用于处理基板的装置和方法与流程

文档序号:19127108发布日期:2019-11-13 02:14阅读:136来源:国知局
用于处理基板的装置和方法与流程

本申请要求于2018年05月03日提交韩国专利局的申请号为10-2018-0051083的韩国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。

本文描述的本发明构思的实施方式涉及一种用于在基板上形成液态膜的装置和方法,尤其地,涉及一种通过旋转涂覆(旋涂,spincoating)在基板上形成膜的装置和方法。



背景技术:

执行例如清洁、沉积、光刻、蚀刻、离子注入等的各种工艺以制造半导体设备。在这些工艺中,光刻工艺包括在基板上形成例如光刻胶膜(photoresistfilm)的液态膜的工艺。

在液态膜形成工艺中,通过将涂覆溶液涂覆到基板上形成液态膜。在将预处理液分配到基板上之后分配涂覆溶液。在涂覆溶液之前将用于改善涂覆溶液与基板表面的粘附的预处理液分配到基板上。在执行液态膜形成工艺时,涂覆溶液可能挥发以污染周围设备,该涂覆溶液为挥发性材料。由此,在执行液态膜形成工艺的空间中形成向下流动的气体。

然而,下向气流影响液态膜的厚度。由此,在设置液态膜形成装置后,下向气流具有恒定的供应状态,且考虑到液态膜形成装置和周围腔室之间的压力差而变化。

因此,液态膜的厚度根据基板在其中处理的空间而改变,并且难以改变下向气流的供应状态以对应于液态膜形成工艺。



技术实现要素:

本发明构思的实施方式提供了一种用于均匀调节基板上形成的液态膜的厚度的装置和方法。

本发明构思的实施方式提供了一种用于改变下向气流的供应状态以对应于液态膜形成工艺的装置和方法。

本发明构思的实施方式提供了一种用于在多个基板上形成相同厚度的不同类型的液态膜的装置和方法。

根据一示例性实施方式,一种用于在基板上形成液态膜的装置包括:第一工艺腔室,其具有第一空间,在所述第一空间中处理第一基板;第二工艺腔室,其具有第二空间,在所述第二空间中处理第一基板;液体分配单元,其设置在所述第一工艺腔室和所述第二工艺腔室中,并分配处理液以分别在所述第一基板和第二基板上形成液态膜;气流供应单元,其设置在所述第一工艺腔室和第二工艺腔室中,并分别在所述第一空间和第二空间中形成下向气流;以及控制器,其控制所述液体分配单元和所述气流供应单元。每个液体分配单元包括预处理喷嘴,其分配预处理液,和涂覆溶液喷嘴,其将涂覆溶液分配到所述第一基板和第二基板中相应的一个上。所述控制器控制所述液体分配单元分配预处理液和随后的所述涂覆溶液至所述第一基板和第二基板上,并根据分配的预处理液的量调节下向气流的供应状态。

可将第一量的预处理液分配到所述第一基板上,并在所述第一空间中可形成具有第一速率的下向气流。可将第二量的预处理液分配到所述第二基板上,并在所述第二空间中可形成具有第二速率的下向气流。所述第一量可大于所述第二量,且所述第一速率可低于第二速率。

所述预处理液可包括溶剂,且分配到所述第一基板的涂覆溶液和分配到所述第二基板上的涂覆溶液可以为不同类型的液体。

每个气流供应单元可包括气流供应管线,其连接至所述第一工艺腔室和第二工艺腔室中相应的一个的顶板表面,和风扇,其安装在所述气流供应管线中。所述控制器可控制所述风扇的旋转速率以调节所述下向气流的供应状态。

根据一示例性实施方式,一种用于在基板上形成液态膜的装置包括壳体,处理容器,其位于所述壳体中,并在所述处理容器中具有处理空间;基板支承单元,其在所述处理空间中支承并旋转所述基板;气流供应单元,其安装在所述壳体中,并在所述处理空间中形成下向气流;液体分配单元,其分配处理液以在支承于所述基板支承单元的所述基板上形成液态膜;和控制器,其控制所述液体分配单元和所述气流供应单元。所述控制器控制所述液体分配单元以分配所述预处理液和随后的所述涂覆溶液至支承于所述基板支承单元上的所述基板上,并且根据分配的所述预处理液的量调节下向气流的供应状态。

当将第一量的预处理液分配到基板上时,所述控制器在所述处理空间中可形成具有第一速率的下向气流,且当将第二量的所述预处理液分配到基板上时,所述控制器在所述处理空间中可形成具有第二速率的下向气流。所述第一量可大于所述第二量,且所述第一速率可低于第二速率。

