衬底处理系统的制作方法

文档序号:19120663发布日期:2019-11-13 01:37阅读:150来源:国知局
衬底处理系统的制作方法

本公开涉及一种衬底处理系统,且更具体地说,涉及一种包含多个处理管道的衬底处理系统。



背景技术:

大体来说,衬底处理方法分类成能够在一个衬底上执行衬底处理过程的单晶片型和能够在多个衬底上同时执行衬底处理过程的批量型。虽然单晶片型在设施的简单配置方面具有优点,但是单晶片型在产率方面具有缺点。因此,批量型已广泛用于大批量生产。

因为相关技术的批量型衬底处理系统仅包含单处理管道,所以在使用一个独立型衬底处理系统时,衬底处理量减小,且用于使用经处理衬底制造元件的成本增加。

另外,在同时使用多个独立型衬底处理系统以补偿较低衬底处理量时,增大由整个衬底处理系统占用的占地面积。另外,在需要用于操作和维持衬底处理系统的空间时,进一步增大用于衬底处理工艺的占地面积(footprint)。

因此,需要能够使占地面积最小化同时增大衬底处理量的衬底处理系统。

[相关技术文件]

[专利文件]

韩国专利公开案第10-2012-0074326号



技术实现要素:

本公开提供一种衬底处理系统,所述衬底处理系统能够在减小其占地面积的同时通过包含多个处理管道来增加衬底处理量。

根据示范性实施例,衬底处理系统包含:第一处理管道和第二处理管道,在第一轴的方向上彼此间隔开以提供彼此独立的处理空间;衬底舟,所述衬底舟上多重地堆叠多个衬底,且所述衬底舟提供到第一处理管道和第二处理管道的处理空间中的每一个;以及第一舟升降单元和第二舟升降单元,分别提供到第一处理管道和第二处理管道以提升衬底舟,且第一舟升降单元和第二舟升降单元中的每一个包含安置在第一处理管道与第二处理管道之间的空间中的升降轴构件(elevationshaftmember)。

第一舟升降单元的升降轴构件和第二舟升降单元的升降轴构件可以彼此点对称且布置在第一轴的两侧处。

第一舟升降单元和第二舟升降单元中的每一个可包含:升降主体,连接到升降轴构件以沿升降轴构件提升;以及支撑板,耦接到升降主体以支撑衬底舟,且升降主体可耦接到支撑板,同时在与第一轴的方向交叉的第二轴的方向上与支撑板的中心偏离。

升降轴构件可包含:滚珠螺杆(ballscrew),包含螺杆轴(screwshaft)和滚珠螺母(ballnut)以经由螺杆轴的旋转移动滚珠螺母;以及多个导轨,布置在螺杆轴的两侧处。

升降主体可包含:底板,耦接到滚珠螺母,且沿螺杆轴延伸;以及多个滑动部件,耦接到滚珠螺母的两侧处的底板,且配置成分别在连接到多个导轨时滑动。

升降轴构件可进一步包含沿螺杆轴延伸的竖直框架,以支撑螺杆轴和多个导轨。

衬底处理系统可进一步包含第一功能模块(utilitymodule)和第二功能模块,所述第一功能模块和所述第二功能模块分别提供到相应的第一处理管道和第二处理管道,且对称地布置,同时在第一处理管道和第二处理管道的相应的处理管道的中心处与第一轴的竖直轴偏离。

第一功能模块和第二功能模块中的每一个可在远离相应的处理管道的方向上延伸。

第一功能模块和第二功能模块中的每一个可包含:冷却水控制部件,连接到从相应的处理管道延伸的冷却水供应管线且配置成控制冷却水的供应;以及气体控制部件,连接到从相应的处理管道延伸的气体供应管线且配置成控制工艺气体(processgas)的供应,且在第一功能模块和第二功能模块中的每一个中,冷却水控制部件可安置为比气体控制部件更接近于相应的处理管道。

衬底处理系统可进一步包含:第一排气导管和第二排气导管(exhaustduct),分别提供到第一处理管道和第二处理管道,且分别具有连接到多个排气泵送端口(exhaustpumpingport)的端部;第一加热器部件和第二加热器部件,分别提供到第一处理管道和第二处理管道,且配置成将热量分别供应到第一处理管道和第二处理管道;以及第一快速散热气体管线和第二快速散热气体管线,配置成分别使第一加热器部件和第二加热器部件冷却,且分别具有连接到多个吸热泵送端口(heatabsorptionpumpingport)的端部。提供到相应的处理管道的排气导管的端部和配置成使配置成将热量供应到相应的处理管道的加热器部件冷却的快速散热气体管线的端部可分别安置在第一功能模块和第二功能模块上,且在第一功能模块和第二功能模块中的每一个中,经布置的排气导管的端部可安置为比经布置的快速散热气体管线的端部更接近于相应的处理管道。

气体供应管线中的每一个可包含多个气体管线,连接到第一处理管道的气体供应管线中的多个气体管线以及连接到第二处理管道的气体供应管线中的多个气体管线可彼此对称地布置,且对称的气体管线可供应有彼此相同的气体。

第一处理管道和第二处理管道中的每一个可作为单一管道或多个管道提供,所述多个管道包含外部管道和内部管道。

附图说明

可以从结合附图所作的以下描述中更详细地理解示范性实施例,其中:

