专利名称：直列式基板处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种直列式基板处理装置，更具体地说，能够提高等离子体处理工艺生产率的直列式基板处理装置。
背景技术：
如石油或煤炭这样的现有化石能源资源逐步枯竭，而随着对环境关注度的提高，作为能够解决这些问题的替代能源，具有无限制/无公害的太阳能电池的相关技术备受瞩目。能够将吸收的光转换成电能的太阳能电池，大致分为大容量型(单晶(singlecrystalline)、多晶(poly crystalline))太阳能电池、薄膜型(非晶(amorphous)、多晶 (poly crystal line))太阳能电池、CdTe或CIS(CuInSe2)等化合物薄膜太阳能电池、III - V族太阳能电池、染料敏化太阳能电池和有机太阳能电池等。另ー方面，目前广泛使用的大部分太阳能电池，使用硅作为光吸收层的材料，在这种情况下，为了提高太阳能电池的光电转换效应，提出了对硅进行氢等离子体处理而将硅原子的悬空键(dangling bond)进行钝化处理的方法。为了用氢等离子体处理硅，需要将硅加热至规定温度以上。为此，以往利用设置在进行等离子体エ艺的腔室外部或内部的加热器来加热硅，然而，最近为了尽可能节约加热娃所消耗的时间，利用集群(cluster)方式加热娃。集群方式是，具有多个腔室，而将等离子体处理工艺划分为多个エ艺，然后在每个腔室进行各エ艺的方法。
发明内容
技术问题说明用于以往的集群方式的等离子体装置。图I是示出用于以往的集群方式的等离子体装置的示意图。參照图1，集群方式通过如下步骤实现，以圆形配置多个腔室42，之后利用位于中央的基板移送部40,将基板加载或卸载于甸个腔室42。然而，根据这种以往的集群方式，不仅构筑上述设备时需要很多费用，而且位于中央的基板移送部40移送基板时消耗不必要的时间，因此生产率有所下降。为了解决这些问题，提出了在ー个腔室内同时对多个硅进行氢等离子体处理的批处理式等离子体处理方式。然而，根据该批处理式等离子体处理方式，虽然能够同时对多个硅进行氢等离子体处理，具有提高生产率的优点，但是，无法对多个硅进行相对均匀的氢等离子体处理。解决问题的方法本发明是为了解决如上所述的以往技术的所有问题而提出，其目的在于，提供一种能够提高等离子体处理工艺生产率的直列(Inline)式基板处理装置。
另外，本发明的目的在于，提供一种能够对多个基板进行均匀的等离子体处理的直列式基板处理装置。另外，本发明的目的在于，提供一种能够使由于多个等离子体电极之间的相互作用所导致的电磁场相互抵消最小化的直列式基板处理装置。另外，本发明的目的在于，提供ー种能够有效防止娃层的氢向外扩散的直列式基板处理装置。发明的效果根据本发明，由于腔室依次配置成一列，所以在利用集群方式的情况下，能够使移送基板所需的时间最小化。因此，能够提高对基板的等离子体处理工艺的生产率。另外，根据本发明，进行相同エ艺的腔室垂直配置成一列，从而能够对多个基板进 行均匀的等离子体处理。另外，根据本发明，等离子体电极以弯折的形式构成，从而能够使多个等离子体电极之间的相互作用所导致的电磁场相互抵消最小化。 另外，根据本发明，能够有效防止硅层的氢向外扩散。实现发明的最优方式为了达成所述目的，本发明涉及的直列式基板处理装置，其特征在于，包括第一腔室，预热基板；第二腔室，从所述第一腔室接收经预热的所述基板，在进行加热的同时进行等离子体处理；以及第三腔室，从所述第二腔室接收经等离子体处理的所述基板，进行冷却的同时进行等离子体处理；所述第一腔室、所述第二腔室及所述第三腔室依次连接成一列。
图I是示出用于以往的集群方式的等离子体装置的示意图。图2是示出本发明的一实施例涉及的直列式基板处理装置的构成图。图3是示出本发明的一实施例涉及的配置有第一等离子体电极的第二腔室的构成图。图4是概略示出在本发明的一实施例涉及的第一等离子体电极上流动射频信号的状态图。图5是示出本发明的另ー实施例涉及的直列式基板处理装置的构成图。图6是示出本发明的另ー实施例涉及的配置有第一等离子体电极的第二腔室单元的构成图。图7是概略示出在本发明的另ー实施例涉及的第一等离子体电极上流动射频信号的状态图。图8是示出本发明的另ー实施例涉及的直列式基板处理装置的构成图。
