专利名称：衬底加热装置和多室衬底处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在真空压力下加热衬底的衬底加热装置。
背景技术：
电子零件例如半导体器件，举例来说，存储器和处理器、各种电路元件和传感元件，它们一般由许多表面处理制造到作为产品基座的板形物体上，该板形物体在下文被称为“衬底”。特别地，已经是公知的这样的表面处理是表面变性，例如，表面氧化、薄膜沉积或例如蚀刻的电路成形处理。另外，常常基于各种目的执行衬底加热处理。例如，为了在薄膜沉积之前排气，执行衬底的预加热。薄膜沉积或离子注入之后执行衬底的退火。光致抗蚀剂暴光之前或之后执行衬底的烘焙。
用于这样的加热处理的衬底加热装置一般具有在真空压力下加热衬底的结构。这是因为在大气压下加热很可能带来将湿气、氧气或其他污染物并入到衬底中的问题。在衬底放置于其中的气密容器，例如真空室中，在真空压力下执行加热。
将参考图6和7描述现有技术的衬底加热装置。图6是现有技术的加热装置的截面正视图。图7是另一现有技术的加热装置的截面正视图。图6中示出的装置安装在所谓的组合装置类型(cluster-tool-type)系统中。“组合装置”是用于真空处理系统的通用术语，其中包括输送机器人在其中的输送室位于中心，装料锁定(load-lock)室和处理室连在外围与输送室连接。在图6中，装料锁定室83是当衬底9从大气外部输送到处理室82中的一个时，临时地贮存衬底9的真空室。该系统包括被称为“卸料锁定室”(未示出)的真空室，当将该衬底从处理室82中的一个输送到大气外部时，将衬底9贮存在其中。通常装料锁定室83也偶尔用作卸料锁定室。
图6中示出的加热装置包括加热室，其是处理室82中的一个。加热台821位于加热室82中。提升机构822位于加热室92的外面，因此加热室82可以被升高和降低。提供通孔垂直地穿过加热台821。将输送针823插入通孔中。例如，具有三个通孔，并且分别插入三个输送针823。
加热器824位于加热台821中。由自动装载机(未示出)贮存在装料锁定室83中的衬底9被输送室81中的输送机器人811输送到加热室82。加热台821位于待命的下位置。在这种情况下，输送针823的上端突出在加热台821之上。
将衬底9由输送机器人811传递到输送针823上。然后，由提升机构822将加热台821升高。结果，衬底9被放置在加热台821上，从而被加热。加热所需的周期之后，将加热台821降下来，再次将衬底9放置在输送针823上。然后，输送机器人81将加热室82外面的被加热的衬底9输送到装料锁定室83。然后，由自动装载机将衬底9向外输送到大气外部。
图7中示出的系统包括用于加热装料锁定室83中的衬底9的装置。一开口位于装料锁定室83的上壁中。一透明的窗口气密地安装在该开口中。灯加热器832位于透明窗口831的外面。来自加热灯832的辐射线穿过输送窗口831照亮衬底，从而加热衬底9。加热之后，在处理室84中处理衬底9。
一般地在加热衬底中，使衬底接触到热体上是有效的，也就是利用传导传热。图6中示出的加热装置属于这种类型。然而，在这种类型中，当热体暴露在大气中时，热体的表面将被氧化；另外，灰尘或其他的污染物热粘附到热体。因此，将从热体产生污染衬底的颗粒。
因此，优选地，通常将这种用于在大气中加热的热体设置在真空压力下的气氛中。图6中示出的装置包括单独地用于加热的室82，由具有连续真空环境的输送室81将装料锁定室83连接到该室82。在装料锁定室83中的环境交替地转换到大气和真空，其伴随着衬底9的转入和转出。另一方面，加热室82一般保持在真空压力，因为当装料锁定室83打开到大气时关闭输送阀825以隔离。
图6中示出的该装置的上述结构一般能够在真空环境中设置热的加热台821。然而，图6中示出的装置具有室数量增加的缺点，也就是该装置是大规模的。这样带来增加了装置的成本和占用空间的问题。另外，关于生产率，它带来降低整个处理效率的问题，因为需要更多的时间来输送衬底。
另一方面，图7中示出的装置没有带来上述的污染物的问题，因为使用了辐射加热，在装料锁定室83的外面设置灯加热器832。然而，辐射加热在使辐射线密度分布，也就是照射分布，在衬底表面上充分均匀上有难度。这意味着加热的平面内均匀是不够的。另外，如果需要加热玻璃衬底，这典型地发生在制造例如液晶显示器和等离子显示器的显示设备中，因为辐射线没有吸收在衬底中而是穿过它，所以有效的加热是不可能的。
而且，辐射加热存在依赖衬底表面状态的问题。例如，如果高反射率的膜涂在衬底的正表面上，热效率将大大减小。以及，辐射吸收率依赖于衬底的表面状态。例如，通过蚀刻或镜面抛光表面在粗糙的表面上吸收率改变。因为这些因素，辐射加热在不依赖衬底的材料和表面状态、高稳定性和再现性地加热衬底方面有难度。
发明内容
