支撑单元和包括该支撑单元的基板处理装置的制作方法

文档序号:28635602发布日期:2022-01-26 16:55阅读:96来源:国知局
支撑单元和包括该支撑单元的基板处理装置的制作方法

1.本文描述的本发明构思的实施方式涉及一种支撑单元和一种基板处理装置,更具体地,涉及一种用于在加热基板的同时执行基板处理工艺的支撑单元,以及一种包括该支撑单元的基板处理装置。


背景技术:

2.通常,在制造平板显示装置或半导体元件的过程中,执行各种工艺,例如光致抗蚀剂涂覆工艺、显影工艺、蚀刻工艺、灰化工艺等以处理玻璃基板或晶片。在每个工艺中,执行使用化学品或去离子水的湿法清洁工艺和用于干燥残留在基板表面上的化学品或去离子水的干燥工艺,以去除附着在基板上的各种污染物。
3.近年来,已经使用在高温下使用诸如硫酸或磷酸的化学品选择性地去除氮化硅膜和氧化硅膜的蚀刻工艺。在使用高温化学品的基板处理装置中,用于加热基板的基板处理装置用于提高蚀刻速率。美国专利公开no.2016-0013079中公开了基板处理装置的一个示例。美国专利公开no.2016-0013079中公开的基板处理装置在旋转头内部具有用于加热基板的灯和用于反射从灯辐射的热的反射器。然而,当使用基板处理装置处理基板时,处理基板边缘区域的效率相对降低。具体而言,这是因为负责加热基板边缘区域的灯的数量少于负责加热基板中心区域的灯的数量。换言之,当使用基板处理装置处理基板时,对基板边缘区域的处理效率低于对基板中心区域的处理效率,从而降低了对整个基板的处理均匀性。在产率方面,整个基板的处理均匀性是一个非常重要的因素,因此需要改善基板边缘区域的热处理。为了改善基板边缘区域的热处理,可以考虑使用向基板边缘区域提供热能的单独热源(例如,激光照射构件)的方法。然而,这种方法可能会导致设施成本上升,并且可能由于空间限制而效率低下。


技术实现要素:

4.本发明构思的实施方式提供一种用于有效地处理基板的支撑单元和包括该支撑单元的基板处理装置。
5.此外,本发明构思的实施方式提供一种用于改善处理基板的均匀性的支撑单元和包括该支撑单元的基板处理装置。
6.此外,本发明构思的实施方式提供一种用于改善处理基板的边缘区域的效率的支撑单元和包括该支撑单元的基板处理装置。
7.此外,本发明构思的实施方式提供一种用于改善基板边缘区域的蚀刻速率的支撑单元和包括该支撑单元的基板处理装置。
8.本发明构思要解决的技术问题不限于上述问题,本发明构思所属领域的技术人员将从以下描述中清楚地理解本文中未提及的任何其他技术问题。
9.根据一个实施方式,用于支撑基板的支撑单元包括加热构件和反射器,所述反射器包括曲面,所述曲面将所述加热构件产生的热能向所述基板的边缘区域反射。
10.根据一个实施方式,当从正面观察所述支撑单元时,所述曲面可形成虚拟椭圆的一部分。
11.根据一个实施方式,所述虚拟椭圆可以具有第一焦点和第二焦点,并且当从正面观察时,所述加热构件可以被定位成与所述第一焦点和所述第二焦点中的一个交叠。
12.根据一个实施方式,当从正面观察时,所述基板的所述边缘区域可以与所述第一焦点和所述第二焦点中的另一个交叠。
13.根据一个实施方式,所述加热构件可以包括一个或多个灯,所述一个或多个灯被配置为发射光以加热所述基板。
14.根据一个实施方式,所述灯中的至少一些可以具有半径不同的环形并且可彼此同心。
15.根据一个实施方式,所述反射器可以包括基部,所述基部设置在所述加热构件下方;和突起,所述突起从所述基部向上突出,并且所述基部和/或所述突起可以包括所述曲面。
16.根据一个实施方式,当俯视时,所述突起可以设置在所述灯当中的最外面的灯和与所述最外面的灯相邻的灯之间。
17.根据一个实施方式,所述突起可以包括第一突起,所述第一突起包括第一曲面,所述第一曲面将所述热能向所述基板的所述边缘区域上的第一位置反射;和第二突起,所述第二突起包括第二曲面,所述第二曲面将所述热能向所述基板的所述边缘区域上的第二位置反射,所述第二位置不同于所述第一位置。
18.根据一个实施方式,当从正面观察时,所述第一曲面可以形成第一虚拟椭圆的一部分,并且当从正面观察时,所述第二曲面可以形成第二虚拟椭圆的一部分,所述第二虚拟椭圆与所述第一虚拟椭圆具有不同的焦点。
