TWI716632B - 基板處理裝置 - Google Patents

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劉眞赫
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南韓商周星工程股份有限公司
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Abstract

一種基板處理裝置包含第一盤體、第二盤體、第一旋轉連接結構、靜電吸盤、第一磁性齒輪及第二磁性齒輪。第一盤體包含複數個安裝孔，並可作轉動運動。第二盤體分別設置於安裝孔中，並可根據第一盤體的轉動運動作繞轉與旋轉運動。第一旋轉連接結構設置於第二盤體與安裝孔之間，以令第二盤體能夠執行旋轉運動，並與第二盤體電性連接。靜電吸盤設置於第二盤體，且透過由第一旋轉連接結構提供的電力固定基板。第一磁性齒輪固定於第二盤體，並於第二盤體上產生一扭矩。第二磁性齒輪用以與第一磁性齒輪作用，但防止第二磁性齒輪旋轉。

Description

基板處理裝置
本發明係關於一種基板處理裝置，特別是能夠提高處理多個基板的程序的均勻性的一種基板處理裝置。所述的基板處理裝置包含一主要盤體及一輔助盤體，主要盤體可作一轉動運動，而輔助盤體可作一繞轉與旋轉運動。
一般而言，為了製造半導體記憶裝置、液晶顯示裝置、有機發光裝置等，必須在基板上執行多次的半導體製程。舉例來說，為了在基板上形成所需的圖案，需重複施行沉積程序與圖案化程序。
詳細來說，半導體製程包含在基板上形成薄膜的沉積程序、在該薄膜上形成所需的開口區域的微影程序、以及移除該薄膜上的該開口區域的蝕刻程序。在半導體製造流程中，每個程序是在已預備好具有優化製程環境的處理室中執行。
通常，用於處理如晶片的圓形基板的設備通常被設置於一處理室中，並且包含一個第一圓盤及多個第二圓盤。其中，第二圓盤的直徑小於第一圓盤的直徑。
在使用基板處理裝置時，基板處理程序包含將基板裝載到第二盤體上，然後在轉動第一盤體並繞轉與旋轉第二盤體的同時將源料注入到該基板上。藉由重複前述的基板處理程序，便可以在該基板上形成具有所需的形狀的結構。
於此，用於噴射空氣或其他氣體的一個附加部件被用於將第二盤體以其中心轉動(即，實現第二盤體的旋轉運動)。在此情況下，包含在空氣或氣體中的污染物質可能會被吸附在基板上，而導致半導體產品的故障。
韓國專利No.10-2016-0073281公開了一種藉由改變磁鐵相對於圓形金屬板周邊區域的一部分的相對位置，基於Argo原理來轉動或旋轉圓形金屬板的方法。然而，難以精準地控制圓形金屬板的轉速或是精準地將圓形金屬板停止於所需的位置。
因此，需要開發旋轉第一盤體的旋轉方式，並穩定地裝載於第一盤體的第二盤體。此外，有必要開發一種穩定保持裝載在第二盤上的基板的位置的方法，以抵抗施加在其上的離心力。
本發明的一些實施例提供了一種基板處理裝置，包含一第一盤體及一第二盤體。第一盤體能夠作一旋轉運動。第二盤體裝設於第一盤體，並能作一旋轉與繞轉運動。所述的基板處理裝置能夠穩定地支撐承載於第二盤體上的基板，並穩定地轉動或旋轉第二盤體。
根據本發明的一些實施例，一基板處理裝置可包含一第一盤體、一第二盤體、一第一旋轉連接結構、一靜電吸盤、一第一磁性齒輪及一第二磁性齒輪。第一盤體設置於一腔室中，且可作一旋轉運動。第一盤體包含複數個安裝孔，安裝孔與一中心軸線距一特定半徑的範圍內間隔排列。第二盤體設置於安裝孔中，並可根據第一盤體的旋轉運動作一繞轉與旋轉運動。第一旋轉連接結構設置於第二盤體與安裝孔之間，以讓第二盤體可作旋轉運動，並與第二盤體電性連接。靜電吸盤設置於第二盤體，用以透過第一旋轉連接結構提供的電力來固定一基板。第一磁性齒輪固定於第二盤體，用以在第二盤體上產生一扭矩。第二磁性齒輪設置於腔室中，以與第一磁性齒輪相互作用，但可防止第二磁性齒輪轉動。