图1(a)和图1(b)为示出根据示范性实施例的衬底处理系统的截面图。

图2(a)、图2(b)和图2(c)为示出根据示范性实施例的舟升降单元的图。

图3(a)和图3(b)为用于解释根据示范性实施例的衬底舟的升降的概念图。

图4为用于解释根据示范性实施例的第一功能模块和第二功能模块的概念图。

图5(a)和图5(b)为用于解释根据示范性实施例的排气导管、加热器部件以及快速散热气体管线的概念图。

图6为用于解释根据示范性实施例的对称气体供应管线的概念图。

具体实施方式

下文,将参看附图更详细地描述具体实施例。然而,本发明可以不同的形式来体现,且不应解释为受限于本文所阐述的实施例。实际上,提供这些实施例是为了使得本公开将是透彻并且完整的,并将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。在描述中,相同元件用相同附图标号指示。在图中,为说明清楚起见而放大了层和区域的尺寸。相似附图标号在全文中指代相似元件。

图1(a)和图1(b)为示出根据示范性实施例的衬底处理系统的示意图。图1(a)为示出衬底处理系统的局部立体图,且图1(b)为示出衬底处理系统的局部平面图。

参看图1(a)和图1(b),根据示范性实施例的衬底处理系统100可包含:第一处理管道110a和第二处理管道110b,其在第一轴11上彼此间隔开且提供彼此独立的处理空间;衬底舟120,在所述衬底舟120中多个衬底10以多级堆叠且所述衬底舟120提供到第一处理管道110a和第二处理管道110b的处理空间中的每一个;以及第一和第二舟升降单元130,其提供到第一处理管道110a和第二处理管道110b中的每一个并提升衬底舟120。

第一处理管道110a和第二处理管道110b可在第一轴11上彼此间隔开,且成对提供并安置在彼此独立的处理空间中。本文中,第一轴11的方向可以是水平方向和与衬底处理系统100交叉的方向。第一处理管道110a和第二处理管道110b中的每一个可具有在衬底处理过程期间容纳衬底舟120的内部空间,且具有独立地受控制的气体氛围(gasatmosphere)(或氛围气体(atmospheregas))、温度以及类似物。因为第一处理管道110a和第二处理管道110b独立地受控制,所以可以稳定地执行衬底处理工艺,可改进经由衬底处理系统100处理衬底的量和质量,并可通过减小第一处理管道110a与第二处理管道110b和/或围绕其安置的外围组件之间的距离来减小占地面积。本文中,第一处理管道110a和第二处理管道110b中的每一个可作为单一管道或多个管道提供。示范性实施例不限于所述类别的第一处理管道110a和第二处理管道110b中的每一个,只要其中容纳衬底舟120以执行衬底处理工艺即可。举例来说,第一处理管道110a和第二处理管道110b中的每一个可包含外部管道和内部管道。

衬底舟120(其上可以多级(或在竖直方向上)堆叠多个衬底10以呈批量型执行衬底处理过程)可提供到第一处理管道110a和第二处理管道110b的处理空间中的每一个,并在衬底处理过程期间容纳在第一处理管道110a和第二处理管道110b的内部空间(或处理空间)中。本文中,可提供多个衬底舟120,且多个衬底舟120可分别提供到第一处理管道110a和第二处理管道110b。本文中,衬底舟120中的每一个可具有用于独立地处理多个衬底10的多个处理空间。

第一和第二舟升降单元130可分别提供到第一处理管道110a和第二处理管道110b,并独立地提升衬底舟120。本文中,第一和第二舟升降单元130可提升待容纳在第一处理管道110a和第二处理管道110b中的每一个中的衬底舟120,并将衬底舟120提供在第一处理管道110a和第二处理管道110b的处理空间中以在第一处理管道110a和第二处理管道110b的处理空间中装载多个衬底10。举例来说,第一和第二舟升降单元130可支撑并提升衬底舟120。

图2(a)、图2(b)和图2(c)为根据示范性实施例的示出舟升降单元的图。图2(a)为示出第一舟升降单元和第二舟升降单元的图,图2(b)为示出升降轴构件和升降主体的图,且图2(c)为示出第一舟升降单元和第二舟升降单元的平面图。

参看图2(a)、图2(b)和图2(c),第一和第二舟升降单元130中的每一个可包含安置在第一处理管道110a与第二处理管道110b之间的空间中的升降轴构件131。升降轴构件131可安置在第一处理管道110a与第二处理管道110b之间的空间中,且安置为朝向对应的处理管道110(即第一处理管道和第二处理管道的相应的处理管道)。通过这种方式,可以利用第一处理管道110a与第二处理管道110b之间的空间,并且因为升降轴构件131并不从一对第一处理管道110a和第二处理管道110b延伸到外部,所以可减小第一轴11上的宽度和/或与衬底处理系统100的第一轴11交叉的第二轴12上的宽度。

第一和第二舟升降单元130的升降轴构件131可彼此点对称且分别安置在第一轴11的两侧处。因为第一和第二舟升降单元130的升降轴构件131(例如在第二轴的方向上)安置在第一轴11的两侧(或连接第一处理管道的中心与第二处理管道的中心的管线的两侧)处,所以第一处理管道110a与第二处理管道110b之间的空间可减小,且衬底处理系统100的第一轴11上的宽度可进一步减小。并且,第一和第二舟升降单元130的升降轴构件131可相对于第一轴11上的点而点对称且相对于第一轴11与第二轴12之间的交叉点13而点对称,同时面向对应的处理管道110。因此,第一和第二舟升降单元130的升降轴构件131可安置在连接第一处理管道110a的中心与第二处理管道110b的中心的管线的两侧处,以稳定地提升衬底舟120,尽管与处理管道110的对应中心的中心偏离。

