晶舟的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及晶舟。更詳細(xì)地，涉及配置在基板透射面積內(nèi)的環(huán)狀支架部與支撐桿部連接成一體的晶舟。
【背景技術(shù)】
[0002]基板處理裝置大致分為氣相沉積(Vapor Deposit1n)裝置和退火(Annealing)
目.ο
[0003]氣相沉積裝置為形成構(gòu)成半導(dǎo)體的核心結(jié)構(gòu)的透明傳導(dǎo)層、絕緣層、金屬層或硅層的裝置，分為低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD:Low Pressure Chemical Vapor Deposit1n)或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD:Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposit1n)等化學(xué)氣相沉積裝置和濺射(Sputtering)等物理氣相沉積裝置。
[0004]退火裝置是對半導(dǎo)體的制造中所使用的像硅片這類沉積在基板上的規(guī)定薄膜進(jìn)行結(jié)晶化、相變化等的工序所必需的熱處理過程的執(zhí)行裝置。
[0005]圖1是示出現(xiàn)有的批處理式基板處理裝置的立體圖，這種現(xiàn)有的批處理式基板處理裝置在韓國專利申請第2012-0125073號中公開。
[0006]參照圖1，現(xiàn)有的批處理式基板處理裝置在反應(yīng)腔室(未圖示)內(nèi)設(shè)有以上下層疊的方式裝載(loading)多個(gè)基板10的晶舟100，所述反應(yīng)腔室具有下部敞開的開口部以在其內(nèi)部形成收容空間，用于處理半導(dǎo)體制造工藝。
[0007]而且，向晶舟100裝載基板10是通過機(jī)器臂的末端執(zhí)行器(end effector) 200從設(shè)置于工作臺(tái)(未圖示)上的存儲(chǔ)盒(未圖示)中搬運(yùn)過來。
[0008]晶舟100包括形成為柱狀的三個(gè)垂直支架(120:121、125)，并且分別從垂直支架120突出地形成有與基板10數(shù)量相同的支撐桿部(110:111、115)。
[0009]從三個(gè)垂直支架120突出在同一平面上的三個(gè)支撐桿部110支撐環(huán)狀支架部(ring holder) 130的底部。此時(shí)，支撐桿部110支撐的是將環(huán)狀支架部130的圓周底部等分成120°的三個(gè)點(diǎn)。
[0010]在環(huán)狀支架部130的上部可以載放基板10。環(huán)形的環(huán)狀支架部130能夠用圓形的邊緣表面支撐基板10的底部。
[0011]托底(bottom-1 ift)式末端執(zhí)行器200能夠以占據(jù)與環(huán)狀支架部130同一平面上的空間的方式進(jìn)入支撐桿部110的上方，以支撐基板10的底部，并通過前側(cè)開放部5裝載/卸載基板10。
[0012]這種現(xiàn)有的批處理式基板處理裝置，由于需要在支撐桿部110上載放環(huán)狀支架部130，因此需要用于從外部將環(huán)狀支架部130載放到支撐桿部110上的搬運(yùn)機(jī)器人(未圖示)，需要用于收容環(huán)狀支架部130的環(huán)狀支架部專用存儲(chǔ)盒(未圖示)或環(huán)狀支架部專用F0UP(未圖示)，還需要開發(fā)與此相關(guān)的控制軟件，因此導(dǎo)致費(fèi)用提高且裝置變得復(fù)雜。
[0013]此外，在支撐桿部110上載放環(huán)狀支架部130的過程中，由于因摩擦而產(chǎn)生的微小粒子會(huì)污染基板10。
[0014]此外，在支撐桿部110上載放環(huán)狀支架部130時(shí)會(huì)在3mm以下的范圍內(nèi)發(fā)生排列(align)偏移，導(dǎo)致裝載在環(huán)狀支架部130上的基板10也同樣發(fā)生排列偏移。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]因此，本發(fā)明旨在解決如上所述的現(xiàn)有技術(shù)的所有問題，其目的在于提供環(huán)狀支架部與支撐桿部連接成一體因而結(jié)構(gòu)簡單且節(jié)約制造費(fèi)用的晶舟。
[0016]此外，本發(fā)明的目的在于提供提高基板的排列整齊性并防止污染基板的的晶舟。
