本發(fā)明涉及襯底處理設(shè)備以及襯底處理方法,且更特定來說涉及能夠在除氣(degassing)處理期間同時(shí)除氣多個(gè)襯底并均勻地加熱每一襯底的襯底處理設(shè)備以及襯底處理方法。
背景技術(shù):
半導(dǎo)體以及顯示設(shè)備是通過如下方法制造,其中反復(fù)地對(duì)襯底執(zhí)行例如薄膜層壓、離子注入以及熱處理的單元過程以借此在襯底上形成具有所要電路操作特性的裝置。
在此類單元過程當(dāng)中,除氣過程是汽化不必要?dú)怏w組分并將其從形成在襯底上的薄膜移除的過程。已在將薄膜層壓在襯底上的過程之后執(zhí)行除氣過程。韓國專利特許公開申請(qǐng)案第10-2003-0059948號(hào)揭露用于除氣過程的半導(dǎo)體制造設(shè)備,所述設(shè)備應(yīng)用于除氣過程。
如上文專利文獻(xiàn)中也揭露,在相關(guān)技術(shù)中,用于除氣過程的半導(dǎo)體設(shè)備具有經(jīng)配置以使得一個(gè)襯底被輸送到所述設(shè)備中、被除氣且接著被輸送的內(nèi)結(jié)構(gòu)。
因此,在相關(guān)技術(shù)中,其花費(fèi)較長時(shí)間以除氣所有多個(gè)襯底,且其難以指派充分時(shí)間以除氣每一襯底。因而,由于除氣一個(gè)襯底的時(shí)間較短,因此在相關(guān)技術(shù)中難以充分移除通過先前過程引入的例如光致抗蝕劑殘留物、空氣或水的雜質(zhì)。
而且,在相關(guān)技術(shù)中,半導(dǎo)體制造設(shè)備具有加熱設(shè)備僅安置在襯底的一側(cè)上的內(nèi)結(jié)構(gòu)。因此,因?yàn)槌龤夥磻?yīng)并不容易進(jìn)行而難以充分除氣襯底,且此導(dǎo)致過程均勻性降級(jí)。
[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
(專利文獻(xiàn)1)kr10-2003-0059948a
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供能夠同時(shí)除氣多個(gè)襯底的襯底處理設(shè)備以及襯底處理方法。
本發(fā)明還提供能夠在除氣處理期間均勻地加熱每一襯底的襯底處理設(shè)備以及襯底處理方法。
本發(fā)明還提供能夠在襯底移動(dòng)出腔室時(shí)穩(wěn)定地維持襯底的加熱的襯底處理設(shè)備以及襯底處理方法。
本發(fā)明還提供可易于維護(hù)以及維修的襯底處理設(shè)備。
根據(jù)示范性實(shí)施例,一種襯底處理設(shè)備包含:腔室,具有用于在其中處理襯底的空間;致動(dòng)模塊,其穿過并延伸到腔室中;以及夾盒模塊,其安裝在腔室內(nèi)部的致動(dòng)模塊上且具有經(jīng)調(diào)適能夠?qū)⒍鄠€(gè)襯底裝載其中的多個(gè)襯底支撐部分,其中夾盒模塊包含提供在多個(gè)襯底之間的板形的加熱部件。
致動(dòng)模塊可包含:軸部分,其經(jīng)安裝以穿過腔室;安裝部分,其形成在軸部分上且經(jīng)配置以可拆卸地支撐夾盒模塊;以及致動(dòng)部分,其經(jīng)配置以支撐軸部分,使得能夠進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)當(dāng)中的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)。
夾盒模塊可包含:第一水平部件,其安裝在腔室中的致動(dòng)模塊的末端部分上;第二水平部件,其朝向第一水平部件的上側(cè)與第一水平部件間隔開;以及多個(gè)垂直部件,其連接第一水平部件以及第二水平部件,其中多個(gè)襯底支撐部分可在垂直方向上彼此間隔開且安裝在垂直部件上。
多個(gè)襯底支撐部分可在垂直方向上以相同高度群集并彼此間隔開,且可在面向襯底的邊緣時(shí)支撐襯底。
多個(gè)加熱部件可由多個(gè)垂直部件中的至少一個(gè)在朝向多個(gè)襯底支撐部分中的每一個(gè)的上側(cè)以及下側(cè)間隔開的多個(gè)位置處支撐。
加熱部件可分別提供在垂直方向上彼此間隔開的多個(gè)位置處以分別面向夾盒模塊內(nèi)部容納的多個(gè)襯底。
夾盒模塊可包含:多個(gè)突出部分,其在垂直方向上彼此間隔開的多個(gè)位置處形成在多個(gè)垂直部件中的至少一個(gè)上;以及安裝在多個(gè)突出部分上的突出銷,其中多個(gè)加熱部件可分別與突出部分間隔開并由突出銷支撐。
多個(gè)突出部分可在垂直方向上以相同高度群集并彼此間隔開,且可在面向加熱部件的邊緣時(shí)支撐襯底。
夾盒模塊可進(jìn)一步包含:分別電連接到多個(gè)加熱部件的多個(gè)連接部件;連接到多個(gè)連接部件的纜線;以及環(huán)繞纜線的外部的外殼。