在一些實施例中，第一磁性齒輪可包含一旋轉磁鐵承載板及複數個第一永久磁鐵。旋轉磁鐵承載板固定連接於第二盤體。旋轉磁鐵承載板為一圓盤。第一永久磁鐵彼此相隔且具有交替的磁化方向(magnetization direction)地設置於旋轉磁鐵承載板的圓周面上。第二磁性齒輪可包含一固定磁鐵承載板及複數個第二永久磁鐵。固定磁鐵承載板位於腔室的一底面及第一盤體之間。固定磁鐵承載板具有一墊圈形或是環形的形狀。第二永久磁鐵彼此相隔且具有交替的磁化方向地設置於固定磁鐵承載板的圓周面上。其中，第一永久磁鐵與第二永久磁鐵可根據第二盤體的旋轉狀態對第二盤體產生吸引力或排斥力，從而轉動第二盤體。
在一些實施例中，靜電吸盤可包含一靜電吸盤本體、一電極座部、一絕緣件及一對靜電電極。電極座部位於靜電吸盤本體的一頂面且具有一凹陷形狀。絕緣件填設於電極座部。靜電電極埋設於絕緣件中。
在一些實施例中，每一靜電電極可具有一半圓形形狀，每一對靜電電極可具有同心圓墊圈(concentric washer)的形狀。
在一些實施例中，基板處理裝置可更包含：一第一盤體中心軸、一伸縮結構、一第二旋轉連接結構及一旋轉驅動單元。第一盤體中心軸從第一盤體的一中心軸線垂直延伸。伸縮結構環繞第一盤體中心軸設置，且以真空方式密封第一盤體中心軸。伸縮結構從腔室的一底面延伸至腔室的外部。第二旋轉連接結構穿過伸縮結構且耦合第一盤體中心軸的一端，已使第一盤體中心軸旋轉，並與第一盤體中心軸電性連接。旋轉驅動單元用以轉動第一盤體中心軸。
在一些實施例中，基板處理裝置可更包含一磁齒輪垂直移動單元，可用以在一垂直方向移動第二磁性齒輪，並可用以使第二磁性齒輪的一配置平面與第一磁性齒輪的一配置平面一致。磁齒輪垂直移動單元包含一磁齒輪垂直驅動單元及一連接桿。磁齒輪垂直驅動單元可線性移動地設置於腔室的外部。連接桿連接磁齒輪垂直驅動單元及第二磁性齒輪。
在一些實施例中，第一旋轉連接結構可包含一上軸承、一下軸承、一滑環本體、複數個滑環及一電刷。上軸承與下軸承在垂直方向上彼此間隔設置。滑環本體設置在上軸承與下軸承之間。滑環設置於滑環本體的外圓周表面上。電刷電性連接滑環。
在一些實施例中，靜電吸盤可包含一靜電吸盤本體、一絕緣件及一靜電電極。絕緣件設置於靜電吸盤本體的一頂面，並具有一墊圈形或環形(doughnut)的形狀。靜電電極設置於絕緣件的一頂面，並具有一圖案化形狀。
以下在實施方式中將配合圖式詳細敘述本發明之實施例。實施方式中所說明實現本發明實施例的方法，主要用以讓任何本領域中具通常知識者了解本發明之實施例之技術內容並據以實施，但非以任何實現方式限制本發明之範疇。為能明確地呈現本發明的重點，圖式中每一層與區域的厚度可能被以較為誇張的方式表現。圖式中的參考標號即代表物件，因此他們的關係將不再贅述。
若文中說明一元件與另一元件「連接」或「耦合」，則可能是兩者直接地連接或是一起連接至其他物件，又或是藉由一中介物來達到連接的關係。而若文中說明一元件與另一元件「直接連接」或「直接耦合」，則代表兩物件之間並不具有中介物。在通篇說明書中相同的標號表示相同的元件。若文中使用以「及」或者是「或」，則包含了任何以及全部的相關物件的組合。其他用以表達物件或是階層間關係的用詞則如同前述的邏輯，例如：「位於…之間」與「直接位於…之間」、「鄰近」與「直接相鄰」以及「位於…之上」與「直接位於…之上」。
在實施方式的內容中會使用「第一」、「第二」等措辭以方便表達不同的物件、組成物、區域、階層以及或是區段，但此措辭並非用以限定本發明。此種措辭方法主要用以區別一物件、組成物、區域、階層或區段與另一物件、組成物、區域、階層或區段。也就是說，在實施方式中，第一物件也可以命名為第二物件，並不會影響實施例中的教示。
