烘烤單元、包括該單元的基板處理設備以及基板處理方法
【專利說明】烘烤單元、包括該單元的基板處理設備以及基板處理方法
[0001]背景
[0002]本發(fā)明構(gòu)思涉及用于處理基板的設備和方法。更具體地，本發(fā)明構(gòu)思涉及加熱基板的烘烤單元、包括該單元的基板處理設備以及基板處理方法。
[0003]通常，進行各種工藝比如清潔工藝、沉積工藝、光刻工藝、蝕刻工藝和離子注入工藝以制造半導體裝置。為形成圖案進行的光刻工藝對實現(xiàn)半導體裝置的高集成度可能是重要的。
[0004]可以進行光刻工藝以在半導體基板上形成光刻膠圖案。光刻工藝可以包括:在基板上形成光刻膠層的涂敷工藝、從光刻膠層形成光刻膠圖案的曝光工藝、以及去除曝光工藝中光輻照至其的區(qū)域或光沒有輻照至其的區(qū)域的顯影工藝。加熱和冷卻基板的烘烤工藝可在涂敷工藝、曝光工藝以及顯影工藝中的每一個之后和之前進行。
[0005]烘烤工藝可通過加熱單元加熱基板。加熱單元可具有晶圓裝載在其上的加熱板。在包括在一組中的晶圓上進行的工藝完成之后，在包括在下一組中的晶圓的工藝進行之前，加熱板的溫度應調(diào)節(jié)至適合于包括在下一組中的晶圓的工藝條件(例如，加熱溫度)。加熱板的溫度上升可通過增大提供至加熱板的熱能來快速進行。然而，加熱板的溫度可通過自然冷卻方法降低，并且因而降低溫度所需的時間可能增加。通過自然冷卻方法需要的時間可對應于設備的等待時間，所以設備的運行率可能顯著降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明構(gòu)思的實施方案可以提供能夠提高烘烤工藝的效率的烘烤單元、包括該單元的基板處理設備以及基板處理方法。
[0007]本發(fā)明構(gòu)思的實施方案還可以提供能夠提高烘烤板的冷卻速率的烘烤單元、包括該單元的基板處理設備以及基板處理方法。
[0008]在一方面，烘烤單元可包括:殼體；加熱單元，其位于殼體中并且包括加熱基板的加熱板；傳送單元，其位于殼體中并且傳送基板；以及冷卻單元，其冷卻加熱板或加熱過的基板。傳送單元可包括基板放置在其上的傳送板，并且冷卻單元可被提供給傳送板。
[0009]在一個實施方案中，冷卻單元可包括設置在傳送板內(nèi)的冷卻流體路徑。
[0010]在一個實施方案中，殼體可包括穿過其形成入口的第一側(cè)壁和與第一側(cè)壁相對的第二側(cè)壁?；蹇赏ㄟ^入口被傳送。加熱單元可定位成與鄰近第一側(cè)壁相比更鄰近第二側(cè)壁。
[0011]在一個實施方案中，加熱單元還可包括:覆蓋物，其布置在加熱板上，并且提供包括加熱板的加熱空間；以及致動器，其以上下方向移動覆蓋物。
[0012]在一個實施方案中，加熱單元還可包括升降銷，升降銷沿著上下方向可移動穿過形成在加熱板中的銷孔。升降銷可將基板傳送到傳送單元。
[0013]在一個實施方案中，傳送單元還可包括驅(qū)動構(gòu)件，該驅(qū)動構(gòu)件將傳送板傳送到第一位置和第二位置。第一位置可鄰近第一側(cè)壁，并且第二位置可接近第二側(cè)壁并且可以處在加熱板之上。
[0014]在一個實施方案中，升降銷插入其中的導向孔可以形成在傳送板中，以防止傳送板在傳送板從第一位置移動到第二位置時干擾或碰撞升降銷。導向孔可從傳送板的外側(cè)表面延伸到傳送板的內(nèi)側(cè)。
[0015]在一個實施方案中，烘烤單元還可包括控制傳送單元和冷卻單元的控制器。當降低加熱板的溫度時，控制器可以以傳送板與加熱板接觸或定位于鄰近加熱板并且然后通過冷卻單元冷卻加熱板的這種方式，控制傳送單元和冷卻單元。