19.根据一个实施方式,支撑单元还可包括卡盘,所述卡盘支撑基板;和旋转致动器,所述旋转致动器旋转所述卡盘。
20.根据一个实施方式,所述反射器和所述加热构件可以独立于所述卡盘的旋转。
21.根据一个实施方式,一种用于处理基板的设备包括支撑单元,所述支撑单元支撑所述基板;和液体分配单元,所述液体分配单元将处理液分配到被支撑在所述支撑单元上的所述基板上。所述支撑单元包括:卡盘,所述卡盘支撑所述基板;加热构件,所述加热构件发射光以加热被支撑在所述卡盘上的所述基板;和反射器,所述反射器设置在所述加热构件下方。所述反射器包括曲面,所述曲面被配置为将所述光向被支撑在所述卡盘上的所述基板的边缘区域反射。
22.根据一个实施方式,当从所述支撑单元的正面观察时,所述曲面可以形成虚拟椭圆的一部分。
23.根据一个实施方式,所述虚拟椭圆可以具有第一焦点和第二焦点,当从正面观察时,所述加热构件的中心可以与所述第一焦点和所述第二焦点中的一个交叠,并且当从正面观察时,被支撑在所述卡盘上的所述基板的所述边缘区域可以与所述第一焦点和所述第二焦点中的另一个交叠。
24.根据一个实施方式,所述反射器可以包括基部,所述基部设置在所述加热构件下方;和突起,所述突起从所述基部向上突出。所述基部和/或所述突起可以各自包括所述曲
面,并且所述曲面可以将所述光向被支撑在所述支撑单元上的所述基板上的不同位置反射。
25.根据一个实施方式,所述处理液可以包括用于蚀刻所述基板上的膜的化学品,并且其中所述反射器可以由包含铝、铜、石英、金或银中的至少一种的材料形成。
26.根据一个实施方式,一种用于处理基板的装置包括支撑单元,所述支撑单元支撑所述基板;和液体分配单元,所述液体分配单元将处理液分配到被支撑在所述支撑单元上的所述基板上。支撑单元包括卡盘,所述卡盘支撑所述基板;灯,所述灯设置在所述卡盘内并发射光以加热被支撑在所述卡盘上的所述基板;和反射器,所述反射器将所述光向所述基板的边缘区域反射。所述反射器包括曲面,所述曲面当从所述支撑单元的正面观察时形成虚拟椭圆的一部分,所述虚拟椭圆具有第一焦点和第二焦点。当从正面观察时,所述第一焦点与灯的中心一致,并且当从正面观察时,所述第二焦点与被支撑在所述卡盘上的所述基板的所述边缘区域交叠。
27.根据一个实施方式,反射器可以包括基部,所述基部设置在所述灯下方;和突起,所述突起从所述基部向上突出并与所述基部一起包括曲面。所述突起可以具有弧形,并且当俯视时,所述突起彼此间隔开以形成圆形。
28.根据一个实施方式,所述曲面可以将所述光向被支撑在所述支撑单元上的所述基板上的不同位置反射。
附图说明
29.从以下参考以下附图的描述中,上述和其他目的和特征将变得显而易见,其中,除非另有说明,否则贯穿各个附图,相同的附图标记指代相同的部分,并且其中:
30.图1是示出根据本发明构思的实施方式的包括基板处理装置的基板处理设备的示意性平面图;
31.图2是图1的基板处理装置的平面图;
32.图3是图1的基板处理装置的截面图;
33.图4是示出图3的支撑单元的一个实施方式的截面图;
34.图5是示出图4的支撑单元的一部分的放大图;
35.图6图示出图5的虚拟椭圆;
36.图7图示出其中图6的加热构件加热基板的状态;
37.图8图示出当一般的基板处理装置处理基板时取决于距基板中心的距离的蚀刻速率;
38.图9图示出当根据本发明构思的实施方式的基板处理装置处理基板时取决于距基板中心的距离的蚀刻速率;
39.图10至图12是示出根据本发明构思的另一实施方式的支撑单元的一部分的放大图;
40.图13图示出被图10至图12的突起反射的光到达基板上的位置;和
41.图14图示出被图10至图12的突起反射的光到达基板的边缘区域并加热基板的边缘区域的状态。
具体实施方式
42.在下文中,将参考附图详细描述本发明构思的实施方式,使得本发明构思所属领域的技术人员能够容易地实施本发明构思。然而,本发明构思可以以各种不同的形式实现并且不限于本文描述的实施方式。此外,在描述本发明构思的实施方式时,当与众所周知的功能或配置相关的详细描述可能使本发明构思的主题不必要地模糊时,将省略它们。此外,在整个附图中,执行相似功能和操作的部件被提供以相同的附图标记。