根据一示例性实施方式,一种用于在处理空间中的基板上形成液态膜的方法,下向气流形成在所述处理空间中,所述方法包括:在第一基板上形成液态膜的第一工艺步骤;和在第二基板上形成液态膜的第二工艺步骤。所述第一工艺步骤包括将预处理液分配到所述第一基板上的第一预处理步骤;和用第一涂覆溶液涂覆所述第一基板的第一涂覆步骤。所述第二工艺步骤包括将所述预处理液分配到所述第二基板上的第二预处理步骤;和用第二涂覆溶液涂覆所述第二基板的第二涂覆步骤。所述下向气流的供应状态根据分配的预处理液的量来调节。

所述下向气流的供应状态可在所述第一涂覆步骤和所述第二涂覆步骤中调节。在所述第一预处理步骤和所述第二预处理步骤中,所述下向气流的供应状态保持恒定速率。

在所述第一预处理步骤中,可将所述预处理液分配至第一量,当将所述第一量的预处理液分配到基板上时,所述控制器在所述处理空间中形成具有第一速率的下向气流,在所述第二预处理步骤中,可将所述预处理液分配至第二量,且当将所述第二量的预处理液分配到基板上时,所述控制器在所述处理空间中形成具有第二速率的下向气流。所述第一量可大于所述第二量,且所述第一速率可低于第二速率。所述预处理液可包括溶剂,且所述第一涂覆溶液和所述第二涂覆溶液可包括光刻胶。所述下向气流的供应状态可通过安装在基板上方的风扇的旋转速率可来调节。

附图说明

参照以下附图,从以下描述中,上述和其他目的及特征将变得显而易见,其中,除非另有说明,否则相同的附图标记在各个附图中指的是相同部件,并且其中:

图1为示出了根据本发明构思的实施方式的基板处理装置的示意性立体图;

图2为示出了图1的涂覆块和显影块的基板处理装置的剖视图;

图3为示出了图1的基板处理装置的平面图;

图4为示出了图3的传送机械手的手的一个实施例的视图;

图5为示出了图3的热处理腔室的一个实施例的示意性平面图;

图6为示出了图5的热处理腔室的示意性前视图;

图7为示出了图3的液体处理腔室的一个实施例的示意性剖视图;

图8为示出了图7的液体处理腔室的平面图;

图9为示出了处理图7中的装置的第一基板和第二基板的工艺的流程图(不同的基板位于不同的腔室中);和

图10为图9的流程图的另一实施方式(不同的基板位于不同的腔室中)。

具体实施方式

以下,将参照附图更加详细地描述本发明构思的实施方式。然而,本发明构思可以以不同的形式呈现,并且不应该被构造成受限于本文所陈述的实施方式。相反地,提供的这些实施方式,将使得本发明构思是彻底地和完整地,并且将本发明构思的范围充分地传达给本领域的技术人员。在附图中,夸大了部件的尺寸以清楚的说明。

图1为示出了根据本发明构思的实施方式的基板处理装置的示意性立体图。图2为示出了图1的涂覆块和显影块的基板处理装置的剖视图。图3为示出了图1的基板处理装置的平面图。

参照图1至3,基板处理装置1包括索引模块20、处理模块30和接口模块40。根据一实施方式,索引模块20、处理模块30和接口模块40顺序地排列成一排。在下文中,排列有索引模块20、处理模块30和接口模块40的方向被称为第一方向12,当从上方观察时垂直于第一方向12的方向被称为第二方向14,以及与第一方向12和第二方向14都垂直的方向被称为第三方向16。

索引模块20将容纳在容器10中的基板w传送至处理模块30并将处理过的基板w放置在容器10中。索引模块20的长边朝向第二方向14。索引模块20具有装载端口22和索引框架24。装载端口22相对于索引框架24位于处理模块30的相对侧。在其中容纳有基板w的容器10放置在装载端口22上。多个装载端口22可沿第二方向14排列。

例如前开式晶圆盒(frontopeningunifiedpod,foup)的气密容器10可以用作为容器10。容器10可以通过传送工具(未示出)、例如高架传送器、高架输送机、或自动引导车或工人放置在装载端口22上。

索引框架24内部具有索引机械手2200。导轨2300设置在索引框架24中,导轨2300的长边朝向第二方向14,索引机械手2200在导轨2300上为可移动的。索引机械手2200包括手2220,基板w放置在手2220上,并且手2220为向前和向后可移动的、围绕朝向第三方向16的轴线可旋转的以及沿第三方向16可移动的。