[0016]在一個實施方案中，烘烤單元還可包括控制傳送單元和冷卻單元的控制器。當冷卻在加熱板上經(jīng)加熱的基板時，控制器可以以在加熱板上完全處理的基板定位于傳送板上并且然后使用冷卻單元冷卻基板的這種方式，控制傳送單元和冷卻單元。
[0017]在另一方面，基板處理設備可包括:烘烤單元，其在基板上進行烘烤工藝；溶液處理室，其將溶液供應到基板上以執(zhí)行工藝；以及傳送室，其在烘烤單元和溶液處理室之間傳送基板。烘烤單元可包括:殼體；加熱單元，其位于殼體中并且包括加熱基板的加熱板；傳送單元，其位于殼體中并且傳送基板；以及冷卻單元，其冷卻加熱板或加熱過的基板。傳送單元可包括基板放置在其上的傳送板，并且冷卻單元可被提供給傳送板。
[0018]在一個實施方案中，冷卻單元可包括設置在傳送板內(nèi)的冷卻流體路徑。
[0019]在一個實施方案中，殼體可包括穿過其形成入口的第一側(cè)壁和與第一側(cè)壁相對的第二側(cè)壁。基板可通過入口被傳送。加熱單元可布置成與鄰近第一側(cè)壁相比更鄰近第二側(cè)壁。
[0020]在一個實施方案中，加熱單元還可包括:覆蓋物，其布置在加熱板上，并且提供包括加熱板的加熱空間；以及致動器，其以上下方向移動覆蓋物。
[0021]在一個實施方案中，加熱單元還可包括升降銷，升降銷沿著上下方向可移動穿過形成在加熱板中的銷孔。升降銷可將基板傳送到傳送單元。
[0022]在一個實施方案中，傳送單元還可包括驅(qū)動構(gòu)件，該驅(qū)動構(gòu)件將傳送板傳送到第一位置和第二位置。第一位置可鄰近第一側(cè)壁，并且第二位置可接近第二側(cè)壁并且可以處在加熱板之上。
[0023]在一個實施方案中，升降銷插入其中的導向孔可以形成在傳送板中，以防止傳送板在傳送板從第一位置移動到第二位置時干擾或碰撞升降銷。導向孔可從傳送板的外側(cè)表面延伸到傳送板的內(nèi)側(cè)。
[0024]在一個實施方案中，基板處理設備還可包括控制傳送單元和冷卻單元的控制器。當降低加熱板的溫度時，控制器可以以傳送板與加熱板接觸或定位于鄰近加熱板并且然后通過冷卻單元冷卻加熱板的這種方式，控制傳送單元和冷卻單元。
[0025]在一個實施方案中，基板處理設備還可包括控制傳送單元和冷卻單元的控制器。當冷卻在加熱板上經(jīng)加熱的基板時，控制器可以以在加熱板上完全處理的基板定位于傳送板上并且然后使用冷卻單元冷卻基板的這種方式，控制傳送單元和冷卻單元。
[0026]在又一個方面，用于處理基板的方法可包括:通過加熱板將包括在第一組中的第一基板加熱到第一溫度；使用被提供給傳送板的冷卻單元冷卻加熱板，傳送板將基板傳送到加熱板；以及通過加熱板將包括在第二組中的第二基板加熱到低于第一溫度的第二溫度。
[0027]在一個實施方案中，冷卻加熱板可包括:當將加熱板的溫度降低至第二溫度時，在傳送板與加熱板接觸或定位于鄰近加熱板之后，使用冷卻單元冷卻加熱板。
[0028]在一個實施方案中，冷卻加熱板可包括:在基板從傳送板被移除的狀態(tài)下，在傳送板與加熱板接觸或定位于鄰近加熱板之后，使用冷卻單元冷卻加熱板。
[0029]在一個實施方案中，冷卻加熱板可包括:在通過冷卻單元冷卻加熱板的同時，使用供應到加熱板的底表面的冷卻氣體冷卻加熱板。
[0030]在一個實施方案中，該方法還可包括:在加熱板上將第一基板加熱到第一溫度之后，在將完全處理的第一基板定位在傳送板上之后，使用冷卻單元冷卻第一基板。冷卻第一基板可在冷卻加熱板之前進行。
[0031]在一個實施方案中，該方法還可包括:在加熱板上將第二基板加熱到第二溫度之后，在將完全處理的第二基板定位在傳送板上之后，使用冷卻單元冷卻第二基板。
[0032]在一個實施方案中，冷卻單元可包括設置在傳送板內(nèi)的冷卻流體路徑。