具体实施例方式后述的本发明的详细说明，參照作为能够实施本发明的具体实施例为例示出的附图。为了能够使本领域的普通技术人员实施本发明，详细说明这些实施例。本发明的各种实施例虽然彼此不同，但应当理解为相互并不排斥。例如，在此记载的一实施例的具体形状、具体结构及特性，在不超出本发明的思想和保护范围的情况下，可以以其它实施例实现。此夕卜，应当理解为，在不超出本发明的思想和保护范围的情况下，公开的各实施例中的个别构成要素的位置或配置可以变更。因此，后述的详细说明并不意在限定本发明，恰当地说，本发明的保护范围应以权利要求书的记载为准，与其权利要求所主张的同等范围内的全部技术思想都属于本发明的权利保护范围内。在附图中，类似的附图标记表示相同或类似的功能，长度、面积、厚度和形状，为了便于理解也有可能夸张表示。下面，參照附图详细说明本发明的优选实施例，使得本发明所属技术领域的普通技术人员能够容易实施本发明。首先，用本发明的直列式基板处理装置对基板进行等离子体处理，可以解释为，不仅包括对半导体组件用基板、液晶显示装置用基板、太阳能电池用基板等领域中常说的基板例如硅芯片基板、玻璃基板等进行等离子体处理，还包括对所述基板上所形成的规定膜或图案进行等离子体处理。因此，利用本发明的直列式基板处理装置处理基板，可以解释为包括对基板上所形成的硅层进行等离子体处理。
图2是示出本发明的一实施例涉及的直列式基板处理装置的构成图。參照图2，本发明的一实施例涉及的直列式基板处理装置1，基本上包括三个腔室100、200、300。更具体地说，包括第一腔室100，用于预热基板10 ;第二腔室200，对在第一腔室100经预热的基板10进行等离子体处理；第三腔室300，对在第二腔室200经等离子体处理的基板进行冷却。下面，分别说明每个腔室的构成及功能。首先，说明第一腔室100。进ー步參照图2，第一腔室100构成为内部空间实质性密闭，从而能够提供用于预热基板10的空间。第一腔室100的形状，并不特别限定，优选为长方体。第一腔室100的材料可以为不锈钢、铝或石英等，但并不限定于此。进ー步參照图2可知，在所述三个腔室中，第一腔室100位于左側。在此，第一腔室100位于左侧的原因与基板10的移动方向有夫。换言之，在第一腔室100经预热的基板10向右侧方向移动，并向位于第一腔室100右侧的第二腔室200移动，因此示出第一腔室100位于左側。当然，基板10向右侧方向移动是为了便于说明而任意设定的，基板10的行进方向是否为右侧或左侧，在本发明中并不重要。只是在下面说明中，假设基板10的行进方向为右侧方向。进ー步參照图2，第一腔室100可以包括第一加热器110。第一加热器110可以执行对多个基板10进行加热从而预热基板10的功能。例如，利用等离子体对基板进行氢钝化工艺时，第一加热器Iio可以将基板10的温度预热到约500°C至700°C的温度。此时，第一加热器110可以由多个第一单位加热器112构成。在此，第一单位加热器112通常是长度较长的棒状加热器，在石英管内部插入有发热体，而通过设置在两端的端子接收外部电源从而产生热量。随着基板10被多个第一単位加热器112进行预热，能够对基板10的整个面积进行均匀热处理。优选多个第一単位加热器112与基板10的长边方向平行地隔着规定间距配置，但并不限定于此，也可以与基板10的短边方向平行地隔着规定间距配置。此外，配置在第一腔室100的第一単位加热器112的数量并不特别限定，可以根据本发明的目的，进行各种变更。在图2中示出了，基板10単独加载到第一腔室100而进行预热的情况，然而，优选基板10以放置在基板托架(未图示)上的状态下加载到第一腔室100而进行预热。与此相同，在第二腔室200和第三腔室300中，基板10被放置在所述基板托架上进行处理。关于所述基板托架，在下面说明第二腔室200和第三腔室300时省略。其次,第一腔室100可以包括第一移送部,该第一移送部用于向第一腔室100加载基板10或从第一腔室100卸载经预热的基板10。此时，所述第一移送部可以包括多个第一驱动辊単元120，该第一驱动辊単元120具有规定长度，并沿着作为基板10移动方向的右侧方向设置。多个第一驱动辊単元120支承基板10的同时以直列方式移动基板10。更具体地说，多个第一驱动辊単元120与基板10的下表面接触井向基板10的移动方向旋转，从而将基板10加载到第一腔室100内部，基板10被加载之后，在对基板10进行等离子体处理的过程中支承基板10,对基板10的等尚子体处通结束之后，与基板10的下表面接触并向基板10的移动方向旋转，从而从第一腔室100卸载基板10。
为了顺利进行这些功能，如图2所示，优选多个第一驱动辊単元120在第一腔室100内部以相同高度设置。而且，优选多个第一驱动辊単元120彼此联动。另一方面，根据设置位置，多个第一驱动辊単元120可以以彼此不同宽度形成，然而，优选以相同直径形成。其次，进ー步參照图2，在第一腔室100的左侧面，更具体地说，与后述的第一加载互锁真空腔(load-lock chamber)400所接触的面上，可以形成具有规定宽度和高度的第一加载部130。第一加载部130被开ロ，可以作为加载基板10的通道。在对基板10进行预热エ艺的过程中，为了密闭第一腔室100，需要封闭第一加载部130，因此，可以在第一加载部130上设置门(未图不)，该门以上下方向移动的方式开闭第一腔室100。