处理模块30在基板w上执行涂覆工艺和显影工艺。处理模块30具有涂覆块30a和显影块30b。每个涂覆块30a在基板w上执行涂覆工艺,且每个显影块30b在基板上执行显影工艺。涂覆块30a彼此堆叠。显影块30b彼此堆叠。根据图3的实施方式,设置有两个涂覆块30a和两个显影块30b。涂覆块30a可设置在显影块30b下方。根据一实施方式,两个涂覆块30a可执行相同的工艺,并且可具有相同的结构。此外,两个显影块30b可执行相同的工艺,并且可具有相同的结构。

每个涂覆块30a具有热处理腔室3200、传送腔室3400、液体处理腔室3600和缓冲腔室3800。热处理腔室3200在基板w上执行热处理工艺。热处理工艺可包括冷却工艺和加热工艺。液体处理腔室3600通过将液体分配到基板w上在基板w上形成液态膜。液态膜可以是光刻胶膜或增透膜(anti-reflectingfilm)。传送腔室3400将在涂覆块30a中的热处理腔室3200和液体处理腔室3600之间传送基板w。

传送腔室3400的纵向方向平行于第一方向12。传送腔室3400内部具有传送机械手3422。传送机械手3422在热处理腔室3200、液体处理腔室3600和缓冲腔室3800之间传送基板w。根据一实施方式,传送机械手3422具有手3420,基板w放置在手3420上,并且手3420为向前和向后可移动的、围绕朝向第三方向16的轴线可旋转的以及沿第三方向16可移动的。导轨3300设置在传送腔室3400中,导轨3300的纵向方向平行于第一方向12,传送机械手3422在导轨3300上为可移动的。

图4为示出了图3的传送机械手的手的一个实施例的视图。参考图4,手3420具有基底3428和支承突起3429。基底3428可具有环孔形状,基底3428的圆周部分弯曲。基底3428具有大于基板w的直径的内径。支承突起3429从基底3428向内延伸。支承突起3429支承基板w的边缘区域。根据一实施方式,可以以恒定的间隔设置四个支承突起3429。

设置有多个热处理腔室3200。参照图4和图5,热处理腔室3200沿第一方向12排列。热处理腔室位于传送腔室3400的一侧。

图5为示出了图3的热处理腔室的一个实施例的示意性平面图。图6为示出了图5的热处理腔室的示意性前视图。参考图5和图6,热处理腔室3200具有壳体3210、冷却单元3220、加热单元3230和传送板3240。

壳体3210具有大致的矩形平行六面体的形状。壳体3210具有在其侧壁上形成的入口(未示出),通过该入口,基板w放置在壳体3210中或从壳体3210中取出。入口可保持打开。可选地,可设置用于打开或关闭该入口的门(未示出)。冷却单元3220、加热单元3230和传送单元3240设置在壳体3210中。冷却单元3220和加热单元3230沿第二方向14并排设置。根据一实施方式,冷却单元3220可位于比加热单元3230更靠近传送腔室3400的位置。

冷却单元3220具有冷却板3222。当从上方观察时,冷却板3222可具有大致圆形形状。冷却板3222在其中具有冷却构件3224。根据一实施方式,冷却构件3224可形成于冷却板3222中并可以用作冷却流体流通的通道。

加热单元3230具有加热板3232、套(cover)3234和加热器3233。当从上方观察时,加热板3232可具有大致圆形形状。加热板3232具有比基板w大的直径。加热器3233安装在加热板3232中。加热器3233可以为电阻加热元件,电流施加到该电阻加热元件上。加热板3232具有沿第三方向16垂直可移动的提升销3238。提升销3238从加热单元3230外部的传送单元接收基板w,并将基板w向下放置在加热板3232上,或将基板w从加热板3232上抬起并将基板w传送至加热单元3230外部的传送单元。根据一实施方式,可以设置三个提升销3238。套3234在其中具有空间,该空间在底部为敞开的。套3234位于加热板3232的上方并通过致动器3236垂直地移动。当套3234与加热板3232接触时,围绕套3234的空间和加热板3232用作加热空间,在该加热空间中加热基板w。

传送板3240具有大致圆形板形状,并具有对应于基板w的直径。传送板3240具有形成在其边缘处的槽口(notches)3244。槽口3244可具有对应于形成在上述的传送机械手3422的手3420上的突起3429的形状。此外,对应于突起3429的位置形成与手3420上形成的突起3429一样多的槽口3244。当手3420和传送板3240在垂直方向上彼此对齐的垂直位置改变时,基板w在手3420和传送板3240之间传送。传送板3240可以安装在导轨3249上并可以通过致动器3246沿导轨3249在第一区域3212和第二区域3214之间移动。在传送板3240中形成有狭缝形状的多个导向槽3242。导向槽3242从传送板3240的边缘向内延伸。导向槽3242的长边朝向第二方向14,并且导向槽3242沿第一方向12彼此间隔开。导向槽3242防止当基板w在传送板3240和加热单元3230之间传送时传送板3240和提升销3238彼此相互干扰。