本发明要解决上述问题，并且提出一种加热衬底的实用技术，而不会伴随衬底污染物、不必使用更多数量的室、不依赖衬底的材料和表面状态。特别地，本发明的衬底加热装置包括隔板，其将装料锁定室的内部分成第一和第二区域的两个区域。位于隔板中的内部开口由隔离阀关闭，同时由抽气管道使衬底被输送到其中的第二区域抽空到真空压力。打开隔离阀之后，载体通过内部开口传送衬底，从而将衬底接触到设置在第一区域中的加热体上。在本发明的另一衬底加热装置中，打开隔离阀之后，载体通过内部开口传送加热体，从而在第二区域中将衬底接触到加热体上。本发明还提出一种衬底处理系统，包括输送室和都位于输送室周围的装料锁定室和处理室。装料锁定室中的结构与衬底加热装置中的任何一个相同。
图1是作为本发明优选实施例的衬底加热装置的示意性正视截面图。
图2是保持器的示意性立体图。
图3是用于由第一抽气管道抽真空的衬底的示意性侧视截面图。
图4是作为本发明优选实施例的多室衬底处理系统的示意性平面图。
图5是图4中X-X平面上的示意性截面图。
图6是现有技术的加热装置的示意性正视截面图。
图7是另一现有技术的加热装置的示意性正视截面图。
具体实施例方式
本发明的优选实施例将如下面所述。图1中示出的本实施例的装置包括具有抽气管道的真空室1，和在真空室中用于加热在其上接触的衬底的加热体2。
一对隔板31、32位于真空室1中，将真空室1的内部分成三个区域101、102、103。隔板31、32是水平的并且成上下设置。在下文中，上隔板31和下隔板32之间的区域102被称为“中心区域”。上隔板31之上的区域103被称为“上区域”。下隔板32之下的区域101被称为“下区域”。
加热体2设置在下区域101中待命。加热体2是台形元件，衬底9放置在其上以加热。加热体2包括板形基体21和固定在该基体21上的接收器。衬底9放置在接收器22上。接收器比基体21小。电阻加热型加热器23位于基体21中。
加热体2能够由位于真空室1外面的主体载体21承载。加热体2由圆柱25支持。一孔形成在真空室1的底壁中，该圆柱穿过该孔插入。支架23位于位于真空室1之下的圆柱的底端。
主体载体21包括固定到支架23的从动螺丝211、接合从动螺丝211的驱动螺丝212和旋转驱动螺丝212的电机213。该从动螺丝211和驱动螺丝212组成所谓的“精密齿轮机构”。驱动螺丝212垂直地伸长并且由固定元件214固定到真空室1的底壁。该驱动螺丝212能够在垂直轴周围旋转并且不能升高。电机213是一种伺服电机，其旋转驱动螺丝212以升高和降低从动螺丝211，从而一起升高和降低支架23、圆柱25和加热体2。风箱24向下位于真空室1的底壁上。风箱24的上端围绕孔的边缘，圆柱25穿过该孔插入。风箱24防止通过该孔漏泄真空。
该装置包括热交换气体传导线路4。热交换气体传导线路4引导气体进入放置的衬底9和加热体2之间的接触面，从而提高它们之间的热交换。相互接触的衬底9的后表面和接收器22的顶表面不是完全平的，而是微微粗糙。因此，在它们之间的接触面形成微小的空隙。当它们在真空的低压中时那些空隙具有差的导热性。因此，用于热交换的气体被导入以提高这那些空隙中的压力，从而提高热交换效率。作为热交换气体，使用具有高导热系数的气体，例如氦。
在接收器22的上表面具有凹面221。在平面图中该凹面221比衬底9小一点。该凹面221被放置的衬底9封闭。热交换气体被导入该封闭的凹面221。热交换气体引导通道41位于圆柱25和支架23上。热交换气体引导通道41穿过圆柱25和支架23与加热体2上的凹面221连通。加热体2中的该热交换气体引导通道41在多个径向水平方向上分支。每个径向通道41向上弯曲，到达凹面221。
与储气瓶(未示出)连通的管42连接到热交换气体引导通道41。阀44和气流控制器(未示出)位于管43上。过滤器(未示出)位于管43上以消除外来物质和污染物。
开口11位于真空室1的壁中与中心区域102同样高的位置。该开口11用于将衬底9送入送出，在下文被称为“输送开口”。提供阀12，下文中的“输送阀”，以关闭输送开口11。具有用于输送开口11的气流筛选机构。该气流筛选机构用于将筛选的气流沿着平面一点点地进入输送开口11。室1的侧壁在位于比输送开口11高的部分具有筛选气体供应通道51。通道51的出口，下文中的“气体出口”，位于输送开口11的上边缘附近。气体开口是槽形的并且伸长到输送开口11的宽度方向。气流筛选机构通过气体出口提供筛选气体，形成从气体出口放出的筛形气流。这种筛形流阻碍了不需要的物质的侵入，例如湿气、氧气和灰尘。使用诸如氮或氩的惰性气体或干燥空气作为筛选气体。
保持器6位于中心区域102中。当衬底9被输送到加热体2和从加热体2输送出时，保持器6临时地保持衬底9。在保持器6保持衬底9的同时，中心区域102被抽空以处于真空压力中，如后面所述。