[0017]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一實(shí)施例涉及的晶舟，其以上下層疊的方式裝載多個(gè)基板，其特征在于，包括:環(huán)狀支架部(ring holder)，支撐基板的底部以載放基板；以及多個(gè)支撐桿部，支撐所述環(huán)狀支架部的底部，在其一端載放所述環(huán)狀支架部；在所述基板的投射面積內(nèi)，所述環(huán)狀支架部與所述支撐桿部連接成一體。
[0018]根據(jù)如上結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，由于環(huán)狀支架部與支撐桿部連接成一體，因此晶舟的結(jié)構(gòu)簡單，能夠節(jié)約晶舟的制造費(fèi)用。
[0019]此外，本發(fā)明提高基板的排列整齊性，并防止基板的污染。
【附圖說明】
[0020]圖1是示出現(xiàn)有的批處理式基板處理裝置的立體圖。
[0021]圖2是示出本發(fā)明的第一實(shí)施例涉及的批處理式基板裝置的立體圖。
[0022]圖3是示出本發(fā)明的第一實(shí)施例涉及的支撐桿部與環(huán)狀支架部相連接的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0023]圖4是本發(fā)明的第一實(shí)施例涉及的批處理式基板處理裝置的俯視圖以及剖視圖。
[0024]圖5是示出本發(fā)明的第二實(shí)施例涉及的批處理式基板處理裝置的立體圖。
[0025]圖6是示出本發(fā)明的第二實(shí)施例涉及的支撐桿部與環(huán)狀支架部相連接的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0026]附圖標(biāo)記
[0027]5:前側(cè)開放部
[0028]10:基板
[0029]100:晶舟
[0030]110、111、115:支撐桿部
[0031]117:臺(tái)階
[0032]120、121、125:垂直支架
[0033]127:槽
[0034]200:托底式末端執(zhí)行器
【具體實(shí)施方式】
[0035]后述的對于本發(fā)明的詳細(xì)說明參照將能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的特定的實(shí)施例作為示例而表示的附圖。這些實(shí)施例被詳細(xì)地說明，使得所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠充分實(shí)施本發(fā)明。本發(fā)明的多種實(shí)施例雖然互不相同，但不應(yīng)理解為相互排斥。例如，記載于此的特定的形狀、結(jié)構(gòu)以及特性與一實(shí)施例相關(guān)聯(lián)，在不脫離本發(fā)明的精神以及保護(hù)范圍的情況下，可以以其它實(shí)施例實(shí)現(xiàn)。此外，應(yīng)理解為，每個(gè)公開的實(shí)施例的個(gè)別構(gòu)成要素的位置或配置可以在不脫離本發(fā)明的精神以及保護(hù)范圍的情況下進(jìn)行變更。因此，后述的詳細(xì)說明并非旨在限定，確切地講，本發(fā)明的范圍只限定于與權(quán)利要求等同的所有范圍以及權(quán)利要求。附圖中類似的附圖標(biāo)記指示相同或類似的功能，并且為了便于說明，有可能對長度、面積以及厚度等及其形態(tài)進(jìn)行夸張表示。
[0036]本說明書中，批處理式基板處理裝置可以理解為將反應(yīng)腔室、晶舟、機(jī)械臂的末端執(zhí)行器、工作臺(tái)以及存儲(chǔ)盒等用于處理基板的一系列裝置全部包含在內(nèi)。只是，在本說明書中為了便于說明，以晶舟和末端執(zhí)行器作為批處理式基板處理裝置的構(gòu)成要素的示例而進(jìn)行了說明。
[0037]此外，在本說明書中，基板可理解為包括半導(dǎo)體基板、用于LED及IXD等顯示裝置的基板、太陽能電池基板等。
[0038]圖2是示出本發(fā)明的第一實(shí)施例涉及的批處理式基板裝置的立體圖，圖3是示出本發(fā)明的第一實(shí)施例涉及的支撐桿部110與環(huán)狀支架部130相連接的結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖4是本發(fā)明的第一實(shí)施例涉及的批處理式基板處理裝置的俯視圖以及剖視圖。
[0039]參照圖2至圖4，本發(fā)明的一實(shí)施例涉及的批處理式基板處理裝置包括晶舟100以及托底(bottom-1 ift)式末端執(zhí)行器(end effector) 200。
[0040]晶舟100是能夠以上下層疊的方式裝載多個(gè)基板10的批處理式基板處理裝置用晶舟。晶舟100的材料可以包括石英(quartz)、碳化娃(SiC)、石墨(graphite)、碳復(fù)合材料(carbon composite)以及娃(Si)中的至少一種。
