[发明专利]烘烤单元、包括该单元的基板处理设备以及基板处理方法

说明书

背景

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。