当基板w直接放置在加热板3232上时加热基板w。当其上放置有基板w的传送板3240与冷却板3222接触时,冷却基板w。传送板3240由具有高传热速率的材料制成,以在冷却板3222和基板w之间有效地传热。根据一实施方式,传送板3240可以由金属制成。

在一些热处理腔室3200中设置的加热单元3230可通过在加热基板的同时供应气体改善光刻胶对基板w的粘附性。根据一实施方式,该气体可以为六甲基二硅烷气体。

设置有多个液体处理腔室3600。一些液体处理腔室3600可以彼此堆叠。液体处理腔室3600设置在传送腔室3400的一侧。液体处理腔室3600沿第一方向12并排排列。一些液体处理腔室3600位于邻近索引模块20的位置。下文中,这些液体处理腔室被称为前部液处理腔室3602。其他液体处理腔室3600位于邻近接口模块40的位置。下文中,这些液体处理腔室被称为后部液处理腔室3604。

前部液处理腔室3602将第一液体施加到基板w,且后部液处理腔室3604将第二液体施加到基板w。前部液处理腔室3602和后部液处理腔室3604具有相同的形状。第一液体和第二体液可以为不同类型的液体。根据一实施方式,第一液体为增透膜,第二液体为光刻胶。光刻胶可施加到涂覆有增透膜的基板w上。可选地,第一液体可以为光刻胶,第二液体可以为增透膜。在这种情况下,增透膜可施加到涂覆有光刻胶的基板w上。在另一种情况下,第一液体和第二液体可以为相同类型。第一液体和第二体液都可以为光刻胶。

接下来,将描述后部液处理腔室3604。图7为示出了图3的液体处理腔室的一个实施例的示意性视图。参考图7,后部液处理腔室3604包括壳体810、气流供应单元820、基板支承单元830、处理容器850、提升单元890、液体分配单元840和控制器880。

壳体810具有矩形平行六面体容器的形状,其中具有空间812。壳体810具有形成在其一侧的开口(未示出)。开口用作为入口,通过该入口基板w从壳体810中取出或放置在壳体810中。在开口中设置门以打开或关闭该开口。当执行基板处理时,门关闭开口以从外侧密封壳体810的内部空间812。在壳体810的底壁中形成有内部排气口814和外部排气口816。壳体810中形成的气流通过内部排气口814和外部排气口816排放到外部。根据一实施方式,处理容器850内的气流可以通过内部排气口814排放,处理容器850外的气流可以通过外部排气口816排放。

气流供应单元820形成壳体810的内部空间812中的下向气流。气流供应单元820包括气流供应管线822、风扇824和过滤器826。气流供应管线822连接至壳体810。气流供应管线822将外部空气供应到壳体810中。过滤器826过滤从气流供应管线822供应的空气。过滤器826清除包含在气体中的杂质。风扇824安装在壳体810的顶壁中。风扇位于壳体810的顶壁的中心区域。风扇824形成壳体810的内部空间812中的下向气流。当气体从气流供应管线822供应至风扇824时,风扇824向下供应气体。根据一实施方式,下向气流的供应状态可以通过风扇824的旋转速度来调节。下向气流可以根据风扇824的旋转以第一速率或第二速率供应。

气流供应单元820调节下向气流的供应状态,以允许壳体810中的压力低于邻近壳体810的传送室3400中的压力。也就是说,下向气流可以在管线中具有最大速率,壳体810具有比传送腔室3400低的压力。目的在于防止在处理基板w的工艺中产生的烟气和粒子被引入到传送腔室3400中。

基板支承单元830在壳体810的内部空间812中支承基板w。基板支承单元830旋转基板w。基板支承单元830包括旋转卡盘(spinchuck)832、旋转轴834和致动器836。旋转卡盘832用作为支承基板w的基板支承构件。旋转卡盘832具有圆板形状。基板w放置在旋转卡盘832的上表面。旋转卡盘832具有比基板w小的直径。根据一实施方式,旋转卡盘通过真空压力夹紧基板w。可选地,旋转卡盘832可以用静电卡盘实施,该静电卡盘使用静电引力夹紧基板w。在另一情况下,旋转卡盘832可以使用物理力夹紧基板w。

