包括温度测量单元的工程腔室及基板处理装置的制作方法

包括温度测量单元的工程腔室及基板处理装置
1.本技术要求于2020年12月30日向韩国特许厅申请的韩国发明申请第10-2020-0187431号的优先权。
技术领域
2.本发明的例示性实施例涉及包括温度测量单元的工程腔室及包括温度测量单元的基板处理装置。更具体来讲，本发明的例示性实施例涉及包括能够通过喷头准确地测量工序温度的温度测量单元的工程腔室及包括能够通过喷头准确地测量工序温度的温度测量单元的基板处理装置。


背景技术：

3.包括半导体装置的集成电路装置或包括平板显示装置的显示装置大体可采用包括沉积腔室、溅射腔室、蚀刻腔室、清洗腔室、干燥腔室等多种工程腔室的基板处理装置制成。所述工程腔室中的一部分能够利用等离子体处理基板，在极高温度及/或强电场内可产生等离子体。
4.现有的基板处理装置包括在所述工程腔室内接触气体分配装置且测量对基板进行的等离子体工序的温度的温度传感器。但现有的温度传感器由于接触用于向所述工程腔室内分配工程气体的气体分配单元，因此可能无法准确地测量进行所述等离子体工序的所述工程腔室内的温度。因此，对所述基板进行的等离子体工序的稳定性可能会下降，因此包括这种基板的集成电路装置、显示装置的可靠性可能会下降。


技术实现要素：

5.技术问题
6.本发明的一个方面提供一种包括能够通过喷头准确地测量工序温度的温度测量单元的工程腔室。
7.本发明的另一方面提供一种包括能够通过喷头准确地测量工序温度的温度测量单元的基板处理装置。
8.技术方案
9.根据本发明的一个方面，提供一种包括气体分配单元、配置在所述气体分配单元的下方的喷头及与所述喷头接触的温度测量单元的工程腔室。所述温度测量单元可具有测量所述喷头的温度的第一温度传感器。
10.在例示性实施例中，所述工程腔室可包括配置在所述气体分配单元上的上部电极及与所述上部电极相对的下部电极。该情况下，所述第一温度传感器可通过所述上部电极及所述气体分配单元后接触所述喷头。
11.在例示性实施例中，可提供通过所述上部电极及所述气体分配单元收容所述第一温度传感器的第一收容孔。
12.在部分例示性实施例中，所述喷头可包括用于收容所述第一温度传感器的一侧的
收容槽。
13.在其他例示性实施例中，所述第一温度传感器可与结合所述气体分配单元与所述喷头的结合部件接触。例如，所述结合部件可具有螺栓结构。
14.在例示性实施例中，所述温度测量单元可包括能够通过所述上部电极后与所述气体分配单元接触，能够测量所述气体分配单元的温度的第二温度传感器。
15.在例示性实施例中，可通过所述上部电极提供收容所述第二温度传感器的第二收容孔。
16.在例示性实施例中，所述第一温度传感器可包括热电偶温度传感器。选择性地，所述第一温度传感器可包括光纤传感器。
17.根据本发明的另一方面，提供一种包括上部电极、配置在所述上部电极下方的气体分配单元、配置在所述气体分配单元的下方的喷头、包括与所述喷头接触且测量所述喷头的温度的第一温度传感器的温度传感器单元及配置在所述喷头的下部的下部电极的基板处理装置。
18.在例示性实施例中，所述第一温度传感器可通过所述上部电极及所述气体分配单元后直接接触所述喷头。
19.在例示性实施例中，可通过所述上部电极及所述气体分配单元提供收容所述第一温度传感器的第一收容孔。
20.在部分例示性实施例中，所述喷头可包括用于收容所述第一温度传感器的端部的收容槽。
21.在其他例示性实施例中，所述第一温度传感器可与结合所述气体分配单元与所述喷头的结合部件接触。
22.在例示性实施例中，所述温度测量单元可包括能够通过所述上部电极后接触所述气体分配单元，测量所述气体分配单元的温度的第二温度传感器。
23.根据本发明的又一方面，提供一种包括具有进行等离子体处理工序的处理空间的工程腔室的基板处理装置。其中，所述工程腔室可包括配置在所述处理空间内的上部电极、配置在所述上部电极的下方的气体分配单元、配置在所述气体分配单元的下方的喷头、具有测量所述喷头的温度的第一温度传感器及测量所述气体分配单元的温度的第二温度传感器的温度传感器单元、以及配置在所述喷头的下部的下部电极。所述第一温度传感器可接触所述喷头。
24.在例示性实施例中，所述第一温度传感器可通过所述上部电极及所述气体分配单元后直接接触所述喷头。
25.在部分例示性实施例中，所述喷头可包括用于收容所述第一温度传感器的一侧的收容槽。
