基板处理设备及基板处理方法与流程

基板处理设备及基板处理方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年09月14日提交韩国知识产权局的、申请号为10-2020-0117842的韩国发明专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用结合在本技术中。
技术领域
3.在本文中描述的本发明构思的实施方式涉及一种基板处理设备及基板处理方法。


背景技术：

4.在基板上执行诸如光刻、蚀刻、灰化、离子注入、薄膜沉积、清洁等各种工艺、以制造半导体元件或液晶显示器。在各种工艺中，蚀刻或清洁工艺是从基板上形成的薄膜去除不需要的区域的工艺。需要薄膜的高选择性、高蚀刻速率和蚀刻均匀性，并且随着半导体元件的高度集成，需要更高水平的蚀刻选择性和蚀刻均匀性。
5.一般而言，在蚀刻或清洁工艺中，化学处理步骤、冲洗步骤和干燥步骤依序在基板上执行。在化学处理步骤中，将化学品分配到基板上以蚀刻形成在基板上的薄膜或去除基板上的异物，并且在冲洗步骤中，将诸如去离子水(di water)的冲洗溶液分配到基板上。使用流体的基板的处理可以伴随有基板的加热。


技术实现要素：

6.本发明构思的实施方式提供了一种基板处理设备，用于改善蚀刻性能。
7.本发明构思的实施方式提供了一种基板处理设备，用于通过快速升高和降低基板的温度来精确控制基板的温度。
8.本发明构思的实施方式提供了一种基板处理设备，用于在通过向基板施用激光光束来加热基板的情况下有效地调整光分布。
9.本发明构思的实施方式提供了一种基板处理设备，用于在通过向基板施用激光光束来加热基板的情况下有效地调整光强度。
10.本发明构思的实施方式提供了一种基板处理设备，用于降低制造成本。
11.本发明构思的实施方式提供了一种基板处理设备，用于减少占地面积(设备占用的空间量)。
12.本发明构思的实施方式提供了一种基板处理设备和基板处理方法，用于在使用单个激光光束源的多个基板处理装置中无延迟地执行工艺。
13.本发明构思的实施方式提供了一种基板处理设备，尽管使用单个激光光束发生器，但是根据各个工艺腔室的不同环境改变加热条件。
14.本发明构思要解决的技术问题不限于上述问题，且本发明构思所属领域的技术人员将从以下描述中清楚地理解本文中未提及的任何其他技术问题。
15.根据一实施方式，基板处理设备包括第一工艺腔室组，该第一工艺腔室组包括多个工艺腔室，该多个工艺腔室的每个工艺腔室包括将激光光束施用至基板以加热基板的激
光光束发射单元；一个激光光束发生器，该一个激光光束发生器通过包括在第一工艺腔室组中的多个工艺腔室的每个工艺腔室的激光光束发射单元产生施用至基板的激光光束；以及光束移动模块，该光束移动模块包括对应于包括在第一工艺腔室组中的多个工艺腔室的一个或多个镜。一个或多个镜中的每个镜被移动至镜形成激光光束的、朝向多个工艺腔室的预定的一个工艺腔室的光路的位置。
16.在一实施方式中，光束移动模块可以通过与激光光束发射单元对应设置的激光光束传送构件而光学连接至多个工艺腔室中的每个工艺腔室的激光光束发射单元。
17.在一实施方式中，激光光束传送构件可以用光纤实施。
18.在一实施方式中，多个镜的每个镜可以通过直线运动在第一位置和第二位置之间移动。
19.在一实施方式中，多个镜的每个镜可以通过倾斜在第一位置和第二位置之间移动。
20.在一实施方式中，以设置为所述镜的旋转轴作为中心来执行倾斜。
21.在一实施方式中，一个激光光束发生器可以具有数千瓦的功率输出。
22.在一实施方式中，多个工艺腔室的每个工艺腔室还可以包括基板支承单元和液体分配单元，该基板支承单元支承和旋转基板，该液体分配单元包括将化学品分配到支承在基板支承单元上的基板上的化学品分配喷嘴。
23.在一实施方式中，由液体分配单元分配的化学品可以是含有磷酸的液体。
24.在一实施方式中，基板处理设备还可以包括控制器。多个工艺腔室的每个工艺腔室可以执行将化学品分配到基板上的第一工艺和用激光光束加热基板的第二工艺。控制器可以执行控制使得包括在第一工艺腔室组中的多个工艺腔室的每个工艺腔室随时间依次执行第一工艺和第二工艺、并且多个工艺腔室同时执行不同工艺，并且可以控制光束移动模块使得：所述一个或多个镜形成朝向所述多个工艺腔室中的一个工艺腔室的光路，在所述一个工艺腔室中执行所述第二工艺；并且将从所述一个激光光束发生器产生的所述激光光束传送至所述一个工艺腔室，在所述一个工艺腔室中执行所述第二工艺。
25.在一实施方式中，多个工艺腔室的每个工艺腔室可以额外地执行将冲洗溶液分配到基板上并用冲洗溶液替换化学品的第三工艺，并且包括在第一工艺腔室组的多个工艺腔室的每个工艺腔室可以随时间依次执行第一工艺、第二工艺和第三工艺。
26.在一实施方式中，基板支承单元可以包括窗口构件、卡盘销、旋转壳体以及驱动构件，该窗口构件设置在基板的下方并且由从激光光束发射单元发射的激光光束能够透过的材料形成，该卡盘销支承基板的侧面部分并以预定间隔将基板与窗口构件间隔开，该旋转壳体与窗口构件耦接、并具有在上/下方向上延伸穿过其中的空的空间并提供了路径，激光光束沿该路径传送，该驱动构件使旋转壳体旋转。激光光束发射单元可以设置在窗口构件的下方。
27.在一实施方式中，激光光束发射单元可以包括透镜模块，该透镜模块包括至少一个透镜单元、并使激光光束折射以将激光光束处理成对应于基板的形状，并且透镜模块的透镜单元与激光光束传送构件的端部之间的距离可以是可调整的。
28.在一实施方式中，多个工艺腔室的每个工艺腔室还可以包括平台，该平台向上和向下移动激光光束发射单元以调整激光光束发射单元与基板之间的距离。