图3(a)和图3(b)为根据示范性实施例的用于解释衬底舟的升降的概念图。图3(a)为示出升降之前的状态的图,且图3(b)为示出升降之后的状态的图。

参看图2(a)、图2(b)和图2(c)以及图3(a)和图3(b),第一和第二舟升降单元130中的每一个可包含:升降主体132,连接到升降轴构件131以沿升降轴构件131提升;以及支撑板133,耦接到升降主体132以支撑衬底舟120。升降主体132可连接到升降轴构件131并沿升降轴构件131提升。耦接到升降主体132的支撑板133可通过升降主体132的升降而提升,且因此,可提升由支撑板133支撑的衬底舟120。

支撑板133可耦接到升降主体132并支撑衬底舟120。支撑板133可耦接到升降主体132并与升降主体132一起提升,且提升由支撑板133支撑的衬底舟120。本文中,示范性实施例不限于支撑板133的形状,只要支撑板133耦接到升降主体132并稳定地支撑衬底舟120即可。

并且,升降主体132可耦接到支撑板133同时在第二轴12的方向上与支撑板133的中心偏离,所述第二轴12的方向与第一轴11的方向交叉。因为第一和第二舟升降单元130的升降轴构件131在第一轴11的两侧处点对称,所以升降主体132可耦接到支撑板133同时在与第一轴11的方向交叉的第二轴12的方向上与支撑板133的中心偏离,使得支撑板133的中心与第一处理管道110a和第二处理管道110b的相应的处理管道的中心对准。本文中,升降主体132可耦接到对应支撑板133同时在升降主体中的每一个远离对应耦接的支撑板133中的每一个的中心的方向上(或在升降主体中的每一个远离连接第一处理管道的中心和第二处理管道的中心的管线的两侧中的每一个的方向上)偏离。并且,耦接到升降主体132的支撑板133可朝向连接第一处理管道110a的中心和第二处理管道110b的中心的管线延伸,且支撑板133的中心可与相应的处理管道110的中心对准。因此,虽然升降轴构件131与处理管道110的中心(或连接第一处理管道的中心和第二处理管道的中心的管线)偏离,但衬底舟120可经由升降主体132和支撑板133稳定地提升,且因为衬底舟120容纳在处理管道110中的每一个的内部空间中,所以可将多个衬底10装载到处理管道110中的每一个的处理空间。

并且,升降轴构件131可包含:滚珠螺杆131a,包含螺杆轴和滚珠螺母以经由螺杆轴的旋转移动滚珠螺母;以及多个导轨131b,安置在螺杆轴的两侧处。滚珠螺杆131a为用于将旋转移动转换为线性移动或相反地将线性移动转换为旋转移动的机械组件。滚珠螺杆可通过使安置在螺杆与螺母之间的滚珠循环来传递动力。滚珠螺杆可包含螺杆轴和滚珠螺母,所述螺杆轴充当螺杆且滚珠插入到所述螺母中。滚珠螺杆131a可经由螺杆轴的旋转移动滚珠螺母,且通过滚珠螺母的移动来提升耦接到滚珠螺母的升降主体132。举例来说,螺杆轴可竖直地静置,且滚珠螺母可在受螺杆轴限制时根据螺杆轴的旋转而上升或下降。并且,因为滚珠螺杆131a在滚珠螺母的移动期间点接触滚珠,因此,颗粒可能比产生直线接触的绳索或链条进一步减少,且比产生表面接触的齿条与小齿轮进一步有效地减少。本文中,螺杆轴可通过例如伺服电机的电源而旋转,且滚珠螺母可在插入到螺母中的滚珠通过螺杆轴的旋转而沿螺纹(或螺杆槽)移动时沿螺杆轴的轴提升。

多个导轨131b可安置在螺杆轴的两侧处同时平行于螺杆轴。本文中,多个导轨131b可相对于螺杆轴彼此对称安置。通过这种方式,升降主体132可通过耦接到多个导轨131b以及滚珠螺杆131a来稳定地耦接到升降轴构件131,且因为对称地布置的多个导轨131b在升降期间调节升降主体132的平衡,升降主体132和/或衬底舟120可稳定地提升。因此,虽然因为升降轴构件131与处理管道110的中心偏离,所以升降主体132耦接到支撑板133同时在第二轴12的方向上从支撑板133的中心向一侧偏离,但是升降主体132可在不倾斜或变形的情况下稳定地提升衬底舟120。

多个导轨131b可在大小或宽度(或厚度)方面不同。因为升降主体132在从支撑板133的中心向一侧偏置时耦接,所以力(或负载)可向升降主体132的一侧偏置。因此,导轨131b(向其施加相对较大的力)可具有更大大小或宽度以调节升降主体132的两侧之间的平衡。并且,导轨131b中的每一个与螺杆轴之间的距离可变化。然而,在这种情况下,升降轴构件131在第二轴12的方向上的宽度可能变得过宽,螺杆轴可能与处理管道110中的每一个的中心间隔过大,且衬底处理系统100在第二轴12的方向上的宽度可能增大。

