a-1、引入裝載鎖定腔室20a-2、排出裝載鎖定腔室20b-1、排出裝載鎖定腔室20b-2、轉移腔室30-1和轉移腔室30-130-2來說，它們可執行分別與前端模組110、引入裝載鎖定腔室120a、排出裝載鎖定腔室120b和轉移腔室130相同的功能，因此將省略其描述。此外，在以下揭示中，將不再給出與上述實施例的描述重複的描述，並且將僅描述它們之間的差異。
根據圖2（a）所示的比較例，在緩衝腔室50中設置有旋轉裝置A的緩衝腔室50-1經由閘門連接到前端模組10-1，並且緩衝腔室50-1中的內部壓力保持在大氣壓力。
例如，假設從製程壓力（或真空）到大氣壓力的通氣時間(venting time)為T，並且假設從大氣壓力到製程壓力（或真空）的抽氣(pumping time)時間為T。
如圖2（a）所示，當緩衝腔室50-1中的內部壓力保持在大氣壓力時，藉由對排出裝載鎖定腔室20b-1的內部通氣，將至少部分沉積的基板S轉移到前端模組10-1，並且將至少部分地沉積的基板S在緩衝腔室50-1中旋轉預定角度。隨後，通過對引入裝載鎖定腔室20a-1的內部抽氣(pumping)，已經旋轉了預定角度的基板被轉移到處理腔室(處理腔室40a-1和處理腔室40b-1)，由此，基板S在處理腔室(處理腔室40a-1和處理腔室40b-1)中經受剩餘的沉積製程。在這種情況下，進一步採取總共2T的時間使排出裝載鎖定腔室20b-1的內部釋放壓力，然後對引入裝載鎖定腔室20a-1的內部抽氣。沉積在第一/第二基板上的完整膜的厚度包括第一薄膜的厚度和第二薄膜的厚度。沉積第一薄膜以形成完整薄膜的一部分。在將基板旋轉預定角度之後，沉積第二薄膜以形成整個薄膜的剩餘部分。
相反，根據圖1所示的本發明的實施例，由於緩衝腔室150中的內部壓力保持在製程壓力，可以省略對裝載鎖定腔室120b的內部通氣的過程和引入裝載鎖定腔室120a的內部抽氣的過程，從而節省大約2T的時間。因此，由於減少了薄膜沉積設備中的總處理時間，因此可以提高半導體設備的操作速率並確保高批量生產率。
根據圖2（b）所示的另一個比較例，在每個處理腔室(處理腔室40a-2和處理腔室40b-2)中設置旋轉裝置B。
如圖2（b）所示，當處理腔室(處理腔室40a-2和處理腔室40b-2)分別在其中設置有旋轉裝置B時，構成旋轉裝置B的部件在高處理溫度下，即在約400℃以下熱膨脹，或者俱有低耐熱性的部件變形，從而增加了旋轉裝置B發生故障或斷裂的可能性。此外，在執行沉積製程或蝕刻製程的同時難以使基板S旋轉預定角度，從而劣化沉積膜的質量。
相反，根據圖1所示的本發明的實施例，旋轉裝置200設置在緩衝腔室150中，旋轉裝置200通過第四閘門136而不是處理腔室(處理腔室140a和處理腔室140b)連接到轉移腔室130，並且緩衝腔室150不包括另外的加熱器，從而與處理腔室(處理腔室140a和處理腔室140b)的內部相比產生低溫氣氛。因此，可以減少旋轉裝置200的破損或缺陷率。另外，由於基板S在除了進行沉積製程或蝕刻製程的空間之外的附加空間中旋轉，因此容易將基板旋轉到特定角度，並且可以改善沉積膜的厚度均勻性或基板S的蝕刻程度。
儘管未在圖式中示出，但是根據本發明的另一實施例，緩衝腔室150可以是裝載鎖定腔室120。或者，旋轉裝置200可以設置在裝載鎖定腔室120中。當省略容納旋轉裝置200所需的額外空間(即緩衝腔室150)時，可以提高空間可用性。
在下文中，將參照圖3至圖6更詳細地描述根據本發明的實施例的緩衝腔室。
