TWI649832B - 舉升銷單元及支撐基板的單元 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種支撐基板之基板支撐單元。本發明之一個實施例的基板支撐單元可包括：承受器，其支撐基板，沿上下方向形成有銷孔；舉升銷，其以沿前述銷孔升降之方式提供；支撐部，其支撐前述舉升銷；及驅動部，其使前述支撐部沿上下方向移動；且前述舉升銷具有前述銷孔的內部空氣能夠排出至外部的空氣釋放通路。

Description

舉升銷單元及支撐基板的單元
本發明係關於使基板安放於基板支架上部之舉升銷單元及包括其的基板支撐單元。
在進行半導體製造製程所需的電漿(Plasma)處理的腔室內部，具備可供基板安放之承受器。在承受器中提供舉升銷，該舉升銷用於使基板安放於上部面，使基板自上部面分離並支撐。
在圖1中圖示了自由落下方式的高爾夫球座(Golf Tee Pin)形態的舉升銷1。此種舉升銷1適合於固持具有寬闊面積的翹曲(Warpage)的基板W。基板W在舉升銷1下降狀態下安放於承受器2之上部面。
自由落下方式之舉升銷1在下降時，空氣(Air)被隔離(Trap)在銷孔(Pin Hole)3中。在電漿處理所需的抽吸時，在被關在銷孔3中的空氣釋放的過程中，舉升 銷1發生振動(移動)，由於此種振動，在基板W背面發生損害。
本發明旨在提供一種能夠防止在製程腔室抽吸時發生的振動之舉升銷單元及具備其的基板支撐單元。
本發明要解決之課題並非限定於所述課題，未提及的課題係本發明所屬技術領域之技藝人士可自本說明書及圖式而明確理解的。
根據本發明之一態樣，可提供一種基板支撐單元，該基板支撐單元包括：承受器，其支撐基板，沿上下方向形成有銷孔；舉升銷，其以沿該銷孔升降之方式提供；支撐部，其支撐該舉升銷；及驅動部，其使該支撐部沿上下方向移動；且該舉升銷具有該銷孔之內部空氣能夠排出至外部的空氣釋放通路。
另外，該舉升銷可包括：銷桿；及銷頭，其具有大於該銷桿之直徑，在該銷桿之上端提供；該空氣釋放通路可在該銷頭形成。
另外，該舉升銷可包括銷頭，該銷頭在銷桿之上端提供，呈越遠離銷桿，則直徑越大之碟狀；且該銷頭可包括支撐基板下面的上面及傾斜的側面，該空氣釋放通路可形成以連接該銷頭的上面與該銷頭的側面。
另外，該銷孔可包括供該銷桿配置之桿空間、供該銷頭配置之頭空間；且該頭空間可具有傾斜的內側面，該內側面具有小於該銷頭的傾斜的側面之傾斜角。
另外，該頭空間之上部直徑可大於該銷頭之上面直徑。
另外，該舉升銷可包括銷頭，該銷頭在銷桿之上端提供，呈越遠離銷桿，則直徑越大之碟狀；該銷頭可包括支撐基板下面的上面及傾斜的側面，該空氣釋放通路可形成以連接該銷頭的上面與該銷桿的側面。
根據本發明之另一態樣，可提供一種舉升銷單元，包括：舉升銷，其上面與基板接觸，支撐基板；支撐構件，其支撐該舉升銷之下端；及升降構件，其使該支撐構件升降；且該舉升銷可具有自上面延伸到側面的空氣釋放通路。
另外，該舉升銷可包括：銷桿；及銷頭，其在該銷桿 之上端提供，呈越遠離該銷桿，則直徑越大之碟狀。
另外，該空氣釋放通路可以連接該銷頭的上面與該銷頭的側面之方式提供。
另外，該空氣釋放通路可以連接該銷頭的上面與該銷桿的側面之方式提供。
根據本發明之一個實施例，可防止舉升銷導致的基板損傷。
本發明之效果不限定於該功效，未提及的功效係本發明所屬技術領域之技藝人士可自本說明書及圖式而明確理解的。
1‧‧‧舉升銷
2‧‧‧承受器
3‧‧‧銷孔
10‧‧‧基板處理設備
12‧‧‧載入埠
14‧‧‧承載架
16‧‧‧支撐部
20‧‧‧設備前端模組
21‧‧‧移送框架
25‧‧‧第一移送機器人
27‧‧‧移送軌道
30‧‧‧製程處理部
40‧‧‧負載鎖定腔室
50‧‧‧轉移腔室
53‧‧‧第二移送機器人
60‧‧‧處理腔室
100‧‧‧製程腔室
110‧‧‧外殼
111‧‧‧處理空間