29.根据一实施方式，提供了一种用于使用基板处理设备处理多个基板的方法。基板处理设备包括多个工艺腔室以及一个激光光束发生器，该多个工艺腔室的每个工艺腔室处理单个基板，该一个激光光束发生器产生激光光束。多个工艺腔室的每个工艺腔室执行将化学品分配到基板上的第一工艺和用激光光束加热基板的第二工艺。多个工艺腔室的每个工艺腔室随时间依次执行第一工艺和第二工艺，并且多个工艺腔室同时执行不同工艺。从一个激光光束发生器产生的激光光束通过多条光路与多个工艺腔室光学连接。激光光束沿着连接至多个工艺腔室中执行第二工艺的一个工艺腔室的光路、仅被施用至该一个工艺腔室。
30.在一实施方式中，可以关闭连接至除了多个工艺腔室中执行第二工艺的一个工艺腔室之外的其余工艺腔室的光路。
31.在一实施方式中，多个工艺腔室的每个工艺腔室可以额外地执行将冲洗溶液分配到基板上并用冲洗溶液替换化学品的第三工艺，并且多个工艺腔室的每个工艺腔室可以随时间依次执行第一工艺、第二工艺，第三工艺。
32.在一实施方式中，一个激光光束发生器可以具有数千瓦的功率输出。
33.在一实施方式中，可以在多个光路上分别设置镜，并且每个镜可以在第一位置处形成朝向多个工艺腔室的相应一个工艺腔室的光路。镜能够移动至第二位置，在该第二位置处镜不阻碍激光光束的光路。在镜中，位于由位于所述第一位置的所述镜形成的光路的上游侧上的镜可以位于第二位置，并且可以将从一个激光光束发生器产生的激光光束传送至执行第二工艺的工艺腔室。
34.在一实施方式中，在第一工艺中分配的化学品可以是含有磷酸的液体。
35.根据一实施方式，基板处理设备包括第一工艺腔室组、一个激光光束发生器、光束移动模块以及控制器，该第一工艺腔室组包括多个工艺腔室，该一个激光光束发生器产生激光光束，该光束移动模块包括多个镜，该多个镜对应于包括在第一工艺腔室组中的多个工艺腔室。多个工艺腔室的每个工艺腔室包括基板支承单元、液体分配单元以及激光光束发射单元，该基板支承单元支承和旋转基板，该液体分配单元包括将化学品分配到支承在基板支承单元上的基板上的化学品分配喷嘴，该激光光束发射单元将激光光束施用至基板以加热基板。基板支承单元包括窗口构件、卡盘销、旋转壳体以及驱动构件，该窗口构件设置在基板的下方并且由从激光光束发射单元发射的激光光束能够透过的材料形成，该卡盘销支承基板的侧面部分并以预定间隔将基板与窗口构件间隔开，该旋转壳体与窗口构件耦接、并具有在上/下方向延伸穿过其中的空的空间、并提供了路径，激光光束沿着该路径传送，该驱动构件使旋转壳体旋转。激光光束发射单元设置在窗口构件的下方，并且光束移动模块通过激光光束传送构件而光学连接，该激光光束传送构件与多个工艺腔室的每个工艺腔室的激光光束发射单元连接。多个镜的每个镜在第一位置与第二位置之间移动，在该第一位置处镜形成激光光束的朝向多个工艺腔室的相应一个工艺腔室的光路，在该第二位置处镜不阻碍激光光束的光路。控制器执行控制使得形成朝向多个工艺腔室的选定的一个工艺腔室的光路的镜位于第一位置，位于由所述多个镜中位于所述第一位置的镜形成的光路的上游侧上的镜位于第二位置，并且将从一个激光光束发生器产生的激光光束传送至选定的工艺腔室。
附图说明
36.参照以下附图，上述和其他目的及特征将从以下描述中变得显而易见，其中除非另有说明，否则贯穿各个附图，相同的附图标记指代相同的部件，且附图中：
37.图1是示出了根据本发明构思的实施方式的基板处理设备的平面图；
38.图2是示出了根据一实施方式的图1的工艺腔室中设置的基板处理装置的剖面图；
39.图3是根据第一实施方式的激光光束发射单元的侧视图；
40.图4是示出了根据图3的第一实施方式的激光光束发射单元的第一使用状态的示意性剖面图；
41.图5是示出了根据图3的第一实施方式的激光光束发射单元的第二使用状态的示意性剖面图；
42.图6示出了根据第一激光光束传送构件的端部与透镜单元之间的距离的调整的激光光束强度变化；
43.图7是第二实施方式的激光光束发射单元的侧视图；
44.图8是示出了根据本发明构思的第一实施方式的光束移动模块的剖面图；
45.图9是示出本发明构思的激光光束发生器与光束移动模块之间的连接关系的另一实施方式的示意图；
46.图10至图12依次示出了应用根据本发明构思的第一实施方式的光束移动模块的基板处理设备的操作；
47.图13至图15依次示出了应用根据本发明构思的第二实施方式的光束移动模块的基板处理设备的操作；
48.图16至图18依次示出了应用根据本发明第三实施方式的光束移动模块的基板处理设备的操作；以及
49.图19是示出了根据本发明构思的实施方式的用于操作基板处理设备的方法的流程图。
具体实施方式
50.下文中，将参考附图详细描述本发明构思的实施方式，使得本发明构思所属领域的技术人员可以容易地实现本发明构思。然而，本发明构思可以以各种不同的形式来实施，且不限于本文中描述的实施方式。此外，在描述本发明构思的实施方式时，当与已知的功能或配置相关的详细描述可能使得本发明构思的主题不必要地难以理解时，该详细描述被省略。另外，在整个附图中，执行相似的功能和操作的组件具有相同的附图标记。
51.说明书中的术语“包括(include)”和“包含(comprise)”为“开放式”表述，仅为了说明存在相应的组件，并且除非另有特别的说明，否则不排除但可能包括额外的组件。特别地，应当理解的是，术语“包括”、“包含”和“具有”，在本文中使用时，特指存在所述特征、整数、步骤、操作、组件和/或部件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、组件、部件和/或其组。
