TWI520183B - 基板處理裝置及基板處理系統 - Google Patents

Description

基板處理裝置及基板處理系統

本發明涉及一種基板處理裝置，尤其是將離子束照射到基板上來執行基板處理的基板處理裝置及具有該基板處理裝置的基板處理系統。

形成半導體區域的方法大致上分為熱擴散法與離子注入法。

還有，形成半導體區域適用於半導體基板、液晶顯示面板用基板、有機發光二極體面板用基板或太陽能電池用基板等的製造。具體地說，形成半導體區域適用於在半導體基板中形成半導體層、在液晶顯示面板用基板及有機發光二極體面板用基板中形成薄膜電晶體層、以及形成低溫多晶矽(low temperature poly-silicon)等多種製程中。

另一方面，通過熱擴散法對在p型矽基板中形成n型半導體層進行說明的是，對基板進行加熱使磷元素(P)從p型矽基板的表面滲入，將表面n型化來形成pn接合構造。

但是，通過熱擴散法注入不純物時，為了注入不純物進行POCl₃蒸鍍時，會形成不均勻地摻雜，因此製程的均勻度會低下，使用POCl₃時，因為去除蒸鍍後在基板表面形成作為副產物PSG膜、去除側面半導體構造(Edge isolation)等製程的複雜導致處理時間變長，因此存在生產性低下的問題。

與其相比，離子注入法是將離子束直接照射到基板上並注入，因此與熱擴散法相比，其控制變得容易並且可以精密地注入不純物，因此，近期被廣泛使用著。

作為離子注入法的一例，是將磷元素在真空中離子化後，通過電場進行加速，以離子束的形態注入到p型矽基板的表面上，將表面層n型化來形成pn接合構造的方法。

如上所述之為了對基板的表面照射離子的基板處理裝置一般會將基板安置在與外部密閉的規定反應室內，將離子束源中發生的離子束照射到基板上，由此來形成基板的接合層。

另一方面，如上所述之為了對基板表面照射離子的基板處理裝置一般為，離子束源、與離子束源中發生的離子束對安置在密閉的處理空間內的 臺上的基板進行離子照射的構成。

但是，如上所述之以往的基板處理裝置，因為僅通過單一的離子數源執行離子照射處理，會在離子照射圖案上受到限制，因此存在很難大量處理離子照射的問題。

此外，為了執行多種圖案的離子照射處理，需要通過多個基板處理裝置執行，因此會存在其處理複雜、裝置昂貴且裝置佔有的空間變大的問題。

特別是為了製造太陽能電池基板，在基板表面形成選擇性發射極(Selective Emitter)時，需要在設置有遮罩的基板處理裝置中執行一次離子照射處理後，去掉基板處理裝置的遮罩後，或在沒有設置遮罩的其他基板處理裝置中執行二次離子照射處理，因此存在其處理複雜、裝置昂貴且裝置佔有的空間變大的問題。

此外，以往的基板處理裝置是在固定住基板的狀態下，移動離子束來形成離子注入，因此離子注入後更換基板、為了移動離子束的裝置等裝置複雜、消耗大量的製程時間，因此存在生產性低下的問題。

為了解決如上所述的問題，本發明的目的在於提供一種基板處理裝置及具有該基板處理裝置的基板處理系統，其通過移送安置至少一個以上基板的托盤來對基板照射離子束，進而可以大量地執行對基板的離子照射。

本發明的另一目的在於提供一種基板處理裝置及具有該基板處理裝置的基板處理系統，在一個處理室中設置兩個以上對基板照射離子束的離子束照射部，由此可以執行多種離子照射處理。

本發明的另一目的在於提供一種基板處理裝置及具有該基板處理裝置的基板處理系統，通過移送安置至少一個以上基板的托盤來對基板照射離子束，將在離子束照射的離子束照射區域中托盤的移送速度設置成與將托盤導入或排出時的移送速度不同的速度，由此可以通過效率性的托盤移送來加快處理速度。

本發明是為了達成如上所述的目的而創作，本發明揭露一種基板處理裝置，包括：一處理室，設置有移送安置有一個以上的基板的托盤的一移 送路徑；以及一個以上的離子束照射部，對由該移送路徑移送過來的基板照射離子束。

該離子束照射部可包括根據該路徑而依序安置的一第一離子束照射部及一第二離子束照射部；以及該第二離子束照射部設置有一具有一個以上開放部的遮罩，以使一基板表面的部分區域照射到離子。

該第一離子束照射部以及該第二離子束照射部可照射相同的離子束。

該第一離子束照射部以及該第二離子束照射部可照射不同的離子束。

該第一離子束照射部上進一步設置有一形成有一個以上開口部的遮罩，該遮罩不重疊或至少一部分不重疊於設置在該第二離子束照射部的一遮罩開口部，該第一離子束照射部以及該第二離子束照射部可照射不同的離子束。

當在該移送路徑上，以托盤的移送方向為基準，安置基板的托盤長度設為L時，該第一離子束照射部的一離子束照射區域可以與該第二離子束照射部的一離子束照射區域相隔大於L的距離而進行定位。

該處理室中，在該移送路徑的一端形成導入托盤的一第一閘門，在該移送路徑的另一端形成排出托盤的一第二閘門，該第一離子束照射部及該第二離子束照射部中的任意一個的離子束照射區域會與該第一閘門具有大於L的距離以及另外一個的離子束照射區域會與該第二閘門具有大於L的距離。