旋转轴834和致动器836用作为旋转旋转卡盘832的旋转构件。旋转轴834位于旋转卡盘832的下方并支承旋转卡盘832。旋转轴834布置成使得其长边朝向垂直方向。旋转轴834围绕其中心轴线可旋转。致动器836提供驱动力以旋转旋转轴834。例如,致动器836可以为改变旋转轴834的旋转速率的发动机。

处理容器850位于壳体810的内部空间812中。处理容器850在其中具有处理空间。处理容器850具有在其顶部开口的杯形。处理容器850包括内杯852和外杯862。

内杯852具有围绕旋转轴834的圆板形状。当从上方观察时,内杯852位于覆盖内部排气口814的位置。内杯852具有上表面,当从上方观察时,该上表面的外部区域和内部区域以不同角度倾斜。根据一实施方式,内杯852的外部区域向下倾斜远离基板支撑单元830,且内杯852的内部区域向上倾斜远离基板支撑单元830。内杯852的外部区域和内部区域之间的边界在垂直方向上对应于基板w的侧端部分。内杯852的上表面的外部区域是圆形的。内杯852的上表面的外部区域是向下凹的。内杯852的上表面的外部区域可以用作处理液流动的区域。

外杯862具有围绕基板支承单元830和内杯852的杯形。外杯862具有底壁864、侧壁866和倾斜的顶壁870。底壁864具有圆板形状,具有空的空间。回收管线865形成于底壁864上。回收管线865用于回收分配至基板w上的处理液。通过回收管线865回收的处理液可以通过外部的液体再生系统再利用。侧壁866具有围绕基板支承单元830的圆柱形状。侧壁866从底壁864的侧端垂直地延伸。侧壁866从底壁864向上延伸。

倾斜的顶壁870从侧壁866的上端朝向外杯862的内侧延伸。倾斜的顶壁870从底部到顶部变得更加靠近基板支承单元830。倾斜的顶壁870具有环形。倾斜顶壁870的上端位于比基板支承单元830支承的基板w更高的位置。

提升单元890升高或降低内杯852和外杯862。提升单元890包括内部致动构件892和外部致动构件894。内部致动构件升高或降低内杯852,外部致动构件894升高或降低外杯862。

液体分配单元840将处理液分配到基板w上。根据一实施方式,处理液包括预处理液和涂覆溶液。液体分配单元840包括导向构件846、臂848、预处理喷嘴842和涂覆喷嘴844。导向构件846包括用于水平移动臂848的导轨846。导轨846位于处理容器850的一侧。导轨846的长边朝向水平方向。根据一实施方式,导轨846的轴向方向可平行于第一方向12。臂848安装在导轨846上。臂848可通过导轨846内部的直线电机移动。当从上方观察时,臂848的长边垂直于导轨846。臂848的一端安装在导轨846上。预处理喷嘴842和涂覆喷嘴844安装在臂848的另一端的底部。当从上方观察时,预处理喷嘴842和涂覆喷嘴844平行于导轨846的轴向方向排列。可选地,臂848可耦合至旋转轴并由旋转轴旋转,旋转轴的长边朝向第三方向16。

预处理喷嘴842将预处理液分配到基板w上,且涂覆喷嘴将涂覆溶液分配到基板w上。例如,预处理液可以为能够改善涂覆溶液对基板w的表面的粘附性的液体。预处理液可以为能够将基板w的表面从亲水表面改变为疏水表面的液体,或反之亦然。预处理液可以为溶剂,且涂覆溶液可以为光敏性材料,例如光刻胶。预处理液可以为稀释剂。预处理喷嘴842接收来自于预处理液供应管线的预处理液。第一阀安装在预处理液供应管线中,并打开或关闭预处理液供应管线。涂覆喷嘴844接收来自于涂覆溶液供应管线的涂覆溶液。第二阀安装在涂覆溶液供应管线中,并打开或关闭涂覆溶液供应管线。

预处理喷嘴842在中心位置分配预处理,涂覆喷嘴844在偏心位置和中心位置之间分配涂覆溶液。预处理喷嘴842和涂覆喷嘴844具有垂直向下指向的排放口。在此,中心位置为将液体分配到基板w的中心的位置,偏心位置为将液体分配到与基板w的中心间隔开的区域上的位置。可选地,预处理喷嘴842的排放口可以向下倾斜。

控制器880控制液体分配单元840和气流供应单元820。根据一实施方式,控制器880可控制位于每个后部液处理腔室3604中液体的分配单元840和气流供应单元820。控制器880可根据分配到基板w上的预处理液的量调节后部液处理腔室3604中形成的下向气流的供应状态。