[0041]晶舟100可以包括形成為柱狀的多個(gè)垂直支架(120:121、125)，優(yōu)選為包括三個(gè)垂直支架121、125。下面以晶舟100的垂直支架120為三個(gè)的結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說明。
[0042]設(shè)想與整體上呈圓柱形的晶舟100的水平剖面相對應(yīng)的假想的圓，則三個(gè)垂直支架120可以以占據(jù)所述圓的圓周上約1/2空間的方式設(shè)置。另一方面，未被三個(gè)垂直支架120占據(jù)的所述圓周上的約其余1/2的空間形成允許插入末端執(zhí)行器200的前側(cè)開放部5，以允許基板10的裝載/卸載。
[0043]另一方面，雖然在圖2至圖4中示出的是，將位于與末端執(zhí)行器200的操作路線垂直的方向上的垂直支架121作為基準(zhǔn)時(shí)，其與其余兩個(gè)垂直支架125之間的角度A為91°，但并非限定于此，也可以配置成，在允許將末端執(zhí)行器200插入晶舟100內(nèi)的范圍內(nèi)，垂直支架120與垂直支架125之間的角度A呈91°至120°。詳細(xì)的內(nèi)容后述。
[0044]在每個(gè)垂直支架120上，朝著晶舟100的內(nèi)側(cè)突出在同一平面上的支撐桿部(support rod) (110:111、115)與環(huán)狀支架部(ring holder) 130可以在連接成一體的狀態(tài)下，隔著規(guī)定的高度間隔配置。
[0045]本發(fā)明的特征在于，環(huán)狀支架部130與支撐桿部110在基板10的投射面積內(nèi)連接成一體。在此，基板10的投射面積可以理解為，將層疊在晶舟100上的多個(gè)基板10所占據(jù)的空間全部連接而成的圓筒形的假想?yún)^(qū)域。
[0046]支撐桿部110可以支撐環(huán)狀支架部130的底部以在其一端載放環(huán)狀支架部130。為了應(yīng)對高溫環(huán)境與反應(yīng)工藝的化學(xué)環(huán)境，支撐桿部110與環(huán)狀支架部130可以使用與晶舟100相同的材料。可以首先單獨(dú)完成對支撐桿部110與環(huán)狀支架部130各自的加工，之后通過焊接等方法連接支撐桿部110與環(huán)狀支架部130，以加工制造成一體，或者，也可以一開始將支撐桿部110與環(huán)狀支架部130加工制造成一體。
[0047]在支撐桿部110的一端可以形成有臺(tái)階117，以便能夠更加穩(wěn)定地載放環(huán)狀支架部 130。
[0048]在制造一體式的支撐桿部110與環(huán)狀支架部130之后，可以分別連接支撐桿部110的另一端112與晶舟100的垂直支架120，以完成本發(fā)明的晶舟100。此時(shí)，可以通過焊接等方法連接支撐桿部110的另一端112與垂直支架120 ;或?qū)⒅螚U部110的另一端112插入到形成在垂直支架120上的規(guī)定的槽127中，以此連接支撐桿部110的另一端112與垂直支架120。
[0049]如上所述，在本發(fā)明中，由于將支撐桿部110與環(huán)狀支架部130制造成一體之后將其連接于垂直支架120以完成晶舟100，因此使晶舟100的制造工藝變得簡單。而且，無需采用用于搬運(yùn)環(huán)狀支架部130的環(huán)狀支架部搬運(yùn)機(jī)器人(未圖示)、環(huán)狀支架部專用存儲(chǔ)盒(未圖示)以及環(huán)狀支架部專用FOUP (未圖示)等裝置，還能夠省去與環(huán)狀支架部的搬運(yùn)以及控制相關(guān)的軟件的開發(fā)，因此能夠顯著地節(jié)約產(chǎn)品的開發(fā)以及生產(chǎn)費(fèi)用。此外，能夠防止將環(huán)狀支架部130載放在支撐桿部110上的過程中由于摩擦而產(chǎn)生的微小粒子污染基板10的現(xiàn)象，而且能夠解決將環(huán)狀支架部130載放在支撐桿部110上的過程中發(fā)生排列(align)偏移的問題。
[0050]當(dāng)在超高溫(約1200°C至1350°C )下對基板10進(jìn)行熱處理時(shí)，基板10以及環(huán)狀支架部130上有可能發(fā)生一定的下垂現(xiàn)象。因此，優(yōu)選為支撐桿部110以將環(huán)狀支架部130等分成120°的方式進(jìn)行三點(diǎn)支撐，使得支撐桿部110能夠均勻地支撐環(huán)狀支架部130以及環(huán)狀支架部130上部的基板10的重量。
[0051]然而，當(dāng)在中溫至高溫(約500°C至800°C