如图2中所示，保持器6包括四个小叶片60。在平面图中，该叶片60是狭窄的且是矩形的，并且位于与矩形的角对应的位置。将衬底9输送到由图2中箭头指示的方向，并且放置在叶片60上以保持。每个叶片60由挂钩61从室1的上壁悬挂。如图1中所示，加热器62位于每个叶片60中。该加热器62也可以是电阻加热型的。
如图1中所示，盖7位于上区域103中。该盖7在加热期间覆盖衬底9。该盖7是浅杯形，向下对准其开口。该盖7的开口比接收器22的平面截面区域大。盖7的内表面是反射辐射线的反射面。该反射面通过表面的镜面抛光或该表面上反射薄膜的表面沉积形成。
该盖7能够由位于真空室1外面的盖载体71来运送。该盖载体71将盖7升高和降低。提供一保持架72以保持盖7。该盖7悬挂在保持架72的底端。保持架72像杆一样并且垂直地设置。在上区域103中该保持架72的底端固定在盖7的上表面上。在真空室1上保持架72的上端连接到支架73。
类似于主体载体21，该盖载体71包括固定到支架73的从动螺丝711、接合从动螺丝711的驱动螺丝712和旋转驱动螺丝712的电机713。由电机713旋转来升高和降低盖7。风箱74向上位于真空室1的上壁上。风箱74的底端围绕孔的边缘，保持架72穿过该孔插入。风箱74防止真空通过该孔泄漏。
提供加压气体引导线路75用于提高盖7中的加热效率。在加热期间加压气体引导线路75引导盖7内的气体，从而增加衬底9周围的压力。加压气体供应通道751形成在保持架72内。加压气体供应通道751与形成在盖7中心的气体入口连通。加压气体引导线路75包括将加压气体供应通道751和储气瓶(未示出)互连的管752，以及都位于管752上的阀753和气流控制器。过滤器(未示出)位于管752上以防止衬底9的杂质。作为加压气体，可以使用除氦之外的诸如氩或氮的惰性气体。
在本实施例的装置中，该真空室1包括一对抽气管道13、14。一抽气管道13，下文中的“第一抽气管道”，单独地抽空下区域101和上区域103。另一抽气管道14，下文中的“第二抽气管道”，单独地抽空中心区域102。
第一抽气管道13通过排泄孔15抽空区域101、103，该排泄孔位于真空室1的底壁中。第一抽气管道13包括用来关闭排泄孔15的主阀131、通过主阀131抽空真空室1的真空泵132和抽吸速度控制器(未示出)。
由第一抽气管道抽空的结构将参考图3进行描述。如图3中所示，旁路输送管133连接到真空室1的后壁。在真空室1的后壁中，提供旁路孔134、135分别与下区域101和上区域连通。该旁路输送管133气密地互连旁路孔134、135。除了下区域101外，第一抽气管道13通过旁路输送管133抽空上区域103。
第二抽气管道14通过位于真空室1侧壁内的排泄通道141抽空中心区域102。排泄通道141的入口位于通道51的气体出口下面。第二抽气管道14包括真空泵143，其通过连接到排泄通道141的排泄管142抽空中心区域102，位于排泄管142上的阀144，以及气流控制器(未示出)。
一内部开口位于下隔板32中，加热体2能够通过该开口。该内部开口由阀321，下文中的“下阀”，关闭。另一内部开口位于上隔板31中，盖7能够通过该开口。该内部开口由阀311，下文中的“上阀”，关闭。
上述的装置的操作如下。第一抽气管道13在所需的真空压力下预先抽空下区域101和上区域103。该气流筛选机构制造并保持筛选的气流。当第二抽气管道14抽空所排出的该筛选气流时，中心区域102保持在与大气压相同或差不多的压力下。
在这种情况下，打开输送阀12。然后，作为加热对象的衬底9通过输送开口11被输送入真空室1的中心区域102。在此移动中，衬底9穿透筛状的筛选气流，并且放置在保持器6上以保持。该输送操作典型地由诸如机器人的自动机构来执行。但是，由操作者手动操作也不排除在本发明之外。
放置在保持器6上的衬底9正好在加热体2之上。更优选地，该衬底9放置在加热体2中心和衬底9中心在同一垂直线上的同轴位置上。衬底9被送入之后，该输送阀12关闭，并且气流筛选机构停止操作。然后，第二抽气管道14进一步地抽空中心区域102，使其达到所需的真空压力。如果需要，由真空表确定中心区域102保持在所需的压力，在确定之后，打开下阀321。接下来，主体载体21升高加热体2。接收器22的上表面接触到衬底9上并且将其升高一点后停止加热体2。由于该升高，衬底9从保持器6浮起一点，放置在加热体2上。
如图1中所示，在接收器22的周围形成斜面。每个叶片60的端部是刀边形的，填充接收器22的斜面。当将衬底9传递到接收器22上时，每个叶片60沿着该斜面放置。
接收器22上的凹面221由放置的衬底9封闭。然后，热交换气体引导线路4线路开始导入热交换气体。这样，凹面221内的压力升高。热交换气体引导线路4控制气流率，而不致于使衬底9从接收器22浮起来。导入到凹面221的气体通过接收器22和衬底9的接触面上的微小空隙一点点地泄漏。