圖3是根據本發明的實施例的緩衝腔室的平面圖。圖4是根據本發明另一實施例的緩衝腔室的平面圖。圖5是圖4中所示的旋轉板的平面圖。圖6是沿圖3的1-1'線或圖4的2-2'線截取的橫截面圖。
在下文中，為了便於描述，將首先參考圖6描述旋轉裝置的構造。
參考圖3、圖4和圖6的全部，緩衝腔室150可包括腔室主體152、設置在腔室主體152上的上板154、設置在腔室主體152和上板154之間定義的內部空間中的旋轉裝置200、用於保持腔室主體152和上板154之間的空氣密封的密封環156，以及閘門158，閘門158通過腔室主體152的側壁的至少一部分形成，以允許基板S通過閘門158引入和排出。
圖6中所示的旋轉裝置可包括旋轉板210、多個基板支撐構件220、旋轉軸230、至少一個固定銷240、驅動單元250，以及控制器260，多個基板支撐構件220設置在旋轉板210上並且在多個基板支撐構件220上安裝至少一基板S、旋轉軸230用於使旋轉板210旋轉預定角度、至少一個固定銷240用於將旋轉板210緊密地固定到旋轉軸230，使得旋轉板210與旋轉軸230一起旋轉、驅動單元250用於向旋轉軸230傳輸動力，以及控制器260用於控制驅動單元250。
儘管在圖3至圖6中僅示出了一旋轉裝置200設置在緩衝腔室150中，但是可以提供多個旋轉裝置以提高處理效率。稍後將參考圖7和圖8給出其描述。
旋轉板210可以耦接到腔室主體152的底部，並且旋轉板210可以在旋轉軸230旋轉時與旋轉軸230一起旋轉。儘管在該實施例中提供了盤形旋轉板210，但是旋轉板不限於此，並且旋轉板210的尺寸和形狀可以根據基板S的尺寸和形狀而不同地改變。
多個基板支撐構件220中的每一個可包括多個狹縫222以及側支撐件224，多個狹縫222位於不同的水平高度以允許至少一基板S水平安裝在多個狹縫222上，側支撐件224用於在多個狹縫222的側表面處支撐該多個狹縫222。當至少一基板S安裝在該些狹縫222上時，至少一基板S可以與該些條狹縫222和旋轉板210以預定角度一起旋轉。這裡，可以設置該些狹縫222的數量以對應於連接到轉移腔室130的處理腔室140的數量以及對應於可以安裝在每個處理腔室140中的基板S的數量。因此，由於可以將基板S裝載到緩衝腔室150中並且在每個處理腔室140中的部分沉積製程執行之後共同旋轉基板S，因此可以減少總製程時間。
旋轉軸230可以藉由至少一個固定銷240的手段耦接到旋轉板210的下部，以使旋轉板210以預定角度旋轉。
驅動單元250設置在旋轉軸230下方，以傳輸旋轉軸230旋轉所需的動力。只要驅動單元250能夠旋轉旋轉軸230，驅動單元250可以以任何方式實施。例如，驅動單元250可以由氣動驅動機器、機械驅動機器等實現。驅動單元250也可以設置在緩衝腔室150的外部。
控制器260可控制驅動單元250，使得旋轉軸230以預定角度旋轉或沿預定方向旋轉。
儘管未在圖式中示出，但是根據實施例的旋轉裝置200還可包括用於檢測的至少一個感測器（未示出），用於檢測至少一基板S是否準確地安裝在多個基板支撐構件220上的預定位置處。
再次參考圖3和圖4，將描述其中多個基板支撐構件220設置在平坦表面上的結構。
如圖3和圖4所示，凹口15可以形成在基板S，基板S安裝在多個基板支撐構件(基板支撐構件220a或基板支撐構件220b)上。可以透過凹口15以區分基板S的上表面和下表面，確定凹口15是否相對於旋轉板210旋轉，並檢測旋轉角度、旋轉方向等。例如在圖3和圖4所示的實施例中，形成有凹口15的基板S的表面成為基板S的上表面，且將處理氣體噴射到有凹口15的基板S上表面上，以便在基板S的上表面上進行諸如沉積、蝕刻等的製程。