其次，进ー步參照图2，在第一腔室100的右侧面，更具体地说，在与配置有第一加载部130的面相对并与第二腔室200接触的第一腔室100的面上，可以形成具有规定宽度和高度的第一卸载部140。第一卸载部140被开ロ，可以执行作为卸载基板10的通道的作用。类似于第一加载部130，在进行热处理工艺的过程中，为了密闭第一腔室100，需要封闭第一卸载部140，因此，可以在第一卸载部140上设置另ー个门(未图示)，该门以上下方向移动的方式开闭第一腔室100。另ー方面，第一腔室100可以包括第一腔室単元102 (參照图5)，该第一腔室単元102基本上包括上下独立配置的第一上部腔室104 (參照图5)和第一下部腔室106 (參照图5)。其次，说明第二腔室200。进ー步參照图2，第二腔室200构成为内部空间实质性密闭，提供对基板10进行等离子体处理的空间。类似于第一腔室100，优选第二腔室200的形状为长方体。另ー方面，第二腔室200的材料可以为不锈钢、铝或石英等，但并不限定于此。进ー步參照图2可知，第二腔室200位于第一腔室100和第三腔室300之间。如上所述，这与基板10的移动方向有夫。进ー步參照图2，第二腔室200可以包括第二加热器210。为了对基板10进行等离子体处理，基板10需要被加热保持在规定温度以上，在这个意义上，第二加热器210可以执行对基板10进行加热的功能。例如，利用等离子体对基板进行氢钝化工艺时，第二加热器210可以将基板10的温度保持在约400°C至1000°C的温度。此时，如图2所示，第二加热器210可以由多个第二单位加热器212构成。第二单位加热器212具有与第一単位加热器112大致相同的结构和功能，同时具有相同配置，故省略对第二単位加热器212的详细说明。其次，进ー步參照图2，第二腔室200可以包括多个第一等离子体电极250。第一等离子体电极250以电感稱合等离子体(Inductively CoupledPlasma)产生方法生成等离子体。即，可以接收供给高频电压的射频电源以产生电磁场，从而生成及維持等离子体。图3是示出本发明的一实施例涉及的配置有第一等离子体电极的第二腔室的构成图。參照图3，第一等离子体电极250可以包括第一上部电极部254、弯折部252和第一下部电极部256，并具有隔着基板10被弯折的形状。更具体地说，第一等离子体电极250可以包括以弯折部252为基准位于基板10的上部的第一上部电极部254和位于基板10的下部的第一下部电极部256。在此，弯折部252可以具有至少ー个弯折点，如图3所示，优选具有两个弯折点。由此，第一等离子体电极250可以具有“こ”字或反“”字形状。此时， 基板10可以配置在“ C，，字或反“ c，，字形状之间。进ー步參照图3可知，在第一上部电极部254的末端上连接有射频天线260，而第一下部电极部256的末端上连接有地线270。在此，射频天线260可以将信号施加给第一等离子体电极250，地线270可以使被施加的射频信号通过第一等离子体电极250流动。图4是概略示出在本发明的一实施例涉及的第一等离子体电极上射频信号通过的状态图。參照图4，对位于基板10上部的第一等离子体电极250的第一上部电极部254施加射频信号，而射频信号从位于基板10下部的第一等离子体电极250的第一下部电极部256流出。即，从射频天线260施加的射频信号，在基板10的上部被施加，之后沿第一等离子体电极250移动，之后在基板10下部，通过地线270流出，等离子体通过该过程产生并被维持。基于该构成，在第一上部电极部254和第一下部电极部256流动的来自射频天线260的信号方向相反，因此，不存在某一特定区域由于射频信号弱而等离子体密度降低的现象。即，虽然在配置基板10的位置与地线270接近的区域电磁场可能变弱，然而该区域也属于接近射频天线260的区域，所以电磁场的強度得以补偿。而且，在接近弯折部252的区域，第一上部电极部254所产生的电磁场和第一下部电极部256所产生的电磁场相互补偿，其结果，能够在整个基板10获得均匀的等离子体密度。其次，进ー步參照图2，第二腔室200可以包括第二移送部，该第二移送部用于向第二腔室200加载基板10或者从第二腔室200卸载经等离子体处理的基板10。类似于所述第一移送部，所述第二移送部可以包括多个第二驱动辊単元220，该第二驱动辊単元220具有规定长度，并沿着基板10的移动方向设置。除了向第二腔室200加载基板10和从第二腔室200卸载经等离子体处理的基板10之外，多个第二驱动辊単元220具有与第一腔室100的多个第一驱动辊単元120大致相同的结构和功能，同时具有相同配置，故省略对第二驱动辊単元220的详细说明。其次，进ー步參照图2，在第二腔室200的左侧面，更具体地说，与第一腔室100所接触的面上，可以形成具有规定宽度和高度的第二加载部230。