根据一实施方式,当在第一基板上形成第一液态膜的第一工艺在多个后部液处理腔室3604中的任意一个腔室(下文中称为第一工艺腔室)中执行和在第二基板上形成第二液态膜的第二工艺在另一个腔室(下文中称为第二工艺腔室)中执行时,控制器880可以不同地调节第一工艺腔室和第二工艺腔室中形成的下向气流的供应状态。下向气流的供应速率可随着分配的预处理液的量的增加而而降低,以及可随着分配的预处理液的量的降低而增加。下向气流的供应速率可以通过风扇824的旋转速度来调节。在此,用于形成第一液态膜的涂覆溶液和用于形成第二液态膜的涂覆溶液可以是不同类型的液体。在第一工艺和第二工艺中使用的预处理液的量可以彼此不同。

接下来,将描述使用上述基板处理装置处理基板w的方法。图9为示出了处理图7的装置中的第一基板和第二基板的工艺的流程图。参照图9,在第一基板上形成第一液态膜的第一工艺s100在第一工艺腔室的第一空间中执行,以及在第二基板上形成第二液态膜的第二工艺s200在第二工艺腔室的第二空间中执行。

在第一工艺s100中,第一预处理步骤s110和第一涂覆步骤s120按顺序执行。在第一预处理步骤s110中,第一基板支承于基板支承单元830上并被基板支承单元830旋转,将第一量的预处理液分配到第一基板上。在第一预处理步骤s110中,在第一工艺腔室中形成具有恒定速率的向下流动的气体。当完成第一预处理步骤s110时,执行第一涂覆步骤s120。在第一涂覆步骤s120中,将第一涂覆溶液分配到第一基板上。在第一涂覆步骤s120期间,下向气流的供应状态根据第一预处理步骤s110中分配的预处理液的量来调整。因此,在第一基板上形成第一液态膜。

在第二工艺s200中,第二预处理步骤s210和第二涂覆步骤s220按顺序执行。在第二预处理步骤s210中,第二基板支承于基板支承单元830上并被基板支承单元830旋转,将与第一量不同的第二量的预处理液分配到第二基板上。在第二预处理步骤s210中,在第二工艺腔室中形成具有恒定速率的向下流动的气体。在第二预处理步骤s210中的下向气流的速率与第一预处理步骤s110中的下向气流的速率相同。例如,在第一预处理步骤s110和第二预处理步骤s120中的下向气流的速率可以是初始设定的默认速率。当完成第二预处理步骤s210时,执行第二涂覆步骤s220。在第二涂覆步骤s220中,将第二涂覆溶液分配到第二基板上。在第二涂覆步骤s220期间,下向气流的供应状态根据第二预处理步骤s210中分配的预处理液的量来调整。因此,在第二基板上形成第二液态膜。

在第一工艺s100中分配第一量的预处理液,且在第二工艺s200中分配第二量的预处理液。原因是因为第一涂覆溶液和第二涂覆溶液为不同类型的液体。因此,具有第一速率的下向气流在第一工艺s100的第一涂覆步骤s120中形成,且具有第二速率的下向气流在第二工艺s200的第二涂覆步骤s220中形成。

在上述实施方式中,下向气流的供应状态根据分配的预处理液的量来调节。这与预处理液体对液态膜厚度的影响密切相关。基板w上形成的液态膜厚度的波动随着分配的预处理液的量的增加而增加。液态膜的厚度根据下向气流的供应状态而变化。因此,液态膜的厚度可通过根据分配的预处理液的量调节下向气流的供应状态来均匀的调节。

在上述实施方式中,第一基板和第二基板在不同的工艺腔室中处理。然而,不同类型的液态膜可以在相同工艺腔室中的第一基板和第二基板上形成。涂覆喷嘴844可以选择性地分配第一涂覆溶液或第二涂覆溶液。如图10所示,第一基板放置在后部液处理腔室3604中,并在第一基板上执行第一工艺s310。随后,当第一基板从后部液处理腔室3604中取出时(s320),第二基板放置在后部液处理腔室3604中,并在第二基板上执行第二工艺s330。如上所述,在第一工艺s310和第二工艺s330中分配涂覆溶液的情况下,可以形成下向气流的不同的供应状态。