多個基板支撐構件(基板支撐構件220a或基板支撐構件220b)可以設置成在預定的旋轉角度範圍內以便不與設置在轉移腔室130中的基板轉移裝置132干涉。
根據圖3中所示的實施例，旋轉裝置200a可包括四個基板支撐構件220a，基板支撐構件220a設置在同一面上從而彼此面對，且基板支撐構件220a通過驅動旋轉軸230能夠與旋轉板210一起沿順時針或逆時針方向旋轉約180°。然而，對於本領域之通常知識者來說顯而易見的是，旋轉板210的預定旋轉角度不限於180°，並且旋轉板210的預定旋轉角度被設定為使用旋轉裝置200a的使用者所希望的任何旋轉角度。
圖3中的圖式標記“200a'”是示出安裝在四個基板支撐構件220a上的至少一基板S旋轉大約180°的狀態的平面圖。這裡，基板S的旋轉角度、旋轉方向等可以藉由在基板S中形成凹口15的方法來感知。
如圖1中詳細描述的，當在基板S未旋轉的狀態下執行沉積製程時，例如，因為處理氣體不會在整個基板S上均勻地噴射，所以沉積膜的厚度可能變得不均勻。例如，沉積可能僅集中在基板S的一個表面上的局部區域。這裡，根據本發明實施例的基板處理設備可以用這樣的方式執行沉積製程：通過轉移腔室130將基板S轉移到設有旋轉裝置200a的緩衝腔室150a、在緩衝腔室150a中沿順時針或逆時針方向旋轉基板S約180°，並且將已經旋轉了大約180°的基板S再次轉移到處理腔室140以在那裡沉積基板S的另一個局部區域，從而完成沉積過程。
如上所述，當基板S使用設置在緩衝腔室150a中的旋轉裝置200a以預定角度旋轉時，可以在基板S的整個上表面上獲得具有均勻厚度的沉積膜。
如圖4所示，根據另一實施例的旋轉裝置200b可包括設置在同一面上的三個基板支撐構件220b，以便不與設置在轉移腔室130中的基板轉移裝置132干涉。這裡，設置基板支撐構件220b以便不與基板轉移裝置132干涉的詞語可以定義為基板支撐構件220b設置在基板轉移裝置132的線性運動、垂直運動和旋轉的範圍內，以使基板S安裝（或裝載）在緩衝腔室150b中的旋轉裝置200b上的情況不受阻礙。
圖5（a）至圖5（c）是示出根據圖4所示的另一實施例的基板S藉由旋轉裝置200b的手段以預定角度旋轉的狀態的平面圖。這裡，可以通過形成在基板S中的凹口15來感知基板S的旋轉角度、旋轉方向等。
圖5（a）示出了基板S從其初始位置沿順時針方向旋轉約45°的狀態。圖5（b）示出了基板S從其初始位置沿逆時針方向旋轉約90°的狀態。圖5（c）示出了基板S從其初始位置沿順時針或逆時針方向旋轉約180°的狀態。
基板S的旋轉角度不限於45°、90°和180°的角度，並且基板S可以根據使用者的需要旋轉任何角度。在旋轉方向上，基板S也可以在任何方向上旋轉，例如，在順時針和逆時針的任何方向上旋轉。
因此，使用者可以通過使用設置在緩衝腔室150b中的旋轉裝置200b將基板S旋轉特定角度，以各種方式控制沉積膜的形狀或厚度。
在下文中，將參照圖7和圖8描述根據另一實施例的緩衝腔室，其中設置有多個旋轉裝置。
圖7是根據另一實施例的緩衝腔室的平面圖，其中設置有多個旋轉裝置。圖8是沿圖7中的3-3'線截取的橫截面圖。
圖7和圖8中所示的緩衝腔室與圖3至圖6中所示的緩衝腔室的不同之處在於，前者包括多個旋轉裝置。