升降主体可包含:底板132a,耦接到滚珠螺母且沿螺杆轴延伸;以及多个滑动部件132b,耦接到滚珠螺母的两侧处的底板132a,且分别在连接到多个导轨131b时滑动。底板132a可耦接到滚珠螺母,并通过螺杆轴的旋转而与滚珠螺母一起提升,所述滚珠螺母沿螺杆轴的轴提升。并且,底板132a可在螺杆轴的延伸方向上沿螺杆轴延伸。因为底板132a沿螺杆轴延伸,所以可增大由升降轴构件131支撑(或固定到所述升降轴构件131上)升降主体132的区域。通过这种方式,升降主体132可稳定地连接到升降轴构件131(或由所述升降轴构件131支撑),并稳定地支撑(或固持)支撑衬底舟120的支撑板133。因此,虽然升降主体132耦接到支撑板133同时在第二轴12的方向上从支撑板133的中心向一侧偏置,但是衬底舟120可在升降主体132和/或支撑板133无倾斜或变形的情况下由支撑板133稳定地支撑和提升。

多个滑动部件132b可耦接到底板132a同时向两侧彼此间隔开,安置在滚珠螺母的两侧处且分别连接到多个导轨131b。本文中,分别连接到多个导轨131b的多个滑动部件132b可沿多个导轨131b滑动。多个滑动部件132b可包含滚珠。多个滑动部件132b可在滚珠沿多个导轨131b中所界定的导槽移动时滑动。可通过经由多个滑动部件132b连接到多个导轨131b来支撑底板132a。因为经由滚珠螺母由螺杆轴和经由多个滑动部件132b由多个导轨131b来双重地支撑底板132a,所以底板132a可在不倾斜或变形的情况下稳定地提升。并且,因为多个滑动部件132b沿多个导轨131b滑动,所以虽然除了螺杆轴以外还由各种组件支撑,但是底板132a可有效地提升。

升降轴构件131可进一步包含竖直框架131c,其沿螺杆轴延伸并支撑螺杆轴和多个导轨131b。竖直框架131c可沿螺杆轴延伸,且固定并支撑螺杆轴和多个导轨131b。举例来说,竖直框架131c可充当容纳并耦接螺杆轴和多个导轨131b的壳体。并且,可将竖直框架131c、螺杆轴以及多个导轨131b作为一个组合件提供。经由竖直框架131c,竖直地静置的螺杆轴和多个导轨131b可以竖直地静置状态稳定地支撑(或固定),且可能在经由升降主体132提升支撑衬底舟120的支撑板133时不倾斜或变形。

本文中,竖直框架131c可具有大于在第一轴11的方向上的宽度的在第二轴12的方向上的宽度。在升降主体132耦接到支撑板133同时在第二轴12的方向上从支撑板133的中心向一侧偏离时,力(或负载)可施加于升降轴构件131同时在第二轴12的方向上向一侧偏置。本文中,因为竖直框架131c具有大于在第一轴11的方向上的宽度的在第二轴12的方向上的宽度,所以竖直框架131c可提供支撑力以用于支撑所施加的力,同时在第二轴12的方向上向一侧偏置。因此,升降轴构件131可在不倾斜或变形的情况下稳固地竖直静置,且可沿升降轴构件131稳定地提升耦接到支撑板133的升降主体132和支撑衬底舟120的支撑板133。

并且,升降轴构件131可进一步包含框架支撑件131d,所述框架支撑件131d提供于竖直框架131c下方以支撑竖直框架131c,且具有大于竖直框架131c在第二轴12的方向上的宽度的在第二轴12的方向上的宽度。框架支撑件131d可提供于竖直框架131c下方,支撑竖直框架131c,且具有大于竖直框架131c在第二轴12的方向上的宽度的在第二轴12的方向上的宽度。经由提供于竖直框架131c下方以支撑竖直框架131c的框架支撑件131d,竖直框架131c可进一步稳定地静置,且可稳定地提升升降主体132、支撑板133以及衬底舟120。并且,因为框架支撑件131d具有大于竖直框架131c在第二轴12的方向上的宽度的在第二轴12的方向上的宽度,所以框架支撑件131d可进一步稳定地支撑竖直框架131c并防止竖直框架131c由于支撑板133耦接到升降轴构件131同时向一侧偏置而向一侧倾斜。本文中,为了减小从升降轴构件131延伸同时向一侧偏置的支撑板133的一部分,框架支撑件131d可在远离在第二轴12的方向上连接第一处理管道110a的中心和第二处理管道110b的中心的管线的方向上从竖直框架131c延伸。

