基板处理装置及基板处理方法与流程

本发明涉及一种基板处理装置及基板处理方法，更详细地说涉及一种能够在基板上蒸镀薄膜的基板处理装置及基板处理方法。

背景技术：

在一般的基板处理装置中，作为安放基板的基座与用于供应工艺气体的喷头之间的间隔的即间隙的调节、及基座的倾斜度调节对于在基板上蒸镀薄膜而制造优良半导体元件来说，是非常重要的因素。通常，基座的倾斜度在固定的一个基准高度下通过手动设定。但是，需要根据薄膜的种类调节基座的高度，这种情况下，当调节基座高度时，可能会导致基座倾斜度的变更。并且，虽然需要根据薄膜的种类而调节基座的倾斜度，但通过以往的基板处理装置很难实现。

技术实现要素：

(要解决的技术问题)

本发明的目的在于，为了解决如所述的各种问题而提供一种基板处理装置及基板处理方法，根据基座的调平的变更，能够调节基座的倾斜度。但是，这只是例示性的，本发明的范围不受此限制。

(解决问题的手段)

根据本发明的一观点，提供一种基板处理装置。所述基板处理装置，可包括：工艺腔室，形成用于蒸镀薄膜的反应空间；喷头，向所述反应空间供应工艺气体；基板支撑部，设置于所述工艺腔室，支撑基板；调平装置，根据蒸镀到所述基板上的所述薄膜，为了调节所述喷头与所述基板支撑部之间的工艺间隙，使所述基板支撑部上下移动；传感器，测定所述基板支撑部的倾斜度；倾斜装置，调节所述基板支撑部的倾斜度；及控制部，能够利用由所述传感器输入的所述基板支撑部的倾斜度信息及已设定的基准倾斜度信息，控制所述倾斜装置的驱动，以对安放于所述基板支撑部 上面的所述基板均匀地蒸镀所述薄膜。

所述基板处理装置中，若蒸镀到所述基板上的所述薄膜为种类不同的双重膜，所述控制部为，利用用于蒸镀第1薄膜而移动到第1高度的所述基板支撑部的第1倾斜度信息及已设定的第1基准倾斜度信息，控制所述倾斜装置的驱动；利用用于蒸镀第2薄膜而移动到第2高度的所述基板支撑部的第2倾斜度信息及已设定的第2基准倾斜度信息，控制所述倾斜装置的驱动。

所述基板处理装置中，所述倾斜装置包括：倾斜板，与所述工艺腔室隔离地设置于所述工艺腔室的下方，与所述调平装置相连；及第1、2、3倾斜部，在所述工艺腔室与所述倾斜板之间设置多个，调整所述倾斜板的倾斜度。

所述基板处理装置中，所述调平装置包括：调平板，与所述基板支撑部结合；及调平驱动装置，与所述调平板结合而调节所述基板支撑部的高度，上部与所述倾斜板连接。

所述基板处理装置的特征在于，所述第1、2、3倾斜部以内角为60度的三角形式布置于所述工艺腔室下面。

所述基板处理装置的特征在于，所述倾斜装置还包括用于限制驱动范围的限制装置。所述控制部为了防止因倾斜导致的损伤，根据所述限制装置限制所述倾斜装置的倾斜范围。

所述基板处理装置的特征在于，所述第1倾斜部为固定高度的固定型结合结构，所述第2、3倾斜部为能够调节高度的高度调节型结合结构。

所述基板处理装置中，所述第2、3倾斜部，包括：螺母部件，固定到所述工艺腔室；升降螺杆，与所述螺母部件螺纹结合而升降；驱动装置，结合到所述升降螺杆而根据所述升降螺杆的旋转运动而升降；及结合部件，通过轴承而与所述升降螺杆结合，与所述倾斜板结合而根据所述升降螺杆的升降而使所述倾斜板升降。

所述基板处理装置的特征在于，所述第1、2、3倾斜部为能够调节高度的高度调节型结合结构。

所述基板处理装置中，所述第1、2、3倾斜部、可包括：螺母部件，固定到所述工艺腔室；升降螺杆，与所述螺母部件螺纹结合而升降；驱动 装置，结合到所述升降螺杆而根据所述升降螺杆的旋转运动而升降；及结合部件，通过轴承而与所述升降螺杆结合，与所述倾斜板结合而根据所述升降螺杆的升降而使所述倾斜板升降。