該處理室中，在該移送路徑的一端形成導入托盤的一第一閘門，在該移送路徑的另一端形成排出托盤的一第二閘門，該第一離子束照射部及該第二離子束照射部中，分別與該第一閘門及該第二閘門最近的各離子束照射區域，分別位於鄰接於該第一閘門及該第二閘門的位置。

該通過離子束照射區域的托盤的移送速度可以不同於該導入到處理室或該從處理室排出的托盤的移送速度。

該導入到處理室或該從處理室排出的托盤的移送速度可以比該通過離子束照射區域的托盤的移送速度更快。

該基板處理裝置可包括驅動該移送部的一個驅動部，該驅動部可以將該通過離子束照射區域的托盤的移送速度與該導入到處理室或該從處理室排出的托盤的移送速度控制成不同的速度。

該基板處理裝置可以包括一第一驅動部，其將托盤移送通過該離子束 照射區域；以及一個以上的第二驅動部，其移送導入到該處理室或從該處理室排出的托盤。

基板上照射到離子束的區間上的托盤的移送速度可以比至少在部分照射不到離子束的區間上的托盤的移送速度更慢。

此外，本發明揭露一種基板處理系統，包括一基板處理系統，其包含：一處理模組，包括依據申請專利範圍第1項至第13項中任一項的基板處理裝置；一裝載鎖定模組，其結合於該處理模組的一側，其內部壓力以大氣壓及真空壓交替轉換來從外部接收安置一個以上基板的托盤，並將托盤傳達到該處理模組中；以及一卸載鎖定模組，其結合於該處理模組的另一側，其內部壓力以大氣壓及真空壓交替轉換來從該處理模組接收托盤並向外部排出。

該基板處理系統可以進一步設置一熱處理模組，其結合於該卸載鎖定模組，對從該卸載鎖定模組傳達過來的托盤上的基板進行熱處理。

該基板處理系統可以進一步設置一第一緩衝模組及一第二緩衝模組，分別在該裝載鎖定模組與該處理模組間以及該處理模組與該卸載鎖定模組間，臨時儲存移送過來的托盤並使內部壓力維持在大氣壓與該處理模組的處理壓力之間的壓力。

根據本發明的基板處理裝置及具有該基板處理裝置的基板處理系統，通過移送安置一個以上基板的托盤，對安置在托盤上的基板照射離子束，由此通過對基板進行離子照射，具有可以大量執行離子注入處理的優點。

特別是，在設置有照射離子束的離子束照射部的處理模組內，移送安置有一個以上基板的托盤，照射離子束來注入離子束，由此基板移送變得便利，且離子束照射部為固定設置，因此具有裝置簡單的優點。

此外，通過對基板照射離子束來注入離子，其與以往的熱擴散法相比，可以由均勻的深度注入離子，不會發生如PSG的副產物而不需要去除副產物的進一步處理，可以對基板的上表面整體或部分注入離子，因此具有製程處理簡單且可以進行多種製程處理的優點。

根據本發明的基板處理裝置及具有其的基板處理系統，在處理室內根據基板的移送路徑依次設置兩個以上的離子束照射部的離子束照射區域，因此具有可以對基板執行迅速、多樣的離子照射處理的優點。

例如，將一對離子束照射部設置在處理室中，使安置基板的托盤依次通過各離子束照射部的離子束照射區域，由此具有可以執行迅速、多樣的離子照射處理的優點。

此外，根據本發明的基板處理裝置及具有其的基板處理系統，在一個處理室內設置兩個以上的離子束照射部，即，設置第一離子束照射部及第二離子束照射部，在第一離子束照射部及第二離子束照射部中，至少在部分選擇性的設置遮罩，由此具有可以通過一個處理室來對基板表面進行更加多種圖案的離子照射的優點。

即，根據本發明的基板處理裝置及具有其的基板處理系統，通過設置有遮罩的離子束照射部執行一次離子照射處理後，通過沒有設置遮罩的離子束照射部執行二次離子照射處理(順序可以被替換)，由此簡單、迅速地執行，使基板表面上具有低濃度的離子照射區域(執行退火後形成半導體層)及高濃度的離子照射區域(執行退火後形成半導體層)的圖案的離子照射處理。

此外，根據本發明的基板處理裝置及具有其的基板處理系統，一對離子束照射部具備了具有不同圖案的開放部的遮罩，由此來依次執行第一圖案的離子照射處理及第二圖案的離子照射處理，由此具有可以通過一個處理室來執行為了形成選擇性發射極結構的半導體層的離子照射、為了形成全球背接觸電極(Interdigitated Back Contact，IBC)型太陽能電池基板的相互不同特性的半導體層的離子照射的優點。

此外，根據本發明的基板處理裝置及具有其的基板處理系統，通過將處理室內的導入托盤及排出托盤時的移送速度相對的最大化來縮減托盤移送時間，以縮短整體製程時間，因此具有可以顯著提高生產性的優點。

此外，根據本發明的基板處理裝置及具有該基板處理裝置的基板處理系統，根據本發明的基板處理裝置及基板處理方法，單獨控制各個位置上的托盤移送速度來最優化製程處理，由此具有在各個位置上最大限度地節省移送時間的損失，以增大基板處理製程效率的優點。