112‧‧‧排出孔
200‧‧‧排氣單元
300‧‧‧電漿發生單元
310‧‧‧電漿腔室
311‧‧‧放電空間
315‧‧‧氣體供應埠
320‧‧‧製程氣體供應部
330‧‧‧電力施加部
331‧‧‧天線
332‧‧‧電源
340‧‧‧誘導單元
341‧‧‧流入空間
341a‧‧‧流入口
341b‧‧‧擴散空間
800‧‧‧支撐單元
810‧‧‧承受器
820‧‧‧銷孔
822‧‧‧桿空間
824‧‧‧頭空間
825‧‧‧內側面
840‧‧‧舉升銷單元
850‧‧‧舉升銷
852‧‧‧銷桿
853‧‧‧側面
854‧‧‧銷頭
855‧‧‧上面
856‧‧‧側面
858‧‧‧空氣釋放通路
858a‧‧‧空氣釋放通路
860‧‧‧支撐構件
870‧‧‧升降構件
900‧‧‧導流板組件
1000‧‧‧基板處理裝置
W‧‧‧基板
圖1為用於說明先前技術舉升銷導致的基板損傷的圖。
圖2為概略顯示本發明之實施例的基板處理設備的圖。
圖3為展示圖2之基板處理裝置的圖。
圖4a為展示圖3所示的支撐單元中舉升銷上升之狀態的剖面圖。
圖4b為展示支撐單元中舉升銷下降之狀態的剖面圖。
圖5為用於說明銷孔及舉升銷的結構之主要部分剖面立體圖。
圖6為展示舉升銷之立體圖。
圖7為展示銷孔內部空氣逃逸之情形的圖。
圖8為展示空氣釋放通路之另一示例的舉升銷之剖面圖。
本發明可具有多樣的變換，可具有多個實施例，將在圖式中示例性圖示特定實施例並在詳細說明中詳細說明。但是，此並非要將本發明限定於特定實施形態，應理解為包括本發明之思想及技術範圍內包括的所有變換、均等物以及替代物。在說明本發明之態樣時，當判斷認為對相關公知技術的具體說明可能不必要地混淆本發明要旨 時，省略其詳細說明。
本申請中使用之術語只用於說明特定的實施例，並非要限定本發明之意。只要在文理上未明確表示不同，單數之表述包括複數之表述。在本申請案中，「包括」或「具有」等術語應理解為是要指定說明書中記載的特徵、數字、步驟、動作、構成要素、部件或其組合的存在，不預先排除一個或其以上其他特徵或數字、步驟、動作、構成要素、部件或其組合的存在或附加可能性。
第一、第二等術語可用於說明多樣的構成要素，但該等構成要素不得限定於該等術語。該等術語只用於將一個構成要素區別於其他構成要素的目的。
下文參照圖式，詳細說明本發明之實施例，在參照圖式進行說明方面，與元件符號無關，相同或對應的構成要素賦予相同的元件符號，並省略對此的重複說明。
圖2為概略地展示本發明之實施例的基板處理設備10的俯視圖。
若參照圖2，基板處理設備10具有設備前端模組(equipment front end module,EFEM)20及製程處理部30。設備前端模組20及製程處理部30沿一個方向配置。 下文，將設備前端模組20及製程處理部30排列之方向定義為第一方向X，將自上部觀察時垂直於第一方向X之方向定義為第二方向Y。
設備前端模組20具有載入埠(load port)12及移送框架21。載入埠12沿第一方向X配置於設備前端模組20之前方。載入埠12具有多個支撐部16。各個支撐部16沿第二方向Y配置成一列，加裝於收納將提供給製程的基板W及完成製程處理的基板W的承載架14(例如，承載盒、FOUP等)。在承載架14中收納將提供給製程的基板W及完成製程處理的基板W。移送框架21配置於載入埠12與製程處理部30之間。移送框架21包括配置於其內部並在載入埠12與製程處理部30間移送基板W的第一移送機器人25。第一移送機器人25沿著按第二方向Y配備的移送軌道27移動，在承載架14與製程處理部30之間移送基板W。
製程處理部30包括負載鎖定腔室40、轉移腔室50以及處理腔室60。
負載鎖定腔室40鄰接移送框架21配置。作為一個示例，負載鎖定腔室40可配置於轉移腔室50與設備前端模組20之間。負載鎖定腔室40提供將提供給製程的基板W移送至處理腔室60之前或完成製程處理的基板W移送至 設備前端模組20之前待機的空間。