根据本发明的一观点，提供一种基板处理方法。所述基板处理方法是利用权利要求1的基板处理装置的基板处理方法，可包括如下步骤：调平步骤，所述基板被引入所述工艺腔室，之后根据蒸镀到所述基板上的薄膜，为了调节所述喷头与所述基板支撑部之间的所述工艺间隙，移动所述基板支撑部；感应步骤，测定已调节高度的所述基板支撑部的倾斜度；倾斜步骤，利用通过所述感应步骤测定的倾斜度值及已设定的基准倾斜度信息，调整所述基板支撑部的倾斜度；工艺步骤，在所述倾斜步骤之后，向所述基板上喷射工艺气体而蒸镀所述薄膜；及搬出步骤，将已完成所述薄膜蒸镀的所述基板搬出到所述工艺腔室外部。

所述基板处理方法中，所述倾斜装置包括：倾斜板，与所述工艺腔室隔离地设置于所述工艺腔室的下方，与所述调平装置相连；及第1、2、3倾斜部，在所述工艺腔室与所述倾斜板之间设置多个，调整所述倾斜板的倾斜度，其中，所述倾斜步骤通过控制所述第1、2、3倾斜部中的至少一个的高度，调整所述基板支撑部的倾斜度。

所述基板处理方法中，若蒸镀到所述基板的所述薄膜为互不相同的双重膜，所述调平步骤包括：第1调平步骤，为蒸镀第1薄膜而将所述基板支撑部移动到第1高度；及第2调平步骤，为蒸镀第2薄膜而将所述基板支撑部移动到第2高度。其中，所述感应步骤包括：第1感应步骤，在所述第1调平步骤之后，测定所述基板支撑部的倾斜度；及第2感应步骤，在所述第2调平步骤之后，测定所述基板支撑部的倾斜度。

所述基板处理方法中，所述倾斜步骤包括：第1倾斜步骤，在所述第1调平步骤之后，利用由所述第1感应步骤测定的所述基板支撑部的第1倾斜度值与已设定的第1基准倾斜度信息，控制所述第1、2、3倾斜部中的至少一个而调整所述基板支撑部的倾斜度；及第2倾斜步骤，在所述第2调平步骤之后，利用由所述第2感应步骤测定的所述基板支撑部的第2倾斜度值及已设定的第2基准倾斜度信息，控制所述第1、2、3倾斜部中的至少一个而调整所述基板支撑部的倾斜度。

所述基板处理方法中，所述工艺步骤可包括：第1薄膜形成步骤，在所述第1倾斜步骤之后，形成第1薄膜；及第2薄膜形成步骤，在所述第2倾斜步骤之后，形成第2薄膜。

(发明的效果)

根据如所述构成的本发明的一实施例的基板处理装置及基板处理方法，改变基座的调平时若改变基座的倾斜度时，则感知基座的倾斜，并利用倾斜装置，且用根据薄膜已设定的倾斜度调节基座的倾斜度，从而能够形成均匀的薄膜。但本发明的范围并不限定于这些效果。

附图说明

图1是呈现根据本发明的一实施例的基板处理装置的立体图。

图2及图3是呈现图1的基板处理装置的剖面图。

图4是呈现根据本发明的一实施例的调平装置的第2点装置及第3点装置的立体图。

图5是呈现图4的第2点装置及第3点装置的剖面图。

图6是呈现根据本发明的一实施例的基板处理装置的基板处理方法的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图而详细说明本发明的优选实施例。

本发明的实施例的目的是为了向本发明所属技术领域的一般技术人员更完整明地说明本发明，以下实施例可变形为多种不同的方式，本发明的范围不限于以下实施例。这些实施例为使本发明更加完整，更完整地向本领域技术人员转达本发明的思想。并且，为了说明的便利及明确性，可能会有些夸张地图示了附图中的各层的厚度或大小等。