43.说明书中的术语“包含”和“包括”是“开放类型”的表述,只是为了说明存在相应的部件,除非有相反的具体描述,否则不排除而是可以包括另外的部件。具体而言,应当理解,术语“包含”、“包括”和“具有”在本文中使用时,指定了所述特征、整体、步骤、操作、部件和/或部分的存在,但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、部件、部分和/或它们的组的存在或添加。
44.除非另有说明,否则单数形式的术语可包括复数形式。此外,在附图中,为了图示清楚,部件的形状和尺寸可能被夸大。
45.图1是示出根据本发明构思的实施方式的包括基板处理装置的基板处理设备的示意性平面图。参考图1,基板处理设备1包括转位模块1000和处理模块2000。转位模块1000包括装载端口1200和传送框架1400。装载端口1200、传送框架1400和处理模块2000依次布置成行。在下文中,其中装载端口1200、传送框架1400和处理模块2000布置的方向被称为第一方向12。当俯视时垂直于第一方向12的方向被称为第二方向14,与包括第一方向12和第二方向14的平面垂直的方向被称为第三方向16。
46.其中容纳基板w的载体1300位于装载端口1200上。可以提供多个装载端口1200。装载端口1200可以沿着第二方向14布置成行。图1示出了转位模块1000包括四个装载端口1200的示例。然而,装载端口1200的数量可以根据诸如工艺效率和处理模块2000的占地面积等条件而增加或减少。在载体1300中形成支撑基板w的边缘的插槽(未示出)。插槽沿第三方向16设置。基板w以沿第三方向16彼此间隔开的状态堆叠在载体1300中。正面开口标准箱(foup)可用作载体1300。
47.处理模块2000包括缓冲单元2200、传送室2400和处理室2600。传送室2400被设置成使得其长度方向平行于第一方向12。处理室2600沿着第二方向14设置在传送室2400的一侧和相反侧。在传送室2400一侧的处理室2600和在传送室2400相反侧的处理室2600相对于传送室2400呈对称布置。处理室2600中的一些沿着传送室2400的长度方向设置。此外,其他处理室2600彼此上下堆叠。即,处理室2600可以以a
×
b阵列(a和b为1或更大的自然数)设置在传送室2400的一侧。这里,“a”是沿着第一方向12设置成行的处理室2600的数量,“b”是沿着第三方向16设置成列的处理室2600的数量。当在传送室2400的一侧设置四个或六个处理室2600时,处理室2600可以以2
×
2或3
×
2阵列布置。处理室2600的数量可以增加或减少。或者,处理室2600可仅设置在传送室2400的一侧。在另一种情况下,处理室2600可以单层设置在传送室2400的一侧和相反侧。
48.缓冲单元2200设置在传送框架1400和传送室2400之间。缓冲单元2200提供用于基板w在被在传送室2400和传送框架1400之间传送之前停留的空间。缓冲单元2200具有用于放置基板w的多个插槽(未示出)。插槽(未示出)沿第三方向16彼此间隔开。缓冲单元2200在面向传送框架1400的一面和在面向传送室2400的相反面开口。
49.传送框架1400在安置在装载端口1200上的载体1300和缓冲单元2200之间传送基板w。在传送框架1400中设置转位轨道1420和转位机械手1440。转位轨道1420被设置成使得其长度方向平行于第二方向14。转位机械手1440安装在转位轨道1420上并且沿第二方向14沿着转位轨道1420直线移动。转位机械手1440具有基部1441、主体1442和转位臂1443。基部1441可沿转位轨道1420移动。主体1442联接到基部1441。主体1442可沿第三方向16在基部1441上移动。此外,主体1442可在基部1441上旋转。转位臂1443联接到主体1442并且可相对于主体1442前后移动。可以提供多个转位臂1443。转位臂1443可以被单独驱动。转位臂1443沿第三方向16彼此上下堆叠,其间具有间隔间隙。转位臂1443中的一些可用于将基板w从处理模块2000传送到载体1300,而其他转位臂1443可用于将基板w从载体1300传送到处理模块2000。因此,在转位机械手1440在载体1300和处理模块2000之间传送基板w的过程中,可以防止从待处理的基板w产生的颗粒附着到处理过的基板w上。