26.在其他例示性实施例中，所述第一温度传感器可与结合所述气体分配单元与所述喷头的结合部件接触。
27.技术效果
28.根据本发明的例示性实施例，所述温度测量单元可包括能够与喷头接触的温度传感器，因此通过测量直接接触工程腔室的处理空间内产生的等离子体的喷头的温度，能够准确地测量在所述处理空间进行的工序的温度。因此能够提高通过包括所述温度测量单元
的基板处理装置对所述基板进行的工序的稳定性。并且，能够提高包括通过包括所述温度测量单元的基板处理装置制成的基板的包括半导体装置的集成电路装置或包括平板显示装置的显示装置的可靠性。
29.但本发明的技术效果不限于上述技术效果，可在不超出本发明的思想及领域的范围内进行多种扩张。
附图说明
30.图1为用于说明本发明的例示性实施例的基板处理装置的平面图；
31.图2为用于说明本发明的例示性实施例的包括温度测量单元的基板处理装置的剖面图；
32.图3为用于说明图2所示的包括温度测量单元的基板处理装置的放大剖面图；
33.图4为用于说明本发明的例示性实施例的温度测量单元的温度传感器的立体图；
34.图5为用于说明本发明的另一例示性实施例的包括温度测量单元的基板处理装置的放大剖面图；
35.图6为用于说明本发明的又一例示性实施例的包括温度测量单元的基板处理装置的剖面图。
具体实施方式
36.以下对本发明的例示性实施例进行说明。本发明可实施多种变更，可以具有多种形态，通过本发明的多种实施例对本发明进行详细说明。但这并非旨在将本发明限定于特定的公开形态，应该理解为包括本发明的思想及技术范围内的所有变更、等同物及替代物。在说明各附图时对类似的构成要素使用类似的附图标记。第一、第二等术语可用于说明多种构成要素，但所述构成要素不得受限于所述术语。所述术语只是用于区分一个构成要素与其他构成要素。本技术中使用的术语只是用于说明特定实施例，目的并非限定本发明。单数型表述在文中无其他明确说明的情况下还包括复数型表述。应该将本技术中所述的“包括”、“具有”或“具备”等术语理解为存在说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合，而不应理解为预先排除一个或多个其他特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合的存在或附加可能性。
37.若无另行定义，包括技术或科学术语在内的此处使用的所有术语均表示与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解相同的意思。通常使用的词典中定义过的术语应解释为与相关技术的文章脉络的意思相一致的意思，本技术中没有明确定义的情况下不得解释为理想或过度形式性的意思。
38.以下参见附图更详细说明本发明的例示性的实施例。在附图中相同的构成要素可用相同的附图标记表示，可能会省略对相同构成要素的重复说明。
39.图1为用于说明本发明的例示性实施例的基板处理装置的平面图。
40.参见图1，所述基板处理装置可包括转位模块(index module)20及处理模块(processing module)55。
41.所述转位模块20能够将基板从外部移送到所述处理模块55内。所述处理模块55能够对配置在内部的所述基板执行指定工序。该情况下，所述基板可被处理以用于制造集成
电路装置或显示装置。
42.在例示性实施例中，所述转位模块20可包括加载锁腔室10及移送支架15。所述加载锁腔室10内可装载能够收容所述基板的载体25。例如，作为所述载体25可采用前端开启式一体晶圆传送盒(foup：front opening unified pod)。并且，所述载体25可通过架空传输装置(oht：overhead transfer)从外部移送到所述加载锁腔室10内，或者可从所述加载锁腔室10移送到外部。
43.移送支架15可在装载于所述加载锁腔室10内的所述载体25与所述处理模块55之间移送所述基板。所述移送支架15可包括转位机器人30及转位轨道35。所述转位机器人30可沿着所述转位轨道35移动，可在所述转位模块20与处理模块55之间移送所述基板。例如，所述转位机器人30能够在所述转位轨道35上移动的过程中在所述载体25与缓冲槽60之间移送所述基板。
44.如图1例示，所述处理模块55可以对所述基板执行包括沉积工序、蚀刻工序、溅射工序、涂布工序、曝光工序、显影工序、清洗工序或干燥工序的指定的工序。所述处理模块55可包括缓冲腔室40、移送腔室45、工程腔室50、控制单元(未图示)等。
