热处理单元及基板加工装置的制作方法

文档序号:33381034发布日期:2023-03-08 05:43阅读:26来源:国知局
热处理单元及基板加工装置的制作方法
热处理单元及基板加工装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年09月02日提交韩国知识产权局的、申请号为10-2021-0117222的韩国专利申请的优先权和权益,该专利申请的全部内容通过引用结合在本技术中。
技术领域
3.本发明涉及热处理单元及基板加工装置(substrate processing apparatus)。


背景技术:

4.为了制造半导体设备,执行了诸如清洁、沉积、摄影、蚀刻、和离子注入等各种工艺。在这些工艺中,沉积和涂覆工艺用作在基板上形成膜的工艺。通常,沉积工艺是通过在基板上沉积工艺气体而形成膜的工艺,并且涂覆工艺是通过在基板上施用加工液体来形成液体膜的工艺。
5.在基板上形成膜之前和之后,执行了烘烤基板的工艺。烘烤工艺是将基板加热到工艺温度或更高温度的工艺,并且将基板的整个区域加热至均匀的温度或者根据操作者来调节基板的各区域的温度。
6.然而,外部空气流入烘烤处理装置。因此,外部空气优先与基板w的边缘区域接触,并且在外部空气与基板w的内部区域接触之后,外部空气通过腔室的上部中心区域进行排放。
7.也就是说,在相关领域中的烘烤处理装置中,在基板热处理工艺期间,基板的边缘与周围的冷空气(气流)大量接触,使得基板的边缘区域比基板的中心区域损失更多热量。因此,存在与周围大气接触面积大的基板的边缘区域的温度低于基板中心区域的温度的问题。


技术实现要素:

8.本发明致力于提供一种热处理单元和基板加工装置,该热处理单元和基板加工装置能够使进入基板边缘区域的周围大气最小化。
9.本发明还致力于提供一种热处理单元和基板加工设备,该热处理单元和基板加工装置能够均匀地控制基板的各区域的温度。
10.本发明所要解决的问题不限于上述的问题。通过以下描述,本领域技术人员将清楚地理解未提及的其他问题。
11.本发明的示例性实施方案提供了一种热处理单元,该热处理单元包括:腔室,该腔室提供有热处理空间;加热板,该加热板设置在腔室内,并且在该加热板上安置有基板;以及,气流阻挡构件,该气流阻挡构件设置至加热板,且设置为围绕基板的边缘、以阻挡周围的气流接近基板的边缘。
12.进一步地,气流阻挡构件可以包括加热元件,该加热元件用于防止基板边缘的温
度下降。
13.进一步地,气流阻挡构件可以分成多个区段,且加热元件可以设置在各区段中、从而是独立可控的。
14.进一步地,气流阻挡构件可以设置为环形形状。
15.进一步地,气流阻挡构件的上表面可以设置在等于或高于基板的上表面高度的高度处,该基板安置在加热板上。
16.进一步地,气流阻挡构件可以具有弯曲上表面。
17.进一步地,在气流阻挡构件中,面向基板边缘的一侧、和与该一侧相对的另一侧可以具有彼此不同的倾斜度。
18.进一步地,另一侧的倾斜度可以设置为比一侧的倾斜度更平缓。
19.本发明的另一示例性实施方案提供了一种基板加工装置,该基板加工装置包括:工艺腔室,在该工艺腔室中,上腔室和下腔室相互接触、以形成由上腔室和下腔室限定的处理空间;加热板,该加热板定位在处理空间中、以加热基板;升降销,该升降销用于将基板放置在加热板上或用于移动放置在加热板上的基板、以与加热板间隔开;驱动构件,该驱动构件连接至上腔室或下腔室、以竖直地驱动上腔室或下腔室;排放构件,该排放构件连接至上腔室的中心区域、以对处理空间进行排放;以及气流阻挡构件,该气流阻挡构件设置在加热板的上表面、且形成为围绕基板的边缘,以便阻挡周围的气流接近基板的边缘。
20.进一步地,气流阻挡构件可以包括加热元件,该加热元件用于防止基板边缘的温度下降。