參見圖7和圖8，根據另一實施例的緩衝腔室700可包括腔室主體710、設置在腔室主體710頂部的上板720、分別設置在腔室主體710和上板720之間限定的多個內部空間(內部空間C1和內部空間C2)中的第一旋轉裝置730和第二旋轉裝置740、用於保持腔室主體710和上板720之間的空氣密封的密封環750、通過腔室主體710的側壁的至少一部分形成以便允許基板S通過其引入和排出的多個閘門(閘門760-1和閘門760-2)，以及用於控制第一旋轉裝置730和第二旋轉裝置740的操作的控制器770。
這裡，由於第一旋轉裝置730和第二旋轉裝置740的部件在結構和功能上與圖3至圖6中所示的旋轉裝置的部件基本相同，因此，省略圖式標記和其冗餘描述，在下文中將主要描述它們之間的差異。
腔室主體710可以被配置為具有“E”形狀，以便在腔室主體710中容納第一旋轉裝置730和第二旋轉裝置740，並且可以在腔室主體710中定義多個內部空間(內部空間C1和內部空間C2)。這裡，多個內部空間(內部空間C1和內部空間C2)中的每個內部壓力可以保持在製程壓力（即，真空或在真空和大氣壓力之間的壓力）。當緩衝腔室700的內部被分成多個空間而不是單個空間時，必須保持在真空的體積減小，從而使得緩衝腔室內部的製程壓力易於維持或控制。
控制器770可以獨立控制第一驅動單元734和第二驅動單元744以便通過不同的旋轉角度和/或在不同的旋轉方向上旋轉安裝在第一旋轉裝置730上的第一基板S1和安裝在第二旋轉裝置740上的第二基板S2至少其中之一。
或者，控制器770可以控制第一驅動單元734和第二驅動單元744以在相互獨立地驅動第一旋轉裝置730和第二旋轉裝置740的同時，通過相同的旋轉角度和/或相同的旋轉方向旋轉安裝在第一旋轉裝置730和第二旋轉裝置740上的基板(第一基板S1和第二基板S2)。
儘管未在圖式中示出，但是可選地，分別包括在第一旋轉裝置730和第二旋轉裝置740中的第一旋轉軸732和第二旋轉軸734可以連接到單個驅動單元（未示出）並且可以同時驅動，並且控制器770可以將安裝在第一旋轉裝置730和第二旋轉裝置740上的基板(第一基板S1和第二基板S2)的旋轉角度和/或旋轉方向設置或控制為彼此相同。
儘管在該實施例中示出了兩個旋轉裝置(第一旋轉裝置730和第二旋轉裝置740)，但是對於本領域之通常知識者來說顯而易見的是，本發明不限於此，並且可以在緩衝腔室700中提供各種數量的旋轉裝置。
此外，儘管在圖7和圖8中示出了設置在單個緩衝腔室700中的多個旋轉裝置(第一旋轉裝置730和第二旋轉裝置740)，但是對於本領域之通常知識者來說顯而易見的是，本發明不限於此，並且分別設置在多個緩衝腔室中的多個旋轉裝置也屬於本發明的範圍。
設置在轉移腔室（未示出）中的基板轉移裝置800可以是雙機器人臂，雙機器人臂包括多個臂(第一臂810和第二臂820)。這裡，第一臂810和第二臂820可以分別在第一旋轉裝置730和第二旋轉裝置740上安裝（或裝載）基板(第一基板S1和第二基板S2)。
如前所述，當在緩衝腔室700中提供N旋轉裝置（N是整數）時，可以減少將基板(第一基板S1和第二基板S2)旋轉到1 / N所需的時間，從而確保高量產。
在下文中，將參考圖9（a）和圖9（b）描述基板處理方法。
圖9（a）和9（b）是解釋根據本發明實施例的基板處理方法的流程圖。