45.在所述转位模块20及所述处理模块55之间移送的所述基板可临时收容于所述缓冲腔室40内。所述缓冲腔室40可具有上部可用于放置所述基板的缓冲槽60。例如，所述缓冲腔室40可包括多个缓冲槽60，因此多个基板能够收容于所述缓冲腔室40内。
46.所述移送腔室45能够在所述缓冲腔室40及所述工程腔室50之间移送所述基板。所述移送腔室45可包括移送机器人65及移送轨道70。所述移送机器人65可沿着所述移送轨道70移动，能够在所述缓冲腔室40及所述工程腔室50之间移送所述基板。例如，所述移送机器人65能够在所述移送轨道70上移动的过程中将位于所述缓冲槽60上的所述基板移送到所述工程腔室50内。
47.所述基板处理装置可包括多个工程腔室50。所述多个工程腔室50为了制造包括半导体装置的集成电路装置或包括平板显示装置的显示装置而能够执行多种工序。例如，所述工程腔室50可包括蚀刻腔室、沉积腔室、溅射腔室、涂布腔室、曝光腔室、显影腔室、清洗腔室、干燥腔室等，但不限于此。
48.在例示性实施例中，所述工程腔室50可包括利用等离子体对所述基板进行处理的等离子体处理腔室。该情况下，所述工程腔室50如图2例示，可包括处理空间190、上部电极100、气体分配单元120、加热器130、喷头140、支撑单元160、下部电极180、温度测量单元等。
49.图2为用于说明本发明的例示性实施例的包括温度测量单元的基板处理装置的剖面图。图3为用于说明图2所示的包括温度测量单元的基板处理装置放大剖面图。
50.参见图2及图3，所述支撑单元160可配置在所述处理空间190内，能够支撑配置在上部的基板(未图示)。例如，所述支撑单元160可包括能够通过静电力保持所述基板的静电卡盘。选择性地，所述支撑单元160还可以通过夹持所述基板支撑所述基板。
51.所述下部电极180能够支撑上部配置所述基板的所述支撑单元160。所述下部电极180可配置于所述支撑单元160的下方，可结合于所述支撑单元160。可在所述下部电极180上电连接用于向所述下部电极180施加高频偏置电的高频电源(未图示)。
52.所述上部电极100可配置成实质上以所述处理空间190为中心与所述下部电极180相对。所述上部电极100可电连接于用于向所述上部电极100施加高频电的另外的高频电源
(未图示)。因此，所述上部电极100与所述下部电极180之间的所述处理空间190中可发生用于从处理气体产生所述等离子体的电场。
53.所述气体分配单元120可配置于所述上部电极100的下方。所述气体分配单元120可包括多个分配孔125。所述气体分配单元120可被外部的气源供应用于在所述处理空间190内产生所述等离子体的所述工程气体。例如，根据工序条件，所述工程气体可包括一种气体或两种以上的气体。并且，为了将所述工程气体加热到所需温度，所述气体分配单元120可设有所述加热器130。虽未例示，但所述加热器130上可电连接用于向所述加热器130供电的电源。
54.所述喷头140可配置于所述气体分配单元120的下方。例如，所述喷头140可具有圆形板形状。所述喷头140上可设有多个贯通孔145。所述工程气体能够通过所述气体分配单元120的多个分配孔125及所述喷头140的多个贯通孔145导入所述处理空间190内。
55.所述温度测量单元可包括第一温度传感器150及第二温度传感器170。该情况下，所述第一温度传感器150能够测量所述喷头140的温度，所述第二温度传感器170能够测量所述气体分配单元120的温度。所述第一温度传感器150能够通过所述上部电极100及所述气体分配单元120接触所述喷头140。并且，所述第二温度传感器150能够通过所述上部电极100接触所述气体分配单元120。例如，所述第一温度传感器150的底面可接触所述喷头140的上面，所述第二温度传感器150的底面可接触所述气体分配单元120的上面。
56.在例示性实施例中，所述第一温度传感器150可通过所述上部电极100及所述气体分配单元120后直接接触所述喷头140。其中，所述上部电极100及所述气体分配单元120可设有用于插入所述第一温度传感器150的第一收容孔155。并且，所述第二温度传感器170能够通过所述上部电极100后直接接触所述气体分配单元120。为此，所述上部电极100上可设有插入所述第二温度传感器170的第二收容孔175。该情况下，所述第二温度传感器170可接触与所述加热器130相邻的所述气体分配单元120的局部。