上述实施方式不限于后部液处理腔室3604,并且可以应用于在前部液处理腔室3602中执行的工艺。

再次参照图2和图3,设置有多个缓冲腔室3800。一些缓冲腔室3800设置在索引模块20和传送腔室3400之间。下文中,这些缓冲腔室被称为前部缓冲区3802。多个前部缓冲区3802沿垂直方向彼此相互堆叠。其他缓冲腔室设置在传送腔室3400和接口模块40之间。下文中,这些缓冲腔室被称为后部缓冲区3804。多个后部缓冲区3804沿垂直方向彼此相互堆叠。前部缓冲区3802和后部缓冲区3804中的每个临时储存多个基板w。储存在前部缓冲区3802中的基板w通过索引机械手2200和传送机械手3422取出。储存在后部缓冲区3804中的基板w通过传送机械手3422和第一机械手4602取出。

每个显影块30b具有热处理腔室3200、传送腔室3400和液体处理腔室3600。显影块30b的热处理腔室3200、传送腔室3400和液体处理腔室3600的结构和布置以类似于涂覆块30a的热处理腔室3200、传送腔室3400和液体处理腔室3600的结构和布置而设置。因此,将省略其详细描述。然而,在显影块30b中的液体处理腔室3600被实施为显影腔室3600,该显影腔室3600通过将显影溶液相等地分配到基板上而在基板上执行显影工艺。

接口模块40将处理模块30连接至外部光刻机50。接口模块40具有接口框架4100、附加工艺腔室4200、接口缓冲区4400和传送构件4600。

接口框架4100在其顶部具有风扇过滤单元,风扇过滤单元在接口框架4100中形成向下流动的气体。附加工艺腔室4200、接口缓冲区4400和传送构件4600设置在接口框架4100中。在基板w被传送至光刻机50之前,附加工艺腔室4200可以在涂覆块30a中处理的基板w上执行预设的附加工艺。可选地,在基板w被传送至显影块30b之前,附加工艺腔室4200可以在光刻机50中处理的基板w上执行预设的附加工艺。根据一实施方式,附加工艺可以为将基板w的边缘区域暴露于光的边缘曝光工艺、清洁基板w前侧的前侧清洁工艺、或清洁基板w后侧的后侧清洁工艺。多个附加工艺腔室4200可以彼此相互堆叠。附加工艺腔室4200可以全部执行相同的工艺。可选地,一些附加工艺腔室4200可以执行不同的工艺。

接口缓冲区4400提供空间,在该空间中在涂覆块30a、附加工艺腔室4200、光刻机50和显影块30b之间传送的基板w临时停留。多个接口缓冲区4400可以彼此相互堆叠。

根据一实施方式,附加工艺腔室4200可以设置在朝向传送腔室3400的纵向方向的延长线的一侧,并且接口缓冲区4400可设置在延长线的另一侧。

传送构件4600在涂覆块30a、附加工艺腔室4200、光刻机50和显影块30b之间传送基板w。传送腔室4600可以用一个或多个机械手而实施。根据一实施方式,传送构件4600具有第一机械手4602和第二机械手4606。第一机械手4602可在涂覆块30a、附加工艺腔室4200和接口缓冲区4400之间传送基板w,接口机械手可在接口缓冲区4400和光刻机50之间传送基板w,以及第二机械手4606可在接口缓冲区4400和显影块30b之间传送基板w。

每个第一机械手4602和第二机械手4606都包括手,基板w放置在该手上,并且手为向前和向后可移动的、围绕平行于第三方向16的轴线可旋转的以及沿第三方向16可移动的。

索引机械手2200、第一机械手4602和第二机械手4606的手可全部具有与传送机械手3422的手3420相同的形状。可选地,与每个热处理腔室3200的传送板3240直接交换基板w的机械手的手可具有与传送机械手3422的手3420相同的形状,并且保持机械手的手可具有与传送机械手3422的手3420不同的形状。

根据一实施方式,索引机械手2200可直接与涂覆块30a中的前部热处理腔室3200的加热单元3230交换基板w。

此外,涂覆块30a和显影块30b中的传送机械手3422可直接与位于热处理腔室3200中的传送板3240交换基板w。

接下来,将描述使用上述基板处理装置1处理基板w的方法的实施方式。

涂覆工艺s20、边缘曝光工艺s40、曝光工艺s60和显影工艺s80在基板w上顺序地执行。

通过顺序地在热处理腔室3200中执行热处理工艺s21、在前部液处理腔室3602中执行增透膜涂覆工艺s22、在热处理腔室3200中执行热处理工艺s23、在后部液处理腔室3604中执行光刻胶膜涂覆工艺s24以及在热处理腔室3200中执行热处理工艺s25来执行涂覆工艺s20。