如圖9（a）所示，根據本發明的實施例的基板處理方法可以包括在大氣壓力下將基板S從前端模組110轉移到裝載鎖定腔室120的操作（S100）、在真空中從裝載鎖定腔室120將基板S引入轉移腔室130的操作（S200）、在已被引入轉移腔室130的基板S上沉積薄膜的操作（S300）、將沉積的基板S從轉移腔室130排出到裝載鎖定腔室120的操作（S400），以及在大氣壓力下將沉積的基板S從裝載鎖定腔室120轉移到前端模組110的操作（S500）。
在下文中，將參考圖9（b）詳細描述在已經引入轉移腔室130中的基板S上沉積薄膜的操作（S300）。
當轉移腔室130在操作(S200)之後將基板S轉移到處理腔室140時（S310），處理腔室140可以依序執行安裝基板S的操作（S320），在基板S上沉積第一薄膜的操作（S322）和排出基板S的操作（S324）。
在安裝基板S的操作（S320）中，已經從轉移腔室130引入的至少一基板S可以安裝在多個基座上。
在首先在基板上沉積薄膜的操作（S320）中，沉積製程可以通過將處理氣體噴射到安裝在處理腔室140中的基板S的上表面上來執行。在沉積製程過程中，處理腔室140的內部可以保持處於製程壓力（在真空或真空與大氣壓力之間的壓力下，此後將同樣適用），但可以在維持期間保持在大氣壓力下。
在第一薄膜沉積操作（S322）中，沉積膜的厚度可能變得不均勻，例如，因為製程氣體不是均勻地噴射在整個基板S上。例如，沉積可以在基板S的一個表面上局部地集中。
在排出基板S的操作（S324）中，已經在操作（S322）中沉積的基板S可以被排出到轉移腔室130。隨後，轉移腔室130可以將基板S轉移到緩衝腔室150中（S312）。
可以在執行操作（S312）之前，控制緩衝腔室150中的壓力和溫度的操作（S330）可以先前執行，使得緩衝腔室150中的內部壓力保持在製程壓力(即，在真空或在真空和大氣壓力之間的壓力)並且使得緩衝腔室150中的溫度變得低於處理腔室140a或處理腔室140b中的溫度。
當緩衝腔室150中的內部壓力被控制為製程壓力時，可以省略裝載鎖定腔室120中的釋放壓力和抽氣操作。因此，由於減少了薄膜沉積設備中的總製程時間，因此可以提高半導體設備的操作速率並確保高批量生產率。另外，當緩衝腔室150中的內部溫度被控制為低於處理腔室140中的內部溫度時，可以減少旋轉裝置200的破損或缺陷率。
在操作（S312）之後，緩衝腔室150可以依序執行旋轉基板S的操作（S332）和排出基板S的操作（S334）。
在旋轉基板S的操作（S332）中，沉積的基板S可藉由設置在緩衝腔室150中的旋轉裝置200的手段旋轉預定角度。在操作（S332）中，當緩衝腔室150中設置有多個旋轉裝置200時，安裝在多個旋轉裝置200上的多個基板可以通過不同的旋轉角度和/或沿不同的旋轉方向旋轉。
例如，旋轉基板S的操作（S332）可以包括以第一預定角度旋轉安裝在第一旋轉裝置上的第一基板的操作和以第二預定角度旋轉安裝在第二旋轉裝置上的第二基板旋轉的操作。這裡，第一預定角度和第二預定角度可以彼此不同。然而，本發明不限於此。或者，第一預定角度和第二預定角度可以設定為相同。
在排出基板S的操作（S334）中，在操作（S332）中已經旋轉預定角度的的基板S可以被排出到轉移腔室130。隨後，轉移腔室130可以將基板S轉移到處理腔室140中（S314）。
在操作（S314）之後，處理腔室140可以依序執行在基板上沉積第二薄膜的操作（S326）和排出基板的操作（S328）。
在基板S上沉積第二薄膜的操作（S326）中，沉積操作可以通過將處理氣體噴射到在操作（S322）中已經旋轉預定角度的基板S的上表面上來執行，且可以在基板S表面上的另一個區域沉積剩餘的薄膜。