21.进一步地,气流阻挡构件可以分成多个区段,且加热元件可以设置在各区段中、从而是独立可控的。
22.进一步地,气流阻挡构件可以设置为圆环形形状。
23.进一步地,气流阻挡构件的上表面可以设置在等于或高于基板的上表面高度的高度处,该基板安置在加热板上。
24.进一步地,气流阻挡构件可以具有弯曲上表面。
25.进一步地,在气流阻挡构件中,面向基板边缘的一侧和与该一侧相对的另一侧可以具有彼此不同的倾斜度。
26.进一步地,另一侧的倾斜度可以设置为比一侧的倾斜度更平缓。
27.本发明的又一示例性实施方案提供了一种基板加工装置,该基板加工装置包括:壳体,在该壳体中提供有热处理空间、且该壳体在一侧上具有用于装载和卸载基板的槽;冷却单元,该冷却单元位于壳体的热处理空间中、以冷却基板;加热单元,该加热单元位于冷却单元的一侧处并加热基板;以及传送单元,该传送单元用于在冷却单元与加热单元之间传送基板,其中加热单元包括:工艺腔室,在该工艺腔室中,上腔室和下腔室彼此相互接触、以形成由上腔室和下腔室限定的处理空间;加热板,该加热板定位在处理空间中以加热基板;升降销,该升降销用于将基板放置在加热板上、或用于移动放置在加热板上的基板以与加热板间隔开;驱动构件,该驱动构件连接至上腔室或下腔室、以竖直地驱动上腔室或下腔室;排放构件,该排放构件连接至上腔室的中心区域、以对处理空间进行排放;以及气流阻挡构件,该气流阻挡构件设置在加热板的上表面、且形成为围绕基板的边缘,以便阻挡周围的气流接近基板的边缘。
28.进一步地,气流阻挡构件可以包括加热元件,该加热元件用于防止基板边缘的温度下降。
29.进一步地,气流阻挡构件分为多个区段,且加热元件设置在各区段中、从而是独立可控的。
30.进一步地,气流阻挡构件可以具有圆环形状,并且气流阻挡构件的上表面可以设置在等于或高于基板的上表面高度的高度处,该基板安置在加热板上。
31.根据本发明的示例性实施方案,可以通过使进入基板的边缘区域的周围大气最小化来均匀地控制基板的各区域的温度。
32.本发明的效果不限于上述的效果。本领域技术人员可以从本说明书和附图清楚地理解未提及的效果。
附图说明
33.图1为示意性地示出了根据本发明的示例性实施方案的基板加工装置的立体图。
34.图2为示出了图1的涂覆块或显影块的基板加工装置的截面图。
35.图3为图1的基板加工装置的顶部平面图。
36.图4为示出了传送机械手的手部的实施例的视图。
37.图5为示出了用于通过将加工液体供应至旋转基板来对基板进行液体加工的液体加工腔室的示例性实施方案的截面图。
38.图6为图5的液体加工腔室的顶部平面图。
39.图7为示出了图3的传送机械手的实施例的立体图。
40.图8为示意性示出了图3的热处理腔室的实施例的顶部平面图。
41.图9为图8的热处理腔室的前视图。
42.图10为示出了图8的传送板的视图。
43.图11为示出了在图9的加热单元中设置的基板加工装置的视图。
44.图12a为当从顶部观察时、图11的支承单元的视图,并且图12b为图11的主要部分的放大图。
45.图13为示出了气流阻挡构件对基板边缘的温度分布的影响的视图。
46.图14为示出了气流阻挡构件的第二示例性实施方案的视图。
47.图15为示出了气流阻挡构件的另一修改实施例的视图。
48.图16为示出了气流阻挡构件的另一修改实施例的视图。
49.图17为示出了气流阻挡构件的另一修改实施例的视图。
具体实施方式
50.当参考所提及的附图详细描述的示例性实施方案时,优点和特征以及实现它们的方法将变得清楚。然而,本公开不限于本文公开的示例性实施方案,而是将以各种形式实施,并且提供示例性实施方案是为了完整地公开本公开,并且本领域的普通技术人员可以充分理解本发明的范围,并且本公开的内容将仅由所附权利要求的范围限定。