52.除非另有说明，否则单数形式的术语可以包括复数形式。此外，在附图中，组件的形状和尺寸可被夸大以为了清楚的说明。
53.在本实施方式中，以使用处理液蚀刻基板的工艺为例进行说明。然而，不限于此，
本实施方式可以应用于使用液体的各种基板处理工艺，例如清洁工艺、灰化工艺、显影工艺等。
54.这里，基板可以具有包括用以制造半导体元件、平板显示器(fpd)和具有形成在薄膜上的电路图案的其他物体的所有基板的广泛概念。基板的示例包括硅晶片、玻璃基板、有机基板等。
55.下文中，参照图1至图19，将详细描述本发明构思的实施方式。
56.图1为示出了根据本发明构思的实施方式的基板处理设备1的平面图。参照图1，基板处理设备1包括索引模块10和工艺模块20。索引模块10包括装载端口120和传输框架140。装载端口120、传送框架140和工艺模块20依次布置成一排。
57.下文中，布置装载端口120、传送框架140和工艺模块20的方向被称为第一方向12，从上方观察时垂直于第一方向12的方向被称为第二方向14，且垂直于包括第一方向12和第二方向14的平面的方向被称为第三方向16。
58.具有容纳在其中的基板w的载体18坐落于装载端口120上。可以提供多个装载端口120。装载端口120沿着第二方向14设置成排。装载端口120的数量可以根据工艺模块20的工艺效率和占地面积来增加或减少。载体18具有形成在其中的多个槽(未示出)，基板w以相对于地面水平设置的状态容纳在该槽中。前开式晶圆盒(front opening unified pod,foup)可以用作载体18。
59.工艺模块20包括缓冲单元220、传输腔室240和工艺腔室260。
60.传输腔室240设置成使得传输腔室的纵向方向平行于第一方向12。多个工艺腔室260可以设置在传输腔室240的一侧上或相对侧上。在传输腔室240的相对侧上，多个工艺腔室260可以设置为相对于传输腔室240为对称的。一些工艺腔室260沿着传输腔室240的纵向方向设置。此外，其他工艺腔室260彼此堆叠。也就是说，工艺腔室260可以以a
×
b阵列设置在传输腔室240的一侧上。此处，a表示沿着第一方向12设置成一排的工艺腔室260的数量，b表示沿着第三方向16设置成一列的工艺腔室260的数量，当传输腔室240的一侧上设置四个或六个工艺腔室260时，工艺腔室260可以设置成2
×
2或3
×
2的阵列。工艺腔室260的数量可以增加或减少。替代地，工艺腔室260可以仅设置在传输腔室240的一侧上。在另一种情况下，工艺腔室260可以以单层设置在传输腔室240的相对侧上。
61.缓冲单元220设置在传输框架140与传输腔室240之间。缓冲单元220提供基板w在传输腔室240与传输框架140之间传输之前停留在其中的空间。缓冲单元220具有在其中形成的多个槽(未示出)，基板w容纳在该槽中。槽(未示出)沿着第三方向16彼此间隔开。缓冲单元220在面向传输框架140的一侧处、以及在面向传输腔室240的相对侧处是敞开的。
62.传输框架140在坐落于装载端口120的载体18与缓冲单元220之间传输基板w。索引轨道142和索引机械手144设置在传输框架140中。索引轨道142设置成使得其纵向方向平行于第二方向14。索引机械手144安装在索引轨道142上，并沿着索引导轨142在第二方向14线性地移动。索引机械手144包括基部144a、主体144b和多个索引臂144c。基部144a沿着索引轨道142为可移动的。主体144b耦接至基部144a。主体144b在基部144a上沿着第三方向16为可移动的。此外，主体144b在基部144a上为可旋转的。索引臂144c耦接至主体144b，并相对于主体144b向前和向后为可移动的。可以设置多个索引臂144c。索引臂144c可以独立地驱动。索引臂144c沿着第三方向16彼此堆叠，其间具有空隙。一些索引臂144c可以用于将基板
w从工艺模块20传输至载体18，并且其他索引臂144c可用于将基板w从载体18传输至工艺模块20。因此，在索引机械手144在载体18与工艺模块20之间传输基板w的过程中，防止从待处理的基板w产生的颗粒粘附至处理的基板w。
63.传输腔室240在缓冲单元220与工艺腔室260之间、以及在工艺腔室260之间传输基板w。导轨242和主机械手244设置在传输腔室240中。导轨242设置成使得导轨的纵向方向平行于第一方向12。主机械手244安装在导轨242上，并沿着第一方向12在导轨242上线性地移动。主机械手244具有基部244a、主体244b和主臂244c。基部244a沿着导轨242为可移动的。主体144b耦接至基部244a。主体244b沿着第三方向16在基部244a上是可移动的。此外，主体244b在基部244a上为可旋转的。主臂224c耦接至主体244b、并且相对于主体244b为向前和向后可移动的。可以设置多个主臂244c。主臂244c可以独立地驱动。主臂244c沿着第三方向16彼此堆叠，其间具有空隙。
64.工艺腔室260配备有用于在基板w上执行液体处理工艺的基板处理装置300。基板处理设备300可以根据由基板处理设备300执行的液体处理工艺的类型而具有不同结构。替代地，在各自的工艺腔室260中的基板处理装置300可以具有相同结构。可选地，工艺腔室260可以被分成多个组。属于相同组的工艺腔室260中的基板处理装置300可以具有相同结构，而属于不同组的工艺腔室260中的基板处理装置300可以具有不同结构。
65.图2是示出了设置在根据一实施方式的图1的工艺腔室260中的基板处理装置300的剖面图。参照图2，基板处理装置300包括处理容器320、基板支承单元340、提升单元360、液体分配单元390和控制器(未示出)。