50.传送室2400在缓冲单元2200和处理室2600之间以及处理室2600之间传送基板w。在传送室2400中设置导轨2420和主机械手2440。导轨2420被布置成使得其长度方向平行于第一方向12。主机械手2440安装在导轨2420上并且沿着第一方向12在导轨2420上直线移动。主机械手2440具有基部2441、主体2442和主臂2443。基部2441可沿导轨2420移动。主体2442联接到基部2441。主体2442可沿第三方向16在基部2441上移动。此外,主体2442可在基部2441上旋转。主臂2443联接到主体2442并且可相对于主体2442前后移动。可以设置多个主臂2443。主臂2443可以被单独驱动。主臂2443沿第三方向16彼此上下堆叠,其间具有间隔间隙。用于将基板w从缓冲单元2200传送到处理室2600的主臂2443可以不同于用于将基板w从处理室2600传送到缓冲单元2200的主臂2443。
51.处理室2600分别包括基板处理装置10,其对基板w执行清洁工艺。包括在各个处理室2600中的基板处理装置10可具有不同的结构,这取决于由处理室执行的清洁工艺的类型。选择性地,各个处理室2600中的基板处理装置10可以具有相同的结构。选择性地,处理室2600可以被分成多个组。属于同一组的处理室2600中的基板处理装置10可以具有相同的结构,而属于不同组的处理室2600中的基板处理装置10可以具有不同的结构。例如,当处理室2600被分成两组时,第一组处理室2600可以设置在传送室2400的一侧,而第二组处理室2600可以设置在传送室2400的相反侧。选择性地,在传送室2400的一侧和相反侧,第一组处理室2600可以设置在下层,而第二组处理室2600可以设置在上层。第一组处理室2600可以根据所使用的化学品的类型和清洁方法的类型与第二组处理室2600区分开来。
52.在以下实施方式中,用于使用诸如高温硫酸、碱性化学品、酸性化学品、漂洗溶液和干燥气体的处理流体来清洁基板w的设备将作为示例被描述。然而,不限于此,本发明构思的精神和范围适用于在旋转基板w的同时执行诸如蚀刻工艺的工艺的各种类型的装置。
53.图2是图1的基板处理装置的平面图1,图3是图1的基板处理装置的截面图。参考图2和图3,基板处理装置10包括腔室100、碗状部200、支撑单元300、液体分配单元400、排气单元500和升降单元600。
54.腔室100提供密封的内部空间。腔室100在其顶部配备有气流供应构件110。气流供应构件110在腔室100中形成向下的气流。气流供应构件110过滤高湿度的外部空气并将其供应到腔室100中。高湿度的外部空气通过气流供应构件110并在被供应到腔室100中的同时形成向下的气流。向下的气流在基板w上提供均匀的气流并且将在用处理流体处理基板w
的表面的过程中产生的污染物通过碗状部200的回收碗状部210、220和230释放到排气单元500。
55.腔室100的内部空间被水平分隔壁102划分为处理区120和维护区130。碗状部200和支撑单元300位于处理区120中。除了与碗状部200和排气管线510连接的回收管线241、243和245,升降单元600的致动器、液体分配单元400的致动器、供应管线等也位于维护区130中。维护区130与处理区120隔离开。
56.碗状部200具有顶部敞开的圆柱形状并且具有用于处理基板w的处理空间。碗状部200的敞开的顶侧用作将基板w载入或载出碗状部200的通道。支撑单元300位于处理空间中。在处理期间,支撑单元300在支撑基板w的同时旋转基板w。
57.碗状部200在其底部具有下部空间,排气管290连接到该下部空间以用于强制排气。碗状部200包括第一回收碗状部210、第二回收碗状部220和第三回收碗状部230,它们以多级设置并且接纳从旋转基板w散落的处理液和气体。
58.第一回收碗状部210、第二回收碗状部220和第三回收碗状部230具有与一个公共环形空间流体连通的排气孔h。具体地,第一回收碗状部至第三回收碗状部210、220和230中的每一个包括具有圆环形状的底壁和从底壁向上延伸并具有圆柱形形状的侧壁。第二回收碗状部220围绕第一回收碗状部210并与第一回收碗状部210间隔开。第三回收碗状部230围绕第二回收碗状部220并与第二回收碗状部220间隔开。