接下来，打开上阀311。盖7开始由盖载体71降下来。盖7停止在其底端比基体21的上表面稍高的位置，在该位置覆盖衬底9和接收器22。在加热体2上设置保持器6。盖7具有适合保持器6形状的凹面，因此它不会与保持6的移动干涉。盖7覆盖衬底9和接收器22时，每个叶片60分别位于每个凹面内。
接下来，开始加压气体引导线路75的操作。将加压气体导入盖7的内部，增加其压力。在填满内部之后，从盖7的底端和加热体2的基体21之间的空隙一点点地泄漏。通过加压气体的导入，盖7内的压力变得相对为正，也就是比真空室1内其他区域的高。
保持这种状态，对衬底的加热进行所需的周期。该周期之后，停止加压气体引导线路75和热交换气体引导线路4的操作。然后，盖载体71将盖7升高到最初的待命位置。同样，该主体载体21将加热体2降低到最初的待命位置。在这个升降期间，衬底9再次被放置在保持器6上。
盖7返回到待命位置之后，关闭上阀311。加热体2返回到待命位置之后，关闭下阀321。然后，开始气流筛选机构的操作。然后，打开输送阀12，并且从保持器6拾起衬底9并输送到真空室1外面。如果需要，可以对中心区域102通风以达到大气压。假若这样，真空室1就包括通风气体引导线路。由气流筛选机构的气体导入可以代替这个。
在装置的上述操作中，保持器6一般由位于其中的加热器62加热。当打开输送阀12以送入送出衬底9时，大气流入中心区域102。然而，因为保持器6被加热，大气内的湿气不会粘附到保持器6。因此，防止了保持器6的氧化。防止湿气粘附的温度优选为50至70℃。
示出加热的特殊例子，如果薄膜沉积例如溅射之前预加热，硅片被加热到从100到600℃范围的热温度。下区域101和上区域103一般被升高到10-2至10-4Pa范围的真空压力。由于加压气体为10-2至10-4Pa，盖7内部的压力将为正，在这个范围比真空室1中的其他区域的稍高一点。导入了热交换气体的凹面211中的压力在133至2660Pa的范围内。
在装置的操作中，中心区域102的环境交替地转变为大气压力和真空压力。第二抽气管道14上的真空泵143从大气压力至真空压力重复将中心区域102抽空。因此，真空泵143优选地是一个在相对高压范围下具有高抽吸速度的泵，例如作为粗抽真空泵使用，例如旋转式泵或涡轮分子泵。
另一方面，下区域101和上区域103一般被保持在真空压力下。因此，以防止加热体2氧化的观点，第一抽气管道13上的真空泵132优选地是一个在相对低压力范围下具有高抽吸速度的并且具有低极限压力的泵。例如，该泵132可以是扩散泵或低温泵。第二抽气管道14上的真空泵143可以用于第一抽气管道上的初抽。
在本发明的上述装置中，加热体2可以避免氧化和外部物质的粘附。因此加热体2决不可能是污染物的来源，能够使衬底9在没有污染的情况下被加热。如果从外部大气直接输送衬底9，同样可以得到这个结果。因此，该装置不必由装料锁定室输送衬底9，这与图6中示出的现有技术的装置对比是显著的。因此，该装置具有这样的优点减少占用空间、减少装置成本和增加生产率，这些都来自室数量的减少。
上述优点与保持器6设置在中心区域102中非常相关。如果没有保持器6，如同图6中所示的现有技术的装置一样，由加热体2的移动将衬底9传送到加热体2。这样，因为热温度的加热体2必须暴露在通过输送开口11流入的大气中，加热体2很有可能被氧化。这与由起模顶杆将衬底9传送到加热体2的情况相同。除非用于将衬底9保持在一状态的装置，在该状态输送阀12被关闭并且中心区域102被下阀321从下区域101隔离，在中心区域102被充分地抽空到所需的真空压力之前，下区域101将与中心区域102连通，这带来了加热体2被氧化的问题。然而，因为包括保持器6，所以本实施例的装置避免了这个问题。
另外，因为加热不是由灯加热器辐射而是由加热体2与衬底9接触，也就是通过热接触传导来进行的，所以不依赖于衬底9表面的材料或状态。就是说，这具有应用更广泛的优点。而且，因为加压气体被加压气体导引线路75导入盖7的内部以增加其压力，所以在加热期间衬底9被放置在高压大气中。因此，额外地利用包括对流的气体分子热传导进行加热。因此，更大地提高了加热的效率。在加热期间盖7内部的压力增加，还带来进一步防止衬底9的污染物的优点。加热期间盖7内部的正压力阻碍了湿气、灰尘和其他污染物的侵入，即使那些存在于中心区域102中。因此，防止了衬底9的氧化和污染。
因为盖7的内部表面是反射面，所以来自衬底9和加热体2的辐射线在该反射面上被反射，并到达衬底9。因此，进一步地提高了加热的效率。另外，因为热交换气体引导线路4将热交换气体导入衬底9和加热体2的接触面，提高了它们之间的热交换率，因此进一步地提高了加热的效率。