66.处理容器320具有在其顶部处敞开的容器形状。处理容器320包括第一回收碗(recovery bowl)321和第二回收碗322。回收碗321和322回收用于工艺的不同处理流体。第一回收碗321具有围绕基板支承单元340的圆环形状。第二回收碗322具有围绕基板支承单元340的圆环形状。在一个实施方式中，第一回收碗321具有围绕第二回收碗322的圆环形状。第二回收碗322可以插入到第一回收碗321中。第二回收碗322的高度可以大于第一回收碗321的高度。第二回收碗322可以包括第一引导部326和第二引导部324。第一引导部326可以设置在第二回收碗322的顶部处。第一引导部326可以朝向基板支承单元340延伸。第一引导部326可以形成为朝向基板支承单元340向上倾斜的。在第二回收碗322中，第二引导部324可以与第一引导部326向下间隔开。第二引导部324可以朝向基板支承单元340延伸。第二引导部324可以形成为朝向基板支承单元340向上倾斜的。在第一引导部326与第二引导部324之间形成有第一入口324a，通过该第一入口引入处理液。第二入口322a设置在第二引导部324的下方。第一入口324a和第二入口322a可以位于不同的高度处。第二引导部324可以具有形成在第二引导部中的孔(未示出)，并且通过第一入口324a引入的处理液可以通过孔(未示出)流至第二回收管线322b，该第二回收管线连接至第二回收碗322的底部。第二引导部324的孔(未示出)可以形成在第二引导部324的最低位置。由第一回收碗321回收的处理液流至第一回收管线321b，该第一回收管线321b连接至第一回收碗321的底部。引入回收碗321和322中的处理液可以通过回收管线321b和322b供应至外部处理液再生系统(未示出)并且可以由再生系统再生。
67.提升单元360在上/下方向上直线地移动处理容器320。例如，提升单元360可以耦接至处理容器320的第二回收碗322、并且可以在上/下方向上移动第二回收碗322，以相对
于基板支承单元340改变处理容器320的高度。提升单元360包括支架362、可移动轴364和致动器366。支架362固定地附接至处理容器320的外壁，并且可移动轴364固定地耦接至支架362并通过致动器366在上/下方向上移动。当基板w装载到基板支承单元340上或从基板支承单元340卸载时，处理容器320的第二回收碗322向下移动使得基板支承单元340的上部突出超过处理容器320。具体地，处理容器320的第二回收碗322向下移动使得基板支承单元340的上部进一步突出超过第一引导部326。此外，在执行工艺时，根据分配到基板w上的处理液的类型调整处理容器320的高度，以便将处理液引入到预设的回收碗321和322中。替代地，提升单元360可以在上/下方向上移动基板支承单元340而不是处理容器320。在另一种情况下，提升单元360可以在上/下方向上升高或降低整个处理容器320。提升单元360设置为调整处理容器320与基板支承单元340之间的相对高度。处理容器320和提升单元360的实施方式可以根据设计以各种结构和方法来设置，只要处理容器320与基板支承单元340之间的相对高度能够调整即可。
68.在工艺期间，基板支承单元340支承和旋转基板w。
69.基板支承单元340包括窗口构件348、旋转壳体342、卡盘销346和驱动构件349。
70.窗口构件348位于基板w下方。窗口构件348可具有基本上对应于基板w的形状。例如，当基板w为圆形晶片时，窗口构件348可以具有基本上圆形的形状。窗口构件348可以与基板w具有相同的直径，或者可以具有比基板w更小或更大的直径。窗口构件348可以允许激光光束透过窗口构件348并到达基板w。窗口构件348可以保护基板支承单元340的组件免于化学品影响并且可以根据设计以各种尺寸和形状来设置。窗口构件348具有比基板w大的直径。
71.窗口构件348可以由具有高透光率的材料形成。因此，从激光光束发射单元400发射的激光光束可以透过窗口构件348。窗口构件348可以由具有优异耐腐蚀性的材料形成以便不与化学品反应。例如，窗口构件348可以由石英、玻璃、蓝宝石等形成。
72.旋转壳体342可以设置在窗口构件348的底表面上。旋转壳体342支承窗口构件348的边缘。旋转壳体342具有在上/下方向上延伸穿过其中的空的空间。由旋转壳体342形成的空的空间可以具有从邻近激光光束发射单元400的部分朝向窗口构件348逐渐增加的内径。旋转壳体342可以具有圆柱形形状，该旋转壳体的内径从下端至上端逐渐增大。旋转壳体342中的空的空间可以允许从激光光束发射单元400(将在下面描述)发射的激光光束施用至基板w而不受旋转壳体342干扰。旋转壳体342与窗口构件348之间的连接部分可以具有气密结构、使得分配到基板w上的化学品不会流向激光光束发射单元400。
73.驱动构件349可以与旋转壳体342耦接并且可以使旋转壳体342旋转。任何能够使旋转壳体342旋转的构件都可以用作驱动构件349。例如，驱动构件349可以是中空的马达。根据一个实施方式，驱动构件349包括定子349a和转子349b。定子349a固定在一个位置中，并且转子349b与旋转壳体342耦接。在示出的实施方式中，示出了具有设置在内部的转子349b和设置在外部的定子349a的中空马达。旋转壳体342的下部可以与转子349b耦接并且可以通过转子349b的旋转而旋转。在使用中空马达作为驱动构件349的情况下，可以选择具有小的中空空间的中空马达以对应于旋转壳体342的狭窄的下部。因此，可以降低制造成本。根据一实施方式，驱动构件349的定子349a可以固定地耦接至支承壁，在该支承壁上支承处理容器320。根据一实施方式，基板支承单元340还可以包括保护驱动构件349免受化学