图1是呈现根据本发明的一实施例的基板处理装置100的立体图，图2及图3是呈现图1的基板处理装置100的剖面图。

首先，如图1至图3所图示，根据本发明的一实施例的基板处理装置100包括：基板支撑部10、倾斜装置20、传感器30、控制部40、限制装置50及调平装置60。

例如，如图1所图示，基板支撑部10设置于形成用于蒸镀薄膜的反应空间的工艺腔室C，并且可以是能够支撑基板S的基座或桌子等的基板 支撑结构体。

更具体地说，基板支撑部10能够以固定温度加热安放于其上面的基板S，或起到能够使工艺气体等离子化的下部电极的功能。

并且，基板支撑部10可以是具有能够安放并支撑基板S的、具有适当的强度及耐久性的结构体。例如，这种基板支撑部10是从钢、不锈钢、铝、镁及铅中选择一个以上材质而构成的结构体。但是，基板支撑部10不限于图1所示的结构，可使用能够支撑基板S的多种形态及种类或材质的部件。

并且，如图1所图示，倾斜装置20可调整基板支撑部10的倾斜度以便能够在基板S上以均匀的厚度蒸镀薄膜。例如，倾斜装置20包括：倾斜板27，与工艺腔室C隔离地设置于工艺腔室C的下方，连接到调平装置60；及第1、2、3倾斜部21、22、23，在工艺腔室C与倾斜板27之间设置多个，调整倾斜板27的倾斜度。

在此，第1、2、3倾斜部21、22、23以内角成60度的三角方式布置于工艺腔室C的下面。例如，为使能以三点支撑倾斜板27，第1倾斜部21形成于工艺腔室C下面的中心线上，第2、3倾斜部22、23以工艺腔室C下面的所述中心线为基准对称形成。

这时，第1倾斜部21可以是固定高度的固定型结合结构，第2、3倾斜部22、23可以是能够调节高度的高度调节型结合结构。并且，倾斜装置20并不局限于图1，第1、2、3倾斜部21、22、23都可以是能够调节高度的高度调节型结合结构。

因此，如图1所图示，倾斜装置20具备第1倾斜部21、第2倾斜部22及第3倾斜部23从而可三点支撑倾斜板27。而且，第1倾斜部21具备如球形接头等关节部件，能够防止第1倾斜部21因第2倾斜部22及第3倾斜部23的变化而受到扭转应力而受损的现象。第2倾斜部22及第3倾斜部23也可具备这种所述关节部件。

但是，倾斜装置20并不局限于图1，为了能够更稳定地支撑基板支撑部10并精密地调整倾斜度，也可以是三点以上的支撑。例如，虽然未图示，还可包括：第4倾斜部，设置于工艺腔室C与倾斜板27之间，以第1倾斜部21的高度为基准而上下调整倾斜板27的另一侧。从而，能够更 精密地调整基板支撑部10的倾斜度。

因此，如图1所图示，根据本发明的一实施例的基板处理装置100以第1倾斜部21的高度为基准点固定，以第1倾斜部21的高度为基准上下调整第2倾斜部22及第3倾斜部23，从而调整支撑基板支撑部10的倾斜板27的倾斜度，具有间接调整基板支撑部10的倾斜度的效果。

并且，如图1所图示，控制部40利用从传感器30输入的基板支撑部10的倾斜度信息与已设定的基准倾斜度信息，控制倾斜装置20的驱动，以便能够对安放于基板支撑部10上面的基板S蒸镀均匀的薄膜。

更具体地说，针对控制部40而言，在蒸镀到基板S上的薄膜为相互不同的双重膜时，利用用于蒸镀第1薄膜而移动到第1高度的基板支撑部10的第1倾斜度信息与已设定的第1基准倾斜度信息，控制倾斜装置20的驱动，利用用于蒸镀第2薄膜而移动到第2高度的基板支撑部10的第2倾斜度信息与已设定的第2基准倾斜度信息，控制倾斜装置20的驱动。这时，可在倾斜板27上设置传感器30而测定基板支撑部10的倾斜度。例如，传感器30可使用陀螺仪传感器。

因此，控制部40从传感器30接收基板支撑部10的倾斜度信息，若与已设定的基准倾斜度信息相异，则向倾斜装置20施加控制信号，从而可控制基板支撑部10的倾斜度信息与所述基准倾斜度信息相同。

因此，传感器30及控制部40利用从传感器30接收的基板支撑部10的所述倾斜度信息及保存到控制部40的所述基准倾斜度信息，向倾斜装置20施加倾斜控制信号，从而自动进行基板支撑部10的倾斜，因此能够迅速并准确地实现基板支撑部10的倾斜。

