烘烤单元、包括该单元的基板处理设备以及基板处理方法
【专利说明】烘烤单元、包括该单元的基板处理设备以及基板处理方法
[0001]背景
[0002]本发明构思涉及用于处理基板的设备和方法。更具体地，本发明构思涉及加热基板的烘烤单元、包括该单元的基板处理设备以及基板处理方法。
[0003]通常，进行各种工艺比如清洁工艺、沉积工艺、光刻工艺、蚀刻工艺和离子注入工艺以制造半导体装置。为形成图案进行的光刻工艺对实现半导体装置的高集成度可能是重要的。
[0004]可以进行光刻工艺以在半导体基板上形成光刻胶图案。光刻工艺可以包括:在基板上形成光刻胶层的涂敷工艺、从光刻胶层形成光刻胶图案的曝光工艺、以及去除曝光工艺中光辐照至其的区域或光没有辐照至其的区域的显影工艺。加热和冷却基板的烘烤工艺可在涂敷工艺、曝光工艺以及显影工艺中的每一个之后和之前进行。
[0005]烘烤工艺可通过加热单元加热基板。加热单元可具有晶圆装载在其上的加热板。在包括在一组中的晶圆上进行的工艺完成之后，在包括在下一组中的晶圆的工艺进行之前，加热板的温度应调节至适合于包括在下一组中的晶圆的工艺条件(例如，加热温度)。加热板的温度上升可通过增大提供至加热板的热能来快速进行。然而，加热板的温度可通过自然冷却方法降低，并且因而降低温度所需的时间可能增加。通过自然冷却方法需要的时间可对应于设备的等待时间，所以设备的运行率可能显著降低。
【发明内容】
[0006]本发明构思的实施方案可以提供能够提高烘烤工艺的效率的烘烤单元、包括该单元的基板处理设备以及基板处理方法。
[0007]本发明构思的实施方案还可以提供能够提高烘烤板的冷却速率的烘烤单元、包括该单元的基板处理设备以及基板处理方法。
[0008]在一方面，烘烤单元可包括:壳体；加热单元，其位于壳体中并且包括加热基板的加热板；传送单元，其位于壳体中并且传送基板；以及冷却单元，其冷却加热板或加热过的基板。传送单元可包括基板放置在其上的传送板，并且冷却单元可被提供给传送板。
[0009]在一个实施方案中，冷却单元可包括设置在传送板内的冷却流体路径。
[0010]在一个实施方案中，壳体可包括穿过其形成入口的第一侧壁和与第一侧壁相对的第二侧壁。基板可通过入口被传送。加热单元可定位成与邻近第一侧壁相比更邻近第二侧壁。
[0011]在一个实施方案中，加热单元还可包括:覆盖物，其布置在加热板上，并且提供包括加热板的加热空间；以及致动器，其以上下方向移动覆盖物。
[0012]在一个实施方案中，加热单元还可包括升降销，升降销沿着上下方向可移动穿过形成在加热板中的销孔。升降销可将基板传送到传送单元。
[0013]在一个实施方案中，传送单元还可包括驱动构件，该驱动构件将传送板传送到第一位置和第二位置。第一位置可邻近第一侧壁，并且第二位置可接近第二侧壁并且可以处在加热板之上。
[0014]在一个实施方案中，升降销插入其中的导向孔可以形成在传送板中，以防止传送板在传送板从第一位置移动到第二位置时干扰或碰撞升降销。导向孔可从传送板的外侧表面延伸到传送板的内侧。
[0015]在一个实施方案中，烘烤单元还可包括控制传送单元和冷却单元的控制器。当降低加热板的温度时，控制器可以以传送板与加热板接触或定位于邻近加热板并且然后通过冷却单元冷却加热板的这种方式，控制传送单元和冷却单元。
[0016]在一个实施方案中，烘烤单元还可包括控制传送单元和冷却单元的控制器。当冷却在加热板上经加热的基板时，控制器可以以在加热板上完全处理的基板定位于传送板上并且然后使用冷却单元冷却基板的这种方式，控制传送单元和冷却单元。
[0017]在另一方面，基板处理设备可包括:烘烤单元，其在基板上进行烘烤工艺；溶液处理室，其将溶液供应到基板上以执行工艺；以及传送室，其在烘烤单元和溶液处理室之间传送基板。烘烤单元可包括:壳体；加热单元，其位于壳体中并且包括加热基板的加热板；传送单元，其位于壳体中并且传送基板；以及冷却单元，其冷却加热板或加热过的基板。传送单元可包括基板放置在其上的传送板，并且冷却单元可被提供给传送板。
[0018]在一个实施方案中，冷却单元可包括设置在传送板内的冷却流体路径。
[0019]在一个实施方案中，壳体可包括穿过其形成入口的第一侧壁和与第一侧壁相对的第二侧壁。基板可通过入口被传送。加热单元可布置成与邻近第一侧壁相比更邻近第二侧壁。
[0020]在一个实施方案中，加热单元还可包括:覆盖物，其布置在加热板上，并且提供包括加热板的加热空间；以及致动器，其以上下方向移动覆盖物。
[0021]在一个实施方案中，加热单元还可包括升降销，升降销沿着上下方向可移动穿过形成在加热板中的销孔。升降销可将基板传送到传送单元。
[0022]在一个实施方案中，传送单元还可包括驱动构件，该驱动构件将传送板传送到第一位置和第二位置。第一位置可邻近第一侧壁，并且第二位置可接近第二侧壁并且可以处在加热板之上。