而且，在第二腔室200的右侧面，更具体地说，在与配置有第二加载部230的面相对并与第三腔室300接触的第二腔室200的面上，可以形成具有规定宽度和高度的第二卸载部240。这些第二加载部230和第二卸载部240具有与所述第一加载部130和第一卸载部140相同的结构和功能，故省略详细说明。另ー方面，第二腔室200可以包括第二腔室単元202，该第二腔室単元202基本上包括上下独立配置的第二上部腔室204 (參照图5)和第二下部腔室206 (參照图5)。对此后述。其次，说明第三腔室300。进ー步參照图2，第三腔室300构成为内部空间实质性密闭，能够提供用于冷却基板10的空间。冷却方式可以利用水冷方式或风冷方式，根据情况也可以利用自然冷却方式。类似于第二腔室200，优选第三腔室300的形状为长方体，第三腔室300的材料可以为不锈钢、铝或石英等，但并不限定于此。
进ー步參照图2可知，第三腔室300位于第二腔室200的右側。如上所述，这与基板10的移动方向有夫。其次，进ー步參照图2，第三腔室300可以包括多个第二等离子体电极350，该第二等离子体电极350能够生成并维持等离子体。第二等离子体电极350可以包括以弯折部(未图示)为基准位于基板10上部的第二上部电极部(未图示)和位于基板10下部的第二下部电极部(未图示)。第二等离子体电极350具有与第一等离子体电极250大致相同的结构和功能，同时具有相同配置，故省略详细说明。其次，进ー步參照图2，第三腔室300可以包括第三移送部，该第三移送部用于向第三腔室300加载基板10或者从第三腔室300卸载经冷却的基板10。所述第三移送部类似于所述第一移送部，可以包括多个第三驱动辊単元320，该第三驱动辊単元320具有规定长度，并沿着基板10的移动方向设置。除了向第三腔室300加载基板10和从第三腔室300卸载经冷却的基板10之外，多个第三驱动辊単元320具有与多个第一驱动辊単元120大致相同的结构和功能，同时具有相同配置，故省略对第三驱动辊単元320的详细说明。其次，进ー步參照图2，在第三腔室300的左侧面，更具体地说，在与第二腔室200接触的第三腔室300的面上，可以形成有具有规定宽度和高度的第三加载部330。而且，在第三腔室300的右侧面，更具体地说，在与配置有第三加载部330的面相对并与后述的第二加载互锁真空腔500接触的第三腔室300的面上，可以形成具有规定宽度和高度的第三卸载部340。第三加载部330和第三卸载部340具有与所述第一加载部130和第一卸载部140相同的结构和功能，故省略详细说明。以上说明了作为直列式基板处理装置I的基本构成要素的第一腔室100、第二腔室200、第三腔室300。下面，说明直列式基板处理装置I的其它构成要素。进ー步參照图2，本发明的一实施例涉及的直列式基板处理装置I可以包括第一加载互锁真空腔400。第一加载互锁真空腔400具有临时保存加载到第一腔室100的基板10的功能。此外，第一加载互锁真空腔400可以执行如下功能，在大气压下，在关闭闸阀410的状态下加载基板10,从而防止第一腔室100暴露于非真空状态。在图2中示出了，在第一加载互锁真空腔400中加载保存有ー个基板10的情況，但根据情况，在第一加载互锁真空腔400中可以加载保存有多个基板10。进ー步參照图2，第一加载互锁真空腔400可以包括第四移送部，该第四移送部用于从第一加载互锁真空腔400卸载基板10。所述第四移送部类似于所述第一移送部，可以包括多个第四驱动辊単元420，该第四驱动辊単元420具有规定长度，并沿着基板10的移送方向设置。多个第四驱动辊単元420具有与多个第一驱动辊単元120大致相同的结构和功能，故省略详细说明。其次，进ー步參照图2，本发明的一实施例涉及的直列式基板处理装置I可以包括第二加载互锁真空腔500。第二加载互锁真空腔500具有临时保存经冷却的基板10的功能。此外，第二加载互锁真空腔500可以执行如下功能，在大气压下且在关闭闸阀510的状态下卸载基板10，从而防止第三腔室300暴露于非真空状态。进ー步參照图2，第二加载互锁真空腔500可以包括第五移送部，该第五移送部用于向第二加载互锁真空腔500加载基板10。所述第五移送部类似于所述第一移送部，可以包括多个第五驱动辊単元520，该第五驱动辊単元520具有 规定长度，并沿着基板10的移送方向设置。多个第五驱动辊単元520具有与多个第一驱动辊単元120大致相同的结构和功能，故省略详细说明。进ー步參照图2可知，依次以第一加载互锁真空腔400、第一腔室100、第二腔室200、第三腔室300、第二加载互锁真空腔500的顺序成一列配置。考虑到上述每个腔室100、200、300、400、500的功能，基板10可以以第一加载互锁真空腔400、第一腔室100、第二腔室200、第三腔室300、第二加载互锁真空腔500的顺序移动并被处理。