图4为用于解释根据示范性实施例的第一功能模块和第二功能模块的概念图。

参看图4,根据示范性实施例的衬底处理系统100可进一步包含第一功能模块140a和第二功能模块140b,所述第一功能模块140a和所述第二功能模块140b相应地分别提供到第一处理管道110a和第二处理管道110b,且对称地布置,同时与第一处理管道110a和第二处理管道110b的相应的处理管道110的中心的第一轴11的竖直轴偏离。第一功能模块140a和第二功能模块140b可相应地分别提供到第一处理管道110a和第二处理管道110b,且对称地布置同时与第一处理管道110a和第二处理管道110b的相应的处理管道110的中心的第一轴11的竖直轴(或在与第一轴交叉的第二轴的方向上从处理管道110的中心延伸的轴)偏离。本文中,可将第一功能模块140a和第二功能模块140b安装到各种类型的公用程序和电子部件,这允许在第一处理管道110a和第二处理管道110b处执行衬底处理工艺。本文中,第一功能模块140a和第二功能模块140b可在彼此间隔开的方向上对称地布置,且在相应的处理管道110的中心处与第一轴11的竖直轴偏离同时通过彼此间隔开来维持等于或大于第一处理管道110a的中心与第二处理管道110b的中心之间的距离的宽度。举例来说,第一功能模块140a和第二功能模块140b可布置在对角方向上以供彼此间隔开或彼此平行地布置同时维持大于第一处理管道110a的中心与第二处理管道110b的中心之间的距离的宽度。

在第一功能模块140a和第二功能模块140b中的每一个在相应的处理管道110的中心处与第一轴11的竖直轴偏离时,第一功能模块140a与第二功能模块140b之间的空间可增大以确保较宽的维持空间40。举例来说,第一功能模块140a和第二功能模块140b可在倾斜方向(或对角方向)上从相应的处理管道110的中心延伸,且在相应的处理管道110的中心处与第一轴11的竖直轴偏离,或可在从相应的处理管道110的中心向第一轴11的方向偏离的同时延伸并在相应的处理管道110的中心处与第一轴11的竖直轴偏离。本文中,第一功能模块140a和第二功能模块140b可布置为彼此对称,且在第一功能模块140a和第二功能模块140b中的每一个在第二轴12的方向上延伸时,衬底处理系统100可具有在第一轴11的方向上的最小宽度。

并且,第一功能模块140a和第二功能模块140b可在第二轴12的方向上平行地布置在第一处理管道110a和第二处理管道110b的两端处,或平行地布置同时在第二轴12的方向上从安置第一处理管道110a和第二处理管道110b的处理部分115(或处理区域)的两端延伸。在这种情况下,衬底处理系统100在第一轴11的方向上的宽度可降至最小,并且还可使维持空间40最大化。

第一功能模块140a和第二功能模块140b中的每一个可在远离相应的处理管道110的方向上延伸。

在相关技术中,安置功能模块140以填充空白空间,使得处理管道110的组件在第二轴12的方向上分布,而不是在一个方向上延伸。举例来说,将功能模块140在处理管道110的第二轴12的方向处安置在第一轴11的方向上,且在功能模块填充第一轴11的方向上的宽度(例如与处理管道的宽度类似)时,将其余组件安置在第一轴11的方向的下一行(raw)上。本文中,连接到处理管道110并需要一定距离(例如第二轴的方向上的距离)的组件(例如排气导管等)必需在第二轴12的方向上延伸。因此,衬底处理系统100还具有第一轴11的方向上的延伸的宽度和/或第二轴12的方向上的延伸的宽度。并且,因为很难确保处理管道110的在第二轴12的方向上的空间,所以可能并不提供用于处理管道110或类似物的维持空间40。

然而,在第一功能模块140a和第二功能模块140b中的每一个在远离相应的处理管道110的方向上延伸时,可减小衬底处理系统100在第一轴11的方向上或在第二轴12的方向上的宽度,并且还可在第一功能模块140a与第二功能模块140b之间确保维持空间40。并且,连接到第一处理管道110a和第二处理管道110b并需要一定长度的组件可在第二轴12的方向上延伸直到第一功能模块140a和第二功能模块140b的端部为止,且在垂直方向(或竖直方向)上安置在第一功能模块140a和第二功能模块140b的端部上。因此,可减小衬底处理系统100在第二轴12的方向上或在第一轴11的方向上的宽度。

第一功能模块140a和第二功能模块140b中的每一个可包含:冷却水控制部件141,连接到从相应的处理管道110延伸的冷却水供应管线20并控制冷却水的供应;以及气体控制部件142,连接到从相应的处理管道110延伸的气体供应管线30并控制工艺气体的供应。冷却水控制部件141可连接到从相应的处理管道110延伸的冷却水供应管线20,并控制工艺冷却水(processcoolingwater,pcw)的供应。本文中,冷却水控制部件141可供应并检测冷却水,所述冷却水对于驱动第一处理管道110a和第二处理管道110b来说为必需的。举例来说,冷却水控制部件141可包含冷却水阀,并控制冷却水到相应的处理管道110的供应。冷却水可经由冷却水控制部件141从冷却水供应源(图中未示)提供到相应的处理管道110,且提供到相应的处理管道110的冷却水可经过相应的处理管道110中所界定(或提供)的冷却路径,并经由冷却水控制部件141排放。

气体控制部件142可连接到从相应的处理管道110延伸的气体供应管线30,并控制工艺气体的供应。本文中,气体控制部件142可输送供应到第一处理管道110a和第二处理管道110b的工艺气体。举例来说,气体控制部件142可包含气体面板,并控制工艺气体到相应的处理管道110的供应。气体面板通常可测量用于工艺气体的各种类型的气体,且包含用于将多种气体分散到处理管道110的气体分离器,以及用于调节气流的质量流量控制器(massflowcontroller,mfc)。本文中,多种气体中的至少一种可由例如以下组件来供应:预热器、质量流量控制器(mfc)、起泡器以及过滤器。可将工艺气体经由气体控制部件142从工艺气体供应源(图中未示)供应到相应的处理管道110。本文中,可加热工艺气体以供用于高效衬底处理并将工艺气体供应到相应的处理管道110。