加熱部件的每一個(gè)可包含:至少具有上表面以及下表面的圓盤形主體;形成在圓盤形主體的上表面以及下表面上的陶瓷涂膜;以及提供在圓盤形主體內(nèi)部的電熱絲。
圓盤形主體可包含金屬材料。
加熱部件的數(shù)目可多于夾盒模塊內(nèi)部可收納的襯底數(shù)目。
夾盒模塊中所收納的多個(gè)襯底以及多個(gè)加熱部件可交替地在垂直方向上定位,多個(gè)加熱部件中的任一個(gè)可定位在多個(gè)襯底當(dāng)中在最上位置處的襯底上方,且多個(gè)襯底中的另一個(gè)可定位在最下位置處的襯底下面。
根據(jù)示范性實(shí)施例,一種襯底處理方法包含:將多個(gè)襯底輸送到腔室中并將襯底裝載在垂直于夾盒模塊的方向上彼此間隔開的多個(gè)位置處;通過使用多個(gè)加熱部件將熱量施加到每一襯底,所述加熱部件經(jīng)提供以分別面向夾盒模塊中所裝載的多個(gè)襯底;以及將多個(gè)襯底輸送出腔室。
將熱量施加到襯底可包含使用加熱部件的整個(gè)上表面以及下表面消散熱量,并在將熱量施加到襯底時(shí)使用所消散熱量除氣襯底。
將熱量施加到襯底可包含在將熱量施加到襯底的上表面以及下表面兩者時(shí)除氣襯底。
將襯底輸送出腔室可包含:連同加熱部件上下移動(dòng)多個(gè)襯底并將多個(gè)襯底依次定位為平行于腔室的閘門;以及將多個(gè)襯底依次傳遞通過閘門并將襯底輸送出腔室。
附圖說明
可從結(jié)合附圖的以下描述更詳細(xì)地理解示范性實(shí)施例,在附圖中:
圖1為說明根據(jù)示范性實(shí)施例的襯底處理設(shè)備的視圖。
圖2為說明根據(jù)示范性實(shí)施例的致動(dòng)模塊與夾盒模塊分離的狀態(tài)的視圖。
圖3為說明根據(jù)示范性實(shí)施例的夾盒模塊的橫截面結(jié)構(gòu)的視圖。
圖4為說明根據(jù)示范性實(shí)施例的夾盒模塊的側(cè)表面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的視圖。
圖5為說明圖4的區(qū)a的放大視圖。
圖6為說明從圖4的線b-b′檢視的加熱部件的結(jié)構(gòu)的視圖。
圖7為說明從圖4的線c-c′檢視的襯底支撐部分的結(jié)構(gòu)的視圖。
附圖標(biāo)號(hào)說明
100:腔室;
200:致動(dòng)模塊;
210:軸部分;
211:軸部件;
212:波紋管;
220:安裝部分;
221:安裝部分主體;
222:轉(zhuǎn)接器;
223:凹陷部分;
224:線性溝槽;
225:緊固部件;
230:致動(dòng)部分;
231:致動(dòng)部分上部主體;
232:驅(qū)動(dòng)臂;
233:致動(dòng)部分下部主體;
300:夾盒總成;
310:第一水平部件;
320:第二水平部件;
330:垂直部件;
340:襯底支撐部分;
350:連接部件;
400:加熱部分;
410:加熱部件;
411:突出末端
420:外殼;
430:連接部件;
440:突出部分;
441:突出銷;
450:纜線;
500:閘門;
600:真空泵;
q:熱量;
w:襯底。
具體實(shí)施方式
在下文中,將參考附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例。然而,本發(fā)明可以不同形式體現(xiàn),且不應(yīng)被解釋為限于本文中所陳述的實(shí)施例。實(shí)際上,提供這些實(shí)施例是為了使得本發(fā)明將是透徹且完整的,且這些實(shí)施例將把本發(fā)明的范圍完整地傳達(dá)給所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員。在諸圖中,為了清楚說明起見可夸大或放大尺寸。類似參考標(biāo)號(hào)在全文中指代類似元件。
本發(fā)明涉及將熱量應(yīng)用到襯底以借此汽化襯底中剩余的雜質(zhì)氣體的襯底處理設(shè)備以及襯底處理方法。在下文中,將關(guān)于應(yīng)用于半導(dǎo)體制造過程中的除氣過程的襯底處理設(shè)備詳細(xì)地描述示范性實(shí)施例。然而,本發(fā)明可應(yīng)用為在半導(dǎo)體制造過程中將熱量應(yīng)用到襯底的各種處理設(shè)備。
圖1為說明根據(jù)示范性實(shí)施例的襯底處理設(shè)備的整個(gè)形狀的視圖,且圖2為說明根據(jù)示范性實(shí)施例的襯底處理設(shè)備中個(gè)別地分離的致動(dòng)模塊與夾盒模塊的拆開狀態(tài)的三維視圖。圖3為說明個(gè)別地分離于根據(jù)示范性實(shí)施例的襯底處理設(shè)備的夾盒模塊的橫截面結(jié)構(gòu)的三維視圖,且圖4為說明個(gè)別地分離在根據(jù)示范性實(shí)施例的襯底處理設(shè)備的夾盒模塊的側(cè)表面結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖5為說明圖4的區(qū)a的示意性放大視圖,所述視圖示意性地說明根據(jù)示范性實(shí)施例的加熱部件以及襯底支撐部分的側(cè)表面結(jié)構(gòu),圖6為說明根據(jù)示范性實(shí)施例的沿著圖4的線b-b′截取的加熱部件的平面結(jié)構(gòu)的視圖,且圖7為說明根據(jù)示范性實(shí)施例的沿著圖4的線c-c′截取的襯底支撐部分的平面結(jié)構(gòu)的視圖。