59.第一回收碗状部210、第二回收碗状部220和第三回收碗状部230可分别具有第一回收空间rsl、第二回收空间rs2和第三回收空间rs3,包含从基板w散落的处理液和烟雾空气流被引入第一回收空间rsl、第二回收空间rs2和第三回收空间rs3中。第一回收空间rs1由第一回收碗状部210限定,第二回收空间rs2由第一回收碗状部210和第二回收碗状部220之间的分隔空间限定,第三回收空间rs3由第二回收碗状部220和第三回收碗状部230之间的分隔空间限定。
60.第一回收碗状部210、第二回收碗状部220和第三回收碗状部230中的每一个的顶侧在中心处是敞开的。第一回收碗状部210、第二回收碗状部220和第三回收碗状部230均包括向上倾斜的倾斜壁,使得倾斜壁与对应的底壁之间的距离从侧壁到敞开的顶侧逐渐增加。从基板w散落的处理液沿着第一回收碗状部210、第二回收碗状部220和第三回收碗状部230的顶侧流入第一回收空间rs1、第二回收空间rs2和/或第三回收空间rs3。
61.引入第一回收空间rsl的第一处理液通过第一回收管线241排放到外部。引入第二回收空间rs2的第二处理液通过第二回收管线243排放到外部。引入第三回收空间rs3的第三处理液通过第三回收管线245排放到外部。
62.液体分配单元400可以将处理液分配到基板w上以处理基板w。液体分配单元400可以将加热的处理液分配到基板w上。加热的处理液可以是用于处理(例如,蚀刻)基板w的表面的高温化学品。例如,化学品可以是硫酸、磷酸或其混合物。液体分配单元400可包括液体喷嘴构件410和供应单元420。
63.液体喷嘴构件410可以包括喷嘴411、喷嘴臂413、支撑杆415和喷嘴致动器417。喷嘴411可以从供应单元420接收处理液。喷嘴411可以将处理液分配到基板w的表面上。喷嘴臂413沿一个方向延伸并且在其尖端配备有喷嘴411。喷嘴臂413支撑喷嘴411。喷嘴臂413在其后端配备有支撑杆415。支撑杆415位于喷嘴臂413的底部。支撑杆415垂直于喷嘴臂413设
置。喷嘴致动器417设置在支撑杆415的下端。喷嘴致动器417围绕支撑杆415的纵向轴线旋转支撑杆415。通过支撑杆415的旋转,喷嘴臂413和喷嘴411围绕支撑杆415摆动。喷嘴411可以在碗状部的外部和内部之间摆动200。喷嘴411可以在基板w的中心区域和边缘区域之间摆动的同时分配处理液。
64.排气单元500可以对碗状部200的内部进行排空。例如,排气单元500可以向第一回收碗状部210、第二回收碗状部220和第三回收碗状部230中的在处理期间回收处理液的回收碗状部施加排气压力(抽吸压力)。排气单元500可包括与排气管290和阻尼器520连接的排气管线510。排气管线510接收来自排气泵(未示出)的排气压力并与埋设在半导体生产线底部空间中的主排气线连接。
65.碗状部200与改变碗状部200的竖直位置的升降单元600连接。升降单元600沿上/下方向直线地移动碗状部200。随着碗状部200沿上/下方向移动,碗状部200相对于支撑单元300的高度发生变化。
66.升降单元600包括支架612、可移动轴614和致动器616。支架612固定地附接到碗状部200的外壁。可移动轴614固定地联接到支架612并且通过致动器616沿上/下方向移动基板w。当基板w被装载到支撑单元300上或从支撑单元300卸载时,碗状部200降低使得支撑单元300突出超过碗状部200。此外,在处理期间,碗状部200的高度根据分配到基板w上的处理液的类型进行调整,使得处理液分别被引入预设的回收碗状部210、220和230中。碗状部200可以改变回收到各个回收空间rs1、rs2和rs3中的处理液和污染气体的类型。
67.图4是是示出图3的支撑单元的一个实施方式的截面图,图5是示出图4的支撑单元的一部分的放大图。参考图4和图5,支撑单元300可以在处理期间支撑和旋转基板w。
68.支撑单元300可包括卡盘310、旋转致动器320、后喷嘴330、加热构件340、冷却构件350、反射器360和散热板370。
69.卡盘310包括卡盘台312和石英窗314。卡盘台312和石英窗314可以彼此结合以形成内部空间。例如,卡盘台312可以具有在顶部开口的圆柱形形状。此外,石英窗314可以具有覆盖卡盘台312的盖形状。因此,卡盘台312和石英窗314可以彼此结合以形成内部空间。