51.即使没有定义,本文中使用的所有术语(包括技术术语或科学术语)具有与本发明所属相关领域中普通技术人员通常所接受的相同含义。由通用词典定义的术语可以被解释
为具有与相关领域和/或本技术文本中相同的含义,并且即使这些术语在这里不是明确定义的表达,也不会概念化或过度正式地解释这些术语。本说明书中使用的术语的目的是描述示例性实施方案,且不旨在限制本发明。
52.在本说明书中,单数形式也包括复数形式,除非另有说明。术语“包括”和/或该动词的各种词性变化除了提到的组合物、组件、组成元件、步骤、操作和/或设备之外,不排除存在或添加一个或多个其他组合物、组件、组成元件、步骤、操作和/或设备。此外,“设置有(提供有)”和“具有”等应以相同方式解释。
53.本示例性实施方案的设备被描述为用以在基板(诸如,半导体晶圆或平板显示面板等)上执行光刻工艺,但是这是为了便于描述,并且本发明也可以在其他装置中使用,该装置包括在将基板传送到加工基板的机器人。
54.在下文中,将参考附图1至15更加详细地描述本发明的示例性实施方案。
55.图1为示意性地示出了根据本发明的示例性实施方案的基板加工装置的立体图,图2为示出了图1的涂覆块或显影块的基板加工装置的截面图,并且图3为图1的基板加工装置的顶部平面图。
56.参见图1至图3,根据本发明的示例性实施方案的基板加工装置10包括索引模块100、加工模块300以及接口模块500。
57.根据示例性实施方案,索引模块100、加工模块300和接口模块500依序布置成一行。在下文中,布置索引模块100、加工模块300和接口模块500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的方向被定义为第二方向14,以及垂直于第一方向12和第二方向14的方向被定义为第三方向16。
58.索引模块100将基板w从在其中容纳基板w的容器f传送到加工模块300,并将完全处理的基板w接收到容器f中。索引模块100的纵向方向设置在第二方向14上。索引模块100包括装载端口110和索引框架130。相对于索引框架130,装载端口110位于加工模块300的相对侧。在其中容纳有基板w的容器f放置在装载端口110上。可以设置多个装载端口110,并且多个装载端口110可以沿第二方向14设置。
59.作为容器f,可以使用气密容器f,诸如前开式晶圆盒(front open unified pod,foup)。容器f可以通过诸如高架(overhead)传送机、高架运输机或自动引导车辆的传送装置(未示出),或者操作员来放置在装载端口110上。
60.索引机械手132设置在索引框架130内侧。纵向方向设置在第二方向14上的导轨136设置在索引框架130内,并且索引机械手132可以设置成在导轨136上为可移动的。索引机械手132包括手部,基板w放置在手部上,并且手部设置为向前且向后可移动的、围绕第三方向16可旋转的、以及在第三方向16上可移动的。
61.加工模块300可以在基板w上执行涂覆工艺和显影工艺。加工模块300可以接收容纳在容器f中的基板w并且执行基板加工工艺。加工模块300包括涂覆块300a、显影块300b和前部缓冲腔室310。
62.涂覆块300a在基板w上执行施用工艺,并且显影块300b在基板w上执行显影工艺。设置有多个涂覆块300a,并且涂覆块300a设置为彼此堆叠。设置有多个显影块300b,并且显影块300b设置为彼此堆叠。根据图1的示例性实施方案,分别设置有两个涂覆块300a和两个显影块300b。涂覆块300a可以设置在显影块300b的下方。根据实施例,两个涂覆块300a执行
相同工艺,并且可以以相同结构设置。进一步地,两个显影块300b可以执行相同工艺,并且可以以相同结构设置。
63.参见附图3,涂覆块300a包括热处理腔室320、传送腔室350和液体加工腔室360。