下面參照所附圖式進行詳細說明根據本發明的基板處理裝置及具有該基板處理裝置的基板處理系統。

根據本發明的基板處理系統，如第1圖、第2圖及第5圖所示，包括：處理模組1；裝載鎖定模組2，結合於處理模組1的一側；以及卸載鎖定模組3，結合於處理模組1的另一側。

裝載鎖定模組2、處理模組1以及卸載鎖定模組3是串聯排列的，分別還可以具備為了移送托盤20的移送部31。移送部31移送排列有基板或多個基板的托盤，並使其在處理室100內部經過離子處理製程。

處理模組1包括後述的基板處理裝置，其在近似真空狀態，即真空壓狀態下對基板執行離子照射製程，可以為多樣的構成。

裝載鎖定模組2結合於處理模組1的一側，內部壓力以大氣壓及真空壓交替轉換來從外部接收安置一個以上基板10的托盤20，並將托盤20傳達到處理模組1中，可以為多樣的構成。

卸載鎖定模組3結合於處理模組1的另一側，內部壓力以大氣壓及真空壓交替轉換來從處理模組1接收托盤20並向外部排出，可以為多樣的構成。

為了將結束處理的托盤20排出到外部而轉換壓力以外，卸載鎖定模組3還進一步設置冷卻裝置，其在處理模組1中冷卻從處理模組1傳過來安置在托盤20上的基板10。

另一方面，為了完成不純物注入製程需要進行熱處理，處理模組1中注入離子的基板可以進一步設置熱處理模組(未圖示)，其結合於卸載鎖定模組3，對從卸載鎖定模組3傳達過來的托盤20上的基板10進行熱處理。

所述熱處理模組對從卸載模組3傳達過來的托盤20上之在處理模組1中完成離子注入的基板10進行熱處理，可以為多樣的構成。

通過所述熱處理模組執行的熱處理是根據注入離子後基板10所需求的條件而決定溫度、壓力、熱處理時間等。

另一方面，可以進一步設置緩衝模組(第一緩衝模組及第二緩衝模組)，分別在裝載鎖定模組2與處理模組1間以及處理模組1與卸載鎖定模組3間，臨時儲存移送過來的托盤20並使內部壓力維持在大氣壓與所述處理模組1的處理壓力之間的壓力。

第一緩衝模組將內部壓力維持在大氣壓與處理模組1處理壓力之間，例如，以維持處理模組1的處理壓力的狀態，接收從裝載鎖定模組2傳導過來的托盤20並臨時儲存，其可以為多樣的構成。第二緩衝模組，將內部 壓力維持在大氣壓與處理模組1處理壓力之間，例如，以維持處理模組1的處理壓力的狀態，向卸載鎖定模組3傳達托盤，其可以為多樣的構成。

特別是，第一緩衝模組及第二緩衝模組可以防止在裝載鎖定模組2及卸載鎖定模組3中的壓力轉換及托盤交換變慢時所導致的處理模組不執行處理並待機等延緩整體製程的問題

另一方面，裝載鎖定模組2及卸載鎖定模組3，在設置第一緩衝模組及第二緩衝模組時，裝載鎖定模組2、卸載鎖定模組3、第一緩衝模組及第二緩衝模組(以及熱處理模組)上可以設置移送托盤20的移送部31。

移送部31移送托盤20，其可以包括多個滾筒以支持托盤20的部分底表面並通過旋轉來使托盤20移動。此處，移送部31，即滾筒中至少有一部分是通過驅動部(未圖示)來驅動，即旋轉驅動。

另一方面，未在第1圖中說明的元件符號510、520、530及540分別是指開關各個閘門的閥門。

以下，詳細說明根據本發明的基板處理裝置。

如第1圖至第5圖所示，根據本發明第一實施例的基板處理裝置包括：處理室100，設置有移送安置一個以上基板10的托盤20的移送路徑30；以及一個以上的離子束照射部300，其根據移送路徑30，對移送的基板照射離子束。

此處，作為處理物件的基板10可以為半導體基板、液晶顯示面板用基板、有機二極體面板用基板以及太陽能電池用基板。

特別是，所述基板處理裝置的基板處理物件較佳為太陽能電池用矽基板，此時，通過離子束照射部300照射的離子束可以使用為在基板10的表面注入離子，形成一個以上的半導體區域。

此外，所述基板處理物件為太陽能電池用矽基板時，在基板10表面形成的半導體區域可以為選擇性發射極(Selective Emitter；第4a圖中所示)或形成IBC的p型基板上的n型半導體區域及p⁺型半導體區域(第4b圖中所示)等。

托盤20作為裝載一個以上的基板10並移送的構成，可以為多樣的構成。

作為一例，托盤20只要是可以穩定地支持基板10的材質，可以為任何的構成。

作為一例，托盤20只要是可以穩定地支持基板10的材質，可以為任何的構成，平面形狀可以為方形的形狀，此時基板10可以由方形的n×m排列設置。

處理室100，為了形成可以通過離子束照射部300向基板10注入離子的環境及形成托盤20的移送路徑30的構成，可以為多樣的構成。

處理室100作為一例，其構成可以包括相互可拆卸結合並形成密閉的處理空間S的處理室本體110及上部蓋120。

在處理室本體110上可以形成有為了使托盤20出入的一個以上的第一閘門111、第二閘門112，為了控制處理空間S內的排氣及壓力，可以與排氣系統相接。此處，第一閘門111為了可以導入托盤20，形成在移送路徑30的一端；第二閘門112為了排出托盤20，形成在移送路徑30的另一端。

