处理容器和液体处理装置的制作方法

文档序号:29625337发布日期:2022-04-13 14:17阅读:70来源:国知局
处理容器和液体处理装置的制作方法

1.本文描述的本发明构思的实施方式涉及一种基板处理装置,并且更具体地,涉及一种能够清洗设置在液体处理单元处的杯子的基板处理装置。


背景技术:

2.为了制造半导体器件,必须进行各种工序,例如清洗、气相沉积、光刻、蚀刻、离子注入等。其中,光刻工序以涂布、曝光和显影的连续工序进行。涂布工序是在基板表面涂布光刻胶等涂布溶液的过程。曝光工序是使用光掩模对基板上的光刻胶进行曝光的过程。显影工序是从基板上选择性地去除曝光的光刻胶的过程。
3.通常,涂布工序和显影工序是在基板上供应处理液并用处理液对基板进行处理的工序。基板上的液体处理在处理容器中进行,并且这些用过的处理液体通过处理容器被回收。
4.因为根据每个工序将各种处理液回收到处理容器中,处理液会污染处理容器。污染处理容器的处理液会产生烟雾,或成为基板污染的主要原因。
5.图1a是示出涂布工序中使用的通常液体处理装置的截面图。参考图1a,在该液体处理装置中,基板w被放置在处理容器2中,并且光敏溶液x被供应到基板w上。光敏溶液x是粘性液体并且大量附着在回收路径上。附着在处理容器2的回收路径上的光敏溶液x可能污染外围装置并对操作者产生不利影响。
6.据此,其中残留有光敏溶液x的处理容器需要定期清洗。
7.图1b是示出图1的装置中的处理容器的清洗处理工序的截面图。参考图1b,处理容器2的清洗工序可以在基板w的液体施加完成之前或之后进行。在进行处理容器2的清洗工序时,从清洗夹具的上下朝向清洗夹具供应清洗液y。清洗液y从清洗夹具上散落并通过回收路径回收,从而清洗残留的光敏液。
8.然而,清洗液y没有到达形成回收路径的处理容器2的一些区域x、y。例如,在处理容器2中朝向基板w的下部区域y和高于基板w的上部区域x对应于清洗液y的未到达区域。因此,即使完成清洗过程,光敏溶液x可能仍残留在处理容器2上,且清洗起来非常困难。


技术实现要素:

9.本发明构思的实施方式提供了一种易于清洗剩余处理液的处理容器和基板处理装置。
10.本发明构思的技术目的不限于上述目的,本领域技术人员通过以下描述将清楚其他未提及的技术目的。
11.在本发明构思的实施方式的一个方面,一种基板处理装置包括:处理容器,所述处理容器包括外杯和放置在外杯内侧的内杯,所述内杯和所述外杯组合限定用于回收液体的回收路径;放置在处理容器内的可旋转旋转头,在所述旋转头上放置清洗夹具;其中,处理容器包括从外杯的内表面突出的第一突出部,以将从清洗夹具散落的清洗液引向内杯的表
面。
12.在一个实施方式中,第一突出部可以形成为突出使得从清洗夹具散落的清洗液与第一突出部碰撞。
13.在一个实施方式中,外杯可以包括竖直壁和从竖直壁的顶部向内且向上倾斜的倾斜壁,其中第一突出部设置在倾斜壁的内表面中。
14.在一个实施方式中,外杯还可以包括从倾斜壁的内表面向内杯突出并与更靠近内侧的第一突出部分开放置的第二突出部。
15.在一个实施方式中,第二突出部可以放置在清洗夹具的边缘之外。
16.在一个实施方式中,第一突出部和第二突出部可以以圆环形状设置在倾斜壁处。
17.在一个实施方式中,外杯可以包括位于竖直壁和第一突出部之间的第一凹部;以及位于第一突出部与第二突出部之间的第二凹部。
18.在一个实施方式中,内杯可以在其上表面包括用于回收清洗液的凹坑。
19.在一个实施方式中,内杯可以包括远离旋转头向上倾斜且在清洗夹具下方的内倾斜壁,以及连接到内倾斜壁并远离旋转头向下倾斜的外倾斜壁,外倾斜壁和外杯组合限定回收路径,
20.在一个实施方式中,凹坑可以设置在外倾斜壁的上表面处。
21.在一个实施方式中,清洗液可以包括稀释剂。
22.在本发明构思的实施方式的另一方面,处理容器可以设置为包围旋转头,所述处理容器包括:外杯,所述外杯包括竖直壁和从竖直壁的顶部向内且向上倾斜的倾斜壁;放置在外杯内侧的内杯,内杯与外杯组合限定用于回收液体的回收路径,其中外杯包括从倾斜壁的内表面向内杯突出的第一突出部。
23.在一个实施方式中,突出部可以设置为低于放置在旋转头上的基板。
24.在一个实施方式中,外杯还可以包括从倾斜壁的内表面向内杯突出并远离第一突出部放置的第二突出部。
25.在一个实施方式中,第二突出部可以设置在远离旋转头上所放置的基板的位置处。
26.在一个实施方式中,第一突出部和第二突出部可以以圆环形状设置在倾斜壁处。
27.在一个实施方式中,外杯可以包括在竖直壁和第一突出部之间的第一凹部,以及在第一突出部和第二突出部之间的第二凹部。
28.在一个实施方式中,内杯可以包括远离旋转头向上倾斜且在清洗夹具下方的内倾斜壁,以及连接到内倾斜壁并远离旋转头向下倾斜的外倾斜壁,外倾斜壁和外杯组合限定回收路径,其中外倾斜壁在其上表面包括用于回收清洗液的凹坑。
