CN103094159B - 基板处理设备及基板处理方法 - Google Patents

Abstract

提供一种基板处理设备。所述基板处理设备包括：腔室，设置在所述腔室内用于支撑基板的支撑部件，和用于将所述腔室的内部空间中的气体排放到所述腔室的外部的排放部件。在所述排放部件内限定有用于收集包含在所述气体中的烟气的捕捉空间。

Description

基板处理设备及基板处理方法

技术领域

此处公开的本发明涉及基板处理设备及方法，更特别的，涉及用于烘干基板的设备和方法。

背景技术

为了制造半导体装置或液晶显示器，执行各种工艺，诸如光刻工艺、刻蚀工艺、离子注入工艺、清洗工艺等等。在这些工艺中，可执行光刻工艺以在基板上形成期望的图案。

光刻工艺由顺序执行的用于在基板上涂覆化学溶液的涂层工艺、用于在所述涂覆的光刻胶上形成特定图案的曝光工艺和用于在所述曝光的光刻胶上移除不需要的区域的显影工艺构成。

图1是典型的基板处理设备的图。

参考图1，基板处理设备1包括壳体2，所述壳体2提供执行烘干工艺的空间，加热器3，所述加热器3设置在所述壳体2的内部以在烘干工艺执行时加热基板S，及排放管路4。执行烘干工艺时产生的烟气(fumes)通过排放管路4排放到外界。此外，通过进入孔5从外界引入气体。

基本处理设备1，也就是烘干设备，具有中央真空的排放结构，在该排放结构中排放管路4设置在壳体2的上部中心处。在中央真空的排放结构中，由于废气的流速高，可减少基板S表面上的涂层厚度的均匀性。此外，在该中央真空的排放结构中，可能由于基板S表面上的快的流速而产生缺陷，并且，加热器3的温度分布性能也可能会恶化。

此外，低温气体可从外界引入从而降低腔室内的温度。

此外，在典型的烘干设备中，当烟气通过排放管路4被排放时，烟气可附着到排放管路4的内表面，从而使排放管路4的排放路径变窄。

发明内容

本发明提供一种不会使排放管路变窄的基板处理设备及基板处理方法。

本发明还提供一种增加从腔室排放的气体或烟气的量的基板处理设备和基板处理方法。

本发明还提供一种降低气体在基板表面上的流速的基板处理设备和基板处理方法。

本发明还提供一种减少引入到腔室内的气体和该腔室的内部之间的温差的基板处理设备和基板处理方法。

本发明的实施例提供的基板处理设备包括：腔室；设置在所述腔室内的用于支撑基板的支撑部件；和用于将所述腔室的内部空间中的气体排放到所述腔室的外部的排放部件，其中在所述排放部件内限定有用于收集所述气体中包含的烟气的捕捉空间。

在本发明的其他实施例中，基板处理方法包括：将腔室内部的气体排放到所述腔室的外部，其中在内管的上端和外管之间的空间中产生漩涡，所述内管具有排放所述腔室内部空间中的气体的通道，所述外管设置在所述腔室外以将所述气体中包含的烟气收集到所述空间中。

仍在本发明的其他实施例中，基板处理设备包括：腔室；支撑部件，基板设置在所述支撑部件上，该支撑部件设置在所述腔室内；加热部件，所述加热部件设置在所述支撑部件内以传递热量；内管，所述内管设置在所述腔室的上部以限定排放在所述腔室的内部空间中的气体或烟气的通道；和外管，所述外管设置在所述腔室的外部以与所述内管相通，其中从所述腔室排放的气体或烟气在所述内管和所述外管彼此相通处产生漩涡，并且所述烟气在所述腔室的外壁、所述内管和所述外管之间收集。

附图说明

附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并被纳入及构成本说明书的一部分。图示出了本发明的示例性实施例，且与说明书一起用以解释本发明的原理。在图中：

图1是典型的基板处理设备的视图；

图2是根据本发明的基板处理设备的部分削减的立体图；

图3是根据本发明的一个实施例的基板处理设备的横截面视图；

图4是图示气体的流动的视图；

图5是根据本发明的另一个实施例的基板处理设备的横截面视图；

图6是根据本发明的另一个实施例的基板处理设备的横截面视图；

图7是根据本发明的另一个实施例的基板处理设备的横截面视图；和

图8是根据本发明的另一个实施例的基板处理设备的横截面视图。

具体实施方式

下面将参照图1至图7详细描述本发明的示例性实施例。然而，本发明可以不同的形态实施，并且不应构建为限制于此处说明的实施例。恰恰相反，提供这些实施例以使得本公开将是透彻和完整的，并且向本领域技术人员全面传达本发明的范围。在图中，为了清楚夸大了层或区域的厚度。