如前所述，由於在第一薄膜沉積操作（S322）和第二薄膜沉積操作（S326）之間執行將基板S旋轉預定角度的操作（S312），可以在基板S的整個上表面上獲得具有均勻厚度的沉積膜。另外，通過將基板S的旋轉角度控制為使用者所希望的特定角度，可以形成具有各種形狀的薄膜。
隨後，在排出基板S的操作（S328）中，可以將包括具有均勻厚度的沉積膜的基板S排出到轉移腔室130，從而完成在基板S上沉積薄膜的操作（S300）。
儘管僅描述了一些實施例，但是可以實現除了上述實施例之外的各種實施例。上述實施例的技術特徵可以以各種方式彼此組合，並且因此可以實現為新的實施例，只要這些特徵彼此兼容即可。
除了在半導體器件的基板上沉積薄膜的製程之外，基板處理設備和使用基板處理設備的基板處理方法可以應用於製造平板顯示裝置、太陽能電池等的製程。
根據本發明的至少一個實施方案，獲得以下效果。
根據一個實施例，由於具有簡單且堅固結構的旋轉裝置用於使基板以預定角度旋轉，可以改善沉積膜的厚度的均勻性和基板的蝕刻程度的均勻性。
此外，即使在高溫氣氛中，也具有通過使基板以預定角度旋轉而能夠製造基板的效果。
本發明的效果不限於上述那些。應該理解，本發明的效果包括可以從本發明的前述描述推斷出的所有效果。
10-1、10-2‧‧‧EFEM 15‧‧‧凹口 20a-1、20a-2‧‧‧引入裝載鎖定腔室 20b-1、20b-2‧‧‧排出裝載鎖定腔室 30-1、30-2‧‧‧轉移腔室 40a-1、40b-1、40a-2、40b-2‧‧‧處理腔室 50、50-1‧‧‧緩衝腔室 100‧‧‧基板處理設備 110‧‧‧前端模組 112‧‧‧機器人臂 120‧‧‧裝載鎖定腔室 120a‧‧‧引入裝載鎖定腔室 120b‧‧‧排出裝載鎖定腔室 122a‧‧‧第一對第一閘門 122b‧‧‧第二對第一閘門 124a‧‧‧第一對第二閘門 124b‧‧‧第二對第二閘門 130‧‧‧轉移腔室 132‧‧‧基板轉移裝置 134a、134b‧‧‧第三閘門 136‧‧‧第四閘門 140、140a、140b‧‧‧處理腔室 142‧‧‧盤 144‧‧‧基座 150、150a、150b‧‧‧緩衝腔室 152‧‧‧腔室主體 154‧‧‧上板 156‧‧‧密封環 158‧‧‧閘門 200、200a、200b‧‧‧旋轉裝置 210‧‧‧旋轉板 220、220a、220b‧‧‧基板支撐構件 222‧‧‧狹縫 224‧‧‧側支撐件 230‧‧‧旋轉軸 240‧‧‧固定銷 250‧‧‧驅動單元 260‧‧‧控制器 700‧‧‧緩衝腔室 710‧‧‧腔室主體 720‧‧‧上板 730‧‧‧第一旋轉裝置 732‧‧‧第一旋轉軸 734‧‧‧第二旋轉軸 740‧‧‧第二旋轉裝置 734‧‧‧第一驅動單元 744‧‧‧第二驅動單元 750‧‧‧密封環 760-1、760-2‧‧‧閘門 770‧‧‧控制器 800‧‧‧基板轉移裝置 810‧‧‧第一臂 820‧‧‧第二臂 A、B‧‧‧旋轉裝置 S‧‧‧基板 S1‧‧‧第一基板 S2‧‧‧第二基板 C1、C2‧‧‧內部空間
圖式示出了本發明的實施例，並與說明書一起用於解釋本發明的原理，包括圖式以提供對本發明的進一步理解，並且圖式被併入並構成本申請的一部分。圖式中： 圖1是示意性地示出根據本發明的實施例的基板處理設備的構造的視圖。 圖2（a）和圖2（b）示出了根據本發明實施例的基板處理設備的對比示例。 圖3是根據本發明的實施例的緩衝腔室的平面圖。 圖4是根據本發明另一實施例的緩衝腔室的平面圖。 圖5（a）至圖5（c）是圖4中所示的旋轉板的平面圖。 圖6是沿圖3的線1-1'或圖4的線2-2'截取的橫截面圖。 圖7是根據另一實施例的緩衝腔室的平面圖，其中設置有多個旋轉裝置。 圖8是沿圖7中的線3-3'截取的橫截面圖。 圖9（a）和圖9（b）是解釋根據本發明實施例的基板處理方法的流程圖。