此外，「在…下方」、「在…上方」、「較低」、「較高」等關於空間位置的措辭，係用以更明確地了解圖式中各物件或是特徵間的關係。此外，這些空間上相對關係的措辭除了可用以說明圖式上所描繪的方向外，更能包含不同的操作方向。舉例來說，當圖中的裝置反轉後，原本被形容位於其他元件或特徵下方的某元件，會因被轉向而變成位於其他元件或特徵的上方。因此，「在…下方」可同時包含了「在…下方」及「在…上方」。而一旦裝置被轉向，則這些空間上相對關係的措辭即可被對應地理解。
實施方式中所使用的專業術語主要僅用以描述特定實施例，並非用以限定本發明。在實施方式中，單數冠詞「一」亦包含多個的情況，除非文中有明確地限定。此外，實施方式中的「包括」用以說明所述特徵、事物、步驟、操作、物件或是組成物的存在，而並非用以排除其他一個或多個其他特徵、事物、步驟、操作、物件或是組成物的存在。
除非有特別地定義，否則文中所有的術語(包含技術或是科學用詞)皆與本發明相同領域中一般所認知的定義相同。進一步來說，文中所有的術語皆被認定與常用字典中的定義相同，因而需被詮釋為與相關領域中的定義相同。除非有特別的解釋，否則文中的術語不能被以理想化或是過度拘泥型式的方式詮釋。
根據本發明的一些實施例，為了同時處理在單一腔室中裝載在旋轉基板上的多個基板，需要使每個基板旋轉與繞轉，並且抵抗由旋轉和繞轉運動產生的離心力來穩定地控制每個基板的位置。
可使用機械式吸盤來穩定地固定基板，但是卻難以將機械式吸盤裝配到用於執行轉動運動(turning motion)的繞轉板或第一盤體、及/或不僅執行繞轉運動(revolving motion)還執行旋轉運動(rotating motion)的一旋轉板或第二盤體。
相反地，可使用靜電式吸盤來穩定地固定基板，但卻難以在執行轉動運動(turning motion)的繞轉板或第一盤體、及/或不僅執行繞轉運動(revolving motion)還執行旋轉運動(rotating motion)的一旋轉板或第二盤體中設置電氣佈線結構。
根據本發明的一些實施例，可使用磁齒輪來讓第二盤體進行繞轉與旋轉運動，可以在第二盤體上設置靜電吸盤以固定基板，並且可以使用旋轉連接結構來作為一個電互連結構(electrical interconnection structure)。因此，可以在處理基板的過程中穩定地固定基板並旋轉該基板。如此一來，可提升程序的的均勻性(uniformity)。
磁性齒輪可設置成具有多個具磁化方向(magnetization directios)交替設置的永久磁鐵，而非是傳統齒輪的鋸齒。所述磁性齒輪包含一主要磁性齒輪以及多個輔助(auxiliary)磁性齒輪。主要磁性齒輪繞著一中心軸旋轉，每一輔助磁性齒輪根據主要磁性齒輪的一轉動運動(turning motion)作一旋轉運動(rotational motion)。然而，主要磁性齒輪與輔助磁磁性齒輪僅能各自繞其中心軸旋轉，而無法形成一運行系統。
根據本發明的一些實施例，可在迴轉盤(revolution plate)或第一盤體上設置旋轉盤(rotation plate)或第二盤體，且該旋轉盤可根據該迴轉盤的轉動運動作一繞轉(revolving)與旋轉(rotating)運動。因此，為了驅動磁性齒輪來轉動該旋轉盤，可以在腔室中設置固定地且不產生轉動運動的主要磁性齒輪或第二磁性齒輪，並且輔助磁性齒輪或第一磁性齒輪可耦合於旋轉盤以與旋轉盤一起做旋轉運動。
根據本發明的一些實施例，在改變迴轉盤或第一盤體的高度來調整基板的設置平面的情況下，輔助磁性齒輪或第一磁性齒輪的高度是可改變的。因此，為了驅動磁性齒輪，可將主要磁齒輪或第二磁性齒輪的設置平面控制為與輔助磁性齒輪或第一磁性齒輪共面。