用于描述示范性實(shí)施例的方向如下界定。在示范性實(shí)施例中,多個(gè)襯底w彼此間隔開的方向被稱作第二方向或上下方向,多個(gè)垂直部件330彼此間隔開的方向被稱作第一方向或左右方向,且交叉第一方向以及第二方向兩者的方向被稱作第三方向或前后方向。舉例來說,第二方向?yàn)槠叫杏诟綀D中所說明的y軸的方向,第一方向?yàn)槠叫杏诟綀D中所說明的x軸的方向,且第三方向?yàn)槠叫杏诟綀D中所說明的z軸的方向。同時(shí),在描述示范性實(shí)施例時(shí),當(dāng)不能特定識(shí)別第一方向以及第三方向時(shí),這些方向被統(tǒng)稱為水平方向,且對(duì)應(yīng)地第二方向被稱作垂直方向。
上文所提及的方向定義僅僅為用于描述示范性實(shí)施例的實(shí)例,且不應(yīng)被理解為限制本發(fā)明的實(shí)施例。在描述示范性實(shí)施例時(shí),也可通過不同于上文的各種方式界定方向中的每一個(gè)。
在下文中,將參考圖1到圖7詳細(xì)地描述根據(jù)示范性實(shí)施例的襯底處理設(shè)備。根據(jù)示范性實(shí)施例的襯底處理設(shè)備包含:其中形成有空間且能夠處理襯底的腔室100;具有穿過且延伸到腔室100的內(nèi)部的一側(cè)的致動(dòng)模塊200;以及夾盒模塊,其可拆卸地安裝在腔室100內(nèi)部的致動(dòng)模塊200的一側(cè)末端部分上且具有至少一個(gè)開放側(cè)表面,且其中形成能夠裝載多個(gè)襯底w的多個(gè)襯底支撐部分340。此時(shí),夾盒模塊包含提供在多個(gè)襯底w之間的板形的加熱部件410,且加熱部件410可在分別面向夾盒模塊內(nèi)部容納的多個(gè)襯底w的多個(gè)位置處以水平方向延伸。襯底處理設(shè)備可包含(例如)襯底除氣設(shè)備。
襯底w可為應(yīng)用在制造半導(dǎo)體或顯示設(shè)備的過程且具有在上面制造各種電子裝置的一個(gè)表面的襯底,例如可為制造各種電子裝置的過程進(jìn)行或完成所述過程的襯底。用于襯底w的材料可為包含硅或玻璃的各種材料,例如襯底w可包含盤形晶片。
腔室100為襯底處理設(shè)備的主體,且可制造為其中可形成用于執(zhí)行處理襯底w的過程的預(yù)定空間的形狀以及大小。腔室100可制造為具有單一主體的結(jié)構(gòu),且可制造為具有可附接/可拆卸的多個(gè)可分離主體的結(jié)構(gòu)。舉例來說,腔室100可具備其中具有空間以及開放上部的腔室主體,以及安裝在腔室主體的開放上部上的腔室蓋子。耦接構(gòu)件(未示出)以及密封構(gòu)件(未示出)可提供在腔室主體與腔室蓋子之間。
真空泵600可在腔室100提供為能夠控制其內(nèi)部為真空氛圍的真空調(diào)整構(gòu)件。另外,腔室100可具備作為能夠在其中供應(yīng)處理氣體以及排出雜質(zhì)的氣體供應(yīng)以及排出構(gòu)件的預(yù)定通用管線(未示出)。
在腔室100中進(jìn)行處理襯底w的過程時(shí),腔室100的內(nèi)部可控制為真空氛圍或預(yù)定氣體氛圍。當(dāng)腔室100的內(nèi)部控制為氣體氛圍時(shí),可以預(yù)定流速將氮?dú)饣驓鍤馔ㄟ^連接到腔室100的通用管線供應(yīng)到腔室100中。
預(yù)定的閘門500可提供在腔室100的一側(cè)上,且另一側(cè)面向所述一側(cè)。襯底w可通過閘門500輸送到腔室100中且可被輸送出腔室100。對(duì)此,機(jī)械臂(未示出)可在腔室100中提供為襯底輸送構(gòu)件。
同時(shí),在示范性實(shí)施例中,腔室100未必限于特定配置但其配置可不同。
致動(dòng)模塊200為經(jīng)提供以支撐夾盒模塊的組成部分,且致動(dòng)模塊200的一側(cè)可穿過腔室100的下部部分并延伸到腔室100中。在處理襯底的過程期間,致動(dòng)模塊200用于按需要將夾盒模塊向上以及向下移動(dòng)或旋轉(zhuǎn),同時(shí)支撐夾盒模塊。