并且,在第一功能模块140a和第二功能模块140b中的每一个中,冷却水控制部件141可安置为比气体控制部件142更接近于相应的处理管道110。可将冷却水供应到与其相邻的相应的处理管道110以供用于高效冷却,且因此,供应距离(或流动距离)可较短。因此,冷却水控制部件141可安置为邻近于相应的处理管道110,使得将冷却水供应到与其相邻的相应的处理管道110。冷却水控制部件141可安置为最接近于相应的处理管道110,同时安置为比气体控制部件142更接近于相应的处理管道110。通过这种方式,可由于短供应距离而几乎在没有温度变化(例如温度升高)的情况下将冷却水供应到相应的处理管道110,并有效地冷却相应的处理管道110中的供应有工艺冷却水的区域。

加热工艺气体可经过气体控制部件142,且例如预热器的用于加热气体的组件可安置在气体控制部件142中。大体来说,气体控制部件142的整体温度可大于冷却水控制部件141的整体温度。因此,在冷却水控制部件141安置为比气体控制部件142更远离相应的处理管道110时,冷却水在经过气体控制部件142的周围时可增加供应距离并通过气体控制部件142的温度而升高温度,且因此,可能无法由冷却水来执行有效冷却。

然而,根据示范性实施例,因为冷却水控制部件141安置为比气体控制部件142更接近于相应的处理管道110,所以可以对相应的处理管道110的供应有冷却水的区域执行冷却水的有效冷却。

图5(a)和图5(b)为用于解释根据示范性实施例的排气导管、加热器部件以及快速散热气体管线的概念图,图5(a)为示出处理管道、排气导管、加热器部件以及快速散热气体管线的分解图,且图5(b)为示出排气导管的端部和快速散热气体管线的端部的位置的图。

参看图5(a)和图5(b),根据示范性实施例的衬底处理系统100可进一步包含:第一排气导管150a和第二排气导管150b,分别提供到第一处理管道110a和第二处理管道110b,且分别具有连接到多个排气泵送端口51的端部;第一和第二加热器部件160,提供到第一处理管道110a和第二处理管道110b以分别将热量供应到第一处理管道110a和第二处理管道110b;以及第一快速散热气体管线170a和第二快速散热气体管线170b,分别冷却第一和第二加热器部件160,且分别具有连接到多个吸热泵送端口52的端部。第一排气导管150a和第二排气导管150b可分别提供到第一处理管道110a和第二处理管道110b,且分别具有连接到多个排气泵送端口51的端部,以排出第一处理管道110a和第二处理管道110b中的气体(或残余气体)。本文中,经由排气,可在第一处理管道110a和第二处理管道110b中维持真空状态。第一排气导管150a和第二排气导管150b可具有分别连接到第一处理管道110a和第二处理管道110b的一个端部,且另一端(即端部)在第二轴12的方向上延伸并连接到排气泵送端口51(或与所述排气泵送端口51连通)。本文中,排气泵送端口51可安置在衬底处理系统100下方或安置在衬底处理系统100外部。并且,第一排气导管150a和第二排气导管150b可在第二轴12的方向上延伸和弯曲以使得端部(另一端部)在垂直方向(或竖直方向)上延伸以便连接到排气泵送端口51。

第一和第二加热器部件160可提供到第一处理管道110a和第二处理管道110b,且将热量分别供应到第一处理管道110a和第二处理管道110b。举例来说,第一和第二加热器部件160可提供在第一处理管道110a和第二处理管道110b外部,且分别容纳并加热第一处理管道110a和第二处理管道110b。通过这种方式,分别容纳在第一处理管道110a和第二处理管道110b中的多个衬底10的温度可升高,使得执行反应(或衬底处理)。

第一快速散热气体管线170a和第二快速散热气体管线170b可分别冷却第一和第二加热器部件160,且分别具有连接到多个吸热泵送端口52的端部以在排出第一处理管道110a和第二处理管道110b的外部(或周围)处的热量(或热气)并冷却第一处理管道110a和第二处理管道110b中的每一个。根据需要,可冷却第一和第二加热器部件160以防止在衬底处理(例如热处理)多个衬底10之后多个衬底10的温度过度升高并快速地降低第一和第二加热器部件160和/或第一处理管道110a和第二处理管道110b的温度。举例来说,可将空气喷射孔(图中未示)界定在第一和第二加热器部件160的外壁(例如侧壁)中,外部空气经由所述空气喷射孔喷射到第一和第二加热器部件160中,且可将空气排出到第一快速散热气体管线170a和第二快速散热气体管线170b,所述空气喷射到第一和第二加热器部件160中并通过第一和第二加热器部件160的内部温度而热交换。本文中,第一快速散热气体管线170a和第二快速散热气体管线170b可分别具有连接到第一和第二加热器部件160的外壁的端部,且在第二轴12的方向上延伸使得另一端(即端部)连接到吸热泵送端口52,由此快速地排出经热交换的空气。本文中,吸热泵送端口52可安置在衬底处理系统100的下方或外部,且第一快速散热气体管线170a和第二快速散热气体管线170b可在第二轴12的方向上延伸且随后弯曲,使得其端部在垂直方向(或竖直方向)上延伸以便连接到吸热泵送端口52。通过这种方式,从外部喷射到第一和第二加热器部件160中的空气可冷却第一和第二加热器部件160的热源以及第一和第二加热器部件160中的第一处理管道110a和第二处理管道110b的外壁。因此,可防止第一和第二加热器部件160的热源的温度过度升高而过度加热多个衬底10,且同时快速地冷却第一和第二加热器部件160的热源(或热源的温度),使得第一处理管道110a和第二处理管道110b快速地冷却。并且,因为第一处理管道110a和第二处理管道110b快速地冷却,所以多个衬底10可快速地冷却。