為了使用靜電吸盤，可能需要在第一盤體與第二盤體之間建立電互連結構(electric interconnection structure)。為此，迴轉板或第一盤體與旋轉板或第二盤體可透過第一旋轉連接結構彼此互連，且迴轉板或第一盤體可透過第二旋轉連接結構與一外部電源連接。
此外，在需要改變程序條件的情況下，可以改變基板的設置平面。在這種情況下，可以使用伸縮結構(bellows structure)來改變迴轉板或第一盤體的設置平面。
圖1為根據本發明之一些實施例之基板處理裝置的剖面示意圖。
圖2為圖1之基板處理裝置的磁性齒輪的平面示意圖。
圖3A為圖1之靜電吸盤的平面示意圖。
圖3B為圖3A之靜電吸盤的剖面示意圖。
請參閱圖1與圖2，一種根據本發明一些實施例的基板處理裝置100，可包含一第一盤體124、一第二盤體162、一第一旋轉連接結構150、一靜電吸盤170、一第一磁性齒輪140及一第二磁性齒輪130。第一盤體124設置於腔室102中，且可作一旋轉運動。第一盤體124可包含複數個安裝孔124a，這些安裝孔124a間隔地排列於與第一盤體124的一中心軸線距一特定半徑的範圍內。在一些實施例中，複數個第二盤體162分別設置於安裝孔124a中，且可根據第一盤體124的旋轉運動作一繞轉與旋轉運動。第一旋轉連接結構150設置於第二盤體162及安裝孔124a之間，以讓第二盤體162可作旋轉運動，並與第二盤體162電性連接。靜電吸盤170設置第二盤體162上，並可透過通過第一旋轉連接結構150提供的電力來固定基板。第一磁性齒輪140固定於第二盤體162，用以在第二盤體162上產生一扭矩。第二磁性齒輪130設置於腔室102中，以與第一磁性齒輪140相互作用，但可防止第二磁性齒輪130轉動。
腔室102可例如為一圓柱形腔室。腔室102可用來執行一薄膜沉積程序或是一基板表面處理程序。一氣體分佈單元180可設置於腔室102的上部空間。氣體分佈單元180可例如為一具有矩形斷面的環形結構(toroidal structure)。氣體分佈單元180包含複數個氣體注入孔，氣體注入孔貫穿一底面。在執行沉積程序時，氣體注入孔用以注入氣體至一基板10上。
第一盤體124例如為一圓盤。第一盤體124可繞著本身的中心軸旋轉。第一盤體124包含複數個安裝孔124a，且安裝孔124a彼此間以一特定距離間隔地排列於一具有特定半徑的圓周上。在一些實施例中，安裝孔124a的數量為5個。第一盤體124具有一通道可供電線穿設並沿徑向延伸。
第二盤體162設置並插設於安裝孔124a中。第二盤體162可根據第一盤體124的轉動運動作一繞轉運動。第二盤體162可藉由第一磁性齒輪140與第二磁性齒輪130作一繞轉與旋轉運動。第二盤體162的角速度(angular speed)可透過改變磁性齒輪的齒輪比來調整。第二盤體162可例如為一圓盤，且可由金屬、石墨或石英至少其中一者所製成。
第一旋轉連接結構150環繞第二盤體162，並設置於安裝孔124a中。第一旋轉連接結構150包含一上軸承154a、一下軸承154b、滑環本體155、複數個滑環151及一電刷。上軸承154a與下軸承154b在垂直方向上彼此間隔設置。滑環本體155設置於上軸承154a與下軸承154b之間。這些滑環151設置於滑環本體155的外周表面上。電刷電性連接滑環151。上軸承154a的一頂面實質上與第一盤體124的頂面共平面，且下軸承154b的一底面實質上與第二盤體162的底面共平面。每一上軸承154a及下軸承154b可例如為環狀(toroidal shape)。滑環本體155為可旋轉地設置於上軸承154a與下軸承154b之間的一環狀結構，並且電性絕緣或是以絕緣材料所製成。滑環151埋設於滑環本體155，並且顯露於滑環本體155的外圓周表面上，且與電刷電性連接。電刷可設置在第一盤體124上或是第一盤體124內，並可做為與滑環151電性連接的通道。