作为执行移送这些基板10的构成要素，有配置在每个腔室100、200、300、400、500的所述第一移送部、所述第ニ移送部、所述第三移送部、所述第四移送部、所述第五移送部。其次，进ー步參照图2，本发明的一实施例涉及的直列式基板处理装置I可以包括第一机器臂600,该第一机器臂600用于向第一加载互锁真空腔400加载基板10 ;和第ニ机器臂700，该第二机器臂700用于从第二加载互锁真空腔500卸载基板10。第一机器臂600配置在第一加载互锁真空腔400的外侧，井向第一加载互锁真空腔400加载基板10。例如，第一机器臂600可以执行如下功能，从配置在第一加载互锁真空腔400的左侧且保存有多个基板10的基板箱(未图示)中取出基板10，井向第一加载互锁真空腔400加载基板10。类似于第一机器臂600，第二机器臂700配置在第二加载互锁真空腔500的右側，并从第二加载互锁真空腔500卸载基板10而向外部传送。在图2中示出了第一机器臂600和第二机器臂700的臂610、710分别为ー个，但并不限定于此，第一机器臂600和第二机器臂700可以分别采用不同数量的臂610、710。第一和第二机器臂600、700的结构和功能属于公知技术，故省略更详细的说明。在如上所述构成的本实施例涉及的直列式基板处理装置I中，可以进行各种等离子体处理工艺，例如，利用等离子体对硅层进行氢钝化工艺等。本实施例涉及的直列式基板处理装置1，在利用聚集方式的情况下，尽可能地缩短所述第一至第五移送部用于移送基板10移送基板10所需时间，从而能够缩短整个等离子体エ艺的时间。其结果，能够提高等离子体エ艺的生产率。图5是示出本发明的另ー实施例涉及的直列式基板处理装置的构成图。參照图5，根据本发明的另ー实施例涉及的直列式基板处理装置2，每个腔室100、200,300包括腔室单元，该腔室单元具有彼此独立配置的上部腔室和下部腔室。
更具体地说,第一腔室100包括第一腔室单元102,该第一腔室单元102包括彼此独立而上下配置的第一上部腔室104和第一下部腔室106 ;第二腔室200包括第二腔室单元202，该第二腔室単元202包括彼此独立而上下配置的第二上部腔室204和第二下部腔室206 ;第三腔室300包括第三腔室单元302，该第三腔室单元302包括彼此独立而上下配置的第三上部腔室304和第三下部腔室306。此时，如图5所示，第一腔室単元102、第二腔室単元202、第三腔室単元302可以连接配置成一列。具体地说，第一腔室单元102的第一上部腔室104、第二腔室单元202的第二上部腔室204和第三腔室单元302的第三上部腔室304连接配置成一列，而第一腔室单元102的第一下部腔室106、第二腔室单元202的第二下部腔室206和第三腔室单元302的第三下部腔室306连接配置成一列。每个腔室100、200、300以多层形式构成时，一次能够处理更多个基板10，从而具
有能够进ー步提高等离子体エ艺的生产率的优点。 另ー方面，当每个腔室100、200、300包括包含有彼此独立配置的上部腔室104、204,304和下部腔室106、206、306的腔室单元102、202、302时，配置在第二腔室200和第三腔室300的第一及第二等离子体电极280、380可以具有与图3所示的第一等离子体电极250不同的结构。第一和第二加载互锁真空腔400、500也可以构成为上下独立的上部腔室和下部腔室，以与第一至第三腔室100、200、300相对应。图6是示出本发明的另ー实施例涉及的配置有第一等离子体电极的第二腔室单元的构成图。參照图6可知，与第一等离子体电极250配置在由一个空间形成的第二腔室200中的图3不同，图6的第一等离子体电极280均配置在第二上部腔室204和第二下部腔室206中。为此，图6的第一等离子体电极280类似于图3的第一等离子体电极250，可以包括弯折部282、第一上部电极部284、第一下部电极部286，其中，第一上部电极部284配置在第二上部腔室204中，第一下部电极部286配置在第二下部腔室206中。为此，优选图6的第一等离子体电极280的弯折部282比图3的第一等离子体电极250的弯折部252更长。进ー步參照图6可知，在第一上部电极部284的末端上连接有射频天线260，而在第一下部电极部286的末端上连接有地线270。该结构类似于图3所示的结构，然而，在图3中，射频天线260和地线270配置在形成为ー个空间的第二腔室200的侧面，而在图6中，射频天线260和地线270分别配置在彼此独立的第二上部腔室204和第二下部腔室的侧面，结构上存在差异。图7是概略示出在本发明的另ー实施例涉及的第一等离子体电极上射频信号通过的状态图。參照图7，对配置在第二上部腔室204的第一上部电极部284施加射频信号，而射频信号从配置在第二下部腔室206的第二下部电极部286流出。基于该射频信号的流动，在第二上部腔室204中，可以通过第一上部电极部284产生并維持等离子体，在第二下部腔室206中，可以通过第一下部电极部286产生并维持等离子体。另ー方面，图6的配置在第三腔室300中的第二等离子体电极380具有与第一等离子体电极280实质相同的结构，故省略对第二等离子体电极380的详细说明。