29.在一个实施方式中,凹坑可以形成为与第一突出部和第二突出部之间的空间对齐。
30.在本发明构思的实施方式的又一方面,液体处理装置可包括:处理容器,所述处理容器包括外杯和放置在外杯内侧的内杯,所述内杯和所述外杯组合限定用于回收液体的回收路径;放置在处理容器内的可旋转旋转头,在所述旋转头上放置清洗夹具;以及清洗液喷嘴,所述清洗液喷嘴向清洗夹具的顶表面喷射清洗液以清洗处理容器,其中外杯包括:垂直的竖直壁;从竖直壁的顶部向内且向上倾斜的倾斜壁,第一突出部与从清洗夹具散落的清
洗液碰撞以将清洗液引向内杯的表面。
31.在一个实施方式中,外杯可以包括从倾斜壁的内表面向内杯突出并远离第一突出部放置的第二突出部;在竖直壁与第一突出部之间的第一凹部;以及在第一突出部与第二突出部之间的第二凹部。
32.在一个实施方式中,内杯可以包括远离旋转头向上倾斜且在清洗夹具下方的内倾斜壁;以及连接到内倾斜壁并远离旋转头向下倾斜的外倾斜壁,外倾斜壁和外杯组合限定回收路径,其中外倾斜壁在上表面包括凹坑,凹坑与第一突出部与第二突出部之间的空间对齐,凹坑回收落到外倾斜壁上的清洗液。
33.在本发明构思的实施方式中,清洗残留在处理容器上的清洗液可以变得容易。
附图说明
34.以上和其他目的和特征将通过参照以下附图的以下描述变得显而易见,其中,除非另有说明,否则相同的附图标记在各个附图中指代相同的部分,并且
35.其中:
36.图1a是示出涂布工序中使用的通常液体处理装置的截面图。
37.图1b是示出图1的装置中的处理容器的清洗处理工序的截面图。
38.图2是本发明构思的第一实施方式中的基板处理装置的俯视图。
39.图3是图2的装置的a-a方向截面图。
40.图4是图2的装置的b-b方向截面图。
41.图5是图2的装置的c-c方向截面图。
42.图6是图2的基板处理装置的截面图。
43.图7和图8是示出处理容器中的处理液和清洗液的散落的图。
具体实施方式
44.本发明构思可以进行各种修改并且可以具有各种形式,并且将在附图中示出并详细描述其具体实施方式。然而,根据本发明构思所构思的实施方式并不旨在限制具体公开的形式,并且应当理解,本发明构思包括包含在本发明构思的精神和技术范围内的所有变换、等同和替换。在本发明构思的描述中,当相关已知技术的详细描述可能使本发明构思的本质不清楚时,可以省略其详细描述。
45.这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,并不旨在限制本发明构思。如本文所用,单数形式“一个”、“一种”和“该”也旨在包括复数形式,除非上下文另有明确指示。将进一步理解,术语“包括”和/或“包含”,当在本说明书中使用时,指定所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或它们的组。如本文所用,术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。此外,术语“示例性”旨在指代示例或说明。
46.应当理解,尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元素、组件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开来。因此,在不脱离本发明构思的教导的情况下,下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称
为第二元件、组件、区域、层或部分。
47.本发明构思的实施方式的装置可用于在诸如半导体水或平板显示器的基板上执行光刻工序。特别地,本发明构思的实施方式的装置可以与曝光装置连接以在基板上执行涂布工序和显影工序。仅作为示例,以下将在半导体晶片基板的情况下描述本发明构思的实施方式。
48.图2至图8示出了根据本发明构思的实施方式的基板处理装置1。
49.图2是基板处理装置1的俯视图。图3是图1中基板处理装置1的a-a方向视图,图4是图2中基板处理装置1的b-b方向视图,并且图5是图2中基板处理装置1的c-c方向视图。
50.参照图2至图5,基板处理装置1包括装载端口100、转位模型200、第一缓冲模块300、涂布和显影模块400、第二缓冲模块500、用于曝光前后处理的处理模块600和接口模块700。装载端口100、转位模块200、第一缓冲模块300、涂布和显影模块400、第二缓冲模块500、用于曝光前后处理的处理模块600和接口模块700依次排列成一排。
51.在下文中,装载端口100、转位模块200、第一缓冲模块300、涂布和显影模块400、第二缓冲模块500、用于曝光前后处理的处理模块600和接口模块700的布置方向将被称为第一方向12。当从上方观察时,与第一方向12垂直的方向将被称为第二方向14,并且与第一方向12和第二方向14两者垂直的方向将被称为第三方向16。
