TW202213602A - 基板處理裝置及基板搬運方法 - Google Patents

基板處理裝置及基板搬運方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種處理基板的裝置。處理基板的裝置可以包括：殼體，具有處理空間；傳送機器人，將基板搬入所述處理空間，或者從所述處理空間搬出基板；支撐單元，具有在所述處理空間中支撐基板的卡盤以及在上下方向上移動基板的升降銷；電介質板，配置為其底面與所述卡盤的頂面相對；以及間隔測量單元，測量所述電介質板和由所述升降銷支撐的基板之間或者所述電介質板和所述卡盤之間的間隔。

Description

基板處理裝置及基板搬運方法
本發明關於基板處理裝置及基板搬運方法。
電漿是指由離子、自由基和電子等組成的離子化氣態，由非常高的溫度、強磁場或高頻電磁場（RF Electromagnetic Fields）產生。半導體元件製造製程包括使用電漿來去除基板上的膜狀物的灰化或蝕刻製程。灰化或蝕刻製程是通過電漿中包含的離子和自由基粒子與基板上的膜狀物碰撞或反應來執行的。
使用電漿來處理基板的基板處理裝置，具有：製程室；卡盤，在製程室內支撐基板；升降銷，在上下方向上移動基板；以及搬運機器人，將基板搬運到製程室。當搬運機器人將基板搬入製程室時，升降銷升高，並且從搬運機器人接收基板。之後，升降銷降低，並且將基板安置在卡盤上。另外，當搬運機器人從製程室搬出基板時，升降銷升高，並且將基板與卡盤分離。之後，搬運機器人從升降銷接收基板，並且從製程室搬出基板。
然而，當搬運機器人將基板傳遞到升降銷上時，如果基板已經放置在升降銷上，則搬運機器人的手可能會與放置在升降銷上的基板碰撞。
另外，當搬運機器人從升降銷接收基板時，如果基板的高度沒有適當地升高（例如，基板的高度高於或低於設定高度），或者基板處於不適合搬出的狀態（例如，放置在升降銷上的基板傾斜），則搬運機器人的手可能會與升降銷或放置在升降銷上的基板碰撞。
本發明的一個目的在於，提供一種基板處理裝置及基板搬運方法，能夠有效地搬運基板。
另外，本發明的一個目的在於，提供一種基板處理裝置及基板搬運方法，在將基板搬入殼體內或者從殼體搬出基板時，能夠使傳送機器人的手與基板和/或升降銷碰撞的危險最小化。
另外，本發明的一個目的在於，提供一種基板處理裝置及基板搬運方法，在將基板搬入殼體內或者從殼體搬出基板時，能夠確認到基板在殼體內的位置或殼體內是否存在基板。
另外，本發明的一個目的在於，提供一種基板處理裝置及基板搬運方法，能夠根據基板在殼體內的位置或殼體內是否存在基板來確定是否將基板搬入殼體或者從殼體搬出基板。
本發明要解決的問題不限於上述問題，並且本發明所屬技術領域的普通技術人員根據本說明書和隨附圖式可以清楚地理解未提及的問題。
本發明提供一種處理基板的裝置。處理基板的裝置可以包括：殼體，具有處理空間；傳送機器人，將基板搬入所述處理空間，或者從所述處理空間搬出基板；支撐單元，具有在所述處理空間中支撐基板的卡盤以及在上下方向上移動基板的升降銷；電介質板，配置為其底面與所述卡盤的頂面相對；以及間隔測量單元，測量所述電介質板和由所述升降銷支撐的基板之間或者所述電介質板和所述卡盤之間的間隔。
根據一實施例，所述間隔測量單元可以包括：照射部，用於照射光；以及光接收部，配置在所述光的行進路徑上，並且接收所述光。
根據一實施例，所述殼體可以包括設置成彼此相對的一對觀察口，所述照射部可以安裝在所述一對觀察口中的任意一個上，並且所述光接收部可以安裝在所述一對觀察口中的另一個上。
根據一實施例，可以設置有多個所述間隔測量單元，當從頂部觀察時，由所述間隔測量單元中的任意一個照射部照射的光的行進路徑和由所述間隔測量單元中的另一個照射部照射的光的行進路徑可以設置為垂直。
根據一實施例，當基板放置在所述升降銷上時，所述間隔測量單元可以測量基板的頂面與所述電介質板的底面之間的間隔，並且當基板未放置在所述升降銷上時，可以測量所述卡盤的頂面與所述電介質板的底面之間的間隔。
根據一實施例，所述裝置還可以包括控制器，所述控制器可以控制所述支撐單元和所述間隔測量單元，以使所述升降銷升高，並且在使所述升降銷升高的狀態下測量所述間隔。
根據一實施例，所述控制器可以儲存距離所述電介質板的底面的間隔為第一間隔的上限設定值和/或距離所述電介質板的底面的間隔為小於所述第一間隔的第二間隔的下限設定值，並且將測量的所述間隔與所述上限設定值和/或所述下限設定值進行比較，以確定是否將基板搬入所述處理空間或者從所述處理空間搬出基板。
根據一實施例，所述控制器可以在將基板搬入所述處理空間時將所述間隔與所述上限設定值進行比較，並且當所述間隔大於所述上限設定值時，控制所述傳送機器人將基板搬入所述處理空間。
根據一實施例，所述控制器可以在將基板搬入所述處理空間時將所述間隔與所述上限設定值進行比較，並且當所述間隔小於所述上限設定值時，控制所述裝置產生聯鎖。
根據一實施例，所述控制器可以在從所述處理空間搬出基板時將所述間隔與所述上限設定值以及所述間隔與所述下限設定值進行比較，並且當所述間隔小於所述上限設定值並且大於所述下限設定值時，控制所述傳送機器人從所述處理空間搬出所述基板。
根據一實施例，所述控制器可以在從所述處理空間搬出基板時可以將所述間隔與所述上限設定值以及所述間隔與所述下限設定值進行比較，並且當所述間隔大於所述上限設定值或小於所述下限設定值時，控制所述裝置產生聯鎖。
另外，本發明提供一種使用基板處理裝置來搬運基板的方法。搬運基板的方法可以使所述升降銷升高，在使所述升降銷升高的狀態下測量所述間隔，並且根據測量的所述間隔來確定是否將所述基板搬入所述處理空間或者從所述處理空間搬出所述基板。