另一方面，處理室本體110中設置的移送路徑30作為托盤20在處理室100內移送的路徑的概念性構成，只要是可以在處理室100內移送托盤20的構成，可以為任何構成。

如第1圖所示，移送路徑30可以形成在處理室本體110中，根據第一閘門111及第二閘門112移送托盤20的構成，其構成可以包括：多個滾筒31，安置在第一閘門111及第二閘門112之間，支援托盤20的部分底表面並通過旋轉來移送托盤20；以及旋轉驅動部(未圖示)，在滾筒31中至少對一部分進行旋轉驅動。

此處，移送路徑30是指在處理室100內的托盤20的移送路徑，其中不需要所有都為物理構成，滾筒等部分構成為物理構成即可。

此外，移送路徑30中設置離子束照射區域，在托盤20移送到特定位置時，對安置的基板10照射離子束。

離子束源作為將可離子化的氣體進行離子化來形成離子束的構成，可以為多樣的構成。此處，離子束源可以與氣體供給裝置連接，由此持續地提供可離子化的氣體。

離子束照射部300與離子束源連接並設置於移送路徑30的上側，將離子束源中發生的離子束向通過移送路徑30而移送到的基板10表面照射的構成，可以為多樣的構成。

離子束照射部300將離子束源發生的離子束誘導到移送路徑30上的離子束照射區域上的同時控制離子束的強度及濃度，由此在處理室100的移 送路徑30上形成適合向基板10進行離子照射的離子束照射區域。

此處，離子束照射部300並非對移送路徑30整體照射離子束而是對部分區域，即，在離子束照射區域內照射離子束的構成。

另一方面，如第5圖所示，離子束照射部300可以包括：按照移送路徑30依次安置的第一離子束照射部301及第二離子束照射部302。

特別是，在處理室100內固定設置第一離子束照射部301及第二離子束照射部302，使托盤20通過固定在處理室100內的第一離子束照射部301及第二離子束照射部302形成的離子束照射區域，由此可以對安置於托盤20上的基板10執行多種形態的離子注入。

此外，如上所述，在一個處理室100內設置有第一離子束照射部301及第二離子束照射部302時，可以向基板10表面照射不相同的離子、可以對基板10的部分表面進行高濃度的離子照射、圖案化的離子照射等多種形態的離子照射。

另一方面，如第1圖及第3圖所示，離子束照射部300，特別是第二離子束照射部302，可以進一步設置遮罩310，設置在離子束的照射路徑，即，離子束照射部300及托盤20的移送路徑30之間，使離子束的一部分照射到基板表面上。

遮罩310設置在可以照射離子束的照射路徑上，阻斷離子束照射在基板表面上的部分區域，使基板表面上至少只在部分區域中注入離子的構成，可以為多樣的構成。

作為一例，遮罩310可以包括一個以上的開放部311，只開放與基板10表面上會照射離子的部分區域相應的部分。

此外，遮罩310的材質，考慮到離子束的持續性照射，較佳使用穩定且具有耐熱性的如石墨的材質。

此外，遮罩310可以通過設置於處理室100中的支持框架340進行支持並設置。

此外，為了對離子束的持續擊打所引起的加熱進行冷卻，遮罩310可以通過進一步設置於處理室100內的冷卻部(未圖示)進行冷卻。

另一方面，為了可以使基板10表面上進行更多種圖案的離子照射，第一離子束照射部301可以進一步設置遮罩310，其與第二離子束照射部302中設置的遮罩310具有不同開放部311。

如上所述，通過使設置於第一離子束照射部301及第二離子束照射部302的遮罩310具有不同圖案的開放部311，可以具有在基板10表面上進行多種圖案的離子照射的優點。

另一方面，根據設置第一離子束照射部301及第二離子束照射部302及有無遮罩，可以執行多種圖案的離子注入，作為一例，第一離子束照射部301及第二離子束照射部302具有照射同種離子束的構成。此外，第一離子束照射部301及第二離子束照射部302可以照射相互不同濃度或強度的離子束。

具有如上所述構成的基板處理裝置，具有如第4a圖所示之可以通過一個基板處理裝置執行選擇性發射極的形成的優點。

即，根據本發明的基板處理裝置通過具備第一離子束照射部301及第二離子束照射部302，第二離子束照射部302具備遮罩310，以向基板10的部分表面照射離子束，由此具有通過一個基板處理裝置可以執行，為了在基板10的上表面整體形成n型半導體區域，對上表面整體的離子照射；為了在基板10的部分區域形成n^-+型半導體區域，對部分區域的離子照射的優點。

此處，為了在IBC型的太陽能電池構造中形成半導體層，在第一離子束照射部301及第二離子束照射部302中任一個上設置遮罩310形成離子照射時，第一離子束照射部301及第二離子束照射部302會以不同注入到基板上的摻雜濃度，照射離子束。