靜電吸盤170設置於第二盤體162的一頂面。一電源可透過穿設於第二盤體162中的一線路通道的電線提供電力給靜電吸盤170。靜電吸盤170可具有一線路通道，電線可通過靜電吸盤170的線路通道而與靜電吸盤170的電極電性連接。靜電吸盤170包含一靜電吸盤本體171、一電極座部171a、一絕緣件174及一對靜電電極172。電極座部171a位於靜電吸盤本體171的一頂面，且具有一凹陷形狀。絕緣件174填設於電極座部171a中。靜電電極172埋設於絕緣件174。靜電吸盤170可例如為一雙極靜電吸盤(bipolar electrostatic chuck)。靜電吸盤170具有高於第一盤體124的頂面的一底面。電極座部171a為一盤狀，且靜電吸盤本體171的頂面與電極座部171a實質上共平面。絕緣件174環繞靜電電極172。一下絕緣件174a設置於靜電電極172的底面，上絕緣件174b設置於靜電電極172的頂面。下絕緣件174a的厚度大於上絕緣件174b的厚度。下絕緣件174a可例如透過一噴射塗佈法形成於靜電吸盤本體171上，而靜電電極172可例如以印刷法塗層。接著，在靜電電極172圖案化後，可再透過噴塗佈法(spray coating method)形成上絕緣件174b。根據絕緣件174的電阻值，絕緣件174可提供庫倫型靜電力(Coulomb type electrostatic force)或是約翰遜拉別克型靜電力(Jonsen-Rahbek electrostatic force)。靜電電極172可例如包含一第一靜電電極172a及一第二靜電電極172b，且每一對靜電電極172可例如具有一同心圓墊圈(concentric washer shape)的形狀。第二靜電電極172b以同心圓的方式環繞第一靜電電極172a，且第一靜電電極172a與第二靜電電極172b設置於同平面上。
在某些實施例中，靜電電極172可例如以鋁製成或是包含鋁，且下絕緣件174a與上絕緣件174b可例如同時透過陽極處理法(anodizing method)製成。
靜電電極172包含第一靜電電極172a與第二靜電電極172b，且以同心圓的方式設置。一高直流電壓可由第一靜電電極172a與第二靜電電極172b之間產生。如此一來，基板即可透過靜電力被固定於靜電吸盤170上。
第一盤體中心軸122以第一盤體124的中心軸線向外延伸至腔室102的一底面。第一盤體中心軸122可例如為圓柱外形，且具有一線路通道於其中，可提供一電線穿設其中。第一盤體中心軸122固定地耦接於第一盤體124。
伸縮結構116環繞第一盤體中心軸122設置。伸縮結構116以真空方式密封第一盤體中心軸122，且從腔室102的底面延伸到腔室102的外部。伸縮結構116穿過腔室102底面的中心區域，並且可相對第一盤體中心軸122作一垂直移動運動。部分的第一盤體中心軸122穿過伸縮結構116而暴露於外。
第二旋轉連接結構112穿過伸縮結構116，且耦合第一盤體中心軸122的一端，以使第一盤體中心軸122旋轉，並與第一盤體中心軸122電性連接。第二旋轉連接結構112與第一旋轉連接結構150具有實質上相同的功能，第二旋轉連接結構112可使第一盤體中心軸122旋轉。電刷與一外部電源114連接，並透過一穿設於第一盤體中心軸122的線路通道中的電線來提供電力，電力接著透過第一旋轉連接結構150提供給靜電吸盤170。
旋轉驅動單元110固定於第一盤體中心軸122的一端，並用以旋轉第一盤體中心軸122。旋轉驅動單元110可例如為一馬達。當伸縮結構116被拉伸或壓縮時，旋轉驅動單元110、第二旋轉連接結構112、第一盤體中心軸122與第一盤體124可延垂直方向移動。