【附圖說明】
[0033]鑒于附圖和所附具體的描述，本發(fā)明構(gòu)思將變得明顯。
[0034]圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施方案的基板處理設備的視圖。
[0035]圖2是圖示了當以方向A-A觀看時圖1的基板處理設備的視圖。
[0036]圖3是圖示了當以方向B-B觀看時圖1的基板處理設備的視圖。
[0037]圖4是圖示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施方案的烘烤單元的透視圖。
[0038]圖5是圖4的烘烤單元的平面圖。
[0039]圖6是圖4的烘烤單元的橫截面圖。
[0040]圖7是圖示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施方案的用于在烘烤單元中處理基板的方法的流程圖。
[0041]圖8至圖16是圖示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施方案的用于處理基板的方法的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0042]現(xiàn)在將參考其中示出了本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施方案附圖，在下文中更充分地描述本發(fā)明構(gòu)思。根據(jù)參考附圖將更加詳細描述的以下示例性實施方案，本發(fā)明構(gòu)思的優(yōu)點和特征以及實現(xiàn)其的方法將是明顯的。然而，應注意的是，本發(fā)明構(gòu)思不限于以下示例性實施方案，并且可以以各種形式來實施。因此，提供示例性實施方案僅用來公開本發(fā)明構(gòu)思以及讓本領域技術人員了解本發(fā)明構(gòu)思的范疇。在附圖中，本發(fā)明構(gòu)思的實施方案不限于本文提供的具體示例，并且為清楚起見被夸大。
[0043]本文所用的術語僅是為了描述特定實施方案的目的，而不意在限制本發(fā)明。如本文所使用的，單數(shù)形式“一個(a)”、“一個(an)”和“該(the) ”意在也包括復數(shù)形式，除非上下文清楚地另外指明。如本文所使用的，術語“和/或”包括相關聯(lián)的所列的項中的一個或多個的任意組合和所有組合。將理解的是，當元件被稱為“連接”或“聯(lián)接”到另一個元件時，其可以直接連接或聯(lián)接到其它的元件，或可以存在介于其間的元件。
[0044]類似地，將理解的是，當元件比如層、區(qū)域或基板被稱為“在”另一元件“上”時，其可以直接在另一元件上或可以存在介于其間的元件。相比之下，術語“直接”意指不存在介于其間的元件。還將理解的是，術語“包括(comprises) ”、“包括(comprising) ”、“包括(includes) ”和/或“包括(including) ”在本文使用時，列舉所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或添加一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組。
[0045]此外，將使用作為本發(fā)明構(gòu)思的理想示例圖的截面圖來描述詳細說明書中的實施方案。因此，根據(jù)制造技術和/或容許誤差可修改示例圖的形狀。因此，本發(fā)明構(gòu)思的實施方案不限于示例圖中圖示的具體形狀，但可包括根據(jù)制造工藝可產(chǎn)生的其它形狀。附圖中