品影响的盖构件343。
74.液体分配单元390可以是用于将化学品从基板w上方分配到基板w上的组件并且可以包括至少一个化学品分配喷嘴。液体分配单元390可以将化学品从储存罐(未示出)泵出，可以传送化学品，并且可以通过化学品分配喷嘴将化学品分配到基板w上。液体分配单元390可以包括致动器并且可以通过致动器在基板w的中心正上方的工艺位置与基板w外部的待机位置之间移动。
75.液体分配单元390可以根据基板处理工艺将各种化学品分配到基板w上。在蚀刻氮化硅薄膜的工艺中，液体分配单元390可以将含有磷酸(h3po4)的化学品分配到基板w上。液体分配单元390还可以包括用于在蚀刻工艺之后冲洗基板表面的去离子水(diw)分配喷嘴、以及用于在冲洗过程之后执行干燥工艺的异丙醇(ipa)分配喷嘴和氮气(n2)分配喷嘴。尽管未示出，但是液体分配单元390可以包括支承和移动化学品分配喷嘴的喷嘴移动构件(未示出)。喷嘴移动构件(未示出)可以包括支承轴(未示出)、臂(未示出)和致动器(未示出)。支承轴(未示出)位于处理容器320的一侧。支承轴(未图示)呈杆状，支承轴的纵向方向平行于第三方向16。支承轴(未示出)可以为通过致动器(未示出)可旋转的。臂(未示出)耦接至支承轴(未示出)的上端。臂(未示出)可以在与支承轴成直角处从支承轴(未示出)延伸。化学品分配喷嘴固定地耦接至臂(未示出)的一端。当支承轴(未图示)旋转时，化学品分配喷嘴能够与臂(未图示)一起摆动。化学品分配喷嘴可以在工艺位置与待机位置之间移动。可选地，支承轴(未示出)可以为向上和向下可移动的。此外，臂(未示出)可以为沿着臂的纵向方向前和向后可移动的。
76.激光光束发射单元400是用于将激光光束施用至基板w组件。激光光束发射单元400可以位于基板支承单元340中窗口构件348的下方。激光光束发射单元400可以朝向位于基板支承单元340上的基板w发射激光光束。从激光光束发射单元400发射的激光光束可以通过基板支承单元340的窗口构件348施用至基板w。因此，基板w可以加热至设定温度。
77.激光光束发射单元400可以配置为将激光光束均匀地施用至基板w的整个表面。对激光光束发射单元400没有特别限制，只要激光光束发射单元400能够均匀地施用将激光光束施用至基板w的整个表面即可。在下文中，将参照图3至图5描述根据第一实施方式的激光光束发射单元400-1，并且将参照图7描述根据第二实施方式的激光光束发射单元400-2。
78.下面将参考图3和图5描述根据第一实施例的激光光束发射单元400-1。图3是根据第一实施方式的激光光束发射单元400-1的侧视图。参照图3，激光光束发射单元400-1可以包括透镜模块442。激光光束发射单元400-1可以接收来自第一激光光束传送构件443的激光光束。图4是示出根据图3的第一实施方式的激光光束发射单元400-1的第一使用状态的示意性剖面图。此外，参照图4，透镜模块442包括透镜单元442b和透镜镜筒442a，该透镜镜筒442a支承并容纳透镜单元442b。透镜单元442b可以通过多个透镜的组合来实施。例如，透镜单元442b可以包括凹透镜或凸透镜。例如，透镜单元442b可以包括第一透镜442b-1、第二透镜442b-2和第三透镜442b-3。第一透镜442b-1可以具有凹的上表面并且可以使激光光束发散(diverge)。第二透镜442b-2可以具有凸的上表面和凹的下表面、并且可以使激光光束发散。第三透镜442b-3可以具有凹的下表面并且可以使激光光束发散。虽然透镜单元442b由三个透镜442b-1、442b-2和442b-3的组合来实施，但这是为了便于描述，并且构成透镜单元442b的透镜的数量及其类型可以是根据基板处理装置300的设计进行各种选择。
79.第一激光光束传送构件443是将从一个激光光束发生器500产生的激光光束传送至透镜模块442的组件。例如，第一激光光束传送构件443可以是光纤。第一激光光束传送构件443的端部可以耦接至紧固构件441，并且第一激光光束传送构件443可以通过紧固构件441与透镜模块442耦接。紧固构件441配置为调整第一激光光束传送构件443的端部与透镜单元442b之间的距离。
80.图5是示出了图3的根据第一实施方式的激光光束发射单元400-1的第二使用状态的示意性剖面图。参照图5，在第二使用状态下，第一激光光束传送构件443的端部与透镜单元442b之间的距离大于图4的第一使用状态中第一激光光束传送构件443的端部与透镜单元442b之间的距离。在图5的第二使用状态中，激光光束可以比图4的第一使用状态更宽地分布，并且可以调整激光光束的强度。
81.图6示出了根据第一激光光束传送构件443的端部与透镜单元442b之间的距离的调整的激光光束强度变化。y轴(纵轴)表示强度的量级，而x轴(横轴)表示激光光束相对于300-mm晶片的位置。随着第一激光光束传送构件443的端部朝向透镜单元442b移动，强度的量级增加，并且照射区域变窄。通过试验性的实施例可以看出，当与目标(例如晶片)的距离减少4mm时，与到目标(例如晶片)的距离增加4mm相比，强度的量级增加并且照射区域变窄。
82.虽然没有示出，但是可以改变构成透镜单元442b的透镜之间的相对距离以调整照射区域以及每个区域的强度。