第一磁性齒輪140設置於第二盤體162的底面，以產生一扭矩於第二盤體162上。第一磁性齒輪140包含一旋轉磁鐵承載板142及複數個第一永久磁鐵144。旋轉磁鐵承載板142例如為一圓盤，且固定地耦接於第二盤體162。第一永久磁鐵144彼此相隔且磁化方向(magnetization directions)交替地設置於旋轉磁鐵承載板142的圓周面上。旋轉磁鐵承載板142可以是圓形板狀或是墊圈的形狀。在一些實施例中，複數個第一永久磁鐵144可固定於旋轉磁鐵承載板142的外圓周表面上，且彼此的間距相同。第一永久磁鐵144的磁化方向可例如為正徑向方向或是負徑向方向，且可根據第一永久磁鐵144的角度交替改變它們的磁化方向。旋轉磁鐵承載板142可例如由一介電材料製成或包含一介電材料，用以降低因渦電流所導致的能量損失。
第二磁性齒輪130可與第一磁性齒輪140嚙合，以於第一磁性齒輪140產生一扭矩。第二磁性齒輪130設置於腔室102的底面與第一盤體124之間，並包含一具有墊圈形狀的固定磁鐵承載板132以及複數個第二永久磁鐵134。第二永久磁鐵134磁化方向交替地排列於固定磁鐵承載板132的圓周表面上。固定磁鐵承載板132可例如為墊圈圓板狀，且固定磁鐵承載板132的設置平面實質上與旋轉磁鐵承載板142相同。固定磁鐵承載板132的一中心軸可與第一盤體124的中心軸共軸。為能降低因渦電流所導致的能量損失，固定磁鐵承載板132可例如由一介電材料製成或包含一介電材料。第二永久磁鐵134的磁化方向可例如為正徑向方向或是負徑向方向。第二永久磁鐵134可彼此間隔地設置於固定磁鐵承載板132的圓周側緣，且彼此的間距相同。第一永久磁鐵144與第二永久磁鐵134可根據第二盤體162的旋轉狀態以對第二盤體162產生吸引力或排斥力，從而讓第二盤體162做繞轉與旋轉動作。
根據處理條件可使用伸縮結構116垂直移動第一盤體124，一磁齒輪垂直移動單元136可用以改變第二磁性齒輪130的垂直位置，以令磁性齒輪對齊。
磁齒輪垂直移動單元136可用以在一垂直方向移動第二磁性齒輪130，並使第一磁性齒輪140的一設置平面與第二磁性齒輪130的一設置平面一致。磁齒輪垂直移動單元136包含一磁齒輪垂直驅動單元136b及一連接桿136a。磁齒輪垂直驅動單元136b可線性移動地設置於腔室102的外部。連接桿136a連接磁齒輪垂直驅動單元136b與第二磁性齒輪130。
每一靜電吸盤170及第二盤體162分別包含至少三個垂直穿孔。靜電吸盤170與第二盤體162的垂直穿孔互相對齊。當第一盤體124以及第二盤體162被停止時，一用以抬升基板的抬升銷194將會插入垂直垂直穿孔中。一抬升銷驅動單元192則可令抬升銷194在垂直方向上作線性運動。
圖4A為根據本發明之其他實施例的靜電吸盤的平面示意圖。
圖4B為圖4A之靜電吸盤的剖面示意圖。
請參閱圖4A與圖4B。靜電吸盤270設置於第二盤體162的一頂面。一電源可透過穿設第二盤體162內的線路通道的線路提供電力給靜電吸盤270。靜電吸盤270可具有一線路通道，一線路可穿過該線路通道而電性連接靜電吸盤270的一電極。靜電吸盤270包含一靜電吸盤本體171、一電極座部171a、一絕緣件274及一對靜電電極272。電極座部171a位於靜電吸盤本體171的一頂面，並具有一凹陷形狀。絕緣件274填設於電極座部171a。靜電電極272埋設於絕緣件274。靜電吸盤270可例如為一雙極靜電吸盤。靜電吸盤270具有一高於第一盤體124的頂面的一底面。電極座部171a為一盤狀，且靜電吸盤本體171與電極座部171a的頂面實質上共平面。絕緣件274環設於靜電電極272a、272b。靜電電極272a、272b各具有一半圓形，且靜電電極272a、272b可例如以半圓形的直線段相對的方式排列。
圖5A為根據本發明在其他實施例的靜電吸盤的平面示意圖。