因为盖7设置在上区域103中待命，一般上区域保持在真空压力，所以衬底9的污染物也由盖7防止。如果盖7设置在中心区域102待命，当将中心区域102打开到大气时，大气中的湿气和灰尘可粘附到盖7。当在加热期间盖7覆盖衬底9时，粘附的湿气或灰尘将从表面分开以污染衬底9。本实施例的装置也避免了这个问题。
如所述的，下区域101和上区域103一般由第二抽气管道13抽空，并且交替地重复大气压力和真空压力的中心区域102由第二抽气管道14抽空。这个结构具有这样的优点，每个抽气管道13、14可被最优化用于特殊的目的。由抽气管道13单独地抽空下区域101和上区域103的这种结构带来这样的优点，简化了抽空结构并且减少了装置成本。
在正文中出现的单词“一般”，例如在本说明书中的“一般保持在真空压力下”，表示“在装置正常操作的时期内”。另外，它可表达为“在装置有规则地操作的所有时期”。例如，当装置的操作中止以维修时，给下区域101和上区域103通风以达到大气压力，而不处于真空压力。由加热体2对保持器6的加热也中止在这个状态。
优选实施例的多室衬底处理系统将在下面描述。在图4和5中示出的该系统属于组合装置型，如同图6中示出的现有技术系统。如图4中所示，输送室81位于中心，处理室84和装料锁定室83位于周围。处理室84和装料锁定室83气密地连接到输送室81。
在本系统中，在装料锁定室83中加热衬底9。具体地，装料锁定室83上的元件和结构几乎与图1至3中示出的衬底加热装置中的一样，除了装料锁定室83在两个侧壁中分别包括输送开口831和输送阀832。一输送开口831用于将衬底从外部大气输入和输出，另一输送开口831用于将衬底从输送室81输入和输出。
因为几乎与图1至3中示出的衬底加热装置中的室1相同，所以省略了关于装料锁定室83详细结构的说明。位于输送室81中的输送机器人811是一个在多接头型臂的顶部保持衬底9以输送该衬底的机器人。输送机器人811优选地是一个在真空环境中，例如不释放灰尘的环境中使用的最优化的机器人。根据其中进行的处理来最优化处理室84的机构。如果沉积多层膜，例如，用于沉积每层的每个装置分别位于每个处理室84中。盒86位于大气外部6，未处理的或已处理的衬底9储存该盒中。自动装载机85提供用于在盒86和装料锁定室83之间输送衬底9。
在本系统中，任何衬底9被任何自动装载机85从任何盒83输送到任何装料锁定室83，然后由加热体加热。加热的衬底9由输送机器人811从装料锁定室83输送到任何处理室84。在处理室84中处理之后，衬底9被按次序输送到其他处理室84。所有的处理完成之后，经任何装料锁定室83将衬底9返加到任何盒86。在将处理过的衬底9返回到盒86中，输送机器人811将衬底9放置在保持器上之后，任何自动装载机85从保持器6接收衬底，并且将其带出装料锁定室83直到盒86中。如果在这些处理之后加热衬底9，通过所述的相同运动将衬底9传递到接收器。由保持器通过所述的相同运动将加热的衬底9输送出。
本实施例的多室衬底处理系统不需要任何额外的室用于加热衬底9，因为衬底9在装料锁定室83中加热。因此，该系统具有由于室数量的减少而带来的占用空间减少和成本减少的优点。另外，该系统在包括许多步骤的复杂处理中特别有优势，因为在用于加热室的空间可提供额外的处理室。
本发明的多室衬底处理系统可以是任何的串联型，以代替组合装置型。串联型系统具有在一行提供多个室的结构。同时在这种类型中，衬底被输送入装料锁定室并且在该室中被加热。
在上述实施例中，第二区域被第一区域和第三区域夹在中间。也就是，第一区域是下区域101，第二区域是中心区域102，而第三区域是上区域103。对于本发明这点根本不是限制性的。也可能设置加热体待命的区域是在上侧、设置盖待命的区域是在下侧。第一和第三区域可以位于第二区域的侧面，以将其夹在中间。将垂直摆置的衬底9输送入真空室时该结构是实用的。
在所述的实施例中，传送加热体2以与衬底9接触。替代地，可传送衬底9以接触到加热体2上。在该情况下，内部开口是一个可使衬底9通过的开口。可提供一机构以传送其上放置有衬底9的保持器6。在该情况下，内部开口是一个可使保持器和衬底9通过的开口。该机构将衬底9从保持器6传递到加热体2。可以提供能够被升起和降低的多个针以接收衬底9。接收衬底9之后，降低该针以使衬底9接触到加热体2上。
替代传送盖7以覆盖衬底9，衬底9和加热体2可以被一起传送到盖7覆盖衬底9的位置。具体地，主体载体21可设计为使得加热体2可以被升高到盖7覆盖衬底9的位置。在本结构中，用于操作保持器7的机构撤回以不致于与加热体2的移动干涉。
尽管所述的每个实施例包括一对抽气管道，但是也可以仅提供和共同使用一个抽气管道。在这种情况下，通过设置于每个抽空管上的每个阀的开-关操作可在最优时机抽空每个区域。
权利要求