83.图7是根据第二实施方式的激光光束发射单元400-2的侧视图。参照图7，激光光束发射单元400-2可以包括反射单元445、成像单元446、感测单元447和准直器448。反射单元445可以朝向透镜模块442反射激光光束的一部分，该激光光束由激光光束发生器500产生并通过第一激光光束传送构件443传送，且反射单元445可以允许其余部分穿过。为此，反射单元445可以包括以45度角安装的反射镜145a。
84.成像单元446可以耦接至反射单元445。成像单元446可以拍摄穿过反射单元445的激光光束、并且可以将激光光束转换成图像数据。成像单元446可以分析图像数据以检查激光光束是否如设计一样从激光光束发生器500输出、以及激光光束是否如设计一样通过第一激光光束传送构件443传送。
85.感测单元447可以耦接至反射单元445并且可以感测输入至反射单元445的激光光束的强度。例如，感测单元447可以是光检测器(photo detector)。当激光光束的强度过高时，基板w可能被快速加热。相反，当激光光束的强度过低时，加热基板w可能花费很长时间。感测单元447可以确定激光光束的强度是否为合适值。
86.尽管已经描述了激光光束发射单元400设置在基板w下方、并且将激光光束施用至基板w的背面，但是本发明构思不限于此。激光光束发射单元400可以设置在基板w上方并且可以将激光光束施用至基板w的前侧。
87.参照图2，激光光束发射单元400可以耦接至xyz平台460。xyz平台460可以包括提升致动器461和耦接部件462，该耦接部件与提升致动器461连接并与激光光束发射单元400耦接。激光光束发射单元400相对于基板w的位置可由xyz平台460调整。此外，激光光束强度可以通过提升致动器461调整激光光束发射单元400与基板w之间的距离来调整。
88.激光光束发射单元400的第一激光光束传送构件443是与光束移动模块600连接的多个第一激光光束传送部件443中的一个。光束移动模块600可以与一个激光光束发生器
500光学地连接。激光光束发生器500与光束移动模块600之间的光学连接可以通过第二激光光束传送构件543形成。第二激光光束传送构件543可以用光纤来实施。替代地，第二激光光束传送构件543可以用形成光传输路径的多个镜来实施。在激光光束发生器500和光束移动模块600通过第二激光光束传送构件543光学连接的情况下，激光光束发生器500和光束移动模块600可以位于不同的位置，因此可以提高设计的自由度。
89.激光光束发生器500可以产生激光光束。激光光束发生器500可以产生具有基板w能够容易吸收的波长的激光光束。根据一实施方式，激光光束发生器500可以用具有4kw至5kw的功率输出的高功率器件来实施。必须向基板w施用高功率光束能量以加热基板w。高功率激光光束发生器通常是昂贵的，因此当为每个工艺腔室设置一个高功率激光光束发生器时会增加制造成本。
90.同时，根据一实施方式，激光光束发生器500可以接收脉冲发生器的信号并且可以产生脉冲形式的激光光束。脉冲形式可以是打开/关闭激光光束的形式，或者可以是激光光束的强度周期性地从第一强度变为第二强度以及从周期性地第二强度变为第一强度的形式。
91.图8是示出了根据本发明构思的第一实施方式的光束移动模块600的剖面图。下面将参考图8描述光束移动模块600。光束移动模块600包括镜单元610。镜单元610包括与工艺腔室260一样多的镜。例如，作为工艺腔室260的示例，示出了三个工艺腔室260a、260b和260c。示出了分别对应于三个工艺腔室260a、260b和260c的三个镜611、612和613。镜单元610可以设置在壳体630内部。壳体630的内部可以设置在使光的干扰最小化的环境中。第一镜611形成提供给第一工艺腔室260a的光路。第一镜611将激光光束传送至导向第一工艺腔室260a的第一激光光束传送构件443a。第二镜612形成提供给第二工艺腔室260b的光路。第二镜612将激光光束传送至导向第二工艺腔室260b的第一激光光束传送构件443b。第三镜613形成提供给第三工艺腔室260c的光路。第三镜613将激光光束传送至导向第三工艺腔室260c的第一激光光束传送构件443c。设置在镜单元610中的每个镜可以在第一位置与第二位置之间独立地移动。第一位置是镜形成激光光束沿其反射并传送至相应工艺腔室的路径的位置，第二位置是镜从第一位置向后移动到的位置并且在该位置处镜不会改变激光光束的路径。镜的移动可以通过驱动连接至镜的马达来执行。
92.在一实施方式中，当与激光光束发生器500连接的第二激光光束传送构件543用光纤来实施时，可以在第二激光光束传送构件543的端部上设置准直器640。同时，根据一实施方式，当从激光光束发生器500产生的激光光束被准直时可以省略准直器640。
93.图9是示出了本发明构思的激光光束发生器500和光束移动模块600之间的连接关系的另一实施方式的示意图。根据另一实施方式，在激光光束发生器500与光束移动模块600之间可以不设置第二激光光束传送构件543，并且激光光束发生器500与光束移动模块600可以彼此直接连接。在激光光束发生器500和光束移动模块600彼此直接连接的情况下，可以省略准直器640。然而，在激光光束发生器500与光束移动模块600彼此直接连接的情况下，必须确保在其中设置激光光束发生器500和光束移动模块600的足够空间，因此设计的自由度可能低于图8的实施方式中的自由度。
94.图10至图12依次示出了应用根据本发明构思的第一实施方式的光束移动模块600的基板处理设备的操作。