下面将作为例子描述在基板上执行烘干工艺的情况。可在光刻胶涂覆到基板之前及之后执行烘干工艺。还可在显影工艺之前或之后执行烘干工艺。

此外，除执行烘干工艺的设备外，根据本发明的一个实施例的基板处理设备可应用到用于执行沉积工艺、刻蚀工艺及气体供应工艺的设备上。

图2是根据本发明的一个实施例的基板处理设备的部分削减立体图。图3是根据本发明的一个实施例的基板处理设备的横截面视图。

参照图2和图3，基板处理设备包括腔室10、支撑部件20、排放部件50和引导部件70。

腔室10提供处理基板的内部空间。腔室10具有与将在该基板处理设备中处理的基板的形状相对应的形状。这样，在处理用于制造半导体装置的基板的情况下，腔室10具有圆柱体形状。此外，在处理用于制造液晶显示器的基板的情况中，腔室10可具有六面体形状。下面将作为例子描述处理用于制造半导体装置的基板的情况。但是，本发明可应用于处理用于制造液晶显示器的基板的情况。

腔室10包括第一本体110和第二本体120。第一本体110可具有开口的上侧的圆柱体形状。此外，第二本体120可具有圆柱体形状，该圆柱体形状具有开口的下侧，或者第二本体120可具有形状与第一本体110的开口的上侧相对应的圆板形状。当第二本体120设置在第一本体110的开口的上侧时，由第一本体110和第二本体120限定的内部空间可被密封。基板在第二本体120与所述第一本体分离的状态下装载入腔室10内，然后将第二本体120设置在第一本体110的上侧。

支撑部件20设置在腔室10的内部空间中。当从上侧看时，支撑部件20具有大于基板面积的面积。支撑部件20具有圆板形状并被固定到第一本体110上。装载入到腔室10内的基板被设置在支撑部件20上。

第一加热部件30设置在支撑部件20中。第一加热部件30与支撑部件20进行热交换。第一加热部件30可设置在支撑部件20中或与支撑部件20的底表面接触。当第一加热部件30被操作时，第一加热部件30中产生的热量传导进入基板中以加热该基板。

排放部件50包括内管51和外管52。排放部件50可设置在腔室10的上部或侧表面。内管51被设置以穿过第一本体110或第二本体120。也就是说，在内管51中，设置在腔室10的外壁一侧的第一端511从腔室10的该外壁突出，并且设置在腔室10的内壁一侧的第二端512从腔室10的该内壁突出。

外管52在环绕第一端511的同时与腔室10的外壁接触。外管52提供为与腔室10分离并且可拆卸地设置在腔室的外表面。外管52包括连接部521和延伸部522。连接部521具有尺寸大于内管51的横截面面积的尺寸的孔。连接部521包括侧壁和上壁。连接部521具有以与内管51的延伸方向相同的方向延伸的侧壁，并且所述上壁与第一端511隔开。这样，捕捉空间53限定在第一端511、连接部521和腔室10的外壁之间。延伸部522沿与连接部521的延伸方向不同的方向延伸。例如，延伸部522可以垂直于连接部521的延伸方向的方向延伸。延伸部522延伸并具有与在所述侧壁的一部分中的孔相对应的孔。

当排放部件50设置在腔室10的上端时，引导部件70设置在第二端512上。这样，捕捉空间512限定在第一端51、连接部2和腔室10的外壁之间。引导部件70设置为与腔室10的顶表面和侧表面的内壁隔开。这样，限定在引导部件70之上的上部空间105和限定在引导部件70之下的下部空间106被限定在腔室10内。当从上侧看时，引导部件70可具有大于放置在支撑部件20上的基板面积的面积。此外，引导部件70可与内管51相集成或单独提供然后固定到内管51的第二端512。引导部件70具有与限定在内管51中的孔相对应的孔。这样，腔室10内的气体可经过引导部件70和内管51被排放。

进气孔101限定在腔室10的上部。进气孔101限定在腔室10与外管52接触的位置之外。这样，腔室10外的气体可引入到腔室10内。

图4是图示气体流动的视图。

参照图4，将描述从腔室10的内部排放到腔室10的外部的气体的流动。此外，将描述从腔室10的外部引入到腔室10的内部的气体的流动。

接收从加热的基板传导的热量的气体向上流动。此外，当基板被加热时，从基板上蒸发出烟气。所述烟气包含在所述气体中一起流动。向上流动的气体向限定有孔以具有低压的内管51流动。