52.被储存在盒20中的基板w被传送。盒20具有可与外部密封的结构。例如,具有完全敞开的门的前开式统一舱(foup)可用于盒20。
53.下文中,装载端口100、转位模块200、第一缓冲模块300、涂布显影模块400、第二缓冲模块500、用于曝光前后处理的处理模块600和接口模块700将被解释。
54.装载端口100具有放置台120,所述放置台120上放置有20个储存基板w的盒。设置有多个放置台120,放置台120沿第二方向14排列成一排。在图2所示的实施方式中,设置有四个放置台120。
55.转位模块200在放置在装载端口100的放置台120上的盒20和第一缓冲模块300之间传送基板w。转位模块200包括框架210、转位机械手200和导轨230。框架210通常设置为空长方体的形状。框架210布置在装载端口100和第一缓冲模块300之间。转位模块200的框架210可以设置在低于第一缓冲模块300的框架310的高度,这将在后面进一步解释。在框架210的内部设置有转位机械手220和导轨230。转位机械手220具有直接处理基板w的手部221,并且是在第一方向12、第二方向14和第三方向16可移动,并且可旋转。转位机械手220包括手部221、臂部222、支撑件223和底座224。手部221固定地安装到臂部222。臂部222设置为可伸缩和可旋转的结构。支撑件223设置为其长度沿第三方向16延伸。臂部222连接于支撑件223并可在支撑件223上移动。支撑件223固定连接于底座224。导轨230设置为其长度沿第二方向14延伸。基座224连接到导轨230并且在导轨230上可线性移动。此外,虽然未示出,但是在框架210中设置有打开和关闭盒20的门的开门器。
56.第一缓冲模块300包括框架310、第一缓冲320、第二缓冲330、冷却室350和第一缓冲机械手360。框架310设置为空长方体的形状,并且设置在转位模块200和涂布显影模块400之间。第一缓冲器320、第二缓冲器330、冷却室350和第一缓冲机械手360设置在框架310内。冷却室350、第二缓冲器330和第一缓冲器320在第三方向16上从底部依次布置。第一缓冲器320设置在与涂布显影模块400的涂布模块401相同的高度处,将在下面描述。第二缓冲
器330和冷却室350设置在与涂布显影模块400的显影模块402相同的高度处,将在下面描述。第一缓冲机械手360在第二方向14上与第二缓冲330、冷却室350和第一缓冲320分开放置。
57.第一缓冲器320和第二缓冲器330临时储存多个基板w。第二缓冲器330具有壳体331和多个支撑件332。支撑件332布置在壳体331内,并且在第三方向16上彼此分开放置。单个基板w放置在每个支撑件332上。外壳331具有朝向转位机械手220、第一缓冲机械手360和显影机械手482的开口(未示出),使得转位机械手220、第一缓冲机械手360和将进一步说明的显影模块402的显影机械手482可以将基板w带入/带出支撑件332上的外壳331。第一缓冲器320通常与第二缓冲器330具有类似的结构,即第一缓冲器320的壳体321具有朝向第一机械手360和设置在涂布模块401中的涂布机械手432的开口,用于在它们之间传送晶片w。设置在第一缓冲器320中的支撑件322的数量和设置在第二缓冲器330中的支撑件332的数量可以相同或不同。在一个实施方式中,在第二缓冲器330中设置的支撑件332的数量可以大于在第一缓冲器320中提设置的支撑件332的数量。
58.第一缓冲机械手360在第一缓冲器320和第二缓冲器330之间传送基板w。第一缓冲机械手360包括手部361、臂部362和支撑件363。手部361固定地安装到臂部362。臂部362设置成可伸缩的结构,使得手部可以在第二方向14上移动。臂部362可移动地连接到支撑件363并且臂部在支撑件363上沿第三方向线性移动。支撑件363具有在对应于第二缓冲器330的位置的点和对应于第一缓冲器320的位置的点之间延伸的长度。支撑件363可以进一步向上或向下延伸。第一机械手360可以设置为双轴驱动结构,使得手部361在第二方向14和第三方向16上移动。
59.冷却室350冷却每个基板w。冷却室350包括壳体351和冷却板352。冷却板352包括放置基板w的顶表面和用于冷却基板w的冷却构件350。冷却构件353可以利用各种冷却方法,例如使用冷却水或热电装置。冷却室350可以进一步设置有升降销组件(未示出),其将基板w放置在冷却板352上。外壳351可以具有朝向转位机械手220和显影机械手482的开口(未示出),用于转位机械手200和显影机械手482将基板w带入/带出冷却板352。此外,冷却室350设置有打开和关闭上述开口的门。