另一方面，作為另一例，第一離子束照射部301及第二離子束照射部302如第5圖所示，第一離子束照射部301及第二離子束照射部302可以分別設置具有相互不同圖案的開放部311的遮罩310，使基板10表面的部分區域上照射到離子。

具有如上所述構成的基板處理裝置，具有如第4b圖所示之可以通過一個基板處理裝置執行IBC型具有相互不同特性的半導體層的形成的優點。

即，根據本發明的基板處理裝置通過具備第一離子束照射部301及第二離子束照射部302，具有相互不同圖案的開放部311的遮罩310，由此具有通過一個基板處理裝置可以執行，為了在具有p型半導體特性的基板10表面的部分區域上形成n型半導體區域，對基板10表面部分區域的離子照射；為了在基板10表面形成p⁺型半導體區域，對部分區域的離子照射的優 點。

另一方面，第一離子束照射部301及第二離子束照射部302，考慮到離子照射時的相互干涉，需要適當地安置。

因此，在移送路徑30上，以托盤20的移送方向為基準，將托盤20長度設為L時，如第1圖所示，第一離子束照射部301的離子束照射區域與相鄰的第二離子束照射部302的離子束照射區域較佳以相隔大於L的距離進行定位。

如上所述，第一離子束照射部301及第二離子束照射部302以離子束照射區域相隔大於L的距離定位時，可以使第一離子束照射部301及第二離子束照射部302在不會相互影響下執行離子照射處理。

此時，較佳在處理室100的第一閘門111以及第二112閘門關閉的狀態下形成離子照射，第一離子束照射部301及第二離子束照射部302中任一個的離子束照射區域與第一閘門111，剩下一個的離子束照射區域與第二閘門112更佳為具有大於L的距離。

另一方面，如上所述，第一離子束照射部301及第二離子束照射部302的離子束照射區域分別具有與第一閘門111及第二閘門112大於L的距離時，會存在處理室100的大小變大的問題。為了解決此問題，如第5圖所示，第一離子束照射部301及第二離子束照射部302中，分別與第一閘門111及第二閘門112最近的各離子束照射區域可以分別位於鄰接於第一閘門111及第二閘門112的位置。

此時，托盤20進入或排出處理室100的移送路徑30時，以設置有與處理室100實質上形成同一真空壓的裝載鎖定模組2及卸載鎖定模組3為前提。

即，在第一閘門111開放後，托盤20在進入處理室100的移送路徑30的同時會通過移送路徑30進行移動，並通過鄰接設置於第一閘門111的第一離子束照射部301的離子束照射區域來執行離子照射。此處，托盤20向處理室100內部的進入完成，第一閘門111關閉後，裝在鎖定模組2為了從外部接收托盤20，會用大氣壓形成壓力轉換。

另一方面，通過鄰接設置於第一閘門111的第一離子束照射部301的離子束照射區域的托盤20，會通過其移送通過下一個的第二離子束照射部302的離子束照射區域進行離子照射。

此外，托盤20最終到達鄰接於第二閘門112的第二離子束照射部302的離子束照射區域時，第二閘門112開放，與此同時通過該移送，鄰接於第二閘門112的第二離子束照射部302進行離子照射並移送到卸載鎖定模組3中。

最後，托盤20到卸載鎖定模組3的移送完成時，卸載鎖定模組3會通過第二閘門112阻斷處理室110，與此同時為了排出托盤20，會用大氣壓形成壓力轉換。

另一方面，根據本發明的基板處理裝置，其內部具備移送部31，由此使托盤20依次移送於裝載鎖定模組2、處理模組1及卸載鎖定模組3中，使為了離子處理製程的壓力調整，照射離子束的處理持續進行。

具備移送部31的基板處理裝置，為了對通過離子束照射區域之安置在托盤20上的基板注入離子，最大速度會受到限制，因此整體的移送部31的速度受到限定，由此會出現半導體生產製程的速度整體低下的問題。

為此，如第6圖至第9圖所示，根據本發明的基板處理裝置包括移送部31，移送安置有基板的托盤20通過處理室100，處理室100內部形成離子束照射區域40的離子束照射部300與離子束照射區域40；通過離子束照射區域40的照射區間P1中托盤20的移送速度與位於照射區間前後的導入區間P2及排出區間P3中托盤的移送速度對托盤20提供相互不同的概念。

如下定義，照射區間P1是指托盤20曝露在離子束照射區域40而使基板進行離子注入的區間，導入區間P2是指托盤20到達離子束照射區域40前的區間，排出區間P3是指完成離子注入處理的托盤20離開離子束照射區域40後的區間。

所述區間指可以準確地安置托盤20的兩側的限界區域，例如第6圖所示，托盤20向兩側形成規定的長度並從左側向右側前進時，托盤20的右側端部開始從離子束照射區域40的左側導入時，離子束開始向基板10照射，托盤20向右側移送並在托盤20的左側端部開始從離子照射區域40的右側離開時，可視為一個托盤20的離子束的照射完成。