圖5B圖5A之靜電吸盤的剖面示意圖。
請參閱圖5A與5B。在本實施例中，靜電吸盤370設置於第二盤體162的一頂面。靜電吸盤370具有一線路通道，穿設於線路通道的一電線可用以與靜電吸盤370的靜電電極372電性連接。電源可經由一穿設於第二盤體162中的線路與靜電吸盤370中的線路的電線傳送電力至靜電吸盤370的靜電電極372。靜電吸盤370包含一靜電吸盤本體371、靜電電極372及一絕緣件374。絕緣件374設置於靜電吸盤本體371的頂面，且具有一墊圈形或是環形的形狀。靜電電極372設置於絕緣件374的頂面，並具有一圖案化形狀。靜電電極372設置於兩個具有不同半徑的圓圈之間中(例如，第一半徑與大於第一半徑的一第二半徑)。此外，靜電電極372以一扭曲的形狀(wiggled shape)沿方位角方向(azimuth direction)延伸。靜電電極372可由具導電性的材料(如鎢)所製成，且可作為電流通路。在一些實施例中，靜電電極372的形狀可例如為一扭曲的細線。
根據上述實施例之基板處理裝置，由於基板處理裝置包含一第一磁性齒輪及一第二磁性齒輪。第一磁性齒輪可作一旋轉與繞轉運動。第二磁性齒輪與第一磁性齒輪交互作用，而可避免第二磁性齒輪轉動。藉由第一磁性齒輪與第二磁性齒輪的互相作用，可產生一扭矩讓基板做旋轉運動，並且避免基板因離心力而脫離。
此外，透過調整磁性齒輪的齒輪比而獲得所需角速度。即便在程序中基板的位置或第一盤體的設置平面改變，磁性齒輪的操作特性仍能被穩定地控制。
雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧基板100‧‧‧基板處理裝置102‧‧‧腔室110‧‧‧旋轉驅動單元112‧‧‧第二旋轉連接結構114‧‧‧電源116‧‧‧伸縮結構122‧‧‧第一盤體中心軸124‧‧‧第一盤體124a‧‧‧安裝孔130‧‧‧第二磁性齒輪132‧‧‧固定磁鐵承載板134‧‧‧第二永久磁鐵136‧‧‧磁齒輪垂直移動單元136a‧‧‧連接桿136b‧‧‧磁齒輪垂直驅動單元140‧‧‧第一磁性齒輪142‧‧‧旋轉磁鐵承載板144‧‧‧第一永久磁鐵150‧‧‧第一旋轉連接結構151‧‧‧滑環154a‧‧‧上軸承154b‧‧‧下軸承155‧‧‧滑環本體162‧‧‧第二盤體170‧‧‧靜電吸盤171‧‧‧靜電吸盤本體171a‧‧‧電極座部172‧‧‧靜電電極172a‧‧‧第一靜電電極172b‧‧‧第二靜電電極174‧‧‧絕緣件174a‧‧‧下絕緣件174b‧‧‧上絕緣件180‧‧‧氣體分佈單元192‧‧‧抬升銷驅動單元194‧‧‧抬升銷270‧‧‧靜電吸盤272‧‧‧靜電電極272a‧‧‧靜電電極272b‧‧‧靜電電極274‧‧‧絕緣件370‧‧‧靜電吸盤371‧‧‧靜電吸盤本體372‧‧‧靜電電極374‧‧‧絕緣件
透過下列的圖式簡單說明能夠更清楚了解實施例與附圖的對應關聯性，且本發明的實施例並非受限於附圖中所顯示。
圖1為根據本發明之一些實施例之基板處理裝置的剖面示意圖。
圖2為圖1之基板處理裝置的磁性齒輪的平面示意圖。
圖3A為圖1之靜電吸盤的平面示意圖。
圖3B為圖3A之靜電吸盤的剖面示意圖。
圖4A為根據本發明之其他實施例的靜電吸盤的平面示意圖。
圖4B為圖4A之靜電吸盤的剖面示意圖。
圖5A為根據本發明在其他實施例的靜電吸盤的平面示意圖。
圖5B為圖5A之靜電吸盤的剖面示意圖。
10‧‧‧基板
100‧‧‧基板處理裝置
102‧‧‧腔室
110‧‧‧旋轉驅動單元
112‧‧‧第二旋轉連接結構
114‧‧‧電源
116‧‧‧伸縮結構
122‧‧‧第一盤體中心軸
124‧‧‧第一盤體
124a‧‧‧安裝孔
130‧‧‧第二磁性齒輪
132‧‧‧固定磁鐵承載板
134‧‧‧第二永久磁鐵
136‧‧‧磁齒輪垂直移動單元