并且，如图1所图示，基板处理装置100还可包括限制装置50，限制倾斜装置20的驱动范围。例如，限制装置50与控制部40联动，控制部40通过限制装置50而限制倾斜装置20的倾斜范围，以防止因倾斜装置20的倾斜导致的基板支撑部10的受损。例如，若倾斜装置20的驱动范围超出设定值，则从限制装置50接收限制信号，从而由控制部40限制倾斜装置20的驱动。

因此，限制装置50限制倾斜装置20的动作范围以使基板支撑部10在固定范围内倾斜，预防因倾斜装置20的误操作引起的基板S或基板支 撑部10的破损。

并且，如图1所图示，调平装置60随着蒸镀到基板S上的薄膜，为了调节供应到工艺腔室C的反应空间的喷头H与基板支撑部10之间的工艺间隙，能够使基板支撑部10向上下移动。

更具体地说，调平装置60可包括：调平板61，与倾斜板27连接，与基板支撑部10结合；及调平驱动装置62，与调平板61结合而调节基板支撑部10的高度，上部与倾斜板27连接。

因此，为使基板处理装置100能够在基板S上自动蒸镀复合膜，控制部40可提前保存基板支撑部10的倾斜度信息。据此，当基板支撑部10根据调平装置60调平为所述第1高度或所述第2高度时，控制部40从传感器30接收基板支撑部10的倾斜度信号，当与保存的所述倾斜度信息相异时，向倾斜装置20施加倾斜控制信号，以所述倾斜度信息使基板支撑部10自动倾斜。并且，在基板S上反复多层分开蒸镀单一膜的情况下，也可利用上述的工艺。

并且，如图3所图示，根据本发明的一实施例的基板处理装置100还可包括：综合板T，能够预先组装第1、2、3倾斜部21、22、23。因此，在综合板T上预先组装第1、2、3倾斜部21、22、23，然后在工艺腔室C的下面一并组装综合板T而提高组装性。

例如，利用综合板T设置装备时，提前在综合板T上组装第1、2、3倾斜部21、22、23，然后在综合板T上组装工艺腔室C，相比直接将第1、2、3倾斜部21、22、23组装到工艺腔室C，能够降低组装工艺的难度。

因此，根据本发明的一实施例的基板处理装置100，在基板S上蒸镀单一膜或复合膜时，基板支撑部10向各工艺的工艺气体的适合间隙区域自动调平，接着，在各个间隙区域自动倾斜基板支撑部10，能够迅速准确地实现基板支撑部10的调平及倾斜，能够使蒸镀到基板S的膜厚变得均匀，除了单一膜之外，还能容易地生产复合膜，据此能够节减生产费用及生产时间等，大幅提高生产性。

图4是呈现根据本发明的一实施例的倾斜装置20的第2倾斜部22及第3倾斜部23的立体图，图5是呈现图4的第2倾斜部22及第3倾斜部23的图。

如图4所图示，第2、3倾斜部22、23可包括：螺母部件25，固定到工艺腔室C；升降螺杆26，与螺母部件25螺纹结合而升降；驱动装置28，与升降螺杆26结合以便根据升降螺杆26的旋转运动而升降；结合部件29，通过轴承B结合到升降螺杆26，与倾斜板27结合而根据升降螺杆26的升降而使倾斜板27升降。

更具体地说，驱动装置28包括：蜗轮齿轮28a，设置于升降螺杆26的下端部而与升降螺杆26一同旋转；蜗轮28b，与蜗轮齿轮28a啮合而旋转；马达28c，使蜗轮28b旋转。

并且，马达28c可包括能够更精密地控制第2倾斜部22及第3倾斜部23的高分解能编码器。例如，以第1倾斜部21的高度为基准，将第2倾斜部22及第3倾斜部23的高度以每1mm分类为50～100,000,000步骤的分解能力而精密地调整。

并且，针对升降螺杆26与倾斜板27的之间的轴承B而言，可设置滚珠轴承及推力轴承。据此，当基板支撑部10倾斜时，升降螺杆27受到向升降螺杆27的轴方向及轴的垂直方向的负荷，能够在倾斜板27中顺畅地旋转。

并且，当第1倾斜部21为不似固定型结合结构的、诸如第2、3倾斜部22、23一样可调节高度的高度调节型结合结构时，第1倾斜部21还可包括上述的第2、3倾斜部22、23的构成要素。