根據一實施例，可以將距離所述電介質板的底面的間隔為第一間隔的上限設定值和/或距離所述電介質板的底面的間隔為小於所述第一間隔的第二間隔的下限設定值與測量的所述間隔進行比較，以確定是否將基板搬入所述處理空間或者從所述處理空間搬出所述基板。
根據一實施例，可以在將所述基板搬入所述處理空間時將所述間隔與所述上限設定值進行比較，並且當所述間隔大於所述上限設定值時將所述基板搬入所述處理空間。
根據一實施例，可以在將所述基板搬入所述處理空間時將所述間隔與所述上限設定值進行比較，並且當所述間隔小於所述上限設定值時產生聯鎖。
根據一實施例，可以在從所述處理空間搬出所述基板時將所述間隔與所述上限設定值以及所述間隔與所述下限設定值進行比較，並且當所述間隔小於所述上限設定值並且大於所述下限設定值時從所述處理空間搬出所述基板。
根據一實施例，可以在從所述處理空間搬出所述基板時將所述間隔與所述上限設定值以及所述間隔與所述下限設定值進行比較，並且當所述間隔大於所述上限設定值或小於所述下限設定值時產生聯鎖。
根據本發明的一實施例，能夠高效地搬運基板。
另外，根據本發明的一實施例，在將基板搬入殼體內或者從殼體搬出基板時，能夠使傳送機器人的手與基板和/或升降銷碰撞的危險最小化。
另外，根據本發明的一實施例，在將基板搬入殼體內或者從殼體搬出基板時，能夠確認到基板在殼體內的位置或殼體內是否存在基板。
另外，根據本發明的一實施例，能夠根據基板在殼體內的位置或殼體內是否存在基板來確定是否將基板搬入殼體或者從殼體搬出基板。
本發明的效果不限於上述效果，並且本領域普通技術人員從本說明書和隨附圖式可以清楚地理解未提及的效果。
在下文中，將參照隨附圖式詳細描述本發明的實施例，以使本領域普通技術人員可以容易地實施本發明。然而，本發明可以以各種形式實現，並且不限於在此描述的實施例。另外，在詳細描述本發明的較佳實施例時，當確定相關的已知功能或構成的詳細描述可能不必要地使本發明的主題模糊時，將省略其詳細描述。另外，在所有圖式中，相同的元件符號用於具有相似功能和作用的部分。
應理解，除非特定地相反地指出，否則“包括”某個構成要素意味著可以進一步包括其他構成要素，而不是排除其他構成要素。具體地，諸如“包括”或“具有”等術語旨在表示存在說明書中描述的特徵、數字、步驟、動作、構成要素、部件或其組合，但是並不排除存在或添加一個或多個其他特徵或數字、步驟、動作、構成要素、部件或其組合的可能性。
除非上下文另外明確指出，否則單數表達包括複數表達。另外，圖式中的要素的形狀和尺寸可能被誇大以便更清楚地說明。
在下文中，將參照圖1至圖9詳細描述本發明的實施例。
圖1是概略性地示出本發明一實施例的基板處理設備的圖。參照圖1，基板處理設備1具有設備前端模組（equipment front end module，EFEM）20和處理模組30。設備前端模組20和處理模組30沿一個方向配置。
設備前端模組20具有裝載口（load port）10和傳送框架21。裝載口10在第一方向11上配置於設備前端模組20的前方。裝載口10具有多個支撐部6。各個支撐部6在第二方向12上配置成一列，並且在其上安置有載體4（例如，盒、FOUP等），所述載體4中容納將要被提供到製程中的基板W和完成製程處理的基板W。載體4中容納將要被提供到製程中的基板W和完成製程處理的基板W。傳送框架21配置在裝載口10和處理模組30之間。傳送框架21包括第一傳送機器人25，所述第一傳送機器人25配置在所述傳送框架21的內部，並且在裝載口10和處理模組30之間傳送基板W。第一傳送機器人25沿著在第二方向12上設置的傳送軌道27移動，從而在載體4和處理模組30之間傳送基板W。
處理模組30包括裝載鎖定室40、傳送室50和處理室60。處理模組30可以從設備前端模組20接收基板W並處理基板W。
裝載鎖定室40與傳送框架21相鄰地配置。作為一個示例，裝載鎖定室40可以配置在傳送室50和設備前端模組20之間。裝載鎖定室40提供將要被提供到製程中的基板W被傳送到處理室60之前的等待空間或者提供完成製程處理的基板W被傳送到設備前端模組20之前的等待空間。
傳送室50可以搬運基板W。傳送室50與裝載鎖定室40相鄰地配置。當從頂部觀察時，傳送室50具有多邊形的主體。參照圖1，當從頂部觀察時，傳送室50具有五邊形的主體。在主體的外側，沿著主體的周圍配置有裝載鎖定室40和多個處理室60。在主體的各個側壁上形成有供基板W進出的通路（未示出），並且通路連接傳送室50和裝載鎖定室40或處理室60。在各個通路設置有開閉通路以密封其內部的門（未示出）。在傳送室50的內部空間中配置有在裝載鎖定室40和處理室60之間傳送基板W的第二傳送機器人53。第二傳送機器人53將在裝載鎖定室40中等待的未處理的基板W傳送到處理室60，或者將完成製程處理的基板W傳送到裝載鎖定室40。另外，第二傳送機器人53可以將基板W搬入後述的殼體100的處理空間102，或者從處理空間102搬出基板W。另外，第二傳送機器人53可以在處理室60之間傳送基板W，以將基板W順序地提供到多個處理室60。如圖1所示，當傳送室50具有五邊形的主體時，在與設備前端模組20相鄰的側壁上配置有裝載鎖定室40，並且在其餘的側壁上連續地配置有處理室60。除了上述形狀以外，傳送室50還可以根據所需要的製程模組而設置成各種形狀。
處理室60可以與傳送室50相鄰地配置。處理室60沿著傳送室50的周圍配置。可以設置有多個處理室60。在各個處理室60中，可以對基板W執行製程處理。處理室60從第二傳送機器人53接收基板W並進行製程處理，並且將完成製程處理的基板W提供給第二傳送機器人53。在各個處理室60中執行的製程處理可以彼此不同。