60.涂布显影模块400执行诸如在曝光工序之前在基板w上施加光敏溶液以及在曝光工序之后对基板w进行显影的工序。涂布显影模块400通常具有长方体形状。涂布显影模块400具有涂布模块401和显影模块402。涂布模块401和显影模块402布置为被划分在不同的楼层上。在一个实施方式中,涂布模块401可以设置在显影模块402上方。
61.涂布模块401在光刻胶涂布工序之前和之后执行诸如在基板w上施加诸如光刻胶溶液的光敏溶液以及诸如加热和冷却基板w的热处理工序。涂布模块401具有光刻胶涂布室410、烘烤室420和转移室430。光刻胶涂布室410、烘烤室420和转移室430在第二方向14上依次排列。因此光刻胶涂布室410和烘烤室420在第二方向上分开放置,传送室430位于它们之间。光刻胶涂布室410可以设置为多个,并且可以分别在第一方向12和第三方向16上设置多个。在图中,提供了六个烘烤室420的示例。然而,可以设置更多数量的烘烤室420。
62.传送室430在第一方向12上与第一缓冲模块300的第一缓冲器320并排布置。涂布机械手432和导轨433设置在传送室430中。传送室430通常具有矩形的形状。涂布机械手432在烘烤室420、光刻胶涂布室410、第一缓冲模块300的第一缓冲器320和第二缓冲模块500的
第一冷却室520之间传送基板w,这将在后面解释。导轨433布置为其长度沿第一方向12延伸。导轨433引导涂布机械手432沿第一方向12线性移动(即前后移动)。涂布机械手432具有手部434、臂部435、支撑件436和底座437。手部434固定地安装到臂部435。臂部435设置为可伸缩的结构,使得手部434可以水平移动。支撑件436布置为其长度沿第三方向16延伸。臂部连接至支撑件436,使得其可沿第三方向16在支撑件436上线性移动。支撑件436固定地安装至底座437,并且底座437连接于导轨433,以便沿导轨433可移动。
63.光刻胶涂布室410具有相同的结构。然而,每个光刻胶涂布室410中使用的光刻胶可以不同。在一个实施方式中,化学放大抗蚀剂可以用作光刻胶。光刻胶涂布室410将光刻胶涂布到基板w的表面上。液体涂布工序在基板处理装置800上进行,这将参照图6至图7进一步解释。
64.返回参考图2至图5,烘烤室420对基板w进行热处理。例如,烘烤室420可以执行诸如在施加光刻胶之前将基板w加热至预定温度以从基板w的表面去除有机材料或水分的预烘烤工序,或者在基板w上施加光刻胶之后进行的软烘烤工序,之后可以进行冷却基板w的冷却工序。烘烤室420具有冷却板421或加热板422。冷却板421设置有冷却装置423,例如冷却水或热电装置。此外,加热板422设置有加热装置424,例如热线或热电装置。冷却板421和加热板422可以设置在一个烘烤室420中。可替换地,一些烘烤室420可以仅包括冷却板421,而另一些可以仅包括加热板422。
65.显影模块402包括通过供应显影液去除光刻胶的一部分以获得基板w上的图案的显影工序,以及在显影工序之前和之后对基板w进行的诸如加热和冷却的热处理工序。显影模块402具有显影室460、烘烤室470和传送室480。显影室460、烘烤室470和传送室480沿第二方向14依次设置。因此,显影室460和烘烤室470被定位成在第二方向14上彼此分开放置,并且传送室480介于其间。设置多个显影室460,并且多个显影室460分别设置在第一方向12和第三方向16上。在图中,示出了设置六个显影室460的示例。多个烘烤室470分别设置在第一方向12和第三方向16上。在图中,示出了设置六个烘烤室470的示例。然而,与此不同的是,可以设置更多个烘烤室470。
66.传送室480在第一方向12上与第一缓冲模块300的第二缓冲器330并排放置。在传送室480内部有显影机械手482和导轨483。传送室通常具有矩形的形状。显影机械手482在烘烤室470、显影室460、第一缓冲模块300的第二缓冲器330、冷却室350和第二缓冲模块500的第二冷却室540之间移动基板w。导轨483的长度沿第一方向12延伸。导轨483引导显影机械手482沿第一方向12线性移动。显影机械手482具有手部484、臂部485、支撑件486和底座487。手部484固定地安装到臂部485。臂部485是可伸缩的,使得手部484水平移动。支撑件486的长度沿第三方向16延伸。臂部485与支撑件486连接以沿第三方向16线性移动。支撑件486固定安装于底座487。底座487与护栏483结合使得其可以沿着护栏483移动。
67.显影室460都具有相同的结构。然而,在每个显影室460中使用的每种显影液可以彼此不同。显影室460可以去除施加在基板w表面上的光刻胶的光照射部分。此时,也可以去除保护层的光照射部分。根据光刻胶的种类,可以去除未被光照射的光刻胶和保护层的部分。