1.一种衬底加热装置，包括真空室，其包括抽气管道；加热体，在真空室中加热接触在其上的衬底；隔板，其将真空室的内部分成第一和第二两个区域；位于隔板中的内部开口，所述加热体能够穿过该内部开口；关闭该内部开口的隔离阀；输送开口，位于真空室的壁中，穿过该输送开口将该衬底从大气外部输入和将该衬底输出到该大气外部；关闭该输送开口的输送阀；保持器，将衬底保持在真空室的第二区域中；载体，传送加热体穿过内部开口；所述输送开口和所述输送阀都位于第二区域；所述第一区域通常由抽气管道抽空到真空压力；当将该衬底从大气外部输入和将该衬底输出到大气外部时，所述第二区域处于大气压力，而当隔离阀打开时，由抽气管道将所述第二区域抽空到真空压力；在所述衬底被输送到第二区域并且输送开口由输送阀关闭之后，抽气管道将该第二区域抽空；所述加热体设置在第一区域；在第二区域由抽气管道抽空到真空压力之后打开所述隔离阀；打开隔离阀之后，载体传送加热体穿过内部开口，从而将衬底接触到加热体上。
2.一种衬底加热装置，包括真空室，其包括抽气管道；加热体，在真空室中加热接触在其上的衬底；隔板，其将真空室的内部分成第一和第二两个区域；位于隔板中的内部开口，所述加热体能够穿过该内部开口；关闭该内部开口的隔离阀；输送开口，位于真空室的壁中，穿过该输送开口将该衬底从大气外部输入和将该衬底输出到大气外部；关闭该输送开口的输送阀；保持器，将衬底保持在真空室的第二区域中；载体，传送该衬底穿过内部开口；所述输送开口和所述输送阀都位于第二区域；所述第一区域通常由抽气管道抽空到真空压力；当将该衬底从大气外部输入和将该衬底输出到大气外部时，所述第二区域处于大气压力，而当该隔离阀打开时，由抽气管道将所述第二区域抽空到真空压力；在所述衬底被输送到第二区域并且输送开口由输送阀关闭之后，抽气管道将该第二区域抽空；所述加热体设置在第一区域待命；在第二区域由抽气管道抽空到真空压力之后打开所述隔离阀；打开隔离阀之后，载体传送衬底穿过内部开口，从而将衬底接触到加热体上。
3.如权利要求1中所要求的衬底加热装置，还包括加热所述保持器的加热器，从而防止湿气粘附到其上。
4.如权利要求2中所要求的衬底加热装置，还包括加热所述保持器的加热器，从而防止湿气粘附到其上。
5.如权利要求1中所要求的衬底加热装置，还包括覆盖接触在加热体上的衬底的盖，和将气体导入该盖的内部并增加其压力的气体引导线路。
6.如权利要求2中所要求的衬底加热装置，还包括覆盖接触在加热体上的衬底的盖，和将气体导入该盖的内部并增加其压力的气体引导线路。
7.如权利要求5中所要求的衬底加热装置，所述盖的内表面是反射辐射线的反射面。
8.如权利要求6中所要求的衬底加热装置，所述盖的内表面是反射辐射线的反射面。
9.如权利要求5中所要求的衬底加热装置，还包括额外的隔板，在真空室中形成第三区域；额外的内部开口，位于额外的隔板中，盖能够穿过该开口；关闭该额外的内部开口的额外的内部阀；以及传送所述盖的额外的载体；所述盖设置在第三区域；第三区域通常由抽气管道抽空到真空压力；该额外的载体传送所述盖穿过额外的内部开口到所述盖覆盖所述衬底的位置。
10.如权利要求5中所要求的衬底加热装置，还包括额外的隔板，在真空室中形成第三区域；额外的内部开口，位于额外的隔板中，衬底和加热体能够穿过该开口；额外的内部阀，关闭该额外的内部开口；以及额外的载体，传送衬底与加热体；所述盖设置在第三区域待命；第三区域通常由抽气管道抽空到真空压力；该额外的载体传送衬底与加热体穿过额外的内部开口到所述盖覆盖所述衬底的位置。
11.如权利要求6中所要求的衬底加热装置，还包括额外的隔板，在真空室中形成第三区域；额外的内部开口，位于额外的隔板中，盖能够穿过该开口；关闭该额外的内部开口的额外的内部阀；以及传送所述盖的额外的载体；所述盖设置在第三区域待命；第三区域通常由抽气管道抽空到真空压力；该额外的载体传送所述盖穿过额外的内部开口到所述盖覆盖所述衬底的位置。
12.如权利要求6中所要求的衬底加热装置，还包括额外的隔板，在真空室中形成第三区域；额外的内部开口，位于额外的隔板中，衬底和加热体能够穿过该开口；关闭该额外的内部开口的额外的内部阀；以及额外的载体，传送衬底与加热体；所述盖设置在第三区域；第三区域通常由抽气管道抽空到真空压力；该额外的载体传送衬底与加热体穿过额外的内部开口到所述盖覆盖所述衬底的位置。
13.一种衬底加热装置，包括真空室，包括一对抽气管道；加热体，在真空室中加热接触在其上的衬底；隔板，其将真空室的内部分成第一和第二两个区域；位于隔板中的内部开口，所述加热体能够穿过该内部开口；关闭该内部开口的隔离阀；输送开口，位于真空室的壁中，穿过该输送开口将该衬底从大气外部输入和将该衬底输出到大气外部；关闭该输送开口的输送阀；保持器，将衬底保持在真空室的第二区域中；载体，传送加热体穿过内部开口；所述输送开口和所述输送阀都位于第二区域；所述第一区域通常由所述抽气管道中的一个抽空到真空压力；当将该衬底从大气外部输入和将该衬底输出到大气外部时，所述第二区域处于大气压力，而当隔离阀打开时，由所述抽气管道中的另一个将所述第二区域抽空到真空压力；在所述衬底被输送到第二区域并且输送开口由输送阀关闭之后，所述抽气管道中的另一个抽空该第二区域；所述加热体设置在第一区域待命；在第二区域由所述抽气管道中的另一个抽空到真空压力之后打开所述隔离阀；打开隔离阀之后，载体传送加热体穿过内部开口，从而将衬底接触到加热体上。