如第6圖所示，處理室100的水平方向的長度大約與三個托盤20的長度對應，但處理室100的長度可以根據選擇，構成比此長度長或短的長度。

此外，導入區間P2可視為從裝載鎖定模組2、處理室100的外部或處理室100內部，至托盤20移送到其右側端部導入到離子束照射區域40的 左側之前為止的區間，排出空間P3可視為完成離子注入處理的托盤20的左側端部離開離子束照射區域40的右側後，至在處理室100內部移動的區間、卸載裝載模組3或到處理室100外部為止的區間。

如圖所示，托盤20通過第一閘門111完畢後隨即開始離子的注入，離子的注入完畢後，托盤20為了通過第二閘門112，隨即處於待機狀態。

只是，處理室100的水平方向長度長於第6圖的例子時，通過第一閘門111的托盤20在照射區間P1的移送開始前，還會再發生移送區域，完成照射區間P1移送的托盤20在隨即導入第二問門112前，還可以再移送一定距離。

因此，根據處理室100的長度，導入區間P1與排出區間P2的距離可為多樣的構成。

如第6圖所示，所述區間存在著部分交叉的區域。只是，遵循如上所述定義時，導入區間P2的結束點可視為托盤20的右側端部所安置的部位，照射區間P1的開始點可視為托盤20的左側端部所安置的部位，因此需要留意托盤20的特定部分實際上是在導入區間P2、照射區間P1及排出區間P3上依次移動的部分。

本發明的概念中，照射區間P1中托盤20的移送速度與導入區間P2及排出區間P3中托盤20的移送速度是以不同的速度構成的，因此具有可以適當選擇適合各個區間之盡可能快的速度，由此來整體性地加快基板處理製程的速度的優點。

導入區間P2及排出區間P3中托盤20的移送速度較佳為快於照射區間中托盤20的移送速度。

此外，導入區間P2與排出區間P3中托盤20的移送速度可以由相同的速度構成，但是進一步實行離子注入處理的前處理步驟或後處理步驟時，導入區間P2與排出區間P3的托盤20的移送速度當然可以是不同的。

根據本發明的基板處理裝置包括驅動部50，其用以驅動移送部31。

第7圖與第8圖是設置這種驅動部的基板處理裝置的實施例的圖式，第7圖中圖示設置一個驅動部50的例子。

移送部31可以為通過驅動部50，移送托盤20通過導入區間P2、照射區間P1及排出區間P3的裝置。

移送部31可以為相互聯動的多個滾筒，也可以為輸送帶形象構成，只 要是可以依次輸送托盤20的裝置，當然可以選擇性地構成。

此外，可以再安置連接部件60，以傳達驅動部50與移送部31之間的驅動動力，連接部件60可以選擇性地使用皮帶輪、鏈條、凸輪等多種動力傳達裝置。

此外，驅動部50可以選擇性地使用引擎或電機等多種動力提供裝置。

本發明中，因為在各個區間的托盤20的移送速度不同，以單獨的移送部31進行聯動或移送部31作為一個裝置構成時，驅動部50可以根據托盤20的位置變化驅動速度。

具體地說，托盤20位於照射區間P1時，相比於托盤20位於導入區間P2或排出區間P3，驅動部50可以相對要慢的速度驅動移送部31。

另一方面，進行說明根據本發明另一實施例的基板處理裝置，如第8圖所示，可以包括只驅動照射區間P1的移送部的第一驅動部51與驅動導入區間P2與排出區間P3之一個以上的第二驅動部52、53。

根據上述的概念，在照射區間P1移送托盤20的第一移送部31可以為，與驅動導入區間P2與排出區間P3的第二移送部獨立的構成。

因此，為了使第一移送部31以更慢的速度移送托盤20，可以獨立控制第一驅動部51。

此外，移送部在導入區間P2與排出區間P3中可以分別獨立構成，為了移送托盤20到導入區間P2中，可以由第二移送部32與第三移送部33構成。

第二移送部32與第三移送部33分別由獨立控制的第二驅動部52、53進行驅動，因此，第二移送部32與第三移送部33可以由相互不同的速度移送托盤20。

裝在鎖定模組2及/或卸載鎖定模組3內部可以具備獨立的移送部(未圖示元件符號)，第二驅動部52、53可以與驅動裝載鎖定模組2或卸載鎖定模組3內的移送部的第三驅動部同步進行驅動。

固然，第三驅動部可以被省略掉，並由第二驅動部52、53一同驅動裝載鎖定模組2或卸載鎖定模組3內的移送部。

此外，根據本發明的基板處理裝置，作為安置有基板10的托盤20向內部移送並進行離子束照射的基板處理裝置可以為在離子束可照射到基板10區間中托盤20的移送速度至少比在部分離子束照射不到的區間中托盤 20移送速度慢的構成。

作為另一種說明，本發明提供一種基板處理裝置，包括：處理室100；離子束照射部300，在處理室100內部形成離子束照射區域40；以及移送部31，移送安置有一個以上基板的托盤20通過離子束照射區域，使離子束照射到基板上，在托盤20鄰接到離子束照射區域40時，為了進行製程處理移送部31將托盤的移送速度減速到設定好的移送速度，在托盤20離開離子束照射區域40時，加速托盤的移送速度。

將托盤20先排出的位置定義為一側時，托盤20的一端副側鄰接到離子束照射區域40的另一側時，可視為托盤鄰接於離子束照射區域40；托盤20的另一端副側從離子束照射區域40的一側離開時，可視為脫離。