轉移腔室50鄰接負載鎖定腔室40配置。轉移腔室50在自上部觀察時，具有多邊形之主體。若參照圖1，轉移腔室50在自上部觀察時，具有五邊形之主體。在主體的外側，負載鎖定腔室40及多個處理腔室60沿著主體外周配置。在主體之各側壁形成有供基板W出入的通路(圖上未圖示出)，通路連接轉移腔室50與負載鎖定腔室40或處理腔室60。在各通路中提供對通路進行開閉而使內部密閉的門(圖上未圖示出)。在轉移腔室50的內部空間，配置有在負載鎖定腔室40與處理腔室60之間移送基板W的第二移送機器人53。第二移送機器人53將在負載鎖定腔室40中待機的未處理基板W移送至處理腔室60，或將完成製程處理的基板W移送至負載鎖定腔室40。而且，為向多個處理腔室60依次提供基板W而在處理腔室60間移送基板W。如圖2所示，當轉移腔室50具有五邊形之主體時，在與設備前端模組20鄰接的側壁，分別配置有負載鎖定腔室40，在剩餘側壁，連續配置有處理腔室60。轉移腔室50不僅為所述形狀，而且可根據要求的製程模組而以多樣形態提供。
處理腔室60沿著轉移腔室50的外周配置。處理腔室60可提供多個。在各個處理腔室60內，進行對基板W之製程處理。處理腔室60自第二移送機器人53接受傳送基 板W並進行製程處理，將完成製程處理之基板W提供給第二移送機器人53。在各個處理腔室60進行的製程處理可相互相異。下文對處理腔室60中執行電漿製程的基板處理裝置1000進行詳細說明。
圖3為概略地展示圖2之基板處理裝置1000的圖。
若參照圖3，基板處理裝置1000利用電漿，在基板W上執行既定的製程。作為一個示例，基板處理裝置1000可為蝕刻基板W上的薄膜或去除光刻膠膜的裝備。薄膜可為多晶矽膜、矽氧化膜以及矽氮化膜等多樣種類的膜。另外，薄膜可為自然氧化膜或以化學方式生成的氧化膜。
基板處理裝置1000具有製程腔室(processing chamber)100、排氣單元(exhausting unit)200、電漿發生單元(plasma supplying unit)300、誘導單元340。
製程腔室100提供供基板放置並執行製程的空間。排氣單元200將製程腔室100內部滯留的製程氣體及基板處理過程中發生的反應副產物等排出至外部，將製程腔室100內壓力保持在設置壓力。電漿發生單元300在製程腔室100的外部，使得從製程氣體生成電漿(Plasma)並將其供應給製程腔室100。
製程腔室100包括外殼110、支撐單元800以及導流板組件900。在外殼110的內部，形成執行基板處理製程之處理空間111。外殼110上部壁開放，在側壁上可形成有開口(圖中未圖示出)。基板藉由開口而進出外殼110內部。開口可藉助於諸如門(圖上未圖示出)之開閉構件而開閉。在外殼110之底面形成有排出孔112。排出孔112與排氣單元200連接，提供在外殼110內部滯留的氣體及反應副產物排出至外部的通路。排氣單元200提供用於可吸入製程腔室100內部的電漿及雜質。
若再次參照圖3，導流板組件900在製程腔室100內控制製程氣體之流動。導流板組件900位於支撐單元800的上部。導流板組件900可以形成有貫通孔的板形狀提供。
電漿發生單元300位於外殼110的上部。電漿發生單元300使製程氣體放電而生成電漿，將生成的電漿供應給處理空間111。電漿發生單元300包括電漿腔室310、製程氣體供應部320以及電力施加部330。
在電漿腔室310中，在內部形成有上面及下面開放的放電空間311。放電空間311可以與支撐板上放置的基板的中心部相向之方式提供。電漿腔室310之上端可藉助於氣體供應埠315而密閉。氣體供應埠315與製程氣體供應 部320連接。製程氣體藉由氣體供應埠315向放電空間311供應。製程氣體可包括二氟化碳(CH2F2,Difluoromethane)、氮氣(N2)以及氧氣(O2)。選擇性地，製程氣體亦可包括四氟化碳(CF4,Tetrafluoromethane)等其他種類的氣體。