95.参照图10，第一镜611位于第一位置并反射激光光束以将激光光束传送至对应于第一镜611的第一工艺腔室260a。参照图11，第一镜611移动至第二位置并且不改变激光光束的路径。换句话说，第一镜611移动至第二位置，并且激光光束直线向前地移动而不受第一镜611干扰。激光光束由第二镜612反射并传送至对应于第二镜612的第二工艺腔室260b。参照图12，第二镜612移动至第二位置并且不改变激光光束的路径。换句话说，第二镜612移动至第二位置，激光光束直线向前地移动而不受第一镜611和第二镜612干扰。激光光束由第三镜613反射并传送至对应于第三镜613的第三工艺腔室260c。如以上参照图10至图12所描述的，由激光光束发生器500产生和传送的激光光束可以通过镜单元610的操作依次传送至第一工艺腔室260a、第二工艺腔室260b和第三工艺腔室260c。
96.图13至图15依次示出了应用根据本发明构思的第二实施方式的光束移动模块1600的基板处理设备的操作。
97.首先，将参照图13描述根据本发明构思的第二实施方式的光束移动模块1600和基板处理设备的操作。光束移动模块1600包括镜单元1610。镜单元1610包括与第一组工艺腔室260一样多的镜。例如，作为第一组工艺腔室260的示例，示出了三个工艺腔室260a、260b和260c。示出了分别对应于三个工艺腔室260a、260b和260c的三个镜1611、1612和1613。第一镜1611形成提供给第一工艺腔室260a的光路。第一镜1611将激光光束传送至导向第一工艺腔室260a的第一激光光束传送构件443a。第二镜1612形成提供给第二工艺腔室260b的光路。第二镜1612将激光光束传送至导向第二工艺腔室260b的第一激光光束传送构件443b。第三镜1613形成提供给第三工艺腔室260c的光路。第三镜1613将激光光束传送至导向第三工艺腔室260c的第一激光光束传送构件443c。设置在镜单元1610中的每个镜可以在第一位置和第二位置之间独立地移动。第一位置是镜形成激光光束沿其反射并传送至相应工艺腔室的路径的位置，第二位置是镜从第一位置关于旋转轴旋转到的位置、并且在该位置处镜不会改变激光光束的路径。镜的移动可以通过驱动连接到旋转轴的马达来执行。
98.参照图13，第一镜1611位于第一位置并反射激光光束，以将激光光束传送至对应于第一镜1611的第一工艺腔室260a。参照图14，第一镜1611移动至第二位置并且不会改变激光光束的路径。换句话说，第一镜1611移动至第二位置，并且激光光束直线向前移动而不受第一镜1611干扰。激光光束由第二镜1612反射并传送至对应于第二镜612的第二工艺腔室260b。参照图15，第二镜1612移动至第二位置并且不改变激光光束的路径。换句话说，第二镜1612移动至第二位置，激光光束直线向前移动而不受第一镜1611和第二镜1612干扰。激光光束由第三镜1613反射并传送至对应于第三镜1613的第三工艺腔室260c。如以上参照图13至图15所描述的，由激光光束发生器500产生和传送的激光光束可以通过镜单元1610的操作依次传送至第一工艺腔室260a、第二工艺腔室260b和第三工艺腔室260c。
99.在上述实施方式中，三个工艺腔室260已经作为实施例进行了描述。然而，考虑到设备的用途和占地面积，可以增加或减少工艺腔室260的数量。当工艺腔室260的数量增加或减少时，相应的镜的数量也可以相应地增加或减少。
100.图16至图18依次示出了应用根据本发明构思的第三实施例的光束移动模块2600的基板处理设备的操作。
101.首先，将参照图16描述根据本发明构思的第三实施方式的光束移动模块2600和基板处理设备的操作。光束移动模块2600包括镜单元2610。镜单元2610为可移动的以对应于
第一组工艺腔室260。例如，作为第一组工艺腔室260的实施例，示出了三个工艺腔室260a、260b和260c。示出了能够将激光光束传送至三个工艺腔室260a、260b和260c中的每个的第一镜2611。在第一位置处，第一镜2611形成提供第一工艺腔室260a的光路。第一镜2611将激光光束传送至导向第一工艺腔室260a的第一激光光束传送构件443a。第一镜2611移动至第二位置并形成提供给第二工艺腔室260b的光路。第一镜2611将激光光束传送至导向第二工艺腔室260b的第一激光光束传送构件443b。第一镜2611移动至第三位置并形成提供给第三工艺腔室260c的光路。第一镜2611将激光光束传送至导向第三工艺腔室260c的第一激光光束传送构件443c。设置在镜单元2610中的第一镜2611可在第一位置、第二位置与第三位置之间移动。第一位置是第一镜2611形成激光光束沿其反射并传送至第一工艺腔室260a的路径的位置。第二位置是第一镜2611从第一位置向后移动到的位置，在该位置第一镜2611形成激光光束沿其反射并传送至第二工艺腔室260b的路径的位置。第三位置是第一镜2611从第二位置向后移动到的位置，在该位置第一镜2611形成激光光束沿其反射并传送至第三工艺腔室260c的路径的位置。第一镜2611的移动可以通过驱动与第一镜2611连接的线性电机(未示出)来执行。
102.参照图16，第一镜2611位于第一位置并反射激光光束以将激光光束传送至对应于第一镜2611的第一工艺腔室260a。参照图17，第一镜2611移动至第二位置，并且激光光束通过位于第二位置的第一镜2611来反射并传送至第二工艺腔室260b。参照图18，第一镜2611移动至第三位置，并且激光光束通过位于第三位置的第一镜2611来反射并传送至第三工艺腔室260c。如以上参照图16至图18所描述的，由激光光束发生器500产生和传送的激光光束可以通过镜单元2610的操作依次传送至第一工艺腔室260a、第二工艺腔室260b和第三工艺腔室260c。