另外，在图5的直列式基板处理装置2的结构中，除了每个腔室100、200、300包括包含有彼此独立而上下配置的上部腔室104、204、304和下部腔室106、206、306的腔室单元102、202、302，还有第一和第二等离子体电极280、380的结构之外，具有与图2的基板处理装置I相同结构，故省略对其它构成要素的详细说明。图8是示出本发明的另ー实施例涉及的直列式基板处理装置的构成图。參照图8，在本发明的另ー实施例涉及的直列式基板处理装置3中，每个腔室100、200、300可以包括垂直配置成一列的多个腔室単元。更具体地说，第一腔室100可以包括垂直配置成一列的多个第一腔室単元102，第二腔室200包括垂直配置成一列的多个第二腔室单元202，第三腔室300包括垂直配置成一列的多个第三腔室单元。如此构成时，一次能够对更多个基板10进行等离子体处理，从而能够最大限度地提高生产率。
在图8中示出了第一腔室100、第二腔室200、第三腔室300分别包括两个第一腔室単元102、第二腔室単元202、第三腔室単元302的情況，但并不限定于此，每个腔室可以包括不同数量的腔室単元。第一和第二加载互锁真空腔400、500也可以与第一至第三腔室100、200、300的构成相对应地构成。图8的直列式基板处理装置3，除了包括垂直配置成一列的上部腔室和下部腔室的多个腔室単元之外，与图5的基板处理装置2的构成相同，故省略对其它构成要素的详细说明。下面，參照图2说明利用本发明的一实施例涉及的直列式基板处理装置I对硅层进行等离子体处理的エ艺。首先，硅层通过第一机器臂600移送到第一加载互锁真空腔400。被移送的硅层可以临时保存在第一加载互锁真空腔400，之后通过多个第四驱动辊単元420从第一加载互锁真空腔400卸载而加载到第一腔室100。其次，可以对被加载到第一腔室100的硅层进行预热。更具体地说，被加载到第一腔室100的硅层，可以通过第一加热器110进行预热，从而从第一温度上升到第二温度。在此，第一温度可以是300°C至600°C的温度，第二温度可以是400°C至1000°C的温度。经预热的硅层，可以通过多个第一驱动辊単元120从第一腔室100卸载之后加载到第二腔室200。其次，被加载到第二腔室200的硅层的温度可以保持在第二温度，同时通过等离子体电极250进行等离子体处理。此时，为了将硅层的温度保持在第二温度，驱动第二加热器210，而为了对硅层进行等离子体处理，驱动第一等离子体电极250。由此，硅层可以在第二腔室200进行氢钝化处理。即，氢可被扩散到娃层,而被扩散的氢与娃层中的悬空键(dangling bond)结合,从而使娃层变得稳定。另ー方面,在第二腔室200所产生的等离子体，优选为含有氢或氨的等离子体。经等离子体处理的硅层，可以通过多个第二驱动辊単元220从第二腔室200卸载之后加载到第三腔室300。其次，加载到第三腔室300的硅层可以从第二温度冷却到第三温度。此时，可以驱动第三腔室300中所具有的第二等离子体电极350。即，在第三腔室300冷却硅层的期间，也可以继续通过第二等离子体电极350对硅层进行等离子体处理。在第三腔室300进行的等离子体处理，并非持续到硅层温度达到常温为止，而是硅层温度达到第三温度时中断。在此，第三温度可以是300°C至700°C的温度。冷却硅层的期间，第二等离子体电极350继续驱动，从而能够有效地防止在第二腔室200通过氢等离子体处理混入到硅层的氢向外扩散(out diffusion)的现象。冷却处理后的硅层，可以通过多个第三驱动辊単元320从第三腔室300卸载之后，加载到第二加载互锁真空腔500。被加载到第二加载互锁真空腔500的硅层，被临时保存，之后通过第二机器臂700移动到外部。在以上的详细说明中，本发明根据如具体构成要素等特定事项和有限的实施例及附图进行了说明，然而这些是为了有助于更全面理解本发明而提供，所述实施例并不用于限定本发明，本发明所属技术领域的普通技术人员可以根据这些描述进行各种修改和变
形。因此，本发明的思想不能定义为限定于上述说明的实施例，后述的权利要求书的保护范围以及与该权利要求书的保护范围均等或等价变形的所有内容均包含于本发明的思想范围内。
权利要求
1.ー种直列式基板处理装置，其特征在于，包括 第一腔室，对基板进行预热； 第二腔室，从所述第一腔室接收经预热的所述基板，在加热的同时进行等离子体处理；以及 第三腔室，从所述第二腔室接收经等离子体处理的所述基板，在冷却的同时进行等离子体处理； 所述第一腔室、所述第二腔室及所述第三腔室依次连接配置成一列。