托盤20鄰接或脫離離子束照射區域40可以為，托盤20的一端部或另一端部相接、接近於離子束照射區域40，或位於離子束照射區域內部的情況之一。

為了所述製程處理而設定的移送速度是指離子束效率性地照射到基板上進行製程處理的速度，所述速度較佳設定為可進行製程處理的最大速度。只是，所述速度可以設定為多樣的速度。

移送部31為了使托盤向內部移送的整體速度最大化，在離子束照射區域40中除了製程處理以外其他的區間中以最大限度的移送速度來驅動，在製程處理開始的點上開始減速為所述設定的速度，在製程處理結束的點上加速到最大限度的移送速度。

以下，參照第9圖，進行具體說明包括如上所述基板處理裝置的基板處理方法。

根據本發明的基板處理方法，基本包括如下步驟：托盤20以第一速度，從裝載鎖定模組2移送到處理室100內的導入步驟；托盤20以第二速度，在處理室100內部通過離子束照射區域40的照射步驟；以及托盤20以第三速度，從處理室100移送到卸載鎖定模組3內的排出步驟。

如上所述，第二速度是指在托盤20上安置的基板10上執行離子束照射的區間中托盤20的速度，所述第二速度較佳快於第一速度及第三速度。

此外，如上所述，還包括第一緩衝模組，位於裝載鎖定模組2與處理室100之間，臨時儲存托盤20並將內部壓力維持在大氣壓與處理室100的處理壓力之間的壓力；與第二緩衝模組，位於處理室100與卸載鎖定模組3 之間，臨時儲存托盤20並將內部壓力維持在大氣壓與處理室100的處理壓力之間的壓力時，於導入步驟中，托盤20以第一速度，從裝載鎖定模組2通過第一緩衝模組移送到處理室100內；所述排出步驟中托盤20以第三速度，從處理室100通過第二緩衝模組移送到卸載模組3內。

托盤20在第一緩衝模組內部與第二緩衝模組內部，在閘門的開閉過程中會存在停止的情況，但第一速度及第三速度是指托盤20的移送進行時候的速度。

所述導入步驟與排出步驟中托盤20的移送速度可以根據基板的前處理或後處理製程而進行相互不同的設定。

此外，所述基板處理方法中，可以同時又兩個以上的基板依次前進並進行基板處理工程，托盤20位於裝載鎖定模組2內部，其他托盤20完成了照射處理並位於處理室100內部(第9圖(a))時，第一閘門111與第二閘門112會一同開放以同時執行托盤20的導入步驟與其他托盤20的排出步驟(第9圖(b))。此外，托盤20會移動通過照射區間P1以執行照射步驟(第9圖(c))。

托盤20的照射步驟完成後，為了使其他托盤(未圖示)執行向裝載鎖定模組2內部的導入步驟，可以通過待機的處理來執行一連串的基板製程。

因為可以任意程度地加快設定照射步驟(第9圖(c))以外的托盤20的移送速度，通過根據本發明的基板處理方法可以最大限度地節省時間的損失，因此具有增加基板處理製程的整體處理效率的優點。

作為另一說明，本發明提供一種基板處理方法，作為基板10通過離子束照射區域40並進行製程處理的基板處理方法，其步驟包括：托盤20鄰接於離子束照射區域40時，對托盤20的移送速度進行減速的步驟；將托盤20的移送速度維持在所設定的移送速度上，以進行製程處理；以及托盤20從離子束照射區域40脫離時，對托盤20的移送速度進行加速的步驟。

以上僅為根據本發明可實現之較佳實施例的一部分進行的說明，眾所周知，本發明的範圍應當解釋為不限於上述實施例，本發明的範圍應當解釋為包括上述說明的本發明的技術性思想及其要旨相關的技術性思想。

1‧‧‧處理模組

2‧‧‧裝載鎖定模組

3‧‧‧卸載鎖定模組

10‧‧‧基板

20‧‧‧托盤

30‧‧‧移送路徑

40‧‧‧離子束照射區域

50‧‧‧驅動部

51‧‧‧第一驅動部

52、53‧‧‧第二驅動部

60‧‧‧連接部件

31‧‧‧移送部

32‧‧‧第二移送部

33‧‧‧第三移送部

100‧‧‧處理室

110‧‧‧處理室本體

111‧‧‧第一閘門

112‧‧‧第二閘門

120‧‧‧上部蓋

300‧‧‧離子束照射部

301‧‧‧第一離子束照射部

302‧‧‧第二離子束照射部

310‧‧‧遮罩

311‧‧‧開放部

340‧‧‧支持框架

510‧‧‧閥門

520‧‧‧閥門

530‧‧‧閥門

540‧‧‧閥門

P1‧‧‧照射區間

P2‧‧‧導入區間

P3‧‧‧排出區間

S‧‧‧處理空間

第1圖是表示根據本發明第一實施例的基板處理系統的概念圖； 第2圖是表示第1圖基板處理系統的運行狀態的概念圖；第3圖是表示從第1圖基板處理系統的處理室內設置的離子束照射部查看的部分平面圖；第4a圖及第4b圖分別表示通過根據第1圖的基板處理系統的離子照射處理形成半導體層的基板示例的部分剖視圖；第5圖是表示第1圖基板處理系統的處理室的變化範例的概念圖；第6圖是根據本發明第二實施例的基板處理系統的概念圖；第7圖是表示第6圖基板處理系統的處理室的概念圖；第8圖是表示第6圖基板處理系統的處理室的變化範例的概念圖；以及第9圖是表示根據本發明第二實施例之基板處理系統中依次圖示基板處理方法的概念圖。