57.在其他例示性实施例中，所述温度测量单元还可以仅包括能够直接接触所述喷头140的所述第一温度传感器150。
58.现有基板处理装置仅包括与位于等离子体处理腔室内的气体分配装置接触的温度传感器。现有的温度传感器能够测量在所述等离子体处理腔室内对基板执行的等离子体工序的工序温度。但现有的温度传感器接触用于分配工程气体的所述气体分配装置，因此无法准确地测量执行所述等离子体工序的所述处理空间内的工序温度。因此，利用所述温度传感器进行所述等离子体工序时所述等离子体工序的稳定性可能会下降。例如，可能无法在所述处理腔室内在所需温度对所述基板准确地执行所述等离子体工序。并且，利用具有这种构成的基板处理装置制造集成电路装置或显示装置时所述集成电路装置、所述显示装置的可靠性将可能下降。
59.根据例示性的实施例，所述温度测量单元可接触所述喷头140，可包括能够直接测量所述喷头140的温度的所述第一温度传感器150。由于所述第一温度传感器150能够测量直接接触所述处理空间190内产生的所述等离子体的所述喷头140的温度，因此所述温度测量单元能够准确地测量在所述处理空间190内对所述基板执行的所述等离子体工序的温度。并且，由于所述温度测量单元能够包括能够直接接触所述气体分配单元120的所述第二温度传感器170，因此能够更准确地测量对所述基板执行的所述等离子体工序的温度。因
此，能够提高包括所述温度测量单元的基板处理装置执行的等离子体处理工序的稳定性。尤其，能够提高包括通过包括所述温度测量单元的基板处理装置制造的基板的集成电路装置或显示装置的可靠性。
60.图4为用于说明本发明的例示性实施例的温度测量单元的温度传感器的立体图。
61.参见图4，所述温度测量单元的第一温度传感器150可包括热电偶温度传感器(thermocouple sensor)152、传感器电缆154、接地电缆156及连接器158。
62.在例示性实施例中，所述热电偶温度传感器152能够直接接触所述喷头140，能够通过所述传感器电缆154与所述连接器158与电源(未图示)电连接。测量所述喷头140的温度期间，所述第一温度传感器150能够通过所述接地电缆156接地。
63.图4例示的所述第一温度传感器150为包括所述热电偶温度传感器152的所述第一温度传感器150，但所述第一温度传感器150还可以包括光纤传感器(fiber sensor)。
64.图5为用于说明本发明的另一例示性实施例的包括温度测量单元的基板处理装置的放大剖面图。
65.如图5例示，另一例示性实施例的温度测量单元可包括第一温度传感器150及第二温度传感器170。该情况下，所述第一温度传感器150能够直接接触所述喷头140。所述喷头140上可设有用于收容所述第一温度传感器150的端部的收容槽148。所述第一温度传感器150通过所述上部电极100及所述气体分配单元120后插入到所述喷头140的收容槽148内，因此所述第一温度传感器150能够直接接触所述喷头140。这种第一温度传感器150能够更准确地测量所述喷头140的温度，因此所述温度测量单元能够准确地测量在所述处理空间190内对所述基板执行的等离子体工序的工序温度。
66.图6为用于说明本发明的又一例示性实施例的包括温度测量单元的基板处理装置的剖面图。
67.参见图6，又一例示性实施例的温度测量单元可包括第一温度传感器150及第二温度传感器170。所述第一温度传感器150能够接触用于结合所述气体分配单元120与所述喷头140的结合部件195。例如，所述结合部件195可具有螺栓结构，所述第一温度传感器150的底面能够接触这种结合部件195的上面。因此，包括这种第一温度传感器150的温度测量单元通过所述喷头140能够准确地测量在所述处理空间190内对所述基板执行的等离子体工序的温度。
68.根据本发明的例示性实施例，包括能够与所述喷头接触的所述温度传感器的温度测量单元能够准确地测量在所述工程腔室的处理空间内对所述基板执行的工序的温度。因此能够提高通过包括所述温度测量单元的基板处理装置执行的工序的稳定性。并且，通过包括所述温度测量单元的基板处理装置能够提高包括半导体装置的集成电路装置或包括平板显示装置的显示装置的可靠性。
69.以上说明了本发明的例示性实施例，但本技术领域的普通技术人员应理解可以在不超出所附权利要求记载的本发明的思想及领域的范围内对本发明进行多种修改及变更。