在下文中，將詳細描述在處理室60中執行電漿製程的基板處理裝置1000。另外，以下描述的基板處理裝置1000將以配置為能夠在處理室60中對基板的邊緣區域執行電漿處理製程為例進行說明。然而，本發明不限於此，並且以下描述的基板處理裝置1000可以以相同或相似的方式應用於對基板執行處理的各種腔室中。另外，基板處理裝置1000可以以相同或相似的方式應用於對基板執行電漿處理製程的各種腔室中。
圖2是示出設置在圖1的處理室中的基板處理裝置的一實施例的圖。參照圖2，設置在處理室60中的基板處理裝置1000使用電漿在基板W上執行規定的製程。作為一個示例，基板處理裝置1000可以對基板W上的膜狀物進行蝕刻或灰化。膜狀物可以是多晶矽膜、氧化矽膜和氮化矽膜等各種類型的膜狀物。另外，膜狀物可以是天然氧化膜或化學生成的氧化膜。另外，膜狀物可以是在處理基板W的過程中產生的副產物（By-Product）。另外，膜狀物可以是附著和/或殘留在基板W上的雜質。
基板處理裝置1000可以對基板W執行電漿製程。例如，基板處理裝置1000可以供應製程氣體，並且從供應的製程氣體產生電漿以處理基板W。基板處理裝置1000可以供應製程氣體，並且從供應的製程氣體產生電漿以處理基板W的邊緣區域。在下文中，基板處理裝置1000將以對基板W的邊緣區域執行蝕刻處理的斜面蝕刻裝置為例進行說明。
基板處理裝置1000可以包括殼體100，間隔測量單元210、220，支撐單元300，電介質板單元500，上部電極單元600，溫度調節板700，氣體供應單元800以及控制器900。
殼體100的內部可以具有處理空間102。殼體100的一面上可以形成有開口（未示出）。基板W可以通過形成在殼體100中的開口被搬入殼體100的處理空間102或者被搬出。開口可以由開閉構件諸如門（未示出）來開閉。當殼體100的開口由開閉構件開閉時，殼體100的處理空間102可以與外部隔離。另外，在與外部隔離之後，殼體100的處理空間102的氣氛可以被調整為接近真空的低壓。另外，殼體100可以由包括金屬的材料構成。另外，殼體100的表面可以塗覆有絕緣材料。
另外，殼體100可以是真空室。例如，在殼體100的底面可以形成有排氣孔104。在處理空間212中產生的電漿P或供應到處理空間212的氣體G1、G2可以通過排氣孔104排出到外部。另外，在使用電漿P處理基板W的過程中產生的副產物可以通過排氣孔104排出到外部。另外，排氣孔104可以連接到排氣管線（未示出）。排氣管線可以連接到提供減壓的減壓構件。減壓構件可以通過排氣管線向處理空間102提供減壓。
另外，殼體100可以包括觀察口106。觀察口106可以由透明材料構成，使得操作員可以用肉眼確認到殼體100的處理空間102，或者可以使由後述的照射部210照射的光L透過。觀察口106可以設置在殼體100的側壁上。可以設置有一對觀察口106以彼此相對。另外，觀察口106可以設置在比後述的電介質板520的底面低且比卡盤310的頂面高的高度。
間隔測量單元210、220可以測量電介質板520和基板W之間的間隔。另外，間隔測量單元210、220可以測量電介質板520和卡盤310之間的間隔。例如，間隔測量單元210、220可以測量電介質板520的底面與基板W的頂面之間的間隔。另外，間隔測量單元210、220可以測量電介質板520的底面與卡盤310的頂面之間的間隔。
當基板W放置在後述的升降銷390上時，間隔測量單元210、220可以測量放置在升降銷390上的基板W的頂面與電介質板520的底面之間的間隔。當基板W未放置在後述的升降銷390上時，間隔測量單元210、220可以測量卡盤310的頂面與電介質板520的底面之間的間隔。間隔測量單元210、220可以是間隙傳感器（Gap Sensor）。例如，間隔測量單元210、220可以是使用LED光L來測量間隔的間隙傳感器。
間隔測量單元210、220可以包括照射部210和光接收部220。照射部210可以照射光L。光接收部220可以接收由照射部210照射的光L。光接收部220可以配置在由照射部210照射的光L的行進路徑上。另外，照射部210和光接收部220可以安裝在上述觀察口106上。例如，照射部210可以安裝在一對觀察口106中的任意一個上，並且光接收部220可以安裝在一對觀察口106中的另一個上。即，由照射部210通過一對觀察口106中的任意一個照射到處理空間102的光L可以通過一對觀察口106中的另一個傳遞到光接收部220。
支撐單元300可以在處理空間102中支撐基板W。支撐單元300可以包括卡盤310、電源構件320、絕緣環330、下部電極350、驅動構件370和升降銷390。
卡盤310可以在處理空間102中支撐基板W。卡盤310可以具有支撐基板W的支撐面。當從頂部觀察時，卡盤310可以具有圓形形狀。當從頂部觀察時，卡盤310可以具有小於基板W的直徑。因此，由卡盤310支撐的基板W的中央區域可以安置在卡盤310的支撐面上，並且基板W的邊緣區域可以不與卡盤310的支撐面接觸。
在卡盤310的內部可以設置有加熱單元（未示出）。加熱單元（未示出）可以加熱卡盤310。加熱單元可以是加熱器。另外，卡盤310中可以形成有冷卻流路312。冷卻流路312可以形成於卡盤310的內部。冷卻流路312可以連接到冷卻流體供應管線314和冷卻流體排出管線316。冷卻流體供應管線314可以連接到冷卻流體供應源318。冷卻流體供應源318可以儲存冷卻流體，以及/或者將冷卻流體供應到冷卻流體供應管線314。另外，供應到冷卻流路312的冷卻流體可以通過冷卻流體排出管線316排出到外部。由冷卻流體供應源318儲存和/或供應的冷卻流體可以是冷卻水或冷卻氣體。另外，形成在卡盤310中的冷卻流路312的形狀不限於圖3所示的形狀，並且可以進行各種修改。另外，用於冷卻卡盤310的構成不限於供應冷卻流體的構成，並且可以以能夠冷卻卡盤310的各種構成（例如，冷卻板等）來提供。