64.热处理腔室320在基板w上执行热处理工艺。热处理工艺可以包括冷却工艺和加热工艺。液体加工腔室360将液体供应至基板w、以形成液膜。液膜可以是光刻胶膜或增透膜(antireflection film)。传送腔室350在涂覆块300a中的热处理腔室320与液体加工腔室360之间传送基板w。
65.传送腔室350设置为使得其纵向方向平行于第一方向12。传送机械手352设置在传送腔室350中。传送机械手352在热处理腔室320、液体加工腔室360、以及缓冲腔室312和316之间传送基板。根据实施例,传送机械手352包括手部,基板w放置在手部中,并且手部可以设置为向前且向后可移动的、围绕第三方向16为可旋转的、以及在第三方向16上为可移动的。纵向方向平行于第二方向12的导轨356设置在传送腔室350内,并且传送机械手352可以设置成在导轨356上为可移动的。
66.图4为示出了传送机械手的手部的实施例的视图。
67.参照图4,手部910包括手部主体910a和支承指部910b。手部主体910a形成为具有比基板直径大的内径的大致马蹄形。然而,手部主体910a的形状不限于此。在包括手部主体910a的前端的四个地方,支承指部910b向内安装。手部主体910a具有形成在其中的真空流路(未示出)。真空流路(未图示)通过真空管线与真空泵连接。
68.再次参见图1至图3,设置有多个热处理腔室320。热处理腔室320沿着第一方向12设置。热处理腔室320位于传送腔室350的一侧处。
69.设置有多个液体加工腔室360。一些液体加工腔室360可以设置为彼此相互堆叠。液体加工腔室360设置在传送腔室350的一侧处。液体加工腔室360沿第一方向12并排布置。一些液体加工腔室360设置在邻近索引模块100的位置处。在下文中,位于邻近索引模块100的液体加工腔室360被称为前液体加工腔室362。另一些液体加工腔室360设置在邻近接口模块500的位置处。在下文中,位于邻近接口模块500的液体加工腔室360被称为后液体加工腔室364。
70.前液体加工腔室362将第一液体施用至基板w上,后液体加工腔室284将第二液体施用至基板w上。第一液体和第二液体可以是不同类型的液体。根据示例性实施方案,第一液体为增透膜,第二液体为光刻胶。可以将光刻胶施用至涂覆有增透膜的基板w上。任选地,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,可以将增透膜施用到涂覆有光刻胶的基板w上。任选地,第一液体和第二液体可以是相同类型的液体,并且第一液体和第二液体两者都可以是光刻胶。
71.显影块300b具有与涂覆块300a相同的结构,并且设置在显影块300b中的液体加工腔室将显影剂供应到基板上。
72.接口模块500将加工模块30连接至外部曝光设备700。接口模块500包括接口框架510、附加工艺腔室520、接口缓冲区530和接口机械手550。
73.用于在其中形成下行气流的风扇过滤器单元可以设置在接口框架510的上端处。附加工艺腔室520、接口缓冲区530和接口机械手550设置在接口框架510内部。在将已经在涂覆块300a中完全处理的基板w装载到曝光设备700之前,附加工艺腔室340可以执行预定
的附加工艺。任选地,在将已经在曝光设备700中完全加工的基板w装载到显影块300b之前,附加工艺腔室520可以执行预定的附加工艺。根据一个实施例,附加工艺可以是暴露基板w的边缘区域的边缘暴露工艺、清洁基板w的上表面的顶表面清洁工艺、或清洁基板w的下表面的下表面清洁工艺。设置有多个附加工艺腔室520,并且该多个附加工艺腔室可以设置为彼此堆叠。所有的附加工艺腔室520都可以设置为执行相同的工艺。任选地,附加工艺腔室520的一部分可以设置为执行不同的工艺。