致動(dòng)模塊200可在第二方向上延伸且包含:經(jīng)安裝以穿過腔室100的下部部分的軸部分210;形成在軸部分210的上部部分中,以便可拆卸地支撐夾盒模塊的安裝部分220;以及支撐軸部分210,以便實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)以及軸向旋轉(zhuǎn)當(dāng)中的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)的致動(dòng)部分230。
軸部分210可包含在第二方向上延伸的中空的軸部件211以及環(huán)繞軸部件211的上部圓周的波紋管212。軸部件211可經(jīng)安裝以可滑動(dòng)方式在第二方向上穿過腔室100的下部部分,且可具有定位在腔室100內(nèi)部的上部部分。波紋管212可經(jīng)形成以環(huán)繞在腔室100內(nèi)部的軸部件211的外圓周。波紋管212的下端可安裝在腔室100的內(nèi)下表面上以借此被密封,且波紋管212的上端可安裝在軸部件211的上端外圓周表面上以借此被密封。波紋管212用于在軸部件211的上下運(yùn)動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)期間密封軸部件211與腔室100之間的間隙。軸部件211的上端可具有具突出外圓周表面的凸緣形狀,且安裝部分220可安裝在軸部件211的上表面上。
安裝部分220可包含:形成為板形且安裝在軸部件211的上端邊緣上的安裝部分主體221;形成為圓柱形旋轉(zhuǎn)主體的形狀且插入并安裝到軸部件211的上端中心部分中以密封所述部分的轉(zhuǎn)接器;形成在轉(zhuǎn)接器222的上表面中心部分中的凹陷部分223;延伸以便交叉轉(zhuǎn)接器222的上表面的一側(cè)的線性溝槽224;以及經(jīng)形成以從安裝部分主體221的上表面邊緣突出的多個(gè)緊固部件225。
夾盒模塊的第一水平部件310可接觸安裝部分主體221的上表面以由所述上表面支撐,且夾盒模塊的連接部件350可插入到形成在轉(zhuǎn)接器222的上表面中心部分中的凹陷部分223中并被密封。在延伸以便交叉轉(zhuǎn)接器222的上表面的一側(cè)的線性溝槽224中,可放置加熱部分400的纜線450,且多個(gè)緊固部件225可穿過夾盒模塊的第一水平部件310的下表面以通過(例如)栓接方法緊固。舉例來說,緊固部件225可為其外圓周表面上具有螺紋的栓形部件。
通過上文所提及的結(jié)構(gòu)以及方法,夾盒模塊可由形成在軸部分210的上部部分中的安裝部分220可拆卸地支撐。當(dāng)然,安裝部分220的結(jié)構(gòu)以及方法不限于上文,且可由滿足夾盒模塊可被可拆卸地支撐的特征的各種結(jié)構(gòu)以及方法不同地修改。
致動(dòng)部分230為經(jīng)提供以上下移動(dòng)并旋轉(zhuǎn)軸部分210的組成部分,可提供在腔室100下面,且可連接到軸部分210以借此支撐軸部分210,使得軸部分210可上下移動(dòng)并旋轉(zhuǎn)。
致動(dòng)部分230可包含致動(dòng)部分上部主體231、驅(qū)動(dòng)臂232以及致動(dòng)部分下部主體233。致動(dòng)部分上部主體231可經(jīng)形成以在第二方向上延伸,且驅(qū)動(dòng)臂232可經(jīng)安裝以在第一方向上穿過致動(dòng)部分上部主體231。致動(dòng)部分上部主體231的內(nèi)部可形成為具有各種機(jī)構(gòu)(例如液壓缸或線性馬達(dá))的結(jié)構(gòu),所述機(jī)構(gòu)可產(chǎn)生電力以借此上下移動(dòng)驅(qū)動(dòng)臂232。致動(dòng)部分下部主體233經(jīng)形成以在第一方向上延伸,且用于支撐致動(dòng)部分上部主體231的下部部分并將動(dòng)力源(例如電源或液壓壓力)傳輸?shù)街聞?dòng)部分上部主體231。軸部件211可安裝在驅(qū)動(dòng)臂232的上表面的一側(cè)上以借此被支撐以及旋轉(zhuǎn)。對(duì)此,例如預(yù)定馬達(dá)或齒輪的機(jī)械結(jié)構(gòu)可提供在驅(qū)動(dòng)臂232中。
同時(shí),在示范性實(shí)施例中,致動(dòng)部分230未必限于特定配置。致動(dòng)部分230可以不同方式經(jīng)配置,只要滿足連接到軸部分210以借此以可垂直移動(dòng)以及可旋轉(zhuǎn)方式支撐軸部分210的特征即可。
在下文中,將詳細(xì)地描述根據(jù)示范性實(shí)施例的夾盒模塊。夾盒模塊可以可拆卸地安裝在定位在腔室100內(nèi)部的致動(dòng)模塊200的一側(cè)上,具有至少一個(gè)開放側(cè)表面,且具有形成在其中且可容納多個(gè)襯底w的空間。
夾盒模塊為經(jīng)提供以同時(shí)熱處理多個(gè)襯底w以借此除氣襯底w并在除氣襯底w時(shí)穩(wěn)定支撐襯底w的組成部分。夾盒模塊可包含:經(jīng)形成以在第二方向上的多個(gè)相應(yīng)位置處容納多個(gè)襯底w的夾盒總成300;以及安裝并支撐在夾盒總成300上且具備加熱部件410的加熱部分400。
