基板处理装置的制作方法

本发明涉及一种基板处理装置。更详细而言，涉及一种具备用于控制腔室壁温度的温度控制器，从而能够将腔室内壁的温度保持在规定温度，以避免基板处理气体或挥发性物质在腔室的内壁上冷凝的基板处理装置。

背景技术：

在制造显示装置或半导体元件时使用的基板处理装置中，对基板进行处理的腔室内部会被供应以及排出大量的气体。出于在基板上形成薄膜、或在基板上的薄膜上形成图案、或对腔室内部的气氛进行换气等目的，这些气体可以被供应至腔室内部，并从腔室排出至外部。

在基板处理过程中，腔室内壁有可能被供应至腔室内部的气体或从基板挥发的气体污染。在基板处理工序中，腔室内部需要保持规定的工序温度以及工序压力，此时，由于腔室外部和腔室内部的温度差以及压力差，会发生气体在腔室内壁上冷凝的现象。被冷凝的气体在反复进行的基板处理工序中重复蒸发以及冷凝，或者与其他化学成分的气体进行反应，或者在特定温度环境下变质，从而会进一步污染腔室内壁。

结果，现有的基板处理装置中，腔室内壁的污染物质在之后的基板处理过程中再次蒸发并流入到基板上而污染基板，从而降低产品的可靠性，降低成品率。

另外，现有的基板处理装置，需洗涤腔室内壁上的污染物质或更换腔室壁本身，因此，产品的生产成本会增加。

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

本发明是为了解决上述现有技术的所有问题而提出的，其目的在于提供一种使腔室内壁保持规定温度，从而避免气体在腔室内壁上冷凝的基板处理装置。

另外，本发明的目的在于，提供一种保持腔室内壁不受污染，从而提高产品的可靠性以及成品率的基板处理装置。

解决问题的技术方案

为了达成上述目的，本发明的一实施例涉及的基板处理装置，其特征在于，包括：进气口(inlet)，用于向所述腔室内供应基板处理气体；出气口(outlet)，用于向外部排出所述腔室内的基板处理气体；加热器，配置在所述腔室内，用于对所述腔室内部进行加热；以及温度控制器，配置在所述腔室的外侧面，用于控制腔室壁的温度，其中，所述温度控制器将所述腔室的内壁的温度保持在50℃至250℃，以防止所述物质在所述腔室的内壁上冷凝。

并且，为了达成上述目的，本发明的一实施例涉及的防止挥发性物质冷凝的方法，其特征在于，在基板处理装置中，用于控制腔室壁温度的温度控制器使所述腔室的内壁的温度保持在50℃至250℃，以防止腔室内被气化或干燥的基板上的物质在所述腔室的内壁上冷凝。

发明效果

根据如上所述构成的本发明，使腔室内壁保持规定温度，从而避免气体在腔室内壁上冷凝。

另外，本发明保持腔室内壁不受污染，因此能够提高产品的可靠性以及成品率。

附图说明

图1是示出本发明的一实施例涉及的基板处理装置的整体结构的立体图。

图2是示出本发明的一实施例涉及的基板处理装置的主剖视图。

图3是示出本发明的一实施例涉及的基板处理装置的侧剖视图。

图4是示出本发明的一实施例涉及的温度控制器的动作的概略图。

图5是示出本发明的一实施例涉及的进气口以及出气口的剖视图。

图6是示出本发明的一实施例涉及的基板处理装置上形成有物质排出孔的状态的立体图。

附图标记

10：基板

11：基板支架

100：主体

101：腔室

110：门

120：加强肋条

200：加热器

210：主加热器

220：副加热器

300：进气口

400：出气口

500：温度控制器

600：腔室壁加热模块

700：腔室壁冷却模块

具体实施方式

对于后述的本发明的详细说明，参照了例示出能够实施本发明的特定实施例的附图。这些实施例充分详细说明，以便本领域技术人员能够实施本发明。应理解为，本发明的各种实施例虽彼此不同，但无需相互排斥。例如，这里所记载的特定形状、结构以及特性与一个实施例相关，在不超出本发明的精神以及范围的情况下，可以由其他实施例实现。另外，应理解为，各公开的实施例内的个别结构要素的位置或配置在不超出本发明的精神以及范围的情况下可以变更。因此，后述的详细说明并非旨在限定本发明，本发明的范围仅以权利要求书和其等同的所有范围限定。附图中的相似的附图标记在多方面表示相同或相似的功能，为方便起见，有可能放大示出长度以及面积、厚度等和其形状。