74.接口缓冲区530提供有在涂覆块300a、附加工艺腔室520、曝光设备700以及显影块300b之间传送的基板w在传送时、在其中临时停留的空间。可以设置有多个接口缓冲区530,并且多个接口缓冲区530可以设置为彼此堆叠。
75.根据实施例,附加工艺腔室520可以基于在纵向方向上的延长线而设置在传送腔室350的一侧上,并且接口缓冲区530可以设置在传送腔室的另一侧上。
76.接口机械手550在涂覆块300a、附加工艺腔室520、曝光设备700与显影块300b之间传送基板w。接口机械手550可以具有传送基板w的传送手部。接口机械手550可以设置为一个或多个机械手。根据实施例,接口机械手550具有第一机械手552和第二机械手554。第一机械手552可以设置为在涂覆块300a、附加工艺腔室520与接口缓冲区530之间传送基板w,第二机械手554可以设置为在接口缓冲区530与曝光设备700之间传送基板w,并且第二机械手554可以设置为在接口缓冲区530与显影块300b之间传送基板w。
77.第一机械手552和第二机械手554中的每一个都包括传送手部,基板w放置在该传送手部上,并且手部可以设置为向前且向后可移动的、围绕与第三方向16平行的轴线可旋转的、并且沿第三方向16可移动的。
78.在下文中,将详细地描述液体加工腔室的结构。在下文中,将以设置在涂敷块中的液体加工腔室为实施例进行描述。此外,将基于用于将光刻胶施用到基板上的腔室的情况为实施例,对液体加工腔室进行描述。但是,液体加工腔室可以是在基板w上形成膜(诸如,保护性膜或增透膜等)的腔室。此外,液体加工腔室可以是用于通过将显影剂供应至基板w来对基板w进行显影的腔室。
79.图5为示出了用于通过将加工液体供应至旋转基板来对基板进行液体加工的液体加工腔室的示例性实施方案的截面图,并且图6为图5的液体加工腔室的顶部平面图。
80.参见图5和图6,液体加工腔室1000包括壳体1100、第一处理单元1201a、第二处理单元1201b、液体供应单元1400、排放单元1600和控制器1800。
81.壳体1100设置为具有内部空间的矩形柱状。开口1101a和1101b形成在壳体1100的一侧处。开口1101a和1101b用作通道,通过该通道将基板w载入和载出。门1103a和1103b安装在开口1101a和1101b中,并且门1103a和1103b打开和关闭开口1101a和1101b。
82.风扇过滤器单元1130设置在壳体1100的上壁上、以将下行气流84供应至内部空间中。风扇过滤器单元1130包括用于将外侧空气引入内部空间的风扇和用于过滤外部空气的过滤器。
83.第一处理单元1201a和第二处理单元1201b设置在壳体1100的内部空间中。第一处理单元1201a和第二处理单元1201b沿一个方向布置。在下文中,将布置第一处理单元1201a和第二处理单元1201b的方向称为单元布置方向,且在图11的x轴方向上示出。
84.第一处理单元1201a具有第一加工腔室1220a和第一支承单元1240a。
85.第一处理容器1220a具有第一内部空间1222a。第一内部空间1222a设置有敞开的顶部。
86.第一支承单元1240a在第一加工腔室1220a的第一内部空间1222a中支承基板w。第一支承单元1240a包括第一支承板1242a、第一驱动轴1244a和第一驱动器1246a。第一支承板1242a具有圆形顶表面。第一支承板1242a的直径小于基板w的直径。第一支承板1242a设置为通过真空压力支承基板w。任选地,第一支承板1242a可以具有用于支承基板w的机械夹持结构。第一驱动轴1244a耦接至第一支承板1242a的底表面的中心,并且用于向第一驱动轴1244a提供旋转力的第一驱动器1246a设置为第一驱动轴1244a。第一驱动器1246a可以是电机。