夾盒總成300可包含:在水平方向上延伸且安裝在末端部分上(即,安裝部分220上)的第一水平部件310;在水平方向上延伸且朝向第一水平部件310的上側(cè)與第一水平部件310間隔開的第二水平部件320;在垂直方向上延伸、在水平方向上(具體來說,在第一方向上)彼此間隔開且連接第一水平部件310以及第二水平部件320的多個(gè)垂直部件330;在水平方向上延伸且被布置成在垂直部件330的相互面向內(nèi)表面中的每一個(gè)上在垂直方向上面向彼此的多個(gè)襯底支撐部分340;經(jīng)安裝以在第二方向(即,垂直方向)上穿透第一水平部件310的中心部分、插入在提供在安裝部分220的轉(zhuǎn)接器222的上表面中心部分中的凹陷部分223中,且耦接到轉(zhuǎn)接器222的內(nèi)表面的連接部件350。
第一水平部件310為具有預(yù)定面積以及厚度的水平板形部件,且構(gòu)成夾盒總成300的下部結(jié)構(gòu)。第一水平部件310可通過接觸安裝部分220的安裝部分主體221而得到支撐,且可由將以機(jī)械方式耦接的緊固部件225穿透。第二水平部件320為具有預(yù)定面積以及厚度的水平板形部件,且構(gòu)成夾盒總成300的上部結(jié)構(gòu)。垂直部件330為具有預(yù)定面積以及厚度的垂直板形部件,且可經(jīng)安裝以連接第一水平部件310以及第二水平部件320。第一水平部件310以及第二水平部件320以及垂直部件330被配置為上文所描述的結(jié)構(gòu)以及方法,且借此構(gòu)成夾盒總成330的外部形狀并保持所述結(jié)構(gòu)。此時(shí),由于垂直部件330在水平方向(具體來說,第一方向)上彼此間隔開以形成夾盒總成300的側(cè)壁,因此夾盒總成300可在其中具有在第三方向上開放的側(cè)壁,且襯底w可通過開放側(cè)壁容易地移動(dòng)進(jìn)出夾盒總成300并安裝在襯底支撐部分340上。
第一水平部件310與第二水平部件320之間的間隔距離可對(duì)應(yīng)于襯底處理設(shè)備中一次過程中待處理的襯底w的數(shù)目。舉例來說,第一水平部件310以及第二水平部件320可在第二方向上的多個(gè)位置中容納多個(gè)襯底w,且可彼此間隔開足以在襯底w之間的每一間隙中定位加熱部件410的預(yù)定距離。
垂直部件330用于保持提供在第一水平部件310與第二水平部件320之間的襯底的容納空間,同時(shí)支撐第一水平部件310上方的第二水平部件320。垂直部件330可在第一方向上彼此間隔開,且此時(shí)的間隔距離可對(duì)應(yīng)于為襯底w的寬度與襯底支撐部分340的突出長度的總和的值。
多個(gè)襯底支撐部分340可在垂直方向上彼此間隔開以借此安裝到垂直部件330。更具體來說,多個(gè)襯底支撐部分340中的每一個(gè)可在布置在垂直方向上的多個(gè)位置處安裝在多個(gè)垂直部件330中的至少一個(gè)上。舉例來說,襯底支撐部分340可經(jīng)提供以在水平方向(具體來說,第一方向)上延伸,且沿著垂直部件330的內(nèi)側(cè)表面中的每一個(gè)布置在第二方向上以便面向彼此。襯底支撐部分340可為延伸以在垂直部件330的內(nèi)空間的多個(gè)位置處在第一方向上突出的棒狀部件,所述位置在第二方向以及第三方向上彼此間隔開。襯底支撐部分340用于通過其上表面支撐襯底w。
多個(gè)襯底支撐部分340可在垂直方向上以相同高度群集并彼此間隔開,且可以在垂直方向上間隔開的每一高度同時(shí)面向彼此地支撐襯底的邊緣。舉例來說,四個(gè)襯底支撐部分340可形成一個(gè)群組,且每一群組以相同高度定位在垂直部件330的相互面向內(nèi)表面上。因而,由于襯底w是由在第三方向以及第一方向上以相同高度彼此間隔開的四個(gè)襯底支撐部分340支撐,因此襯底可在熱處理期間被較穩(wěn)定支撐。另外,襯底支撐部分340支撐與襯底w的中心部分間隔開的邊緣,且借此可平穩(wěn)地進(jìn)行從加熱部件410到襯底w的熱輻射。
同時(shí),襯底支撐部分340各自可經(jīng)形成以具有在第二方向上變化的厚度,使得在每一襯底支撐部分340中,與垂直部件330較遠(yuǎn)間隔的末端部分的上表面具有低于除了較遠(yuǎn)間隔部分的上表面的高度。也就是說,襯底支撐部分340的末端部分的厚度可小于除了襯底支撐部分340的末端部分的剩余部分的厚度。襯底w可通過接觸提供在每一襯底支撐部分340的末端部分上的預(yù)定突出部(未示出)得到支撐,且此時(shí),可防止襯底w歸因于每一襯底支撐部分340的末端部分的高度差異而通過多階狀物(multi-step)在第一方向上釋放。此時(shí),可將襯底支撐銷(未示出)以預(yù)定高度提供在襯底支撐部分340的末端部分上,且襯底w可由襯底支撐銷支撐。