2.根据权利要求I所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 在所述第一腔室中设置有 第一加热器，用于预热所述基板；以及 第一移送部，以支承所述基板的状态向所述第一腔室加载所述基板，或者将在所述第一腔室完成预热的所述基板从所述第一腔室卸载； 在所述第二腔室中设置有 第一等离子体电极，用于产生等离子体； 第二加热器，用于加热所述基板；以及 第二移送部，以支承所述基板的状态向所述第二腔室加载所述基板，或者将在所述第ニ腔室完成等离子体处理的所述基板从所述第二腔室卸载； 在所述第三腔室中设置有 第二等离子体电极，用于产生等离子体；以及 第三移送部，以支承所述基板的状态向所述第三腔室加载所述基板，或者将在所述第三腔室经冷却的所述基板从所述第三腔室卸载。
3.根据权利要求2所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 所述第一移送部包括多个第一驱动辊単元，该第一驱动辊単元沿着所述基板的移动方向设置，并向所述第一腔室加载所述基板以及从所述第一腔室卸载所述基板； 所述第二移送部包括多个第二驱动辊単元，该第二驱动辊単元沿着所述基板的移动方向设置，并向所述第二腔室加载所述基板以及从所述第二腔室卸载所述基板； 所述第三移送部包括多个第三驱动辊単元，该第三驱动辊単元沿着所述基板的移动方向设置，并向所述第三腔室加载所述基板以及从所述第三腔室卸载所述基板。
4.根据权利要求3所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 所述多个第一驱动辊単元彼此联动，所述多个第二驱动辊単元彼此联动，所述多个第三驱动辊単元彼此联动。
5.根据权利要求2所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 所述第一加热器包括多个第一単位加热器，所述第二加热器包括多个第二単位加热器。
6.根据权利要求5所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 所述多个第一単位加热器以及所述多个第二単位加热器被配置成，与所述基板的长边方向平行并隔着规定间距。
7.根据权利要求2所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 在所述第二腔室配置有多个所述第一等离子体电极，在所述第三腔室配置有多个所述第二等离子体电极， 所述第一等离子体电极包括具有至少ー个弯折点的弯折部；位于所述基板的上部的第一上部电极部；位于所述基板的下部的第一下部电极部； 所述第二等离子体电极包括具有至少ー个弯折点的弯折部；位于所述基板的上部的第二上部电极部；位于所述基板的下部的第二下部电极部。
8.根据权利要求7所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 所述第一上部电极部以及第ニ上部电极部的末端与射频天线连接，该射频天线施加用于产生电磁场的射频信号，以生成等离子体， 所述第一下部电极部以及第二下部电极部的末端与地线连接。
9.根据权利要求7所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 所述第一等离子体电极以及所述第二等离子体电极具有“ C ”字或反“C ”字中的ー种形状。
10.根据权利要求2所述的直列式基板处理装置，其特征在于，还包括 第一加载互锁真空腔，临时保存被加载到所述第一腔室的所述基板； 第二加载互锁真空腔，临时保存从所述第三腔室卸载的所述基板； 所述第一加载互锁真空腔、所述第一腔室、所述第二腔室、所述第三腔室及所述第二加载互锁真空腔依次配置成一列。
11.根据权利要求10所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 所述第一加载互锁真空腔包括第四移送部，该第四移送部以支承所述基板的状态从所述第一加载互锁真空腔卸载所述基板， 所述第二加载互锁真空腔包括第五移送部，该第五移送部以支承所述基板的状态向所述第二加载互锁真空腔加载所述基板。
12.根据权利要求11所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 所述第四移送部包括多个第四驱动辊単元，该第四驱动辊単元沿着所述基板的移动方向设置，并从所述第一加载互锁真空腔卸载所述基板， 所述第五移送部包括多个第五驱动辊単元，该第五驱动辊単元沿着所述基板的移动方向设置，并向所述第二加载互锁真空腔加载所述基板。