電源構件320可以向卡盤310供電。電源構件320可以包括電源322、匹配器324和電源線326。電源322可以是偏壓電源。另外，電源332可以是RF電源。電源322可以經由電源線326連接到卡盤310。另外，匹配器324可以設置在電源線326中，以執行阻抗匹配。
當從頂部觀察時，絕緣環330可以設置成具有環形狀。當從頂部觀察時，絕緣環330可以設置成圍繞卡盤310。例如，絕緣環330可以具有環形狀。另外，絕緣環330可以形成為內側區域的頂面高度和外側區域的頂面高度彼此不同的階梯狀。例如，可以形成為絕緣環330的內側區域的頂面高度高於外側區域的頂面高度的階梯狀。當基板W安置在卡盤310的支撐面上時，絕緣環330的內側區域的頂面和外側區域的頂面中，內側區域的頂面可以與基板W的底面彼此接觸。另外，當基板W安置在卡盤310的支撐面上時，絕緣環330的內側區域的頂面和外側區域的頂面中，外側區域的頂面可以與基板W的底面彼此隔開。絕緣環330可以設置在卡盤310和後述的下部電極350之間。由於卡盤310被施加偏壓電源，因此在卡盤310和後述的下部電極350之間可以設置有絕緣環330。絕緣環330可以由具有絕緣性的材料構成。
下部電極350可以配置在由卡盤310支撐的基板W的邊緣區域的下部。當從頂部觀察時，下部電極350可以設置成具有環形狀。當從頂部觀察時，下部電極350可以設置成圍繞絕緣環330。下部電極350的頂面可以設置在與絕緣環330的外側頂面相同的高度。下部電極350的底面可以設置在與絕緣環330的底面相同的高度。另外，下部電極350的頂面可以設置成低於卡盤310的中央部頂面。另外，下部電極350可以設置成與由卡盤310支撐的基板W的底面彼此隔開。例如，下部電極350可以設置成與由卡盤310支撐的基板W的邊緣區域的底面彼此隔開。
下部電極350可以配置為與後述的上部電極620相對。下部電極350可以配置在後述的上部電極620的下部。下部電極350可以接地。下部電極350可以引起施加到卡盤310的偏壓電源的耦合，以增加電漿的密度。因此，能夠提高基板W的邊緣區域的處理效率。
驅動構件370可以升降卡盤310。驅動構件370可以包括驅動器372和軸374。軸374可以結合於卡盤310。軸374可以連接到驅動器372。驅動器372可以將軸374作為媒介使卡盤310在上下方向上升降。
升降銷390可以在上下方向上移動基板W。升降銷390可以通過單獨的驅動器（未示出）在上下方向上移動。升降銷390可以通過形成在卡盤310中的銷孔（未示出）在上下方向上移動。另外，可以設置有多個升降銷390。例如，可以設置有多個升降銷390，從而在基板W的底面的不同位置處支撐基板W並且升降基板W。
電介質板單元500可以包括電介質板520和第一基底510。另外，電介質板單元500可以結合於後述的溫度調節板700。
電介質板520可以配置為其底面與卡盤310的頂面相對。當從頂部觀察時，電介質板520可以具有圓形形狀。另外，電介質板520的頂面可以形成為其中央區域的高度高於邊緣區域的高度的階梯狀。另外，電介質板520的底面可以設置成平坦的形狀。電介質板520可以配置為在處理空間102中與由支撐單元300支撐的基板W相對。電介質板520可以配置在支撐單元300的上部。電介質板520可以由包括陶瓷的材料構成。電介質板520中可以形成有連接到後述的氣體供應單元800的第一氣體供應部810的氣體流路。另外，氣體流路的吐出端可以配置為將由第一氣體供應部810供應的第一氣體G1供應到由支撐單元300支撐的基板W的中央區域。另外，氣體流路的吐出端可以配置為將第一氣體G1供應到由支撐單元300支撐的基板W的中央區域頂面。
第一基底510可以配置在電介質板520和後述的溫度調節板700之間。第一基底510可以結合於後述的溫度調節板700，並且電介質板520可以結合於第一基底510。因此，電介質板520可以將第一基底510作為媒介與溫度調節板700結合。
第一基底510的直徑可以隨著從上到下的方向逐漸增大。第一基底510的頂面可以具有比電介質板520的底面小的直徑。第一基底510的頂面可以具有平坦的形狀。另外，第一基底510的底面可以具有階梯形狀。例如，第一基底510的邊緣區域的底面可以形成為其高度低於中央區域的底面的階梯狀。另外，第一基底510的底面和電介質板520的頂面可以具有能夠彼此組合的形狀。例如，電介質板520的中央區域可以插入到第一基底510的中央區域中。另外，第一基底510可以由包括金屬的材料構成。例如，第一基底510可以由包括鋁的材料構成。
上部電極單元600可以包括第二基底610和上部電極620。另外，上部電極單元600可以結合於後述的溫度調節板700。
上部電極620可以與上述下部電極350彼此相對。上部電極620可以配置在下部電極350的上部。上部電極620可以配置在由卡盤310支撐的基板W的邊緣區域的上部。上部電極620可以接地。
當從頂部觀察時，上部電極620可以具有圍繞電介質板520的形狀。上部電極620可以設置成與電介質板520隔開。上部電極620可以與電介質板520隔開以形成隔開空間。隔開空間可以形成由後述的第二氣體供應部830供應的第二氣體G2流過的氣體通道的一部分。氣體通道的吐出端可以配置為將第二氣體G2供應到由支撐單元300支撐的基板W的邊緣區域。另外，氣體通道的吐出端可以配置為將第二氣體G2供應到由支撐單元300支撐的基板W的邊緣區域頂面。