1‧‧‧處理模組

2‧‧‧裝載鎖定模組

3‧‧‧卸載鎖定模組

10‧‧‧基板

20‧‧‧托盤

30‧‧‧移送路徑

31‧‧‧移送部

100‧‧‧處理室

110‧‧‧處理室本體

111‧‧‧第一閘門

112‧‧‧第二閘門

120‧‧‧上部蓋

300‧‧‧離子束照射部

301‧‧‧第一離子束照射部

302‧‧‧第二離子束照射部

310‧‧‧遮罩

340‧‧‧支持框架

510‧‧‧閥門

520‧‧‧閥門

530‧‧‧閥門

540‧‧‧閥門

S‧‧‧處理空間

Claims (15)

1. 一種基板處理裝置，包括：一處理室，設置有移送一安置有一個以上的基板的托盤的一移送路徑；以及一個以上的離子束照射部，對由該移送路徑移送過來的基板照射離子束，其中該離子束照射部包括根據該路徑而依序安置的一第一離子束照射部及一第二離子束照射部；以及該第二離子束照射部設置有一具有一個以上開放部的遮罩，以使沿著該移送路徑移動的基板表面的部分區域照射到離子。
2. 依據申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，該第一離子束照射部以及該第二離子束照射部照射相同的離子束。
3. 依據申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，該第一離子束照射部以及該第二離子束照射部照射不同的離子束。
4. 依據申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，該第一離子束照射部上進一步設置有一形成有一個以上開口部的遮罩，該遮罩不重疊或至少一部分不重疊於設置在該第二離子束照射部的一遮罩開口部，該第一離子束照射部以及該第二離子束照射部照射不同的離子束。
5. 依據申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，當在該移送路徑上，以該托盤的移送方向為基準，安置基板的托盤長度設為L時，該第一離子束照射部的一離子束照射區域會與該第二離子束照射部的一離子束照射區域相隔大於L的距離而進行定位。
6. 依據申請專利範圍第5項所述的基板處理裝置，該處理室中，在該移送路徑的一端形成導入該托盤的一第一閘門，在該移送路徑的另一端形成排出該托盤的一第二閘門，該第一離子束照射部及該第二離子束照射部中任一個的離子束照射區 該第二閘門具有大於L的距離。
7. 依據申請專利範圍第5項所述的基板處理裝置，該處理室中，在該移送路徑的一端形成導入該托盤的一第一閘門，在該移送路徑的另一端形成排出該托盤的一第二閘門，該第一離子束照射部及該第二離子束照射部中，分別與該第一閘門及該第二閘門最近的各離子束照射區域，分別位於鄰接於該第一閘門及該第二閘門的位置。
8. 依據申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，更包括：一移送部，移送該托盤而使得安放基板的該托盤通過照射離子束的一離子束照射區域；通過該離子束照射區域的該托盤的移送速度不同於導入到該處理室或從該處理室排出的該托盤的移送速度。
9. 依據申請專利範圍第8項所述的基板處理裝置，導入到該處理室或從該處理室排出的該托盤的移送速度比通過該離子束照射區域的該托盤的移送速度更快。
10. 依據申請專利範圍第8項所述的基板處理裝置，該基板處理裝置包括驅動該移送部的一個驅動部，該驅動部將該通過離子束照射區域的該托盤的移送速度與導入到該處理室或從該處理室排出的該托盤的移送速度控制成不同的速度。
11. 依據申請專利範圍第8項所述的基板處理裝置，包括：一第一驅動部，其將該托盤移送通過該離子束照射區域；以及一個以上的第二驅動部，其移送導入到該處理室或從該處理室排出的該托盤。
12. 依據申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，在基板上照射到離子束的區間上的該托盤的移送速度比至少在部分照射不到離子束的區間上 子束的區間上的該托盤的移送速度比至少在部分照射不到離子束的區間上的該托盤的移送速度更慢。
13. 一種基板處理系統，包括：一處理模組，包括依據申請專利範圍第1項至第12項中任一項所述的基板處理裝置；一裝載鎖定模組，其結合於該處理模組的一側，其內部壓力以大氣壓及真空壓交替轉換來從外部接收一安置一個以上基板的托盤，並將該托盤傳達到該處理模組中；以及一卸載鎖定模組，其結合於該處理模組的另一側，其內部壓力以大氣壓及真空壓交替轉換以從該處理模組接收該托盤並向外部排出。
14. 依據申請專利範圍第13項所述的基板處理系統，進一步設置一熱處理模組，其結合於該卸載鎖定模組，對從該卸載鎖定模組傳過來的該托盤上的基板進行熱處理。
15. 依據申請專利範圍第13項所述的基板處理系統，進一步設置一第一緩衝模組及一第二緩衝模組，分別在該裝載鎖定模組與該處理模組間以及該處理模組與該卸載鎖定模組間，臨時儲存移送過來的該托盤並使內部壓力維持在大氣壓與該處理模組的處理壓力之間的壓力。