在本说明书中，基板可以理解为，包括用于led、lcd等显示装置的基板、半导体基板、太阳能电池基板等的所有基板，可以优选理解为，用于柔性(flexible)显示装置的柔性基板。

另外，在本说明书中，基板处理工序可以理解为，包括蒸镀工序、热处理工序等，可以优选理解为，在非柔性(non-flexible)基板上形成柔性基板、在柔性基板上形成图案、分离柔性基板等工序。

下面，参照附图，对本发明的实施例涉及的基板处理装置进行详细说明。

图1是示出本发明的一实施例涉及的基板处理装置的整体结构的立体图，图2是示出本发明的一实施例涉及的基板处理装置的主剖视图，图3是示出本发明的一实施例涉及的基板处理装置的侧剖视图。

参照图1至图3，本实施例涉及的基板处理装置可以包括主体100、加热器200、进气口(inlet)300、出气口(outlet)400以及温度控制器500。

主体100构成腔室101，该腔室101是在内部装载基板10并对其进行处理的密闭空间。主体100的材料可以是石英(quartz)、不锈钢(sus)、铝(aluminium)、石墨(graphite)、碳化硅(siliconcarbide)或氧化铝(aluminiumoxide)中的至少任意一种。

在腔室101内部可以配置有多个基板10(参照图2)。多个基板10可以各自隔着一定间隔配置，以被基板支架11(参照图2)支承或安放于晶舟(未图示)的方式配置于腔室101内部。

在主体100的一面(例如，正面)可以形成有出入口115，该出入口115是装载/卸载基板10的通道。出入口115可以仅形成于主体100的一面(例如，正面)，也可以形成于相反面(例如，背面)。

门110可以设置于主体100的一面(即，形成有出入口115的面)。门可以设置为能够沿着前后方向、左右方向或上下方向进行滑动。门110可以开闭出入口115，当然，也可以通过开闭出入口115来开闭腔室101。另外，在门110与主体100的形成有出入口115的面之间可以夹设有o形环(o-ring)等密封部件(未图示)，以使出入口115完全被门110密封。

另一方面，在主体100的外侧面上可以结合有加强肋条120。在工序中，主体100内部会因受到强压或高温的影响而发生破损或变形。因此，通过在主体100的外侧面上结合加强肋条120，能够提高主体100的耐久性。根据需要，也可以只在特定外侧面或外侧面上的一部分结合加强肋条120。

加热器200可以包括：主加热器210，用于对腔室101的内部进行加热而形成基板处理气氛，对基板10直接进行加热；以及副加热器220，用于防止腔室101内部的热量损失。

主加热器210可以在与装载/卸载基板10的方向垂直的方向上隔着一定间隔配置，可以沿着基板10的层叠方向在垂直方向上隔着一定间隔配置。副加热器220可以沿着与装载/卸载基板10的方向平行的方向配置在腔室101的内壁上，并沿着基板10的层叠方向在垂直方向上隔着一定间隔。

主加热器210可以包括多个发热体211以及设置于各发热体211两端的端子212，副加热器220也可以同样包括多个发热体221以及设置于各发热体221两端的端子222。发热体211、221的数量可以根据主体100的大小、基板10的大小以及数量进行各种变更。

发热体211、221具有从腔室101的一侧面连通至另一侧面的棒(bar)状，可以是发热物质插入在石英管内部的状态。例如，主加热器210的发热体211可以从腔室101的左侧面连通至右侧面，副加热器220的发热体221可以从除出入口115部分以外的腔室101的正面连通至背面。端子212、222可以从外部的电源(未图示)接受电力，以使发热体211、221产生热量。

因此，通过配置在基板10的上部以及下部的加热器200，可以均匀地加热基板10的所有面，因此，提高基板处理工序的可靠性。

再次参照图1至图3，可以将进气口300连接在腔室101(或主体100)的外部一侧面(例如，左侧面)，并将出气口400连接在腔室101(或主体100)的外部另一侧面(例如，右侧面)。

进气口300可以提供朝腔室101内部供应基板处理气体的通道。进气口300可以包括：气体供应管320，其与气体储存部(未图示)连接，用于接收基板处理气体；以及多个进气管310，其垂直于气体供应管320并且彼此隔着一定间隔形成。进气管310可以贯通主体100并连接至腔室101内部，并通过形成于进气管310的端部的进气孔311，将基板处理气体供应至腔室101内部。