電力施加部330向放電空間311施加高頻電力。電力施加部330包括天線331及電源332。
天線331作為誘導結合型電漿(ICP)天線，以線圈形狀提供。天線331在電漿腔室310外部，在電漿腔室310纏繞多圈。天線331在與放電空間311對應的區域，纏繞於電漿腔室310。天線331之一端與電源332連接，另一端接地。
電源332向天線331供應高頻電流。供應給天線331之高頻電力施加於放電空間311。藉助於高頻電流，在放電空間311形成感應電場，放電空間311內的第一製程氣體自感應電場獲得離子化所需的能量而變換成電漿狀態。
電力施加部之結構不限於所述示例，可使用自製程氣體產生電漿所需的多樣結構。
誘導單元340位於電漿腔室310與外殼110之間。誘 導單元340對外殼110的開放的上面進行密閉，在下端結合有外殼110及導流板組件900。在誘導單元340之內部，形成有流入空間341。流入空間341連接放電空間311與處理空間111，提供在放電空間311生成的電漿向處理空間111供應的通路。
流入空間341可包括流入口341a及擴散空間341b。流入口341a位於放電空間311的下部，與放電空間311連接。放電空間311生成的電漿藉由流入口341a流入。擴散空間341b位於流入口341a之下部，連接流入口341a與處理空間111。擴散空間341b越向下截面積越逐漸加寬。擴散空間341b可具有倒漏斗形狀。流入口341a供應的電漿在穿過擴散空間341b期間擴散。
支撐單元800支撐基板W。支撐單元800包括承受器810及舉升銷單元840。
圖4a為展示圖3所示的支撐單元中舉升銷上升之狀態的剖面圖，圖4b為展示支撐單元中舉升銷下降之狀態的剖面圖，圖5及圖6為用於說明銷孔與舉升銷之結構的圖。
若參照圖3至圖6，承受器810位於處理空間111內，以圓板形狀提供。基板W放置於承受器810的上面。承 受器810之上面可以大於基板的大小提供。在承受器810內部，可提供加熱構件。作為一個示例，加熱構件可以熱線提供。加熱構件可將基板W加熱至約攝氏300度或其以上。另外，在承受器810的內部可提供冷卻構件。根據一個示例，冷卻構件可以供冷卻液流動的冷卻管線提供。加熱構件將基板W加熱到預先設置的溫度，冷卻構件使基板W強制冷卻。
在承受器810中，可形成有沿上下方向貫通的銷孔820。舉升銷850可位於銷孔820。銷孔820可形成多個。銷孔820可沿承受器810的圓周方向配置多個。例如，3個銷孔820可沿承受器810的圓周方向，隔開120度間隔配置。
銷孔820可包括供銷桿852配置的桿空間822、供銷頭854配置的頭空間824。頭空間824大致為倒置圓錐形狀，舉升銷之銷頭854***於該部分。頭空間824具有傾斜的內側面825，該內側面825具有小於銷頭854的傾斜的側面856的傾斜角。
舉升銷單元840藉由上升及下降移動，將基板W載入承受器810或將基板W從承受器810卸載。
作為一個示例，舉升銷單元840可包括舉升銷850、 支撐構件860以及升降構件870。
舉升銷850可提供多個，容納於銷孔820各自內部。
舉升銷850包括銷桿852和銷頭854。銷桿852以相同之直徑形成。銷頭854在銷桿852之上端提供，呈越遠離銷桿852，則直徑越大之碟狀。銷頭854具有支撐基板下面的上面855及傾斜的側面856。舉升銷850可以自由落下方式下降移動。自由落下的舉升銷850在銷頭之上面邊緣掛接於銷孔內側面825的同時，不脫離到銷孔下方。舉升銷850在上升移動時，可以被支撐構件860支撐之狀態上升移動。舉升銷850的下端可被支撐構件860支撐。支撐構件860藉助於升降構件870而上下。