68.显影室460具有容器461、支撑板462和喷嘴463。容器461具有上部开口的杯状。支撑板462设置在容器461中,并支撑基板w。支撑板462可旋转地设置。喷嘴463将显影液提供
到基板w上。喷嘴463具有圆管的形状,并且可以将显影液提供到基板w的中心上。或者,喷嘴的长度可以与基板w的直径相匹配,并且喷嘴463的出口可以是狭缝。此外,可以在显影室460中额外地设置供应诸如去离子水的清洗液的喷嘴464以清洗基板w的表面。
69.烘烤室470对基板w进行热处理。例如,烘烤室470在执行显影工序之前执行加热基板w的后烘烤工序,在执行显影工序之后加热基板w的硬烘烤工序,以及在每个烘烤工序之后冷却加热的晶片的冷却工序。烘烤室470具有冷却板471或加热板472。冷却板471设置有冷却装置473,例如冷却水或热电装置。或者,加热板472设置有加热装置474,例如热线或热电装置。冷却板471和加热板472可以分别设置在一个烘烤室470中。或者,一些烘烤室470可仅包括冷却板471,而另一些可仅包括加热板472。
70.如上所述,涂布模块401和显影模块402被设置成使得它们在涂布和显影模块400中可以彼此分开。此外,当从上方看时,涂布模块401和显影模块402可以有相同的腔室布置。
71.第二缓冲模块500设置为用于在涂布和显影模块400与用于曝光前后处理的处理模块600之间传送基板w的通道。此外,第二缓冲模块500执行一定的例如基板w上的冷却工序或边缘曝光工序。第二缓冲模块500包括框架510、缓冲器520、第一冷却室530、第二冷却室540、边缘曝光室550和第二缓冲机械手560。框架510具有长方体形状。缓冲器520、第一冷却室530、第二冷却室540、边缘曝光室550和第二缓冲机械手560放置在框架510中。缓冲器520、第一冷却室530和边缘暴露室550设置在对应于涂布模块401的高度处。第二冷却室540设置在对应于显影模块402的高度处。缓冲器520、第一冷却室530和第二冷却室540沿第三方向16依次设置成一排。当从上方观察时,缓冲器520与涂布模块401的传送室430一起沿第一方向12设置。边缘曝光室550设置为在第二方向14上与缓冲器520或第一冷却室530分开放置。
72.第二缓冲机械手560在缓冲器520、第一冷却室530和边缘暴露室550之间传送基板w。第二缓冲机械手560放置在边缘暴露室550和缓冲器520之间。第二缓冲机械手560可以以类似于第一缓冲机械手360的结构设置。第一冷却室530和边缘暴露室550对在涂布模块401中进行处理的晶片w进行后续处理。第一冷却室530冷却在涂布模块401中进行处理的基板w。第一冷却室530具有类似于第一缓冲模块300的冷却室350的结构。边缘暴露室550使已在第一冷却室530中进行冷却处理的晶片w的边缘暴露。缓冲器520在将在边缘曝光室550中进行了处理的基板w传送到将进一步解释的前处理模块601之前临时储存基板w。第二冷却室540在后处理模块602中处理的晶片w被传送到显影模块402之前冷却晶片w。第二缓冲模块500可以进一步包括添加到对应于显影模块402的高度的缓冲器。在这种情况下,在后处理模块602中进行处理的晶片w可以暂时储存在添加的缓冲器中,然后传送到显影模块402。
73.当曝光装置1000执行浸没曝光工序时,用于曝光前后处理的处理模块600可以施加保护层,保护在浸没曝光期间施加到基板w的光刻胶膜。此外,用于曝光前后处理的处理模块600可进行曝光后清洗基板w的工序。另外,当使用化学放大抗蚀剂进行施加工序时,用于曝光前后处理的处理模块600可以处理曝光后烘烤工序。
74.用于曝光前后处理的处理模块600包括前处理模块601和后处理模块602。前处理模块601进行曝光前处理基板w的工序,后处理模块602进行在曝光过程之后处理基板w的工序。前处理模块601和后处理模块602分层设置。在一个实施方式中,前处理模块601设置在
后处理模块602上方。前处理模块601设置在与涂布模块401相同的高度处。后处理模块602设置在与显影模块402相同的高度处。模块601包括保护层涂布室610、烘烤室620和传送室630。保护层涂布室610、传送室630和烘烤室620沿第二方向14依次设置。因此,保护层涂布室610和烘烤室620在第二方向14上彼此分开放置,转移室630介于其间。保护层涂布室610设置为多个并沿第三方向16放置以形成层。或者,可以分别在第一方向12和第三方向16上设置多个保护层涂布室610。烘烤室620设置为多个并沿第三方向16放置以形成层。或者,可以分别在第一方向12和第三方向16上设置多个烘烤室620。