出气口400可以提供向外部排出腔室101内部的基板处理气体的通道。出气口400可以包括：气体排出管420，其与外部的气体排出设施(未图示)连接，以便排出基板处理气体；多个出气管410，其垂直于气体排出管420，并且彼此隔着一定间隔形成。出气管410可以贯通主体100并连接至腔室101内部，并通过形成于出气管410的端部的出气孔411，将气体从腔室101内部排出至外部。

优选，进气孔311(或者进气管310)以及出气孔411(或者出气管410)分别位于配置在腔室101内的基板10与上部或下部的相邻基板10之间的间隙中，以便在腔室101收纳多个基板10时，能够将基板处理气体均匀地供应至基板10，并且易于吸入基板处理气体并排出至外部。

再次参照图1至图3，本发明的基板处理装置，其特征在于，包括：温度控制器500，配置在腔室101的外侧面，用于控制腔室壁的温度。

温度控制器500可以配置为，与腔室壁的外侧面相邻或隔着规定距离，优选，在内部以之字形弯曲配置能够使热媒或冷媒流动的管道等。温度控制器500的作用在于，将腔室101的内壁温度保持在规定温度，以防止在基板处理工序中从基板10上挥发的物质、供应至腔室101并排出的物质等在腔室101的内壁上冷凝。优选，将腔室101的内壁温度保持在50℃至250℃。

温度控制器500可以配置在腔室壁的上部侧510、左右侧520：520a、520b、下部侧530以及前后侧的门540、550上，但是，在达成本发明的目的情况下，即将腔室101的内壁温度保持在规定温度的范围内，对于腔室101的部分外侧面也可以不配置温度控制器500。

作为一例，假设由本发明的基板处理装置对用于柔性显示装置的柔性基板10进行处理，则此时对于基板处理过程中温度控制器500的功能的详细说明如下。

一般，柔性基板10的制造过程可以分为，在非柔性基板上形成柔性基板的工序、在柔性基板上形成图案的工序以及从非柔性基板分离柔性基板的工序。

可以在玻璃、塑料等非柔性基板上形成由聚酰亚胺(polyimide)等构成的膜，进行热处理使其固化后，在粘接非柔性基板和柔性基板的物质中注入溶剂来减弱粘接力或分解粘接物质，并从非柔性基板上分离柔性基板，从而完成柔性基板。

此时，所注入的溶剂成分或在柔性基板的形成过程中柔性基板中所包含的溶剂成分挥发，可以通过出气口400排出至腔室101的外部，但是，腔室101内壁的温度有可能较低，使得上述物质因腔室101外部与腔室101内部的温度差以及压力差而在腔室101内壁的一定部分被冷凝而无法挥发。结果，会发生在腔室101内壁上冷凝的溶剂成分污染腔室101或在后续工序中污染基板10的问题。因此，本发明的基板处理装置，其特征在于，将腔室101的内壁温度保持在避免气体冷凝的程度，以使包含溶剂的腔室101内的气体不在腔室101内壁上冷凝而是以气体状态全部排出至外部。

作为一例，包含于基板10上的物质可以是诸如溶剂的挥发性物质，是在50℃至250℃下气化的物质。优选，这样的物质可以是nmp(n-methyl-2-pyrrolidone：n-甲基-2-吡咯烷酮)，也可以是ipa、丙酮(acetone)、pgmea(propyleneglycolmonomethyletheracetate：丙二醇单甲醚乙酸酯)等挥发性物质。

为了使上述物质不在腔室101内部冷凝而是保持气体状态以便排出，理所当然地，将腔室101的内壁温度保持为所述物质能够气化的温度。为此，可以在温度控制器500上连接腔室壁加热模块600和腔室壁冷却模块700。

图4是示出本发明的一实施例涉及的温度控制器500的动作的概略图。

参照图4，可以在温度控制器500、腔室壁加热模块600以及腔室壁冷却模块700的中间设置三通阀(3wv：3wayvalve)。腔室壁加热模块600包括能够瞬间提高冷却水(pcw：processcoolingwater)的温度的换热器，可以理解为，是对冷却水进行加热并供应的装置，腔室壁冷却模块700可以理解为是供应冷却水的装置。