[0023]在一个实施方案中，升降销插入其中的导向孔可以形成在传送板中，以防止传送板在传送板从第一位置移动到第二位置时干扰或碰撞升降销。导向孔可从传送板的外侧表面延伸到传送板的内侧。
[0024]在一个实施方案中，基板处理设备还可包括控制传送单元和冷却单元的控制器。当降低加热板的温度时，控制器可以以传送板与加热板接触或定位于邻近加热板并且然后通过冷却单元冷却加热板的这种方式，控制传送单元和冷却单元。
[0025]在一个实施方案中，基板处理设备还可包括控制传送单元和冷却单元的控制器。当冷却在加热板上经加热的基板时，控制器可以以在加热板上完全处理的基板定位于传送板上并且然后使用冷却单元冷却基板的这种方式，控制传送单元和冷却单元。
[0026]在又一个方面，用于处理基板的方法可包括:通过加热板将包括在第一组中的第一基板加热到第一温度；使用被提供给传送板的冷却单元冷却加热板，传送板将基板传送到加热板；以及通过加热板将包括在第二组中的第二基板加热到低于第一温度的第二温度。
[0027]在一个实施方案中，冷却加热板可包括:当将加热板的温度降低至第二温度时，在传送板与加热板接触或定位于邻近加热板之后，使用冷却单元冷却加热板。
[0028]在一个实施方案中，冷却加热板可包括:在基板从传送板被移除的状态下，在传送板与加热板接触或定位于邻近加热板之后，使用冷却单元冷却加热板。
[0029]在一个实施方案中，冷却加热板可包括:在通过冷却单元冷却加热板的同时，使用供应到加热板的底表面的冷却气体冷却加热板。
[0030]在一个实施方案中，该方法还可包括:在加热板上将第一基板加热到第一温度之后，在将完全处理的第一基板定位在传送板上之后，使用冷却单元冷却第一基板。冷却第一基板可在冷却加热板之前进行。
[0031]在一个实施方案中，该方法还可包括:在加热板上将第二基板加热到第二温度之后，在将完全处理的第二基板定位在传送板上之后，使用冷却单元冷却第二基板。
[0032]在一个实施方案中，冷却单元可包括设置在传送板内的冷却流体路径。
【附图说明】
[0033]鉴于附图和所附具体的描述，本发明构思将变得明显。
[0034]图1是图示了根据本发明构思的示例性实施方案的基板处理设备的视图。
[0035]图2是图示了当以方向A-A观看时图1的基板处理设备的视图。
[0036]图3是图示了当以方向B-B观看时图1的基板处理设备的视图。
[0037]图4是图示了根据本发明构思的示例性实施方案的烘烤单元的透视图。
[0038]图5是图4的烘烤单元的平面图。
[0039]图6是图4的烘烤单元的横截面图。
[0040]图7是图示了根据本发明构思的示例性实施方案的用于在烘烤单元中处理基板的方法的流程图。
[0041]图8至图16是图示了根据本发明构思的示例性实施方案的用于处理基板的方法的横截面图。
【具体实施方式】
[0042]现在将参考其中示出了本发明构思的示例性实施方案附图，在下文中更充分地描述本发明构思。根据参考附图将更加详细描述的以下示例性实施方案，本发明构思的优点和特征以及实现其的方法将是明显的。然而，应注意的是，本发明构思不限于以下示例性实施方案，并且可以以各种形式来实施。因此，提供示例性实施方案仅用来公开本发明构思以及让本领域技术人员了解本发明构思的范畴。在附图中，本发明构思的实施方案不限于本文提供的具体示例，并且为清楚起见被夸大。
[0043]本文所用的术语仅是为了描述特定实施方案的目的，而不意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the) ”意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指明。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列的项中的一个或多个的任意组合和所有组合。将理解的是，当元件被称为“连接”或“联接”到另一个元件时，其可以直接连接或联接到其它的元件，或可以存在介于其间的元件。
[0044]类似地，将理解的是，当元件比如层、区域或基板被称为“在”另一元件“上”时，其可以直接在另一元件上或可以存在介于其间的元件。相比之下，术语“直接”意指不存在介于其间的元件。还将理解的是，术语“包括(comprises) ”、“包括(comprising) ”、“包括(includes) ”和/或“包括(including) ”在本文使用时，列举所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。
[0045]此外，将使用作为本发明构思的理想示例图的截面图来描述详细说明书中的实施方案。因此，根据制造技术和/或容许误差可修改示例图的形状。因此，本发明构思的实施方案不限于示例图中图示的具体形状，但可包括根据制造工艺可产生的其它形状。附图中