并且,提供到相应的处理管道110的排气导管150的端部以及使将热量供应到相应的处理管道110的加热器部件160冷却的快速散热气体管线170的端部可分别安置在第一功能模块140a和第二功能模块140b上。本文中,第一功能模块140a和第二功能模块140b中的每一个可进一步包含:排气导管容纳部件143,用于容纳提供到相应的处理管道110的排气导管150的端部;以及散热管线容纳部件144,用于容纳使将热量供应到相应的处理管道110的热量部件160冷却的快速散热气体管线170的端部。排气导管容纳部件143可容纳提供到相应的处理管道110的排气导管150的端部,与壳体一起提供且安置在第一功能模块140a和第二功能模块140b中的每一个中使得排气导管150的端部容纳在排气导管容纳部件143中,所述排气导管150的端部竖直地延伸并连接到排气泵送端口51。本文中,排气导管容纳部件143可包含压力阀和压力计,且经由排气泵送端口51控制吸力(或吸气压力)以维持第一处理管道110a和第二处理管道110b中的每一个中的真空状态。通过在排气导管容纳部件143中容纳排气导管150的竖直延伸的端部,排气导管150的端部可不受到其它组件干扰,且维持空间40可通过根据第一功能模块140a和第二功能模块140b的组件的布置(或布置次序)有效地布置排气导管150而增大。

散热容纳部件144可容纳快速散热气体管线170的端部,所述快速散热气体管线170的端部使将热量供应到相应的处理管道110的加热器部件160冷却,并与壳体一起提供。本文中,竖直地延伸并连接到吸热泵送端口52的快速散热气体管线170的端部可容纳在散热管线容纳部件144中且安置在第一功能模块140a和第二功能模块140b中的每一个上。通过在散热管线容纳部件144中容纳快速散热气体管线170的竖直延伸的端部,快速散热气体管线170的端部可不受到其它组件干扰,且维持空间40可通过根据第一功能模块140a和第二功能模块140b的组件的布置(或布置次序)有效地布置快速散热气体管线170而增大。

并且,在第一功能模块140a和第二功能模块140b中的每一个中,经布置的排气导管150的端部可安置为比经布置的快速散热气体管线170的端部更接近于相应的处理管道110。因为快速散热气体管线170排出经由热交换加热的空气(或热量)以冷却第一和第二加热器部件160的热源,所以快速散热气体管线170的温度可比排气导管150更高。在快速散热气体管线170的端部安置为邻近于相应的处理管道110时,因为快速散热管线170的高温度影响相应的处理管道110或第一功能模块140a和第二功能模块140b中的每一个的其它组件,所以快速散热气体管线170的端部(即散热管线容纳部件)可安置为比排气导管150的端部(即排气导管容纳部件)更远离相应的处理管道110。本文中,在第一功能模块140a和第二功能模块140b中的每一个中,快速散热气体管线170的端部可安置为最远离相应的处理管道110。并且,因为快速散热气体管线170的端部安置为远离相应的处理管道110,所以热量可在经过长流动距离(或排气距离)的同时通过空气(或外部空气)而有效地耗散(或冷却)。

在第一功能模块140a和第二功能模块140b中的每一个中,冷却水控制部件141、气体控制部件142、排气导管150的端部以及快速散热气体管线170的端部可布置在远离相应的处理管道110的方向上,且冷却水控制部件141和气体控制部件142可布置为比排气导管150的端部和快速散热气体管线170的端部更接近于相应的处理管道110。在第一功能模块140a和第二功能模块140b中的每一个中,冷却水控制部件141、气体控制部件142、排气导管150的端部以及快速散热气体管线170的端部可呈一行(raw)地布置在远离相应的处理管道110的方向上,且冷却水控制部件141、气体控制部件142、排气导管150的端部以及快速散热气体管线170的端部可依序布置。在这种情况下,分别连接(或提供)到冷却水控制部件141和气体控制部件142的管线(例如冷却水供应管线、气体供应管线等)可在不与排气导管150和快速散热气体管线170缠结或绞捻的情况下有效地布置,且因此可提升空间效率。

本文中,冷却水控制部件141和气体控制部件142可布置为比排气导管150的端部和快速散热气体管线170的端部更接近于相应的处理管道110。因为冷却水控制部件141和气体控制部件142将冷却水和工艺气体供应到相应的处理管道110,且排气导管150的端部和快速散热气体管线170的端部从相应的处理管道110排出残余气体和热量,所以排气导管150的端部和快速散热气体管线170的端部可安置为远离相应的处理管道110,这是因为排气导管150的端部和快速散热气体管线170的端部不供应到相应的处理管道110且并不产生任何限制(尽管所述管线的长度(或流动距离)过长)。因为通过将冷却水和工艺气体供应到相应的处理管道110的冷却水控制部件141和气体控制部件142布置为邻近于相应的处理管道110来缩短到相应的处理管道110的供应距离,所以可防止由于长供应距离而导致的温度变化(例如温度升高)。因此,可将维持温度几乎没有温度变化的冷却水和工艺气体供应到相应的处理管道110,且可在相应的处理管道110中有效地执行衬底处理过程。