136a‧‧‧連接桿
136b‧‧‧磁齒輪垂直驅動單元
140‧‧‧第一磁性齒輪
142‧‧‧旋轉磁鐵承載板
144‧‧‧第一永久磁鐵
150‧‧‧第一旋轉連接結構
151‧‧‧滑環
154a‧‧‧上軸承
154b‧‧‧下軸承
155‧‧‧滑環本體
162‧‧‧第二盤體
170‧‧‧靜電吸盤
172‧‧‧靜電電極
174‧‧‧絕緣件
180‧‧‧氣體分佈單元
192‧‧‧抬升銷驅動單元
194‧‧‧抬升銷

Claims (8)

  1. 一種基板處理裝置，包括： 一第一盤體，設置於一腔室中，且可作一轉動運動，該第一盤體包含複數個安裝孔，該些安裝孔在與一中心軸線距一特定半徑的範圍內間隔排列；一第二盤體，分別設置於該些安裝孔中，可根據該第一盤體的該轉動運動作一繞轉與旋轉運動；一第一旋轉連接結構，設置於該第二盤體及該些安裝孔之間，以讓該第二盤體可作一旋轉運動，以及與該第二盤體電性連接；一靜電吸盤，設置於該第二盤體上方，用以透過對該第一旋轉連接結構提供電力來固定一基板；一第一磁性齒輪，固定於該第二盤體，用以在該第二盤體上產生一扭矩；以及一第二磁性齒輪，設置於該腔室中，以與該第一磁性齒輪相互作用，但可防止該第二磁性齒輪轉動。
  2. 如請求項1所述之基板處理裝置，其中該第一磁性齒輪包括一旋轉磁鐵承載板及複數個第一永久磁鐵，該些旋轉磁鐵承載板固定連接於該第二盤體，各該旋轉磁鐵承載板為一圓盤，該些第一永久磁鐵彼此相隔且具有交替的磁化方向地設置於該些旋轉磁鐵承載板的圓周面上，該第二磁性齒輪包括一固定磁鐵承載板及複數個第二永久磁鐵，該些固定磁鐵承載板位於該腔室的一底面及該第一盤體之間，該固定磁鐵承載板具有一墊圈形或是環形的形狀，該些第二永久磁鐵彼此相隔且具有交替的磁化方向地設置於該些固定磁鐵承載板的圓周面上；其中，該些第一永久磁鐵與該些第二永久磁鐵可根據該第二盤體的旋轉狀態以對該第二盤體產生吸引力或排斥力，從而轉動該第二盤體。
  3. 如請求項1所述之基板處理裝置，其中該靜電吸盤包括： 一靜電吸盤本體；一電極座部，位於該靜電吸盤主體的一頂面且具有一凹陷形狀；一絕緣件，填設於該電極座部；以及一對靜電電極，埋設於該絕緣件。
  4. 如請求項3所述之基板處理裝置，其中該對靜電電極各具有一半圓形的形狀或具有一同心圓墊圈的形狀。
  5. 如請求項1所述之基板處理裝置，更包括： 一第一盤體中心軸，從該第一盤體的該中心軸線垂直延伸；一伸縮結構，環繞該第一盤體中心軸設置，且以真空方式密封該第一盤體中心軸，該伸縮結構從該腔室的一底面延伸到該腔室的外部；一第二旋轉連接結構，穿過該伸縮結構且耦合該第一盤體中心軸的一端，以使該第一盤體中心軸旋轉，並與該第一盤體中心軸電性連接；以及一旋轉驅動單元，用以轉動該第一盤體中心軸。
  6. 如請求項1所述之基板處理裝置，更包括一磁齒輪垂直移動單元，可用以在一垂直方向移動該第二磁性齒輪，並可用以使該第二磁性齒輪的一配置平面與該第一磁性齒輪的一配置平面一致； 其中，該磁齒輪垂直移動單元包括： 一磁齒輪垂直驅動單元，可線性移動地設置於該腔室的外部；以及 一連接桿，連接該磁齒輪垂直驅動單元以及該第二磁性齒輪。
  7. 如請求項1所述之基板處理裝置，其中該第一旋轉連接結構包括： 一上軸承及一下軸承，在一垂直方向上彼此間隔設置；一滑環本體，設置於該上軸承及該下軸承之間；以及複數個滑環，設置於該滑環本體的一外周表面上。
  8. 如請求項1所述之基板處理裝置，其中該靜電吸盤包括： 一靜電吸盤本體；一絕緣件，設置於該靜電吸盤主體的一頂面，該絕緣件具有一墊圈形或是環形的形狀；以及一靜電電極，設置於該絕緣件的一頂面，該靜電電極具有一圖案化形狀。
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