100‧‧‧基板處理設備
110‧‧‧前端模組(EFEM)
112‧‧‧機器人臂
120a‧‧‧引入裝載鎖定腔室
120b‧‧‧排出裝載鎖定腔室
122a‧‧‧第一對第一閘門
122b‧‧‧第二對第一閘門
124a‧‧‧第一對第二閘門
124b‧‧‧第二對第二閘門
130‧‧‧轉移腔室
132‧‧‧基板轉移裝置
134a、134b‧‧‧第三閘門
136‧‧‧第四閘門
140a、140b‧‧‧處理腔室
142‧‧‧盤
144‧‧‧基座
150‧‧‧緩衝腔室
200‧‧‧旋轉裝置

Claims (12)

  1. 一種基板處理設備，包含： 一處理腔室，包含一反應空間，其中安裝至少一基板； 一轉移腔室，用於轉移該至少一基板至該處理腔室；以及 一緩衝腔室，包含用於以一預定角度旋轉該至少一基板的一旋轉裝置， 其中該旋轉裝置包含： 一旋轉板； 一旋轉軸，用於以該預定角度旋轉該旋轉板； 一驅動單元，用於驅動該旋轉軸； 一控制器，用於控制該驅動單元；以及 多個基板支撐構件，該些基板支撐構件設置在該旋轉板上且在該些基板支撐構件上安裝該至少一基板。
  2. 如請求項1所述之基板處理設備，其中該旋轉裝置在真空中旋轉該基板。
  3. 如請求項1所述之基板處理設備，其中該轉移腔室包含用於轉移該至少一基板的一基板轉移裝置，以及 其中該些基板支撐構件的設置在該預定角度的一旋轉範圍內不干擾該基板轉移裝置。
  4. 如請求項1所述之基板處理設備，其中該些基板支撐構件的每一個包含多個狹縫，該些狹縫設置在不同的水平高度上以使該些基板安裝在該些狹縫上。
  5. 如請求項4所述之基板處理設備，其中在該些基板安裝在該些狹縫上之後，該些基板支撐構件以該預定角度與該旋轉板連動旋轉。
  6. 如請求項1所述之基板處理設備，其中該旋轉裝置包含設置在該緩衝腔室中的多個旋轉裝置。
  7. 如請求項1所述之基板處理設備，其中該緩衝腔室包含： 一第一緩衝腔室，包含一第一旋轉裝置；以及 一第二緩衝腔室，包含一第二旋轉裝置。
  8. 如請求項7所述之基板處理設備，其中該控制器獨立地控制該第一旋轉裝置和該第二旋轉裝置。
  9. 一種基板處理方法，包含： 首先沉積一第一薄膜在一第一基板和一第二基板上，該第一基板和該第二基板安裝在一處理腔室中； 通過一轉移腔室轉移該第一基板和該第二基板至一緩衝腔室； 藉由驅動設置在該緩衝腔室中的一第一旋轉裝置以一第一預定角度旋轉該第一基板； 藉由驅動設置在該緩衝腔室中的一第二旋轉裝置以一第二預定角度旋轉該第二基板； 通過該轉移腔室轉移該第一基板和該第二基板至該處理腔室；以及 在該處理腔室中的該第一基板和該第二基板上沉積一第二薄膜。
  10. 如請求項9所述之基板處理方法，其中該第一預定角度與該第二預定角度彼此不同。
  11. 如請求項9所述之基板處理方法，其中該第一預定角度與該第二預定角度相同。
  12. 如請求項9所述之基板處理方法，其中以該第一預定角度旋轉該第一基板的步驟是在真空中執行，以及 其中以該第二預定角度旋轉該第二基板的步驟是在真空中執行。
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