作为一例，在进行基板处理工序时，腔室101内部的基板处理温度可以阶段性地上升，即从80℃上升为150℃、从150℃上升为250℃、从250℃上升为350℃等。在基板处理初期，腔室101内部的基板处理温度为80℃左右，因此，腔室101的内壁的温度有可能是相对更低的低于60℃～80℃，蒸发区为80℃～150℃左右的挥发性物质之一的nmp，在腔室101的内壁上冷凝的可能性高。因此，在基板处理初期控制三通阀(3wv)，由腔室壁加热模块600加热冷却水并供应至温度控制器500(p1)，从而能够将腔室壁的温度保持在nmp的最低蒸发区即80℃以上。

当腔室101内部的基板处理温度在300℃以下时，启动腔室壁加热模块600，当腔室101内部的基板处理温度高于300℃时，控制三通阀(3wv)，从腔室壁冷却模块700向温度控制器500供应冷却水(p2)，从而能够将腔室壁的温度保持在nmp的最低蒸发区即80℃以上。当然，若腔室101内部的基板处理温度高于300℃，则即使不对温度控制器500供应冷却水，腔室壁的温度也能达到80℃以上，但是，若腔室壁的温度过度上升而高于nmp的蒸发区80℃～250℃，则有可能发生腔室壁扭曲、破损的问题，因此，有必要通过腔室壁冷却模块700向温度控制器500适当地供应冷却水。换言之，当腔室101内部的基板处理温度在300℃以下时，启动腔室壁加热模块600，当腔室101内部的基板处理温度高于300℃时，启动腔室壁冷却模块700，从而能够将腔室101内壁的温度保持在50℃至250℃。

如此，本发明的基板处理装置具备温度控制器500，以便将腔室101内壁的温度保持在规定温度(即，气体的蒸发温度)，从而防止气体在腔室101的内壁上冷凝。另外，由于气体不在腔室101的内壁上冷凝，而是全部都能排出至腔室101的外部，因此，腔室101内壁不受污染，能够提高产品的可靠性以及成品率。

另一方面，本发明的基板处理装置还可以具备用于排出被冷凝的气体的单元。下面，参照图5以及图6进行说明。

图5是示出本发明的一实施例涉及的进气口300以及出气口400的剖视图。图5的(a)示出了进气口300，图5的(b)示出了出气口400。

可以通过温度控制器500，防止气体在腔室101的内壁上冷凝，但是，连接于腔室101的外部一侧面(如，左侧面)以及外部另一侧面(如，右侧面)的进气口300和出气口400会受外部低温的影响，容易使气体冷凝。被冷凝的气体暂时冷凝于进气口300的管道上，然后在进行基板处理工序时，随着供应基板处理气体，一同被吐出至腔室101内部，从而有可能污染基板10。

因此，如图5的(a)所示，进气口300可以进一步具备能够排出被冷凝的气体(或，被冷凝的挥发性物质)的排泄端口(drainport)330。排泄端口330可以单纯地只是排出被冷凝的液体状态的物质的通道，也可以具备与泵(未图示)等连接而吸入空气的抽吸(suction)功能。可以通过气体供应管320供应气体(图中的g)，而在进气口300内部冷凝的气体等可以通过排泄端口330排出(图中的d)。

与进气口300同样，出气口400也可以具有在气体排出管420上连接有排泄端口(未图示)的结构。

另一方面，如图5的(b)所示，出气口400的作用在于，将腔室101内部的气体排出至外部(图中的g)，因此，向外部排出腔室101内部的气体(图中的g)的同时，可以向外部一同排出在出气口400内部冷凝的气体等(图中的d)，从而无需单独具备排泄端口(未图示)，而使气体排出管420的端部430兼具排泄端口的功能出气口。

图6是示出本发明的一实施例涉及的基板处理装置上形成有物质排出孔(hole)130：130a、130b、130c、130d的状态的立体图。

参照图6，腔室101的至少一个侧面，具体而言，除了配置有参照图5进行说明的进气口300以及出气口400的腔室101的左侧面以及右侧面之外的侧面，可以形成有多个物质排出孔130：130a、130b、130c、130d。物质排出孔可以连接于配置在外部的泵送单元(未图示)，以便有效地排出在腔室101内部冷凝的物质。

通过多个物质排出孔130以及温度控制器500，能够防止气体在腔室101的内壁上冷凝，即使发生气体冷凝的情况，也能够通过物质排出孔130排出至外部，因此，能够更加有效地防止腔室101内壁的污染，进一步提高产品的可靠性以及成品率。

如上所述，通过优选实施例对本发明进行了说明，但是并非限定于所述实施例，在不超出本发明的精神的范围内，该发明所属技术领域的普通技术人员可以进行各种变形和变更。应视为这样的变形例以及变更例均属于本发明的权利要求书的范围之内。