14.一种衬底加热装置，包括真空室，包括一对抽气管道；加热体，在真空室中加热接触在其上的衬底；隔板，其将真空室的内部分成第一和第二两个区域；位于隔板中的内部开口，所述衬底能够穿过该内部开口通过；关闭该内部开口的隔离阀；输送开口，位于真空室的壁中，穿过该输送开口将该衬底从大气外部输入和将该衬底输出到大气外部；关闭该输送开口的输送阀；保持器，将衬底保持在真空室的第二区域中；载体，传送该衬底穿过内部开口；所述输送开口和所述输送阀都位于第二区域；所述第一区域通常由所述抽气管道中的一个抽空到真空压力；当从大气外部输送该衬底时，所述第二区域处于大气压力，而当隔离阀打开时，由所述抽气管道中的另一个将所述第二区域抽空到真空压力；在所述衬底被输送到第二区域并且输送开口由输送阀关闭之后，所述抽气管道中的另一个抽空该第二区域；所述加热体设置在第一区域；在第二区域由所述抽气管道中的另一个抽空到真空压力之后打开所述隔离阀；打开隔离阀之后，载体传送该衬底穿过内部开口，从而将衬底接触到加热体上。
15.一种多室衬底处理系统，包括输送室；装料锁定室和处理室，它们都位于输送室的周围；机器人，经输送室将衬底从装料锁定室输送到处理室；抽气管道，抽空装料锁定室；加热体，在装料锁定室中加热接触在其上的衬底；隔板，其将装料锁定室的内部分成第一和第二两个区域；位于隔板中的内部开口，所述加热体能够穿过该内部开口；关闭该内部开口的隔离阀；第一输送开口，位于装料锁定室的壁中，穿过该开口将衬底大气外部输送该衬底；第一输送阀，关闭所述第一输送开口；保持器，将衬底保持在装料锁定室的第二区域中；第二输送开口，位于装料锁定室的另一壁中，穿过该开口将衬底输送到大气外部；第二输送阀，关闭所述第二输送开口；载体，传送加热体穿过内部开口；所述第一输送开口和所述第一输送阀都位于第二区域；所述第一区域通常由所述抽气管道抽空到真空压力；当从大气外部输送该衬底时，所述第二区域处于大气压力，而当隔离阀打开时，由所述抽气管道将所述第二区域抽空到真空压力；所述衬底被输送到第二区域并且第一输送开口由第一输送阀关闭之后，所述抽气管道抽空该第二区域；所述加热体设置在第一区域待命；第二区域由所述抽气管道抽空到真空压力之后打开所述隔离阀；打开隔离阀之后，载体传送加热体穿过内部开口，从而将衬底接触到加热体上。
16.一种多室衬底处理系统，包括输送室；装料锁定室和处理室，它们都位于输送室的周围；机器人，经输送室将衬底从装料锁定室输送到处理室；抽气管道，抽空装料锁定室；加热体，在装料锁定室中加热接触在其上的衬底；隔板，其将装料锁定室的内部分成第一和第二两个区域；位于隔板中的内部开口，所述衬底能够穿过该内部开口通过；关闭该内部开口的隔离阀；第一输送开口，位于装料锁定室的壁中，穿过该开口从大气外部输送该衬底；第一输送阀，关闭所述第一输送开口；保持器，将衬底保持在装料锁定室的第二区域中；第二输送开口，位于装料锁定室的另一壁中，穿过该开口衬底被输送到输送室；第二输送阀，关闭所述第二输送开口；以及载体，传送衬底穿过内部开口；所述第一输送开口和所述第一输送阀都位于第二区域；所述第一区域通常由所述抽气管道抽空到真空压力；当从大气外部输送该衬底时，所述第二区域处于大气压力，而当隔离阀打开时，所述第二区域被抽空到真空压力；在所述衬底被输送到第二区域并且第一输送开口由第一输送阀关闭之后，所述抽气管道抽空该第二区域；第二区域由所述抽气管道抽空到真空压力之后打开所述隔离阀；打开隔离阀之后，载体传送衬底穿过内部开口，从而将衬底接触到加热体上。
17.如权利要求15中所要求的多室衬底处理系统，还包括加热所述保持器的加热器，从而防止湿气粘附到其上。
18.如权利要求16中所要求的多室衬底处理系统，还包括加热所述保持器的加热器，从而防止湿气粘附到其上。
19.如权利要求15中所要求的多室衬底处理系统，还包括覆盖接触在加热体上的衬底的盖，和将气体导入该盖的内部并增加其压力的气体引导线路。
20.如权利要求16中所要求的多室衬底处理系统，还包括覆盖接触在加热体上的衬底的盖，和将气体导入该盖的内部并增加其压力的气体引导线路。
21.如权利要求19中所要求的多室衬底处理系统，所述盖的内表面是反射辐射线的反射面。
22.如权利要求20中所要求的多室衬底处理系统，所述盖的内表面是反射辐射线的反射面。