第二基底610可以配置在上部電極620和後述的溫度調節板700之間。第二基底610可以結合於後述的溫度調節板700，並且上部電極620可以結合於第二基底610。因此，上部電極620可以將第二基底610作為媒介與溫度調節板700結合。
當從頂部觀察時，第二基底610可以具有環形狀。第二基底610的頂面和底面可以具有平坦的形狀。當從頂部觀察時，第二基底610可以具有圍繞第一基底510的形狀。第二基底610的內徑可以隨著從上到下的方向逐漸增大。第二基底610可以設置成與第一基底510隔開。第二基底610可以與第一基底510隔開以形成隔開空間。隔開空間可以形成由後述的第二氣體供應部830供應的第二氣體G2流過的氣體通道的一部分。另外，第二基底610可以由包括金屬的材料構成。例如，第二基底610可以由包括鋁的材料構成。
溫度調節板700可以與電介質板單元500和上部電極單元600結合。溫度調節板700可以安裝於殼體100。溫度調節板700可以產生能量。例如，溫度調節板700可以產生熱量或冷量。溫度調節板700可以從後述的控制器900接收信號並產生能量。溫度調節板700可以產生熱量或冷量，從而控制電介質板單元500和上部電極單元600的溫度保持相對恒定。例如，溫度調節板700可以產生冷量，從而在處理基板W的過程中最大限度地抑制電介質板單元500和上部電極單元600的溫度過度升高。
氣體供應單元800可以將氣體供應到處理空間102。氣體供應單元800可以將第一氣體G1和第二氣體G2供應到處理空間102。氣體供應單元800可以包括第一氣體供應部810和第二氣體供應部830。
第一氣體供應部810可以將第一氣體G1供應到處理空間102。第一氣體G1可以是氮氣等惰性氣體。第一氣體供應部810可以將第一氣體G1供應到由卡盤310支撐的基板W的中央區域。第一氣體供應部810可以包括第一氣體供應源812、第一氣體供應管線814和第一閥816。第一氣體供應源812可以儲存第一氣體G1，以及/或者將第一氣體G1供應到第一氣體供應管線814。第一氣體供應管線814可以連接到形成在電介質板520中的流路。第一閥816可以安裝在第一氣體供應管線814中。第一閥816可以以開關閥或流量調節閥來提供。由第一氣體供應源812供應的第一氣體G1可以通過形成在電介質板520中的流路供應到基板W的頂面中央區域。
第二氣體供應部830可以將第二氣體G2供應到處理空間102。第二氣體G2可以是被激發為電漿狀態的製程氣體。設置在由卡盤310支撐的基板W的邊緣區域上部的電介質板520、第一基底510、上部電極620和第二基底610彼此隔開而形成氣體通道，第二氣體供應部830可以通過所述氣體通道將第二氣體G2供應到基板W的邊緣區域。第二氣體供應部830可以包括第二氣體供應源832、第二氣體供應管線834和第二閥836。第二氣體供應源832可以儲存第二氣體G2，以及/或者將第二氣體G2供應到第二氣體供應管線834。第二氣體供應管線834可以將第二氣體G2供應到用作氣體通道的隔開空間。第二閥836可以安裝在第二氣體供應管線834中。第二閥836可以以開關閥或流量調節閥來提供。由第二氣體供應源832供應的第二氣體G2可以通過第二流路602供應到基板W的頂面邊緣區域。
控制器900可以控制基板處理裝置1000。控制器900可以控制基板處理裝置1000執行下面執行的電漿處理製程。例如，控制器900可以控制氣體供應單元800、溫度調節板700和支撐單元300。例如，控制器900可以控制支撐單元300和氣體供應單元800，使得當從第一氣體供應部810和/或第二氣體供應部830供應氣體時，電源322向卡盤310施加電力，從而在由卡盤310支撐的基板W的邊緣區域產生電漿P。
圖3是示出圖2的基板處理裝置執行電漿處理製程的一實施例的圖。參照圖3，本發明一實施例的基板處理裝置1000可以處理基板W的邊緣區域。例如，基板處理裝置1000可以在基板W的邊緣區域產生電漿P，以處理基板W的邊緣區域。例如，基板處理裝置1000可以執行對基板W的邊緣區域進行處理的斜面蝕刻製程。在基板處理裝置1000中，當處理基板W的邊緣區域時，第一氣體供應部810可以將第一氣體G1供應到基板W的中央區域，並且第二氣體供應部830可以將第二氣體G2供應到基板W的邊緣區域。由於第二氣體供應部830供應的第二氣體G2是製程氣體，因此可以被激發為電漿P狀態以處理基板W的邊緣區域。例如，基板W的邊緣區域上的薄膜可以通過電漿P來進行蝕刻處理。另外，由於供應到基板W的中央區域的第一氣體G1為惰性氣體，並且第一氣體G1防止第二氣體G2流入基板W的中央區域，因此能夠進一步提高基板W的邊緣區域的處理效率。另外，溫度調節板700可以產生冷量，以便在執行基板W的處理的期間抑制電介質板單元500和上部電極單元600的溫度過度升高。
根據本發明的一實施例，第一基底510配置在電介質板520和溫度調節板700之間。第一基底510可以由與電介質板520不同的材料構成，並且可以由與溫度調節板700相同的材料構成。即，與電介質板520的熱膨脹率相比，第一基底510的熱膨脹率可以更接近於溫度調節板700的熱膨脹率。即，由於第一基底510配置在電介質板520和溫度調節板700之間，從而能夠使溫度調節板700和電介質板520之間由於溫度調節板700產生的冷量等而發生翹曲最小化。這是因為與溫度調節板700直接接觸的第一基底510由與溫度調節板700相似的材料構成。