舉升銷850具有空氣釋放通路858，以便銷孔820之內部空氣可排出至外部。空氣釋放通路858可形成以連接銷頭854的上面855與銷頭的側面856。
圖7為展示銷孔內部之空氣逃逸的情形的圖。
如圖7所示，基板W藉助於舉升銷850的下降移動而安放於承受器810上面。在該狀態下，若進行用於將製程腔室100內部形成為真空狀態的抽吸，則銷孔820內部空氣如圖中箭頭所示，藉由在舉升銷850中形成的空氣釋 放通路858而自然地逃逸。因此，在製程腔室的抽吸過程中，可防止基板因舉升銷的移動而損傷。
圖8為展示空氣釋放通路之另一示例的舉升銷的剖面圖。
如圖8所示，空氣釋放通路858a可形成以連接銷頭854的上面855與銷桿852的側面853。而且，當空氣釋放通路858a在銷桿852側面形成時，銷頭854的傾斜的側面856與頭空間的傾斜的內側面825可具有相同的傾斜面。
以上的詳細說明是對本發明的示例。另外，前述內容展示並說明了本發明之較佳實施形態，本發明可在多樣的不同組合、變更及環境下使用。亦即，可在本說明書中公開的發明概念的範圍、與敘述的公開內容均等的範圍及該行業技術或知識的範圍內進行變更或修改。前述的實施例說明了體現本發明技術思想所需的最佳狀態，還可實現本發明的具體應用領域及用途所要求的多樣變更。因此，以上的發明內容並非要將本發明限定於公開的實施狀態之意。另外，隨附申請專利範圍應解釋為亦包括其他實施狀態。

Claims (11)

  1. 一種基板支撐單元，前述基板支撐單元支撐基板，包括：承受器，其支撐基板，沿上下方向形成有銷孔；舉升銷，其以沿前述銷孔升降之方式提供；支撐部，其支撐前述舉升銷；以及驅動部，其使前述支撐部沿上下方向移動；且前述舉升銷具有前述銷孔之內部空氣能夠排出至外部的從上面延伸至側面之空氣釋放通路。
  2. 如請求項1所記載之基板支撐單元，其中，前述舉升銷包括：銷桿；以及銷頭，其具有大於前述銷桿之直徑，在前述銷桿之上端提供；前述空氣釋放通路在前述銷頭形成。
  3. 如請求項1所記載之基板支撐單元，其中，前述舉升銷包括銷頭，前述銷頭在銷桿之上端提供，呈越遠離銷桿則直徑越大之碟狀；前述銷頭包括支撐基板下面的上面、及傾斜的側面；前述空氣釋放通路形成以連接前述銷頭的上面與前述銷頭的側面。
  4. 如請求項3所記載之基板支撐單元，其中，前述銷孔包括供前述銷桿配置之桿空間、供前述銷頭配置之頭 空間；且前述頭空間具有傾斜的內側面，前述內側面具有小於前述銷頭的傾斜的側面之傾斜角。
  5. 如請求項4所記載之基板支撐單元，其中，前述頭空間之上部直徑大於前述銷頭之上面直徑。
  6. 如請求項1所記載之基板支撐單元，其中，前述舉升銷包括銷頭，前述銷頭在銷桿之上端提供，呈越遠離銷桿則直徑越大之碟狀；前述銷頭包括支撐基板下面的上面、及傾斜的側面；前述空氣釋放通路形成以連接前述銷頭的上面與前述銷桿的側面。
  7. 一種舉升銷單元，包括：舉升銷，其上面與基板接觸，用以支撐基板；支撐構件，其支撐前述舉升銷之下端；以及升降構件，其使前述支撐構件升降；前述舉升銷具有從上面延伸至側面之空氣釋放通路。
  8. 如請求項7所記載之舉升銷單元，其中，前述舉升銷包括：銷桿；以及銷頭，其在前述銷桿之上端提供，呈越遠離前述銷桿則直徑越大之碟狀。
  9. 如請求項8所記載之舉升銷單元，其中，前述空氣釋 放通路以連接前述銷頭的上面與前述銷頭的側面之方式提供。
  10. 如請求項8所記載之舉升銷單元，其中，前述空氣釋放通路以連接前述銷頭的上面與前述銷桿的側面之方式提供。
  11. 一種舉升銷單元，其中，***於承受器的銷孔之舉升銷包括：銷桿；以及銷頭，其在前述銷桿之上端提供，呈越遠離前述銷桿則直徑越大之碟狀；且具有前述銷孔之內部空氣能夠排出至外部的從上面延伸至側面之空氣釋放通路。
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