衬底加热装置和多室衬底处理系统制造方法及图纸

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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于在真空压力下加热衬底的衬底加热装置。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术要解决上述问题，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，本专利技术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。在本专利技术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。本专利技术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。附图说明图1是作为本专利技术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是作为本专利技术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。具体实施例方式本专利技术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。电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。...

【技术特征摘要】
JP 2003-8-28 303992/031.一种衬底加热装置，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：石原雅仁，
申请(专利权)人：安内华株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]