類似地，根據本發明的一實施例，第二基底610配置在上部電極620和溫度調節板700之間。第二基底610可以由與上部電極620不同的材料構成，並且可以由與溫度調節板700相同的材料構成。即，與上部電極620的熱膨脹率相比，第二基底610的熱膨脹率可以更接近於溫度調節板700的熱膨脹率。即，由於第二基底610配置在上部電極620和溫度調節板700之間，從而能夠使溫度調節板700和上部電極620之間由於溫度調節板700產生的冷量等而發生翹曲最小化。這是因為與溫度調節板700直接接觸的第二基底610由與溫度調節板700相似的材料構成。
在下文中，將描述本發明的基板搬運方法。控制器900可以控制基板處理裝置1000執行以下描述的基板搬運方法。例如，控制器900可以控制間隔測量單元210、220，支撐單元300和第二傳送機器人53，以執行以下描述的基板搬運方法。
圖4是示出本發明一實施例的基板搬運方法的流程圖。例如，圖4示出了將基板W搬入殼體100的處理空間102時的搬運順序。參照圖4，當開始將基板W放入殼體100的處理空間102中時（步驟S11），支撐單元300可以使升降銷390升高。並且，間隔測量單元210、220可以在升降銷390的升高狀態下測量間隔D（步驟S12）。如上所述，當基板W放置在升降銷390上時，間隔測量單元210、220測量放置在升降銷390上的基板W的頂面與電介質板520之間的間隔D。另外，當基板W未放置在升降銷390上時，間隔測量單元210、220測量卡盤310的頂面與電介質板520的底面之間的間隔。間隔測量單元210、220可以將測量的間隔D的數值傳遞到控制器900。
另外，控制器900中可以儲存上限設定值（Upper Limit；UL）和下限設定值（Lower Limit；LL）。上限設定值UL可以是距離電介質板520的底面的間隔為第一間隔的值。下限設定值LL可以是距離電介質板520的底面的間隔為第二間隔的值。第二間隔可以是小於第一間隔的間隔。
控制器900可以將接收的間隔D與上限設定值UL進行比較，或者將間隔D與下限設定值LL進行比較，以判斷基板W是否放置在升降銷390上，或者判斷處理空間102中是否存在基板W，從而確定是否搬入基板W（步驟S13）。
例如，如圖5所示，當基板W未放置在升降銷390上時，由間隔測量單元210、220測量的間隔D可以是電介質板520的底面與卡盤310的頂面之間的間隔。此時，由間隔測量單元210、220測量的間隔D可以大於上限設定值UL。在這種情況下，控制器900可以判斷基板W未放置在升降銷390上，或者判斷處理空間102中不存在基板W，從而第二傳送機器人53可以將基板W放入處理空間102中（步驟S14-1）。
相反，如圖6所示，當基板W放置在升降銷390上時，由間隔測量單元210、220測量的間隔D可以是電介質板520的底面與放置在升降銷390上的基板W的頂面之間的間隔。此時，由間隔測量單元210、220測量的間隔D可以小於上限設定值UL。在這種情況下，控制器900可以判斷基板W放置在升降銷390上，或者判斷處理空間102中存在基板W。在這種情況下，即使處理空間102中存在基板W，也判斷基板W搬入順序已啟動，並且控制器900控制基板處理裝置產生聯鎖（Interlock）以停止基板處理裝置的動作（步驟S14-2）。
之後，當從處理空間102搬出基板W完成或者發生聯鎖時，控制器900可以結束基板搬運順序（步驟S15）。
圖7是示出本發明另一實施例的基板搬運方法的流程圖。例如，圖7示出了從殼體100的處理空間102搬出基板W的搬運順序。參照圖7，當開始從殼體100的處理空間102收回基板W時（步驟S21），支撐單元300可以使升降銷390升高。並且，間隔測量單元210、220可以在升降銷390的升高狀態下測量間隔D（步驟S22）。如上所述，當基板W放置在升降銷390上時，間隔測量單元210、220測量放置在升降銷390上的基板W的頂面與電介質板520之間的間隔D。間隔測量單元210、220可以將測量的間隔D的值傳遞到控制器900。
控制器900可以將接收的間隔D與上限設定值UL進行比較，或者將間隔D與下限設定值LL進行比較，以判斷基板W是否處於適合由第二傳送機器人53搬出的狀態（步驟S23）。
例如，如圖8所示，當基板W處於適合由第二傳送機器人53搬出的狀態時，由間隔測量單元210、220測量的間隔D可以小於上限設定值UL並且大於下限設定值LL。在這種情況下，控制器900可以判斷基板W處於適合搬出的狀態，從而第二傳送機器人53可以從處理空間102收回基板W（步驟S24-1）。
相反，如圖9所示，當基板W處於不適合由第二傳送機器人53搬出的狀態時，由間隔測量單元210、220測量的間隔D1、D2可以大於上限設定值UL或者小於下限設定值LL。例如，由於升降銷390的磨損或者用於升降升降銷390的驅動器的損壞等，放置在升降銷390上的基板W可能處於傾斜的狀態。在這種情況下，由間隔測量單元210、220測量的間隔D1可以小於下限設定值LL。另外，由間隔測量單元210、220測量的間隔D2可以大於上限設定值UL。在這種情況下，即使基板W處於不適合從處理空間102搬出的狀態，也判斷基板W搬出順序已啟動，並且控制器900控制基板處理裝置產生聯鎖以停止基板處理裝置的動作（步驟S24-2）。
之後，當從處理空間102搬出基板W完成或者發生聯鎖時，控制器900可以結束基板搬運順序（步驟S25）。