并且,在从相应的处理管道110依次布置冷却水控制部件141和气体控制部件142、排气导管150的端部以及快速散热气体管线170的端部时,可将其壳体布置为从具有狭窄宽度的壳体到具有较宽宽度的壳体。因此,可使空间效率最大化,可使大体上可用的维持空间40的有效区域最大化,且可减小衬底处理系统100在第二轴12的方向上的宽度。并且,冷却水供应管线20和气体供应管线30的温度或类似物可能受周围环境(例如排气导管的端部和快速散热气体管线的端部)影响最小。

图6为用于解释根据示范性实施例的对称气体供应管线的概念图。

参看图6,气体供应管线30中的每一个可包含多个气体管线31。连接到第一处理管道110a的气体供应管线30中的多个气体管线31和连接到第二处理管道110b的气体供应管线30中的多个气体管线31可彼此对称,且对称地布置的气体管线31可供应有相同的气体。多个气体管线31可为两个或更多个,且供应与彼此相同的气体或与彼此不同的气体。举例来说,多个气体管线31可包含第一气体管线31a和第二气体管线31b。本文中,工艺气体可包含衬底工艺气体和惰性气体。第一气体管线31a可供应衬底工艺气体,且第二气体管线31b可供应惰性气体。连接到第一处理管道110a的气体供应管线30中的多个气体管线31和连接到第二处理管道110b的气体供应管线30中的多个气体管线31可彼此对称。连接到第一处理管道110a的第一气体管线31a和第二气体管线31b与连接到第二处理管道110b的第一气体管线31a和第二气体管线31b可彼此对称。举例来说,在第一气体管线31a中的每一个在第一轴11的方向上安置在外侧处时,第二气体管线31b可分别比第一气体管线31a安置得靠内,且在第二气体管线31b中的每一个在第一轴11的方向上安置在外侧处时,第一气体管线31a可分别比第二气体管线31b安置得靠内。

本文中,对称地布置的气体管线31可供应有彼此相同的气体。也就是说,第一气体管线31a可供应有彼此相同的气体,且第二气体管线31b可供应有彼此相同的气体。本文中,第一气体管线31a和第二气体管线31b可供应有与彼此相同的气体或与彼此不同的气体。因为供应有相同气体的气体管线31对称地布置,所以将相同气体分别供应到第一处理管道110a和第二处理管道110b的气体管线31(即连接到第一处理管道的气体管线和连接到第二处理管道的气体管线,所述气体管线供应彼此相同的气体)可具有彼此相同的长度,且因此可防止气体(或工艺气体)由于供应距离差而导致的温度差和压力差,从而为第一处理管道110a和第二处理管道110b制造相同的处理条件。

如上文所描述,根据示范性实施例,可经由第一处理管道和第二处理管道提供彼此独立的处理空间来增大衬底处理量,且可通过将第一舟升降单元和第二舟升降单元中的每一个的升降轴构件布置在第一处理管道与第二处理管道之间的空间中来减小衬底处理系统在第一轴的方向上的宽度,所述第一处理管道和第二处理管道在第一轴的方向上彼此间隔开。并且,因为安置在第一处理管道与第二处理管道之间的空间中的升降轴部件对于第一轴的两侧为点对称的,所以第一处理管道与第二处理管道之间的空间可减小,且衬底处理系统在第一轴的方向上的宽度可进一步减小。并且,因为升降轴构件包含滚珠螺杆、多个导轨以及竖直框架的组合件,所以虽然升降主体耦接到支撑板同时从支撑板的中心向第二轴的方向偏离以使支撑板的中心与处理管道的中心匹配,但是可稳定地提升衬底舟。本文中,可对于螺杆轴的两侧对称地布置多个导轨以调节升降主体的平衡,且可通过升降主体的稳定升降来稳定地提升衬底舟。并且,因为第一功能模块和第二功能模块中的每一个在远离相应的处理管道的方向上延伸并与在第二轴的方向上从相应的处理管道的中心延伸的轴偏离,所以可确保第一功能模块与第二功能模块之间的维持空间,且在第一功能模块和第二功能模块在第二轴的方向上延伸时,衬底处理系统在第一轴的方向上的宽度可降至最小。并且,因为第一功能模块和第二功能模块中的每一个的冷却水控制部件、气体控制部件、排气导管的端部以及快速散热气体管线的端部依序布置在远离对应的相应的处理管道的方向上,所以维持空间可进一步增大,且衬底处理系统在第二轴的方向上的宽度可减小。并且,冷却水供应管线和气体供应管线的温度可能受周围环境影响最小。并且,因为连接到第一处理管道的气体供应管线中的多个气体管线和连接到第二处理管道的气体供应管线中的多个气体管线对称地布置,所以供应有相同气体的气体管线可具有彼此相同的长度,从而为处理管道中的每一个制造相同的处理条件。

虽然已参考具体实施例描述了衬底处理系统,但是其不限于此。因此,本领域的技术人员将容易理解,可在不脱离由随附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下对其进行各种修改和变化。

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