以下,将描述基板w从容器10到光刻机50的传送路径的实施例。

索引机械手2200从容器10中取出基板w、并将基板w传送至前部缓冲区3802。传送机械手3422将储存在前部缓冲区3802中的基板w传送至前部热处理腔室3200。基板w通过传送板3240传送至加热单元3230。当在加热单元3230中在基板w上完全地执行了加热工艺时,传送板3240将基板w传送至冷却单元3220。传送板3240与冷却单元3220接触,并在支承于传送板3240的基板w上执行冷却工艺。当完成冷却工艺时,传送板3240移动到冷却单元3220的上方,且传送机械手3422从热处理腔室3200中取出基板w,并将基板w传送至前部液处理腔室3602。

前部液处理腔室3602用增透膜涂覆基板w。

传送机械手3422从前部液处理腔室3602中取出基板w,并将基板w放置在热处理腔室3200中。热处理腔室3200顺序地执行上述的加热工艺和冷却工艺。当完成热处理工艺时,传送机械手3422从热处理腔室3200中取出基板w,并将基板w放置在后部液处理腔室3604中。

随后,后部液处理腔室3604用光刻胶膜涂覆基板w。

传送机械手3422从后部液处理腔室3604中取出基板w,并将基板w放置在热处理腔室3200中。热处理腔室3200顺序地执行上述的加热工艺和冷却工艺。当完成热处理工艺时,传送机械手3422将基板w传送至后部缓冲区3804。接口模块40的第一机械手4602从后部缓冲区3804中取出基板w、并将基板w传送至附加工艺腔室4200。

附加工艺腔室4200在基板w上执行边缘曝光工艺。

第一机械手4602从附加工艺腔室4200中取出基板w、并将基板w传送至接口缓冲区4400。

第二机械手4606从接口缓冲区4400中取出基板w、并将基板w传送至光刻机50。

通过顺序地在热处理腔室3200中执行热处理工艺s81、在液体处理腔室3600中执行显影工艺s82以及在热处理腔室3200中执行热处理工艺s83来执行显影工艺s80。

下文中,将描述基板w从光刻机50到容器10的传送路径的实施例。

第二机械手4606从光刻机50中取出基板w、并将基板w传送至接口缓冲区4400。

第一机械手4602从接口缓冲区4400中取出基板w、并将基板w传送至后部缓冲区3804。传送机械手3422从后部缓冲区3804中取出基板w,并将基板w传送至热处理腔室3200中。热处理腔室3200在基板w上顺序地执行加热工艺和冷却工艺。当完成冷却工艺时,基板w通过传送机械手3422传送至显影腔室3600。

显影腔室3600通过将显影溶液分配至基板w而执行显影工艺。

基板w通过传送机械手3422从显影腔室3600中取出,并放置在热处理腔室3200中。热处理腔室3200在基板w上顺序地执行加热工艺和冷却工艺。当完成冷却工艺时,基板w通过传送机械手3422从热处理腔室3200中取出,并传送至前部缓冲区3802。

索引机械手2200从前部缓冲区3802中取出基板w、并将基板w传送至容器10。

已经将基板处理装置1的处理模块30描述为执行涂覆工艺和显影工艺。然而,基板处理装置1可仅包括索引模块20和处理模块30,而不包括接口模块40。在此情况下,处理模块30可仅执行涂覆工艺,且涂覆基板w的膜可以是旋涂硬掩模(spin-onhardmask,soh)膜。

根据本发明构思的实施方式,下向气流的供应状态根据分配的预处理液的量来调节,并因此可以均匀地调节液态膜的厚度。

另外,根据本发明构思的实施方式,即使在多个基板上形成不同类型的液态膜,下向气流的供应状态可以根据分配到基板上的预处理液的量来调节,并因此液态膜可在多个基板上形成相同的厚度。

以上描述例证了本发明构思。此外,上述内容描述了本发明构思的示例性实施方案,并且本发明构思可以用于各种其他的组合、变化和环境中。也就是说,在不脱离本说明书公开的本发明构思的范围、与书面公开的等同范围、和/或本领域技术人员的技术或知识范围的情况下,可以对本发明构思进行变化或修改。书面实施方式描述了实施本发明构思的技术精神的最佳状态,且可以进行本发明构思的特定应用和目的所需的各种改变。因此,本发明构思的详细描述并非旨在限制所公开的实施例状态中的发明构思。另外,应当理解的是,所附权利要求包括其他的实施方式。

虽然已经参照示例性的实施方式描述了本发明构思,但对于本领域的技术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下,可以进行各种改变和修改。因此,应当理解的是,上述实施方式并非限定性的,而是说明性的。

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