根據本發明實施例的基板搬運方法，可以使升降銷390升高，並且測量從電介質板520的底面到卡盤310的頂面的間隔D或從電介質板520的底面到放置在升降銷390上的基板W的頂面的間隔D。並且，可以將測量的間隔D與上限設定值UL和/或下限設定值LL進行比較，並且確定是否將基板W搬入處理空間102或者從處理空間102搬出基板W。即，根據本發明實施例的基板搬運方法，由於使升降銷390升高，並且在升高狀態下由間隔測量單元210、220測量間隔，因此可以判斷在搬入基板W時處理空間102中是否存在基板W、以及在搬出基板W時基板W是否升高到了合適的高度。因此，在搬入/搬出基板W的過程中，能夠使基板W或第二搬運機器人53的手與基板處理裝置1000的構成碰撞的問題最小化。因此，能夠高效地搬運基板W。
在上述示例中，以設置有一對觀察口106並且在觀察口106上分別安裝有照射部210和光接收部220為例進行了說明，但是本發明不限於此。例如，可以設置有兩對觀察口106。另外，可以設置有多個間隔測量單元210、220。間隔測量單元210、220中的任意一個可以安裝在一對觀察口106上，並且間隔測量單元210、220中的另一個可以安裝在另一對觀察口106上。另外，當從頂部觀察時，由間隔測量單元210、220中的任意一個照射部210照射的光的行進路徑和由間隔測量單元210、220中的另一個照射部210照射的光的行進路徑可以設置為垂直。
另外，控制器900可以考慮由多個間隔測量單元210、220測量的所有間隔D來確定是否搬入/搬出基板W。當在搬入基板W時由多個間隔測量單元210、220測量的間隔D均大於上限設定值UL時，可以判斷處理空間102中不存在基板W。另外，當在搬入基板W時由多個間隔測量單元210、220測量的間隔D中的任意一個大於上限設定值UL時，即可以判斷處理空間102中存在基板W。
另外，當在搬出基板W時由多個間隔測量單元210、220測量的間隔D均小於上限設定值UL並且大於下限設定值LL時，可以判斷基板W升高到了適合搬出的高度。另外，當在搬出基板W時由多個間隔測量單元210、220測量的間隔D中的任意一個小於上限設定值UL並且大於下限設定值LL時，可以判斷基板W升高到了不適合搬出的高度。
即，根據本發明的另一實施例，由於考慮由多個間隔測量單元210、220測量的所有間隔D來確定是否搬入/搬出基板W，因此，在搬運基板W時，能夠更可靠地減少第二傳送機器人53與升降銷390或者第二傳送機器人53與基板W碰撞的危險。
在上述示例中描述的由基板處理裝置1000產生電漿P的方法可以是電感耦合電漿（Inductive coupled plasma；ICP）方法。另外，上述基板處理裝置1000產生電漿P的方法可以是電容耦合電漿（Capacitor couple plasma；CCP）方法。另外，基板處理裝置1000可以使用ICP方法和CCP方法，或者使用從ICP方法和CCP方法中選擇的方法來產生電漿P。另外，除了上述方法之外，基板處理裝置1000還可以通過已知的產生電漿P的方法來處理基板W的邊緣區域。
上面的詳細描述是對本發明的示例性說明。另外，以上描述示出並描述了本發明的較佳實施方式，並且本發明可以在各種其他組合、修改和環境下使用。即，可以在本說明書中公開的本發明的概念的範圍、等同於所公開的內容的範圍和/或本領域的技術或知識的範圍內進行改變或修改。上述實施例描述了用於實現本發明的技術思想的最佳狀態，並且在本發明的特定應用領域和用途中可能需要各種改變。因此，本發明的詳細描述不旨在將本發明限制於所公開的實施狀態。另外，所附申請專利範圍應解釋為包括其他實施狀態。
1:基板處理設備 4:載體 6:支撐部 10:裝載口 11:第一方向 12:第二方向 20:設備前端模組 21:傳送框架 25:第一傳送機器人 27:傳送軌道 30:處理模組 40:裝載鎖定室 50:傳送室 53:第二傳送機器人 60:處理室 100:殼體 102:處理空間 104:排氣孔 106:觀察口 210:間隔測量單元/照射部 220:間隔測量單元/光接收部 300:支撐單元 310:卡盤 312:冷卻流路 314:冷卻流體供應管線 316:冷卻流體排出管線 318:冷卻流體供應源 320:電源構件 322:電源 324:匹配器 326:電源線 330:絕緣環 350:下部電極 370:驅動構件 372:驅動器 374:軸 390:升降銷 500:電介質板單元 510:第一基底 520:電介質板 600:上部電極單元 610:第二基底 620:上部電極 700:溫度調節板 810:第一氣體供應部 812:第一氣體供應源 814:第一氣體供應管線 816:第一閥 830:第二氣體供應部 832:第二氣體供應源 834:第二氣體供應管線 836:第二閥 900:控制器 1000:基板處理裝置 S11、S12、S13、S14-1、S14-2、S15:步驟 S21、S22、S23、S24-1、S24-2、S25:步驟 D:間隔 G1、G2:氣體 P:電漿 W:基板 LL:下限設定值 UL:上限設定值
圖1是概略性地示出本發明一實施例的基板處理設備的圖。
圖2是示出設置在圖1的處理室中的基板處理裝置的一實施例的圖。
圖3是示出圖2的基板處理裝置執行電漿處理製程的一實施例的圖。
圖4是示出本發明一實施例的基板搬運方法的流程圖。
圖5是示出當由間隔測量單元測量的間隔值大於上限設定值時基板處理裝置的情形的圖。
圖6是示出當由間隔測量單元測量的間隔值小於上限設定值時基板處理裝置的情形的圖。
圖7是示出本發明另一實施例的基板搬運方法的流程圖。
圖8是示出當放置在升降銷上的基板升高到適合從殼體搬出的高度時基板處理裝置的情形的圖。
圖9是示出放置在升降銷上的基板處於不適合從殼體搬出的狀態的基板處理裝置的情形的圖。
100:殼體
102:處理空間
104:排氣孔
106:觀察口
210:間隔測量單元/照射部
220:間隔測量單元/光接收部