103.在上述实施方式中，三个工艺腔室260已经作为实施例进行了描述。然而，考虑到设备的用途和占地面积，可以增加或减少工艺腔室260的数量。
104.在第一实施方式和第二实施方式中，当工艺腔室260的数量增加或减少时，相应的镜的数量也可以相应地增加或减少。
105.图19是示出了根据本发明构思的实施方式的用于操作基板处理设备的方法的流程图。在图19的流程图中，时间的流逝由时间线表示。
106.根据一实施方式，在激光加热之前，在第一工艺腔室260a中执行分配化学品和在基板w上形成化学品的料泥(puddle)的预处理(s11)。化学品可以是通过加热提高工艺效率的液体。根据一实施方式，化学品可以是含有磷酸的液体。尽管例示了形成化学品的料泥的工艺，但是可以在激光加热之前执行不同工艺。
107.在预处理之后，通过向第一工艺腔室260a中的基板w施用激光光束来加热基板w(s12)。在第一工艺腔室260a中执行步骤s12的情况下，在第二工艺腔室260b中执行激光加热之前的预处理的步骤s11。
108.当通过在第一工艺腔室260a中将激光光束施用至基板w来加热基板w的步骤s12完成时，执行冲洗化学品的后处理(s13)。此时，冲洗溶液可以是磷酸的水溶液、sc-1、di、ipa等。尽管例示了冲洗化学品的工艺，但是可以在激光加热之后执行不同的工艺。在第一工艺腔室260a中执行步骤s13的情况下，在第二工艺腔室260b中执行通过将激光光束施用至基板w来加热基板w的步骤s12。此外，在第二工艺腔室260b中执行步骤s12的情况下，在第三工
艺腔室260c中执行步骤s11。
109.当在第一工艺腔室260a中在基板w上完全执行后处理时，可以在第一工艺腔室260a中再次执行激光加热之前的预处理的步骤s11。此时，在第二工艺腔室260b中在基板w上执行激光加热后的后处理的步骤s13。此外，在第三工艺腔室260c中执行通过将激光光束施用至基板w来加热基板w的步骤s12。
110.当在第三工艺腔室260c中通过将激光光束施用至基板w来加热基板w的步骤s12完成时，在第一工艺腔室260a中可以再次执行通过将激光光束施用至基板w来加热基板w的步骤s12。此时，在第三工艺腔室260c中在基板w上执行激光加热后的后处理的步骤s13。此外，步骤s11可以在第二工艺腔室260b执行。
111.步骤s11、s12和s13可以重复多次。例如，步骤s11、s12和s13可以重复四次或更多次。
112.在使用根据本发明构思的实施方式的基板处理设备和用于操作基板处理设备的方法的情况下，多个工艺腔室260可以共享一个激光光束发生器500，因此可以降低制造成本。此外，通过光束移动模块600、1600和2600的相对简单的配置可以实现减少占地面积的效果。此外，使用从一个激光光束发生器500产生的激光光束可以无延迟地有效地操作多个工艺腔室260。此外，通过依次操作工艺腔室260可以实现工艺时间的减少和处理效率的提高。
113.此外，根据本发明构思的实施方式，可以通过调整第一激光光束传送构件443的端部与透镜单元442b之间的距离来调整激光光束强度。因此，即使使用一个激光光束发生器500，也可以改变各个工艺腔室260的取决于不同环境的加热条件。
114.为了将用于处理(例如，加热)基板w的高功率激光光束依次传送至多个工艺腔室，本发明构思的实施方式可以被修改为各种应用实施例。工艺腔室可以是用于加热的腔室而不是用于清洁或蚀刻的腔室。例如，工艺腔室可为退火处理(annealing)腔室。
115.根据本发明构思的实施方式的激光光束发生器500和光束移动模块600、1600或2600可以设置在下层中，该下层中设置有工艺腔室260。例如，在第一组工艺腔室260设置成一行并且第二组工艺腔室260在第一组工艺腔室260下方设置成一行的情况下，可以在第一组与第二组之间的层中或在第二组下方的层中可以设置间隔距离，并且激光光束发生器500和激光移动模块600、1600或2600可以设置在间隔距离中。将激光光束施用至第一组工艺腔室260的激光光束发生器500和光束移动模块600、1600或2600可以与将将激光光束施用至第二组工艺腔室260的激光光束发生器500和光束偏移模块600、1600或2600分开设置。
116.如上所述，根据本发明构思的实施方式，可以提高基板处理设备的蚀刻性能。
117.根据本发明构思的实施方式，基板的温度可以快速升高和降低，从而可以被准确地控制。
118.根据本发明构思的实施方式，在通过将激光光束施用至基板来加热基板时，可以有效地调整光分布。
119.根据本发明构思的实施方式，在通过将激光光束施用至基板期间，可以有效地调整光强度。
120.根据本发明构思的实施方式，可以降低基板处理设备的制造成本。
121.根据本发明构思的实施方式，可以减少基板处理设备的占地面积(由设备占用的
空间量)。
122.根据本发明构思的实施方式，在使用单个激光光束发生器的多个基板处理设备中可以无延迟地执行处理。
123.根据本发明构思的实施例，尽管使用单个激光光束发生器，但可以改变各个工艺腔室的取决于不同环境的加热条件。
124.本发明构思的效果不限于上述效果，且本发明构思所属领域的技术人员可以从本说明书和附图中清楚地理解本文中未提及的任何其他效果。
125.尽管已经参照实施方式描述了本发明构思，然而对于本领域的技术人员显而易见的是，在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下，可以进行各种改变和修改。因此，应当理解的是，上述实施方式并非限制性的，而是说明性的。