70.卡盘台312可以与旋转致动器320联接并由其旋转。卡持销316可以安装在石英窗314的边缘区域上。卡持销316穿过石英窗314并在石英窗314上方突出。卡持销316可以对准基板w以将被多个支撑销318支撑的基板w定位在正确的位置。在处理过程中,卡持销316可与基板w的侧部接触以防止基板w偏离正确位置。
71.石英窗314位于卡盘台312上方。石英窗314保护加热构件340。石英窗314可以是透明的。石英窗314可以与卡盘台312一起旋转。石英窗314包括支撑销318。支撑销318设置在石英窗314的上表面的边缘部分上并且以预定的间隔彼此间隔开。支撑销318从石英窗314向上突出。支撑销318支撑基板w的下表面并且将基板w从石英窗314向上隔开。
72.旋转致动器320具有中空形状。旋转致动器320与卡盘台312联接并旋转卡盘台312。当卡盘台312旋转时,石英窗314可以与卡盘台312一起旋转。此外,卡盘310内部的部件可以独立于卡盘310的旋转而定位。例如,将在下面描述的加热构件340、反射器360和散热板370可以独立于卡盘310的旋转定位。
73.后喷嘴330将化学品分配到基板w的下表面上。后喷嘴330包括喷嘴主体332和化学品分配部分334。化学品分配部分334位于石英窗的中央部分314。喷嘴主体332可以穿过中
空旋转致动器320轴向插入。喷嘴主体332可以在其中具有化学品输送管线、气体供应管线和吹扫气体供应管线。化学品输送管线向化学品分配部分334供应用于蚀刻基板w下表面的蚀刻剂。气体供应线向基板w下表面供应用于调节蚀刻均匀性的氮气。吹扫气体供应线供应氮气吹扫气体以防止蚀刻剂渗入石英窗314和喷嘴主体332之间。
74.加热构件340可以在处理期间加热基板w。加热构件340可以设置在卡盘310内部。例如,加热构件340可以设置在由卡盘台312和石英窗314的组合限定的卡盘310的内部空间中。加热构件340包括灯342和温度控制器(未示出)。
75.灯342安装在卡盘台312上方。灯342可以产生热能以加热支撑在支撑单元300上的基板w。灯342可以通过向被支撑在支撑单元300上的基板w施加光来加热基板w。灯342可以具有环形形状。可以提供多个灯342。灯342可以具有不同的直径。灯342可以分别由温度控制器控制。灯342可以是红外线(ir)灯。灯342可以发射红外光以加热基板w。
76.加热构件340可被分成多个同心区段。灯342可以设置在这些区段中以分别单独加热这些区段。灯342中的至少一些可以具有环形形状。灯342相对于卡盘台312的中心可以具有不同的半径并且可以彼此同心。尽管在该实施方式中示出了六个灯342,但这仅仅是示例性的,并且灯342的数量可以根据基板w的温度被控制到期望温度的程度而增加或减少。通过控制各个区段的温度,加热构件340可以在处理期间根据基板w的半径连续升高或降低温度。
77.冷却构件350可将冷却流体供应到卡盘310中。例如,冷却构件350可将冷却流体供应到形成于如下将描述的散热板370内部的流体通道中。冷却流体可以是气体。冷却流体可以是惰性气体。例如,冷却流体可以是含有氮气的惰性气体。
78.反射器360可以将加热构件340产生的热能向基板w反射。反射器360可以将加热构件340产生的热能向基板w的边缘区域和/或中心区域反射。反射器360可由对加热构件340产生的热能具有高反射效率的材料形成。反射器360可由对灯342发出的光具有高反射效率的材料形成。例如,反射器360可以由包含金、银、铜和/或铝的材料形成。反射器360可由通过用金、银、铜和/或铝涂覆石英而获得的材料形成。反射器360可由通过物理气相沉积(pvd)用金、银、铜和/或铝涂覆石英而获得的材料形成。
79.散热板370可以设置在卡盘310内部。散热板370可以设置在由卡盘台312和石英窗314形成的内部空间中。当俯视时,散热板370可以具有基本上圆板形状。散热板370可具有形成在其中的冷却管线,由冷却构件350供应的冷却流体流经该冷却管线。散热板370可以由具有高导热率的材料形成以最小化由加热构件340产生的热量引起的旋转致动器320的温升。当散热板370由具有高导热率的材料形成时,散热板370可以快速地将热量释放到支撑单元300外部。这是为了防止当旋转致动器320的温度过高时旋转致动器320不适当地操作。散热板370可以由包含铝的材料形成。此外,散热板370可由导热率高于反射器360的材料形成。