另外,形成在襯底支撐部分340的末端部分上的多階狀物可形成為對(duì)應(yīng)在襯底w的原始襯底形狀的弧形或曲形,且因此當(dāng)襯底w支撐在襯底支撐部分340的末端部分上時(shí),可防止襯底w在第三方向上釋放。
連接部件350為將夾盒總成300耦接到致動(dòng)模塊200的安裝部分220的部件,其上部部分可形成為矩形或圓形形狀,且其下部部分可形成為中空的圓盤形主體或旋轉(zhuǎn)主體的形狀。連接部件350的上部部分可接觸第一水平部件310的上表面并由其支撐,且連接部件350的下部部分可在第二方向上穿過第一水平部件310的中心部分以借此從第一水平部件310朝下突出。此時(shí),連接部件350的突出下部部分可插入在安裝部分220的轉(zhuǎn)接器222中,且可插入并耦合到轉(zhuǎn)接器222的內(nèi)底部表面中并被密封。同時(shí),纜線450可穿過連接部件350的內(nèi)部且可被引導(dǎo)到軸部件211中。而且,多個(gè)插口(未示出)可提供在轉(zhuǎn)接器222與連接部件350之間,且每一插口可用于引導(dǎo)纜線450、維持腔室100內(nèi)部的真空或其類似者。
如上文所描述形成的夾盒總成300易于附接到致動(dòng)模塊200并從其拆卸,且因此可易于在熱處理襯底w之后執(zhí)行設(shè)備的維護(hù)工作。另外,由于可通過將襯底w堆疊為在第二方向上間隔開而容納多個(gè)襯底w,因此可一次熱處理多個(gè)襯底w。
在下文中,將詳細(xì)地描述根據(jù)示范性實(shí)施例的加熱部分400。加熱部分400為經(jīng)提供以能夠?qū)崃繎?yīng)用到夾盒總成300中所容納的多個(gè)襯底w中的每一個(gè)的組成部分。加熱部分400可在安裝在夾盒總成300上并由其支撐時(shí)上下移動(dòng)以及旋轉(zhuǎn)。
加熱部分400可包含:多個(gè)加熱部件410,其經(jīng)安置以在第二方向上彼此間隔開的多個(gè)位置處在第三方向上穿過夾盒總成300且經(jīng)形成以至少從其上表面以及下表面輻射熱量;在第二方向上延伸且安裝在夾盒總成300的一側(cè)上的外殼420;經(jīng)安裝以在第二方向上彼此間隔開的多個(gè)位置處穿過夾盒總成300的一側(cè)的多個(gè)連接部件430;在第二方向上彼此間隔開的多個(gè)位置處形成在夾盒總成300的垂直部件330中的至少一個(gè)上的多個(gè)突出部分440;分別安裝在多個(gè)突出部分440上的突出銷441;以及穿過外殼420的內(nèi)部以連接到連接部件430的纜線450。
加熱部件410的形狀形成為對(duì)應(yīng)在襯底w的形狀的板形部件。加熱部件410可經(jīng)形成以便至少從其上表面以及下表面消散熱量。加熱部件410可通過連接到連接部件430而電連接。加熱部件410可與突出部分440間隔開、安裝在突出銷441(其分別安裝在突出部分440的一個(gè)表面上)上或與其接觸且借此結(jié)構(gòu)支撐。此時(shí),突出銷441可制造為絕緣體以便抑制熱量以及電力傳送,且因此由于加熱部件410由為絕緣體的突出銷441支撐,因此可抑制或防止從加熱部件410到夾盒總成300的熱傳送,且因此可將產(chǎn)生在加熱部件410的熱量都以輻射熱的形式傳送到襯底w。
加熱部件410可由多個(gè)垂直部件中的至少一個(gè)在相對(duì)于多個(gè)襯底支撐部分340中的每一個(gè)朝上且朝下間隔開的多個(gè)位置處支撐。也就是說,加熱部件410可分別提供在垂直方向上彼此間隔開的多個(gè)位置處并定位成面向其中容納的多個(gè)相應(yīng)襯底w。
加熱部件410可連接到夾盒總成300以借此在夾盒總成300內(nèi)部在第二方向上彼此間隔開的多個(gè)位置處得到支撐,可經(jīng)安置以在第二方向上彼此間隔開的多個(gè)位置處在第三方向上水平地交叉夾盒總成300,且可定位成朝向襯底支撐部分340的上側(cè)以及下側(cè)間隔開。
加熱部件410的數(shù)目可多于可容納在夾盒總成300中的襯底的數(shù)目,且加熱部件410可經(jīng)安置以便朝向容納在夾盒總成300中的多個(gè)相應(yīng)襯底w的上側(cè)以及下側(cè)間隔開以借此面向相應(yīng)襯底w的上表面以及下表面。也就是說,容納在夾盒總成300中的多個(gè)襯底w以及由夾盒總成300支撐的多個(gè)加熱部件410可彼此交替地在第二方向上布置。此時(shí),多個(gè)加熱部件410中的任一個(gè)可定位在多個(gè)襯底w當(dāng)中在最上位置處的襯底上方,且另一個(gè)可定位在多個(gè)襯底w當(dāng)中在最下位置處的襯底下面。