13.根据权利要求2所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 所述第一腔室包括第一腔室単元，该第一腔室単元包括彼此独立地上下配置的第一上部腔室和第一下部腔室； 所述第二腔室包括第二腔室単元，该第二腔室単元包括彼此独立地上下配置的第二上部腔室和第二下部腔室； 所述第三腔室包括第三腔室単元，该第三腔室単元包括彼此独立地上下配置的第三上部腔室和第三下部腔室。
14.根据权利要求13所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 依次以所述第一腔室単元、所述第二腔室単元和所述第三腔室単元依次连接成一列。
15.根据权利要求13所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 在所述第一上部腔室设置有所述第一加热器的第一上部加热器，在所述第一下部腔室设置有所述第一加热器的第一下部加热器，在所述第二上部腔室设置有所述第二加热器的第二上部加热器，在所述第二下部腔室设置有所述第二加热器的第二下部加热器； 所述第一上部加热器包括多个第一上部単位加热器， 所述第一下部加热器包括多个第一下部単位加热器， 所述第二上部加热器包括多个第二上部単位加热器， 所述第二下部加热器包括多个第二下部単位加热器。
16.根据权利要求13所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 在所述第二腔室単元内配置有多个所述第一等离子体电极，在所述第三腔室単元内配置有多个所述第二等离子体电极， 所述第一等离子体电极包括具有至少ー个弯折点的弯折部；配置在所述第二上部腔室的第一上部电极部；和配置在所述第二下部腔室的第一下部电极部； 所述第一上部电极部在所述第二上部腔室内部产生等离子体，所述第一下部电极部在所述第二下部腔室内部产生等离子体， 所述第二等离子体电极包括具有至少ー个弯折点的弯折部；配置在所述第三上部腔室的第二上部电极部；和配置在所述第三下部腔室的第二下部电极部； 所述第二上部电极部在所述第三上部腔室内部产生等离子体，所述第二下部电极部在所述第三下部腔室内部产生等离子体。
17.根据权利要求16所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 所述第一上部电极部以及第ニ上部电极部的末端分别与射频天线连接，该射频天线施加用于产生电磁场的射频信号，以生成等离子体， 所述第一下部电极部以及第ニ下部电极部的末端分别与地线连接。
18.根据权利要求16所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 所述第一等离子体电极以及所述第二等离子体电极具有“ c ”字或反,^ ”字中的ー种形状。
19.根据权利要求13所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 所述第一腔室包括垂直配置成一列的多个所述第一腔室単元，所述第二腔室包括垂直配置成一列的多个所述第二腔室単元，所述第三腔室包括垂直配置成一列的多个所述第三腔室単元。
20.根据权利要求19所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 所述多个第二腔室単元分别包括所述多个第一等离子体电极，所述多个第三腔室単元分别包括所述多个第二等离子体电极。
21.根据权利要求2所述的直列式基板处理装置，其特征在干， 在所述第一腔室，所述基板的温度从第一温度上升到第二温度， 在所述第二腔室，所述基板的温度保持在第二温度， 在所述第二腔室，当所述基板的温度保持在所述第二温度的期间，所述第一等离子体电极被驱动， 在所述第三腔室，所述基板的温度从所述第二温度冷却到所述第三温度， 在所述第三腔室，当所述基板的温度冷却到所述第三温度的期间，所述第二等离子体电极被驱动。
全文摘要
公开了一种直列式基板处理装置。本发明涉及的直列式基板处理装置包括第一腔室(100)，用于预热基板(10)；第二腔室(200)，从第一腔室(100)接收经预热的基板(10)，并在进行加热的同时进行等离子体处理；以及第三腔室(300)，从第二腔室(200)接收经等离子体处理的基板(10)，并在进行冷却的同时进行等离子体处理；第一腔室(100)、第二腔室(200)及第三腔室(300)依次连接成一列。
文档编号H01L31/18GK102859722SQ201180021270
公开日2013年1月2日 申请日期2011年4月25日 优先权日2010年4月26日
发明者金秀雄, 李庆镐, 郑淳彬 申请人:泰拉半导体株式会社