因此，第2倾斜部22及第3倾斜部23因蜗轮28b与蜗轮齿轮28a之间的齿轮组合而呈现较高的齿轮比，马达28c包括高分解能编码器，从而能够精密地控制及调整基板支撑部10的倾斜度。

因此，根据本发明的一实施例的基板处理装置100的调平装置20具备能够精密地控制及调整基板支撑部10的倾斜度的第2倾斜部22及第3倾斜部23，能够正确地实现基板支撑部10的倾斜，蒸镀到基板S的膜质变得更均匀。

图6是呈现根据本发明的一实施例的基板处理装置100的基板处理方法的流程图。

如图1至图6所图示，根据本发明的一实施例的基板处理装置100的基板处理方法可包括如下步骤：调平步骤S10，基板S被引入工艺腔室C， 之后根据蒸镀到基板S上的薄膜移动基板支撑部10，用以调节喷头H与基板支撑部10之间的所述工艺间隙；感应步骤S20，测定已调节了高度的基板支撑部10的倾斜度；倾斜步骤S30，利用通过感应步骤S20测定的倾斜度值及已设定的基准倾斜度信息，调整基板支撑部10的倾斜度；工艺步骤S40，在倾斜步骤S30之后，对基板S喷射工艺气体而蒸镀所述薄膜；及搬出步骤S50，下降基板支撑部10，将已完成所述薄膜蒸镀的基板S搬出到工艺腔室C外部。

例如，若蒸镀到基板S的所述薄膜为互不相同的双重膜，调平步骤S10可包括：第1调平步骤S11，为蒸镀第1薄膜而将基板支撑部10移动到第1高度；及第2调平步骤S12，为蒸镀第2薄膜而将基板支撑部10移动到第2高度。

进而，感应步骤S20可包括：第1感应步骤，在第1调平步骤之后，测定所述基板支撑部10的倾斜度；及第2感应步骤，在所述第2调平步骤之后，测定所述基板支撑部10的倾斜度。

并且，倾斜装置20包括：倾斜板27，与工艺腔室C隔离地设置于工艺腔室C的下方，与调平装置60连接；第1、2、3倾斜部21、22、23，在工艺腔室C与倾斜板27之间设置多个，调整倾斜板27的倾斜度。倾斜步骤S30，包括：第1倾斜步骤S31，在第1调平步骤S10之后，利用由第1感应步骤测定的基板支撑部10的第1倾斜度值与已设定的第1基准倾斜度信息，控制所述第1、2、3倾斜部中的至少一个而调整基板支撑部10的倾斜度；及第2倾斜步骤S32，在第2调平步骤S10之后，利用由第2感应步骤测定的基板支撑部10的第2倾斜度值及已设定的第2基准倾斜度信息，控制所述第1、2、3倾斜部中的至少一个而调整基板支撑部10的倾斜度。

并且，工艺步骤S40可包括：第1薄膜形成步骤S41，在第1倾斜步骤S30之后，形成第1薄膜；及第2薄膜形成步骤S42，在第2倾斜步骤S30之后，形成第2薄膜。这时，能够以第1薄膜形成步骤S41及第2薄膜形成步骤S42为一个周期，反复实施工艺步骤S40。

因此，根据本发明的一实施例的基板处理装置100能够将基板支撑部10的基准倾斜度信息预先测定并保存到控制部40。因此，基板支撑部10 根据调平装置60而调平为所述第1高度或所述第2高度时，从传感器30接收倾斜度信息，若与保存到控制部40的所述基准倾斜度信息相异，控制部40向倾斜装置20施加倾斜控制信号，自动使基板支撑部10倾斜，使得所述基准倾斜度信息与倾斜度相同。

但是，根据本发明的一实施例的基板处理装置100除了所述第1高度或所述第2高度意外，能够在多种高度实现基板支撑部10的倾斜。并且，也可从所述第1高度向所述第2高度连续调平而实现基板支撑部10的倾斜。

以上参考了附图所图示的实施例而说明了本发明，但这只是例示性的，在本发明所属技术领域具有一般知识的人，能够理解到由此可进行多种变形及均等的其他实施例。因此，本发明的真正技术保护范围应根据权利要求范围所规定。

符号说明

10：基板支撑部

20：倾斜装置

30：传感器

40：控制部

50：限制装置

60：调平装置

100：基板处理装置