当气体到达内管51的第一端511时，在捕捉空间53中产生漩涡。也就是说，产生的通过内管51的气体流被上壁阻挡。此外，第一端511和侧壁彼此隔开以限定空间。这样，从内管51排放的气体在沿所述上壁和所述侧壁流动时出现漩涡。当气体出现漩涡时，在该气体中包含的烟气在与所述上壁或所述内壁撞击的过程中能量减小。此外，烟气可彼此撞击以彼此粘合，因此增加了烟气粒子的体积。这样，烟气从气体中分离然后积累在捕捉空间53中。分离出烟气的气体流入到延伸部内然后排放到外界。当在捕捉空间53积累了预定量的烟气时，外管52与腔室10分离，然后烟气可被移除。

引入进气孔101的气体流入到限定在腔室10的顶表面的内壁和引导部件70之间的空间中，以从腔室10的侧表面的内壁向下流动。由于内管51的内部具有低压，引入进气孔101的气体流被引导部件70引导而流入内管51中。此外，在基板上被加热的气体向上流动以接触引入到进气孔101中的气体并流入内管51中。这样，从腔室10排放的气体量增加了与引入到进气孔101中的气体的量相同的量，以增加包含在气体中的烟气的排放量。

此外，当从上侧看时，引导部件70可具有大于基板面积的面积。这样，在所述基板之上向上流动的气体接触引入到进气孔101的气体而流入内管51。这样，在所述基板之上向上流动的气体沿垂直于所述基板方向的方向流动，以与引入到进气孔101的气体一起流动。这样，减少了在所述基板的顶表面上沿与所述基板的顶表面的方向平行的方向流动的气体的量，从而减小了基板表面上的流量。内管51是可垂直移动的以调整基板和引导部件70之间的距离。这样，即使在基板之上向上流动的气体的量改变，引导部件可在位置上进行调整以使得沿平行于基板顶表面方向的方向流动的气体的量不被改变。

此外，引导部件70可由导电材料形成。这样，引入到进气孔101中的气体可在流入到上部空间105时被加热。这样，向下流入到下部空间106的气体和下部空间106内的气体之间的温差被减小，以防止由于腔室10内的温度发生改变而产生基板缺陷。

图5是根据本发明的另一个实施例的基板处理设备的横截面视图。

参照图5，第二加热部件71设置在引导部件70中。第二加热部件71可设置在引导部件70中或与引导部件70的外表面接触。第二加热部件71在温度上受控制以使得引入到进气孔101中的气体和基板之上的气体之间的温差被减小。这样，当提供第二加热部件71时，可均匀保持腔室10内的温度。

图6是根据本发明的另一个实施例的基板处理设备的横截面视图。

参照图6，第一端511朝向其外表面成弧形(round)。第一端511可沿流入内管51的气体在捕捉空间53内产生漩涡的方向成弧形。这样，在捕捉空间53中产生的气体的漩涡的流速被增加。这样包含在气体中的烟气可更频繁地与上壁或内壁撞击。此外，烟气可更频繁地彼此撞击。这样，包含在气体中的烟气可被有效移除。

图7是根据本发明的另一个实施例的基板处理设备的横截面视图。

参考图7，进气孔101可限定在腔室10的侧表面。该进气孔101可限定在使引入到进气孔101的气体流动到引导部件70的底表面上的一位置。这样，引入到进气孔101的气体接触从基板向上流动的气体以流入限定在内管51中的孔。

图8为根据本发明的另一个实施例的基板处理设备的横截面视图。

参照图8，出气孔102限定在腔室10中。此外，突出部105设置在腔室10的外表面上以与进气孔102相对应。这样，捕捉空间53限定在突出部105、连接部521和腔室10的外壁之间。

根据本发明，包含在从腔室排放出的气体中的烟气可被收集以防止排放部件的排放路径因烟气附着到排放部件而变窄。

此外，可增加从腔室排放的气体或烟气的量以防止基板表面产生缺陷。

此外，可减小在基板表面上的流速以防止基板表面产生缺陷。

引入到腔室内的气体和腔室内部的温差可被减小。

上述公开的主题被认为是说明性的，并不是限制性的，并且所附权利要求意图覆盖落入本发明实质精神和范围内的所有这些修改、加强和其他实施例。这样，在法律允许的最大程度下，本发明的范围由后面权利要求及他们的等同物的可允许的最广义的解释来确定，并且并不应受限于前面的细节描述。