300:支撐單元
310:卡盤
312:冷卻流路
314:冷卻流體供應管線
316:冷卻流體排出管線
318:冷卻流體供應源
320:電源構件
322:電源
324:匹配器
326:電源線
330:絕緣環
350:下部電極
370:驅動構件
372:驅動器
374:軸
390:升降銷
500:電介質板單元
510:第一基底
520:電介質板
600:上部電極單元
610:第二基底
620:上部電極
700:溫度調節板
810:第一氣體供應部
812:第一氣體供應源
814:第一氣體供應管線
816:第一閥
830:第二氣體供應部
832:第二氣體供應源
834:第二氣體供應管線
836:第二閥
900:控制器
1000:基板處理裝置
W:基板

Claims (17)

  1. 一種基板處理裝置，包括： 殼體，具有處理空間； 傳送機器人，將基板搬入所述處理空間，或者從所述處理空間搬出基板； 支撐單元，具有在所述處理空間中支撐基板的卡盤以及將基板在上下方向上移動的升降銷； 電介質板，配置為其底面與所述卡盤的頂面相對；以及 間隔測量單元，測量所述電介質板和由所述升降銷支撐的基板之間的間隔，或者測量所述電介質板和所述卡盤之間的間隔。
  2. 如請求項1所述之基板處理裝置，其中，所述間隔測量單元包括： 照射部，用於照射光；以及 光接收部，配置在所述光的行進路徑上，並且接收所述光。
  3. 如請求項2所述之基板處理裝置，其中，所述殼體包括設置成彼此相對的一對觀察口， 所述照射部安裝在所述一對觀察口中的任意一個上， 所述光接收部安裝在所述一對觀察口中的另一個上。
  4. 如請求項2所述之基板處理裝置，其中，設置有多個所述間隔測量單元， 當從頂部觀察時，由多個所述間隔測量單元中的任意一個間隔測量單元的所述照射部照射的光的行進路徑和由多個所述間隔測量單元中的另一個間隔測量單元的所述照射部照射的光的行進路徑垂直。
  5. 如請求項1所述之基板處理裝置，其中，當基板放置在所述升降銷時，所述間隔測量單元測量基板的頂面與所述電介質板的底面之間的間隔， 當基板未放置在所述升降銷時，所述間隔測量單元測量所述卡盤的頂面與所述電介質板的底面之間的間隔。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之基板處理裝置，其中，所述基板處理裝置還包括控制器， 所述控制器控制所述支撐單元和所述間隔測量單元，以使所述升降銷升高，並且在使所述升降銷升高的狀態下測量所述間隔。
  7. 如請求項6所述之基板處理裝置，其中，所述控制器儲存距離所述電介質板的底面的間隔為第一間隔的上限設定值和/或距離所述電介質板的底面的間隔為小於所述第一間隔的第二間隔的下限設定值， 所述控制器將測量的所述間隔與所述上限設定值和/或所述下限設定值進行比較，以確定是否將基板搬入所述處理空間或者從所述處理空間搬出基板。
  8. 如請求項7所述之基板處理裝置，其中，所述控制器在將基板搬入所述處理空間時，將所述間隔與所述上限設定值進行比較， 當所述間隔大於所述上限設定值時，所述控制器控制所述傳送機器人將基板搬入所述處理空間。
  9. 如請求項7所述之基板處理裝置，其中，所述控制器在將基板搬入所述處理空間時，將所述間隔與所述上限設定值進行比較， 當所述間隔小於所述上限設定值時，所述控制器控制所述基板處理裝置產生聯鎖。
  10. 如請求項7所述之基板處理裝置，其中，所述控制器在從所述處理空間搬出基板時，將所述間隔與所述上限設定值進行比較以及將所述間隔與所述下限設定值進行比較， 當所述間隔小於所述上限設定值並且大於所述下限設定值時，所述控制器控制所述傳送機器人從所述處理空間搬出基板。
  11. 如請求項7所述之基板處理裝置，其中，所述控制器在從所述處理空間搬出基板時，將所述間隔與所述上限設定值進行比較以及將所述間隔與所述下限設定值進行比較， 當所述間隔大於所述上限設定值或小於所述下限設定值時，所述控制器控制所述基板處理裝置產生聯鎖。
  12. 一種基板搬運方法，其係使用請求項1所述之基板處理裝置來搬運基板，其中， 使所述升降銷升高，在使所述升降銷升高的狀態下測量所述間隔，並且根據測量的所述間隔來確定是否將基板搬入所述處理空間或者從所述處理空間搬出基板。
  13. 如請求項12所述之基板搬運方法，其中，將距離所述電介質板的底面的間隔為第一間隔的上限設定值和/或距離所述電介質板的底面的間隔為小於所述第一間隔的第二間隔的下限設定值與測量的所述間隔進行比較，以確定是否將基板搬入所述處理空間或者從所述處理空間搬出基板。
  14. 如請求項13所述之基板搬運方法，其中，在將基板搬入所述處理空間時，將所述間隔與所述上限設定值進行比較， 當所述間隔大於所述上限設定值時，將基板搬入所述處理空間。
  15. 如請求項13所述之基板搬運方法，其中，在將基板搬入所述處理空間時，將所述間隔與所述上限設定值進行比較， 當所述間隔小於所述上限設定值時產生聯鎖。
  16. 如請求項13所述之基板搬運方法，其中，在從所述處理空間搬出基板時，將所述間隔與所述上限設定值進行比較以及將所述間隔與所述下限設定值進行比較， 當所述間隔小於所述上限設定值並且大於所述下限設定值時，從所述處理空間搬出基板。
  17. 如請求項13所述之基板搬運方法，其中，在從所述處理空間搬出基板時，將所述間隔與所述上限設定值進行比較以及將所述間隔與所述下限設定值進行比較， 當所述間隔大於所述上限設定值或小於所述下限設定值時產生聯鎖。
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