75.传送室630在第一方向12上与第二缓冲模块500的第一冷却室530并排放置。传送室630内部有前处理机械手632。传送室630通常具有正方形或长方形。前处理机械手632在保护层涂布室610、烘烤室620、第二缓冲模块500的缓冲器520和接口室700的第一缓冲器之间移动基板w,这将进一步解释。前处理机械手632具有手部633、臂部634和支撑件632。手部633固定地安装到臂部634。臂部634可伸缩且可旋转。臂部634与支撑件635连接以在第三方向16上线性移动。
76.保护层涂布室610将光刻胶施加到基板w的表面上。保护层涂布室610具有外壳611、支撑板612和喷嘴613。外壳611具有顶部敞开的杯状。支撑板612设置在壳体611内部,并且支撑基板w。支撑板612设置为可旋转。喷嘴613在设置在支撑板612上的基板w的表面上提供光刻胶。喷嘴613具有圆管形状并且可以在基板w的中心上提供光刻胶。或者,喷嘴613的长度可以对应于基板w的直径,并且喷嘴413的出口可以设置为狭缝。在这种情况下,可以固定地设置支撑板612。光刻胶包括具有泡沫的材料。可以使用光刻胶或具有疏水性的材料。在一个实施方式中,光刻胶可以包括基于氟化物的溶剂。保护层涂布室610旋转放置在支撑板612上的基板w并且将光刻胶供应到基板w的中心区域。
77.烘烤室620对涂布有保护层的基板w进行热处理。烘烤室620具有冷却板621或加热板622。冷却板621设置有冷却装置623,例如冷却水或热电装置。或者,加热板622设置有加热装置624,例如热线或热电装置。加热板622和冷却板621可以各自设置在一个烘烤室620中。或者,一些烘烤室620可以仅包括加热板622,而另一些可以仅包括冷却板621。
78.后处理模块602包括清洗室660、曝光后烘烤室670和传送室680。清洗室660、传送室680和曝光后烘烤室670沿着第二方向14依次设置。因此,清洗室660和曝光后烘烤室670被定位成在第二方向14上彼此分开放置,并且转移室680介于它们之间。清洗室660设置为多个并且可沿着第三方向16放置以形成层。或者,可以分别在第一方向12和第三方向上设置多个清洗室660。曝光后烘烤室670设置为多个并且可沿第三方向16放置以形成层。或者,可分别在第一方向12和第三方向16上设置多个曝光后烘烤室670。
79.当从上方观察时,传送室680在第一方向12上与第二缓冲模块500的第二冷却室540平行定位。传送室680具有大致正方形或矩形的形状。后处理机械手682放置在传送室680中。后处理机械手682在清洗室660、曝光后烘烤室670、第二缓冲模块500的第二冷却室540和稍后描述的接口模块700的第二缓冲器730之间传送基板w。设置于后处理模块602的后处理机械手682可以以与设置于前处理模块601的前处理机械手632相同的结构来设置。
80.清洗室660在曝光工序之后清洗基板w。清洗室660具有外壳661、支撑板662和喷嘴663。外壳661具有顶部敞开的杯状。支撑板662被放置在壳体661中并且支撑基板w。支撑板662被设置为可旋转。喷嘴663将清洗液供应到放置在支撑板662上的基板w上。可以使用诸
如去离子水的水作为清洗液。清洗室660在旋转放置在支撑板662上的基板w的同时将清洗液供应到基板w的中心区域。或者,在旋转基板w的同时,喷嘴663可以从基板w的中心区域线性移动或旋转到边缘区域。
81.曝光后烘烤室670使用原子射线加热在其上执行曝光工序的基板w。在曝光后烘烤工序中,基板w被加热以通过曝光放大光刻胶中产生的酸,从而完成光刻胶性能的改变。曝光后烘烤室670具有加热板672。加热板672设置有加热装置674,例如热丝或热电装置。曝光后烘烤室670中还可包括冷却板671。冷却板671设置有冷却装置673,例如冷却水或热电装置。此外,还可以设置仅具有冷却板671的烘烤室。
82.如上所述,用于曝光前后处理的处理模块600中的前处理模块601和后处理模块602被设置为彼此完全分离。此外,前处理模块601的传送室630和后处理模块602的传送室680可以设置为相同的尺寸并且可以设置为当从上方观察时彼此完全重叠。此外,保护层涂布室610和清洗室660可以设置为相同的尺寸并且可以设置为当从上方观察时彼此完全重叠。此外,烘烤室620和曝光后烘烤室670可以以相同的尺寸设置,以便从上方观察时彼此完全重叠。
83.接口模块700在用于曝光前后处理的处理模块600和曝光装置1000之间传送基板w。接口模块700具有框架710、第一缓冲器720、第二缓冲器730和接口机械手740。第一缓冲器720、第二缓冲器730和接口机械手740被放置在框架710中。第一缓冲器720和第二缓冲器730彼此分开放置并且布置为彼此堆叠。第一缓冲器720布置得高于第二缓冲器730。第一缓冲器720布置在与前处理模块601对应的高度处,并且第二缓冲器730布置在与后处理模块602对应的高度处。当从上方观察时,第一缓冲器720与前处理模块601的传送室630在第一方向12上排列成一排,第二缓冲器730与后处理模块602的传送室630排列成一排。