Claims (18)

1.一种基板处理设备，其特征在于，包括：

腔室；

支撑部件，所述支撑部件设置在所述腔室内用于支撑基板；和

排放部件，所述排放部件用于将所述腔室的内部空间中的气体排放到所述腔室的外部，

其中在所述排放部件内限定有用于收集包含在所述气体中的烟气的捕捉空间；

所述排放部件包括：

内管，所述内管包括从所述腔室的外壁突出的第一端，所述第一端朝向其外表面成弧形；和

外管，所述外管与所述第一端隔开以环绕所述第一端，

其中所述捕捉空间限定在所述第一端和所述外管的内壁之间。

2.根据权利要求1所述的基板处理设备，其特征在于，所述外管包括连接部和延伸部，所述连接部环绕所述第一端，所述延伸部沿与所述连接部的长度方向不同的方向从所述连接部延伸。

3.根据权利要求2所述的基板处理设备，其特征在于，所述不同的方向为垂直于所述连接部的长度方向的方向。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基板处理设备，其特征在于，所述内管设置在所述腔室的上部中。

5.根据权利要求4所述的基板处理设备，其特征在于，在所述腔室的所述上部中限定有引入外部气体的进气孔。

6.根据权利要求5所述的基板处理设备，其特征在于，所述进气孔被限定在所述腔室与所述外管接触的位置之外。

7.根据权利要求5所述的基板处理设备，其特征在于，

设置在所述腔室内部的所述内管的第二端从所述腔室的内壁突出，并且

在所述第二端上设置有将所述内管的外表面朝向所述腔室的所述内壁延伸的引导部件。

8.根据权利要求7所述的基板处理设备，其特征在于，在所述引导部件中限定有孔，所述孔与所述内管中限定的孔相对应。

9.根据权利要求7所述的基板处理设备，其特征在于，所述引导部件与所述腔室的顶表面和侧表面的内壁隔开。

10.根据权利要求9所述的基板处理设备，其特征在于，当从上侧看时，所述引导部件具有尺寸大于所述基板的面积的尺寸的面积。

11.根据权利要求7所述的基板处理设备，其特征在于，在所述引导部件中设置有加热部件。

12.根据权利要求7所述的基板处理设备，其特征在于，所述内管是可垂直移动的。

13.根据权利要求1所述的基板处理设备，其特征在于，所述外管可拆卸地设置在所述腔室上。

14.根据权利要求1所述的基板处理设备，其特征在于，在所述支撑部件中设置有加热部件以传递热量。

15.一种基板处理方法，其特征在于，包括：

将腔室内气体排放到所述腔室的外部，

其中在内管上端和外管之间的空间产生漩涡，所述内管具有排放在所述腔室的内部空间中的所述气体的通道，所述内管包括从所述腔室的外壁突出的第一端，所述第一端朝向其外表面成弧形，所述外管设置在所述腔室的外部以将所述气体中包含的烟气收集到所述空间中。

16.根据权利要求15所述的基板处理方法，其特征在于，在所述内管的下端上设置有引导部件，所述引导部件引导引入到进气孔的外部气体的流动，所述进气孔在所述腔室的上壁中形成。

17.一种基板处理设备，其特征在于，包括：

腔室；

支撑部件，基板放置在所述支撑部件上，所述支撑部件设置在所述腔室内；

加热部件，所述加热部件设置在所述支撑部件内以传递热量；

内管，所述内管设置在所述腔室的上部以限定排放所述腔室的内部空间中的气体或烟气经过的通道，所述内管包括从所述腔室的外壁突出的第一端，所述第一端朝向其外表面成弧形；和

外管，所述外管设置在所述腔室之外以与所述内管相通，

其中从所述腔室排放的气体或烟气在所述内管和所述外管彼此相通处产生漩涡，并且在所述腔室的外壁、所述内管和所述外管之间收集所述烟气。

18.根据权利要求17所述基板处理设备，其特征在于，在所述腔室中限定有引入外部气体的进气孔，并且

所述基板处理设备还包括引导部件，所述引导部件引导引入到所述进气孔中的所述外部气体的流动或从所述腔室排放的气体或烟气的流动，以减少流动在基板表面的所述气体或烟气的流速。