23.如权利要求19中所要求的多室衬底处理系统，还包括额外的隔板，在装料锁定室中形成第三区域；额外的内部开口，位于额外的隔板中；额外的内部阀，关闭该额外的内部开口；以及额外的载体，传送所述盖；第三区域通常由抽气管道抽空到真空压力；该额外的载体传送所述盖穿过额外的内部开口到所述盖覆盖所述衬底的位置。
24.如权利要求19中所要求的多室衬底处理系统，还包括额外的隔板，在装料锁定室中形成第三区域；额外的内部开口，位于额外的隔板中，衬底和加热体能够穿过该开口；额外的内部阀，关闭该额外的内部开口；以及额外的载体，传送衬底与加热体；所述盖设置在第三区域待命；第三区域通常由抽气管道抽空到真空压力；该额外的载体传送衬底与加热体穿过额外的内部开口到所述盖覆盖所述衬底的位置。
25.如权利要求20中所要求的多室衬底处理系统，还包括额外的隔板，在装料锁定室中形成第三区域；额外的内部开口，位于额外的隔板中；额外的内部阀，关闭该额外的内部开口；以及额外的载体，传送所述盖；所述盖设置在第三区域待命；第三区域通常由抽气管道抽空到真空压力；该额外的载体传送所述盖穿过额外的内部开口到所述盖覆盖所述衬底的位置。
26.如权利要求20中所要求的多室衬底处理系统，还包括额外的隔板，在装料锁定室中形成第三区域；额外的内部开口，位于额外的隔板中，衬底和加热体能够穿过该开口；额外的内部阀，关闭该额外的内部开口；以及额外的载体，传送衬底与加热体；第三区域通常由抽气管道抽空到真空压力；该额外的载体传送衬底与加热体穿过额外的内部开口到所述盖覆盖所述衬底的位置。
27.一种多室衬底处理系统，包括输送室；装料锁定室和处理室，它们都位于输送室的周围；机器人，经输送室将衬底从装料锁定室输送到处理室；一对抽气管道，抽空所述装料锁定室；加热体，在装料锁定室中加热接触在其上的衬底；隔板，其将装料锁定室的内部分成第一和第二两个区域；位于隔板中的内部开口，所述加热体能够穿过该内部开口；隔离阀，关闭该内部开口；第一输送开口，位于装料锁定室的壁中，穿过该开口从大气外部输送该衬底；第一输送阀，关闭所述第一输送开口；保持器，将衬底保持在装料锁定室的第二区域中；第二输送开口，位于装料锁定室的另一壁中，穿过该开口将该衬底输送到大气外部；第二输送阀，关闭所述第二输送开口；以及载体，传送加热体穿过内部开口；所述第一输送开口和所述第一输送阀都位于第二区域；所述第一区域通常由所述抽气管道中的一个抽空到真空压力；当从大气外部输送该衬底时，所述第二区域处于大气压力，而当隔离阀打开时，由所述抽气管道中的另一个将所述第二区域抽空到真空压力；在所述衬底被输送到第二区域并且第一输送开口由第一输送阀关闭之后，所述抽气管道中的另一个抽空该第二区域；所述加热体设置在第一区域待命；在第二区域由所述抽气管道中的另一个抽空到真空压力之后打开所述隔离阀；打开隔离阀之后，载体传送加热体穿过内部开口，从而将衬底接触到加热体上。
28.一种多室衬底处理系统，包括输送室；装料锁定室和处理室，它们都位于输送室的周围；机器人，经输送室将衬底从装料锁定室输送到处理室；一对抽气管道，抽空所述装料锁定室；加热体，在装料锁定室中加热接触在其上的衬底；隔板，其将装料锁定室的内部分成第一和第二两个区域；位于隔板中的内部开口，所述加热体能够穿过该内部开口；隔离阀，关闭该内部开口；第一输送开口，位于装料锁定室的壁中，穿过该开口从大气外部输送该衬底；第一输送阀，关闭所述第一输送开口；保持器，将衬底保持在装料锁定室的第二区域中；第二输送开口，位于装料锁定室的另一壁中，穿过该开口将衬底输送到输送室；第二输送阀，关闭所述第二输送开口；以及载体，传送衬底穿过内部开口；所述第一输送开口和所述第一输送阀都位于第二区域；所述第一区域通常由所述抽气管道中的一个抽空到真空压力；当从大气外部输送该衬底时，所述第二区域处于大气压力，而当隔离阀打开时，由抽气管道中的另一个将其抽空到真空压力；在所述衬底被输送到第二区域并且第一输送开口由第一输送阀关闭之后，所述抽气管道抽空该第二区域；所述加热体设置在第一区域待命；在第二区域由所述抽气管道中的另一个抽空到真空压力之后打开所述隔离阀；打开隔离阀之后，载体传送衬底穿过内部开口，从而将衬底接触到加热体上。
全文摘要
本申请公开了一种衬底加热装置，包括将装料锁定室的内部分成两个区域的隔板。位于隔板中的内部开口由隔离阀关闭，同时通过抽气管道使衬底被输送到其中的第二区域抽空到真空压力。打开隔离阀之后，载体穿过内部开口传送衬底，从而将衬底接触到设置在第一区域中的加热体上。以另外的方式，打开隔离阀之后，载体穿过内部开口传送加热体，从而在第二区域中将衬底接触到加热体上。本申请同样公开了一种衬底处理系统，包括输送室和都位于输送室周围的装料锁定室和处理室。
文档编号H01L21/02GK1612288SQ200410085160
公开日2005年5月4日 申请日期2004年8月27日 优先权日2003年8月28日
发明者石原雅仁 申请人:安内华株式会社