84.接口机械手740在第二方向14上与第一缓冲器720和第二缓冲器730分开放置。接口机械手740在第一缓冲器720、第二缓冲器730和曝光装置1000之间传送基板w。接口机械手740具有与第二缓冲机械手560基本相似的结构。
85.第一缓冲器720在前处理模块601处处理的基板w被移动到曝光装置1000之前临时储存基板w。此外,第二缓冲器730在已在曝光装置1000中处理的基板w被移动到后处理装置602以进行进一步处理之前临时存储基板w。第一缓冲器720具有壳体721和多个支撑件722。支撑件722设置在壳体721内并且沿第三方向彼此分开放置。一个基板w放置在每个支架772上。外壳721具有朝向接口机械手740和前处理机械手632的开口,以便接口机械手740和前处理机械手可以通过开口将基板w带入或带出外壳721,然后第二缓冲器730具有与第一缓冲器720相似的结构,用于传送基板w。然而,第二缓冲器730的壳体4531在设置接口机械手740的方向和设置后处理机械手682的方向上具有开口(未示出)。如上所述,可以仅向接口模块设置缓冲器和机械手,而不设置在晶片上执行特定工序的腔室。
86.抗蚀剂涂布室410可以设置作为用于将光刻胶施加到下述基板w上的基板处理装置。
87.图6是示出图1的基板处理装置的截面图。
88.参考图6,基板处理装置800是用于将光刻胶施加到基板w上的装置。基板处理装置800可以包括壳体810、基板支撑单元830、处理容器850、升降单元840、液体供应单元890和控制器880。
89.外壳810设置为矩形圆柱形状,其中具有处理空间812。开口(未示出)形成在壳体810的一侧上。开口用作入口,基板w通过该入口被运送。在开口处安装一扇门,门开启和关闭开口。当基板处理过程进行时,门关闭开口以密封外壳810的处理空间812。内排气口814和外排气口816形成在外壳810的下表面上。形成在外壳810中的气流通过内排气口814和外排气口816排出到外部。根据一个例子,提供在处理容器850中的气流可以通过内排气口814排出,而提供在处理容器850外的气流可以通过外排气口816排出。
90.基板支撑单元830在外壳810的处理空间812中支撑基板w。基板支撑单元830使基板w旋转。基板支撑单元830包括旋转头832、旋转轴834和驱动器836。旋转头832设置为支撑基板的基板支撑构件832。旋转头832设置为具有圆板形状。基板w与旋转头832的上表面接触。旋转头832设置为具有小于基板w的直径。在一个实施方式中,旋转头832可以真空吸附基板w并夹持基板w。或者,可以将旋转头832设置为用于利用静电来夹持基板w的静电卡盘。此外,旋转头832可以用物理力夹持基板w。
91.同时,在处理容器850的清洗工序期间,清洗夹具900(图8中所示)可以安置在旋转头832上。旋转轴834和驱动器836设置为旋转旋转头832的旋转驱动构件834和836。旋转轴834在旋转头832下方支撑旋转头832。旋转轴834竖直延伸。旋转轴834设置为绕其中心轴线可旋转。驱动器836提供驱动力使得旋转轴834旋转。例如,驱动器836可以是能够改变旋转轴的旋转速度的发动机。旋转驱动构件834和836可以根据基板处理步骤以不同的旋转速度旋转旋转头832。
92.处理容器850提供执行涂布工序的处理空间812。处理容器850设置为围绕基板支撑单元830。处理容器850设置为具有顶部开口的杯状。处理容器850包括内杯852和外杯862。
93.内杯852设置成围绕旋转轴834的圆形杯状。当从上方观察时,内杯852定位成与内排气口814重叠。当从上方观察时,内杯852的上表面设置成使得内杯852的外部区域和内杯852的内部区域彼此以不同的角度倾斜。在一个实施方式中,与内杯852的外部区域对应的外倾斜壁853可以随着其远离基板支撑单元830而向下倾斜,并且与内杯852的内部区域对应的内倾斜壁854可以随着其远离基板支撑单元830而向上倾斜。内杯852的外部区域和内部区域彼此连接的部分基本上与基板w的边缘对齐或从基板w的边缘稍微向内偏移。内杯852的外倾斜壁853可以设置为处理液流过的区域。
94.同时,可以在外倾斜壁853的上表面上设置凹入部分,例如凹坑855,其中回收清洗液。在清洗处理容器850的过程中,清洗液回收到凹坑855中,以及在后续的液体处理过程中,通过填充在凹坑中的清洗液,防止落到外倾斜壁853上的光刻胶液固化。因此,在清洗处理容器850时,可以快速清洗外倾斜壁上的光刻胶液。用于清洗处理容器的清洗液可以包含稀释剂。