80.反射器360可以设置在卡盘310内部。反射器360可以设置在由卡盘台312和石英窗314的组合形成的内部空间中。当俯视时,反射器360可以具有基本圆板形状。例如,当俯视时,反射器360可以具有在其中心区域具有开口的圆板形状。
81.反射器360可包括基部362和突起364。基部362可设置在加热构件340下方。基部362可设置在灯342下方。突起364可从基部362向上突出。突起364可以设置在灯342当中彼
此相邻的两个灯之间。例如,当俯视时,突起364可以设置在灯342当中最外面的灯342和最靠近该最外面的灯342的灯342之间。当俯视时,突起364可以具有弧形形状。此外,可以提供多个突起364。当俯视时,突起364可以组合在一起以形成环形。
82.基部362的至少一部分的表面和/或突起364的至少一部分的表面可以是弯曲的。例如,基部362的面向加热构件340的表面和/或突起364的面向加热构件340的表面可以是弯曲的。例如,基部362和/或突起364的表面可以包括曲面r,其将从灯342发出的光向基板w的边缘区域反射。例如,基部362的表面和突起364的表面可以彼此组合以形成曲面r。当从支撑单元300的正面观察时,曲面r可以形成虚拟圆的一部分。例如,当从支撑单元300的前面看时,曲面r可以形成虚拟椭圆e的一部分。
83.图6图示出图5的虚拟椭圆。参考图6,虚拟椭圆e可以有两个焦点。例如,虚拟椭圆e可以具有第一焦点f1和第二焦点f2。虚拟椭圆e具有如下光学特性:当从虚拟椭圆e的焦点f1和f2中的一个发射的光被形成虚拟椭圆e的一部分的反射表面反射时,反射的光必然被导向焦点f1和f2中的另外一个。例如,当从第一焦点f1发射的光被形成虚拟椭圆e的一部分的反射表面反射时,反射的光必然被导向第二焦点f2。根据本发明构思的实施方式的反射器360通过使用椭圆e的光学特性提高了对基板w的边缘区域的加热效率。
84.例如,参考图7,虚拟椭圆e可以具有第一焦点f1和第二焦点f2。当从支撑单元300的正面观察时,加热构件340可以定位为与第一焦点f1和第二焦点f2中的一个交叠。例如,当从支撑单元340的正面观察时,加热构件340的灯342的中心c可以与第一焦点f1一致。此外,被支撑在支撑单元上的基板w的边缘区域300可以与第一焦点f1和第二焦点f2中的另一个交叠。例如,当从支撑单元300的正面观察时,基板w的边缘区域可以与第二焦点f2交叠。在图7中,将第二焦点f2与基板w的边缘区域彼此交叠的位置定义为加热位置p。
85.当灯342发射光以加热基板w时,从灯342发出的光可以直接施加到基板w并且可以通过从反射器360的反射表面反射而间接施加到基板w。如上所述,由反射器360的基部342和突起364形成的曲面r形成虚拟椭圆e的一部分。因此,当从灯342发出的光被曲面r反射时,反射光必然被导向第二焦点f2,具体地,被导向加热位置p。换言之,本发明构思包括曲面r,其形成具有第一焦点f1和第二焦点f2的虚拟椭圆e的一部分,灯342位于该第一焦点f1并且基板w的边缘区域与第二焦点f2交叠。因此,在第一焦点f1处从灯342发出的光被反射器360反射并被导向第二焦点f2,因此热量可以集中在基板w的边缘区域。
86.图8图示出当一般的基板处理装置处理基板时取决于距基板中心的距离的蚀刻速率;图9图示出当根据本发明构思的实施方式的基板处理装置处理基板时取决于距基板中心的距离的蚀刻速率。参考图8,可以看出,当一般的基板处理装置处理基板时,随着接近基板边缘区域,蚀刻速度略有降低。这是因为负责加热基板边缘区域的灯的数量少于负责加热基板中心区域的灯的数量。相反,如图9所示,当根据本发明构思的实施方式的基板处理装置处理基板时,基板处理装置能够将热量集中在基板的边缘区域,从而防止基板边缘区域的蚀刻速率下降。这是因为从最外面的灯342发出的红外光被反射器360的曲面r反射,使得热量集中在基板的边缘区域。即,根据本发明构思的实施方式的基板处理装置可以有效地改善基板处理的均匀性。
87.图10至图12是示出根据本发明构思的另一实施方式的支撑单元的一部分的放大图。参考图10至图12,根据本发明构思的另一实施方式的反射器360可以包括多个突起