加熱部件410為經(jīng)提供以便將熱量應(yīng)用到襯底w的組成部分,且可經(jīng)形成以能夠至少從其上表面以及下表面消散或輻射熱量。加熱部件410的材料可包含金屬材料,例如具有高導(dǎo)熱性的金屬材料(例如鋁、銅或含有這些金屬的合金材料),陶瓷涂膜至少提供在其上表面以及下表面上,且能夠在預(yù)定溫度下消散熱量的電熱絲(未示出)可嵌入其中。更具體來說,加熱部件410可配置為包含以下各者的結(jié)構(gòu):至少具有上表面以及下表面的圓盤形主體(未示出),陶瓷涂膜(未示出)形成在圓盤形主體的上表面以及下表面上;以及經(jīng)提供以形成圓盤形主體內(nèi)部的預(yù)定圖案的電熱絲。此處,將電熱絲嵌入圓盤形主體中的方法不受特定限制。舉例來說,圓盤形主體可為多個(gè)盤形主體垂直堆疊的結(jié)構(gòu),且電熱絲可插入多個(gè)主體之間的多個(gè)主體中的任一個(gè)中且可通過組合多個(gè)主體而定位于圓盤形主體內(nèi)部。
形成為上文結(jié)構(gòu)的加熱部件410用于從整個(gè)上表面以及下表面均勻地消散接近于紅外線的熱輻射線。也就是說,產(chǎn)生在電熱絲的熱量被傳送到圓盤形主體且均勻地加熱圓盤形主體,且借此,輻射熱量可在從圓盤形主體的上表面以及下表面均勻地消散時(shí)均等地到達(dá)襯底w。因而,在示范性實(shí)施例中,由于熱量并不從電熱絲直接消散而是通過使用圓盤形主體在接收產(chǎn)生在電熱絲的熱量之后從圓盤形主體的上表面以及下表面均勻地消散,因此可較均勻地消散輻射熱量。綜上所述,根據(jù)示范性實(shí)施例的加熱部件410可在水平方向上二次均勻化首先產(chǎn)生在內(nèi)電熱絲的熱量,接著從圓盤形主體的上表面以及下表面將熱量最后消散為輻射熱量。
電熱絲(未示出)可電連接到連接部件430以借此接收電力,熱量是通過所供應(yīng)電力產(chǎn)生在加熱部件410中,且在所產(chǎn)生熱量通過提供在加熱部件410的上表面以及下表面上的陶瓷涂層消散時(shí),接近于紅外線的熱輻射線可從包含上表面以及下表面的整個(gè)表面消散。熱輻射線到達(dá)襯底w且用于熱處理襯底w(例如除氣處理)。
加熱部件410安裝且支撐在突出銷441上且借此由夾盒總成300的垂直部件330支撐。也就是說,加熱部件410安裝在夾盒總成300的一側(cè)上且在夾盒總成300上下移動(dòng)時(shí)連同夾盒總成300上下移動(dòng),且即使在襯底w移動(dòng)時(shí),可通過使用包含熱量q的預(yù)定波長帶(例如,紅外線)將輻射熱量平穩(wěn)地供應(yīng)到襯底w。
外殼420可安裝在夾盒總成300的多個(gè)垂直部件330當(dāng)中的任何一個(gè)的外側(cè)表面上。外殼420用于通過環(huán)繞纜線450的外部而保護(hù)纜線450免于受到腔室100的內(nèi)氛圍破壞。外殼420的形狀不受特定限制但可不同,例如外殼420可具有在第二方向上長長地延伸的箱體形狀。
連接部件430可經(jīng)安裝以對(duì)應(yīng)在加熱部件410中的每一個(gè)的高度穿過垂直部件330(其上安裝外殼420),且可分別電連接到多個(gè)加熱部件410。此處,多個(gè)連接部件430中的每一個(gè)可經(jīng)安裝以穿過垂直部件330。多個(gè)加熱部件410的每一突出末端411安裝到每一連接部件430且借此得到支撐,且連接部件430可通過加熱部件410的突出末端411電連接到電熱絲。
突出部分440可為在垂直部件的內(nèi)側(cè)表面上突出的棒狀部件以便支撐加熱部件410。舉例來說,可在垂直方向上以相同高度群集提供突出部分440。也就是說,突出部分440可在可支撐加熱部件410的位置處在垂直部件330的相互面向內(nèi)表面上分別突出,例如四個(gè)突出部分440可在以相同高度形成一個(gè)群組時(shí)支撐一個(gè)加熱部件410。突出銷441可分別提供在突出部分440的末端部分上,且加熱部件410的邊緣穿過突出銷以借此耦接。也就是說,加熱部件410可在朝向突出部分440的上側(cè)間隔開時(shí)通過突出銷441由突出部分440支撐。因此,可防止從加熱部件410到突出部分400的熱損耗,且可將熱量容易地從加熱部件410傳送到襯底w。
纜線450為通過其可應(yīng)用電力的纜線,其連接到提供在腔室100外部的電源(未示出)、穿過軸部件211的內(nèi)部、延伸到連接部件350以及第一水平部件410中,且進(jìn)入外殼420以分別連接到連接部件430。
在下文中,將參考圖1到圖7詳細(xì)地描述根據(jù)示范性實(shí)施例的應(yīng)用于襯底處理設(shè)備的襯底處理方法。
根據(jù)示范性實(shí)施例的襯底處理方法包含:將多個(gè)襯底w輸送到腔室100中并將襯底w分別裝載在夾盒模塊的垂直方向上彼此間隔開的多個(gè)位置處;通過使用多個(gè)加熱部件410將熱量施加到每一襯底w,所述加熱部件410經(jīng)提供以便分別面向腔室100中裝載在夾盒模塊中的多個(gè)襯底w;以及將多個(gè)襯底w輸送出腔室100。