95.外杯862设置为具有围绕基板支撑单元830和内杯852的杯形状。外杯862可以包括底壁864、侧壁866和倾斜壁870。底壁864设置为具有在其中心处具有开口的圆板形状。回收线865形成在底壁864上。回收线865回收供应到基板w上的处理液。回收线865回收的处理液可以被外部液体再生系统再利用。侧壁866被设置为具有围绕基板支撑单元830的圆柱形状。侧壁866从底壁864的侧端垂直延伸。侧壁866从底壁864向上延伸。
96.倾斜壁870从侧壁866的上端朝向外杯862的内侧延伸。倾斜壁870被设置为随着其
向上行进更靠近基板支撑单元830,即倾斜壁870向上和向内倾斜。倾斜壁870被设置为具有环形形状。倾斜壁870的上端定位成高于由基板支撑单元830支撑的基板w。
97.倾斜壁870具有第一突出部872、第二突出部874、第一凹部876和第二凹部878(参见图7)。
98.第一突出部872从倾斜壁870的内表面突出。优选地,第一突出部872突出使得第一突出部872的端部低于清洗夹具(或基板)的上表面,例如,第一突出部872向下突出超过夹具的上表面。当清洗处理容器850时,从清洗夹具900(图8所示)散落的清洗液与第一突出部872碰撞。与第一突出部872碰撞的清洗液落到内杯852的上表面(外斜壁)以清洗内杯852的表面,并且部分地沿第二凹部878流动以清洗倾斜壁870的表面。
99.如图7所示,在基板的液体处理工序期间从基板散落的处理液(例如光刻胶液)与第一突出部872的内表面872b碰撞。也就是说,第一突出部872可以防止处理液散落到外杯862的外侧(例如到侧壁866)并导致污染。
100.另外,如图8所示,在处理容器850的清洗过程中,从清洗夹具900散落的清洗液撞击第一突出部872的内表面872b。此外,第一突出部872,例如第一突出部的外表面872a阻止外杯862和内杯852之间的回收路径中产生的逆流(由图7和图8中的虚线表示)。
101.第二突出部874从倾斜壁870的内表面朝向内杯852突出。第二突出部874可以形成为与第一突出部872分开并且比第一突出部872更靠近处理容器850的中心。第二突出部874形成在高于第一突出部872的位置。例如,第二突出部874可以突出使得第二突出部874的端部高于夹具(或基板)的上表面。
102.如图7所示,可以设置第二突出部874以在基板的液体处理工序期间不阻挡或碰撞从基板散落的处理液(例如光刻胶液)。如图8所示,可以设置第二突出部874以便在清洗过程中不阻挡或碰撞从清洗夹具900散落的清洗液。然而,如图8所示,第二突出部874阻止与第一突出部872的内表面872b碰撞的清洗液沿着第二凹部878流向基板。
103.第一凹部876形成在第一竖直壁866和第一突出部872之间的倾斜壁870的内表面上。在第一凹部876中,在回收路径中回流的流v的涡流形成在外杯与内杯之间,并且流v沿竖直壁866和倾斜壁870回流,然后沿第一突出部872的外表面872a流向内杯852。也就是说,第一凹部876和第一突出部872阻止在外杯862和内杯852之间的回收路径中回流的流v流向基板。
104.第二凹部878形成在第一突出部872和第二突出部874之间。
105.升降单元840分别升高和移动内杯852和外杯862。升降单元840包括内移动构件842和外移动构件844。内移动构件842竖直移动内杯852,并且外移动构件844竖直移动外杯862。
106.液体供应单元890可以选择性地将各种类型的处理液体供应到基板w上。
107.参考图6,在一个实施方式中,液体供应单元890可以包括用于向基板w供应处理液的第一供应构件890a和第二供应构件890b。第一供应构件890a和第二供应构件890b可以分别包括喷嘴892a和892b以及喷嘴移动构件894a和894b。第一供应构件890a可以将用于涂布工序的处理液供应到基板上。第二供应构件890b可以供应用于清洗处理容器850的清洗液。清洗液可以包含稀释剂。喷嘴可以通过喷嘴移动构件移动到处理位置或待机位置。这里,处理位置是喷嘴朝向放置在旋转夹具832或清洗夹具上的基板w的位置。待机位置是处理位置
之外的位置。例如,处理液可以是光刻胶或漂洗液等高敏液。
108.本发明构思的效果不限于上述效果,本发明构思所属领域的技术人员可以从说明书和附图清楚地理解未提及的效果。尽管到目前为止已经图示和描述了本发明构思的优选实施方式,但是本发明构思不限于上述具体实施方式,并且应当注意,本发明构思所属领域的普通技术人员可以在不脱离权利要求中要求保护的发明构思的本质的情况下以各种方式实施发明构思,并且修改不应与发明构思的技术精神或前景分开解释。
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