364a、364b和364c。例如,突起364a、364b和364c可以包括第一突起364a、第二突起364b和第三突起364c。
88.当从支撑单元300的正面观察时,第一突起364a可以包括形成第一虚拟椭圆e1的一部分的第一曲面r1。当从支撑单元300的正面观察时,第二突起364b可以包括形成第二虚拟椭圆e2的一部分的第二曲面r2。当从支撑单元300的正面观察时,第三突起364c可以包括形成第三虚拟椭圆e3的一部分的第三曲面r3。此外,第一曲面至第三曲面r1、r2和r3中的每一个的一部分可由基部362的表面的一部分限定。
89.第一虚拟椭圆e1、第二虚拟椭圆e2和第三虚拟椭圆e3可以具有不同的焦点(形状)。例如,第一虚拟椭圆e1可以具有焦点1-1f11和焦点1-2f12。第二虚拟椭圆e2可以具有焦点2-1f21和焦点2-2f22。第三虚拟椭圆e3可以具有焦点3-1f31和焦点3-2f32。此外,灯342的中心c可以与焦点1-1f11、焦点2-1f21和焦点3-1f31一致。
90.由第一突起364a的第一曲面rl反射的光可以会聚在焦点1-2f12和基板w彼此交叠的第一加热位置pl上。由第二突起364b的第二曲面r2反射的光可以会聚在焦点2-2f22和基板w彼此交叠的第二加热位置p2上。由第三突起364c的第三曲面r3反射的光可以会聚在焦点3-2f32和基板w彼此交叠的第三加热位置p3上。
91.第一加热位置p1、第二加热位置p2和第三加热位置p3可以是基板w的边缘区域中的不同位置。参考图13,第一加热位置p1可以是与基板w的边缘间隔开第一间隙g1的位置。第二加热位置p2可以是与基板w的边缘间隔第二间隙g2的位置。第三加热位置p3可以是与基板w的边缘间隔第三间隙g3的位置。第一间隙g1可以是1mm。第二间隙g2可以是2mm。第三间隙g3可以是4mm。如图13所示,当俯视时,第一突起364a、第二突起364b和第三突起364c可以具有弧形形状并且可以彼此间隔开。此外,当俯视时,第一突起364a、第二突起364b和第三突起364c可以组合在一起以形成圆形。例如,当俯视时,第一突起364a、第二突起364b和第三突起364c可以具有中心相同但直径不同的弧形形状。
92.根据本发明构思的另一个实施方式,被第一突起364a、第二突起364b和第三突起364c反射的光可以到达基板w上的不同位置。此外,如图14所示,当基板w在被加热的同时旋转时,通过反射器360将热量集中在基板w的边缘区域的加热区域hz被加宽。因此,可以提高对基板w的边缘区域的基板处理效率。
93.如上所述,根据本发明构思的实施方式,支撑单元和基板处理装置可以有效地处理基板。
94.此外,根据本发明构思的实施方式,支撑单元和基板处理装置可以改善处理基板的均匀性。
95.此外,根据本发明构思的实施方式,支撑单元和基板处理装置可以提高处理基板的边缘区域的效率。
96.此外,根据本发明构思的实施方式,支撑单元和基板处理装置可以改善基板边缘区域的蚀刻速率。
97.本发明构思的效果不限于上述效果,并且本发明构思所属领域的技术人员可以从本说明书和附图清楚地理解本文中未提及的任何其他效果。
98.以上描述例示了本发明构思。此外,上述内容描述了本发明构思的实施方式,并且本发明构思可以在各种其他组合、变化和环境中使用。即,在不脱离本说明书中公开的本发
明构思的范围、书面公开的等同范围和/或本领域技术人员的技术或知识范围的情况下,可以对本发明构思进行变化或修改。书面实施方式描述了用于实现本发明构思的技术精神的最佳状态,并且可以进行在本发明构思的特定应用和目的方面所需的各种改变。因此,本发明构思的详细描述并非旨在以所公开的实施方式状态限制本发明构思。此外,应理解为所附权利要求包括其他实施方式。
99.虽然已经参考实施方式描述了本发明构思,但是对于本领域技术人员显而易见的是,在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下可以进行各种改变和修改。因此,应当理解,上述实施方式不是限制性的,而是说明性的。
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