首先,將多個(gè)襯底w輸送到腔室100中、容納在夾盒總成300的襯底支撐部分340中,且定位在第二方向(即,垂直方向)上彼此間隔開的多個(gè)位置處。
接著,通過使用多個(gè)加熱部件410將預(yù)定熱量施加到襯底w。此過程可包含:使用加熱部件410的整個(gè)上表面以及下表面均勻地消散輻射熱量線并將熱量施加到襯底w以借此除氣襯底w;以及使用多個(gè)加熱部件410將熱量施加到襯底w的上表面以及下表面兩者以借此除氣襯底w。通過上文過程,可同時(shí)或一次熱處理輸送到腔室100中且容納在夾盒總成300中的多個(gè)襯底w,且可均勻地?zé)崽幚砻恳灰r底w的上表面以及下表面。
接下來,將多個(gè)經(jīng)完全熱處理的襯底w輸送出腔室100。此時(shí),根據(jù)示范性實(shí)施例的襯底處理裝置具有當(dāng)夾盒總成300上下移動(dòng)時(shí),加熱部件410也連同夾盒總成300上下移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。因此,在多個(gè)襯底w連同加熱部件410上下移動(dòng)時(shí),襯底w可依次平行于腔室100的閘門500定位,且隨后多個(gè)襯底w依次穿過閘門500以卸除至腔室100之外。
也就是說,在示范性實(shí)施例中,即使在襯底w輸送到腔室100外部時(shí),仍可穩(wěn)定地維持襯底w的加熱狀態(tài)。也就是說,直至襯底w輸送到腔室100外部,襯底w的除氣處理仍可繼續(xù)。
如上文所描述,在示范性實(shí)施例中,可通過使用嵌入有電熱絲且其上表面以及下表面上具有陶瓷涂膜的加熱部件410將熱輻射線施加到襯底w。因此,可將熱量均勻地施加到襯底w的整個(gè)表面,且借此將襯底w均等地加熱到所要求溫度。因此,經(jīng)處理襯底w的溫度分布可在形狀分布上具有均等溫度均勻性。也就是說,襯底w可經(jīng)平穩(wěn)地除氣,且借此可改良經(jīng)完全熱處理的襯底w的品質(zhì)。
另外,由于加熱部件410安置在襯底w的上側(cè)以及下側(cè)兩者上,因此可加熱襯底w的上表面以及下表面兩者,且因此可減少熱處理時(shí)間并可進(jìn)一步改良熱處理的效率。因而,由于加熱部件410安置在多個(gè)襯底w中的每一個(gè)的上側(cè)以及下側(cè)兩者上(即,由于加熱部件410提供為垂直堆疊結(jié)構(gòu),且在襯底w分別垂直堆疊在多個(gè)襯底支撐部分340上時(shí)將熱量施加到每一襯底w的上表面以及下表面兩者),因此可一次加熱每一襯底w的上表面以及下表面兩者。在此狀況下,由于可將充分熱處理時(shí)間指派給每一襯底w,因此襯底w可經(jīng)充分除氣且可明顯地改良過程良率。
另外,在示范性實(shí)施例中,夾盒模塊提供為可容易地拆卸的結(jié)構(gòu)且借此具有獨(dú)立于剩余組成部分的結(jié)構(gòu)。因此,可易于在過程之間進(jìn)行維護(hù)。也就是說,當(dāng)在襯底w的除氣處理期間移除附接到夾盒模塊的外來物質(zhì)時(shí),將夾盒模塊從腔室拆卸且接著可容易地移除外來物質(zhì)。因此,可防止外來物質(zhì)累積在設(shè)備中。
根據(jù)示范性實(shí)施例,可同時(shí)除氣多個(gè)襯底。因而,由于同時(shí)除氣多個(gè)襯底,因此除氣處理時(shí)間可經(jīng)延長,襯底的金屬薄膜的電阻可借此得到改良且因此可改良整個(gè)過程的可靠性。
另外,根據(jù)示范性實(shí)施例,可通過使用提供在襯底的上表面以及下表面的兩側(cè)上的板形加熱部件快速且均勻地加熱每一襯底,且可借助于即使在襯底上下移動(dòng)時(shí)仍連同加熱部件移動(dòng)的夾盒總成穩(wěn)定地維持襯底的加熱。因此,可改良襯底的除氣過程的效率,且可改良經(jīng)處理襯底的品質(zhì)。
另外,根據(jù)示范性實(shí)施例,由于具備加熱部件的夾盒總成易在腔室內(nèi)部附接/拆卸,因此可容易地執(zhí)行設(shè)備的維護(hù)以及維修。因此,可減少用于在先前除氣過程之后清洗設(shè)備內(nèi)部以用于下一除氣過程的工作所消耗的時(shí)間,且因此可減少整個(gè)半導(dǎo)體制造過程的過程時(shí)間。
盡管已參考具體實(shí)施例描述分解設(shè)備,但其不限于此。本發(fā)明將以屬于權(quán)利要求書以及等效于權(quán)利要求書的技術(shù)概念內(nèi)的不同形式體現(xiàn)。另外,本發(fā)明的上文實(shí)施例的技術(shù)概念將通過以不同方式彼此組合或交叉應(yīng)用而體現(xiàn)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地理解,可在不脫離本發(fā)明的精神以及范圍的情況下對(duì)其作出各種修改以及改變。