87.第二加工单元1201b包括第二加工容器1220b和第二支承单元1240b,第二支承单元1240b包括第二支承板1242b、第二驱动轴1244b和第二驱动器1246b。第二加工容器1220b和第二支承单元1240b具有与第一加工容器1220a和第一支承单元1240a基本相同的结构。
88.液体供应单元1400将加工液体供应至基板w上。液体供应单元1400包括第一喷嘴1420a、第二喷嘴1420b和加工液体喷嘴1440。第一喷嘴1420a向设置在第一支承单元1240a中的基板w供应液体,第二喷嘴1420b向设置在第二支承单元1240b中的基板w供应液体。第一喷嘴1420a和第二喷嘴1420b可以设置为供应相同类型的液体。根据实施例,第一喷嘴1420a和第二喷嘴1420b可以供应用于清洁基板w的冲洗液。例如,冲洗液可以是水。根据另一实施例,第一喷嘴1420a和第二喷嘴1420b可以供应用于从基板w的边缘区域去除光刻胶的去除液。例如,去除液可以是稀释剂。第一喷嘴1420a和第二喷嘴1420b中的每个可以围绕其旋转轴线、在工艺位置和待机位置之间旋转。工艺位置是将液体排出到基板w上的位置,待机位置是不将液体排出到基板w上、第一喷嘴1420a和第二喷嘴1420b待机的位置。
89.加工液体喷嘴1440将加工液体供应至设置在第一支承单元1240a中的基板w和设置在第二支承单元1240b中的基板w。处理溶液可以是光刻胶。喷嘴驱动器1448驱动加工液体喷嘴1440,使得加工液体喷嘴1440沿引导件1442、在第一工艺位置、待机位置和第二工艺位置之间移动。第一工艺位置是用于将加工液体供应至由第一支承单元1240a支承的基板w的位置,并且第二工艺位置是用于将加工液体供应至由第二支承单元1240b支承的基板w的位置。待机位置是当光刻胶没有从加工液体喷嘴1440排出时、喷嘴等待位于第一加工单元1201a与第二加工单元1201b之间的待机端口1444的位置。
90.气-液分离板1229a可以设置在第一加工容器1220a的内部空间1201a中。气-液分离板1229a可以设置成从第一加工容器1220a的底壁向上延伸。气-液分离板1229a可以设置成环状。
91.根据实施例,可以将气-液分离板1229a的外部设置为用于排出液体的排出空间,并且可以将气-液分离板1229a的内部设置为用于排放大气的排放空间。用于排出加工液体的排出管线1228a连接到第一加工容器1220a的底壁。排出管线1228a将引入到第一加工容器1220a的侧壁与气-液分离板1229a之间的加工液体排出到第一加工容器1220a的外部。流入第一加工容器1220a的侧壁与气-液分离板1229a之间的空间的气流被引入气-液分离板1229a。在这个工艺中,包含在气流中的加工液体通过排出管线1228a从排出空间排出到第一加工容器1220a的外部,并且气流被引入第一加工容器1220a的排放空间。
92.虽然未图示,但也可以设置用于调整第一支承板1242a与第一加工容器1220a的相
对高度的升降驱动器。
93.图7为示出了图3的传送机械手的实施例的立体图。
94.在下文中,图7的机械手900将描述为图3的传送机械手。然而,可选地,传送机械手可以是索引机械手,并且可以任选地是设置在基板加工装置1中的另一机械手。
95.参见图7,传送机械手900可以包括机械手主体902、水平驱动单元930和竖直驱动单元940。
96.机械手主体902可以包括手部910以及手部驱动单元920,该手部能够通过支承基板而向前且向后(x方向)移动和旋转(θ方向),该手部驱动单元包括支承手部910的基座。
97.手部驱动单元920水平地移动手部910,并且手部910由手部驱动单元920单独驱动。手部驱动单元920包括连接至内部驱动单元(未示出)的连接臂部912,并且手部910安装在连接臂部912的一端处。在本示例性实施方案中,传送机械手900包括两个手部910,但是手部910的数量可以根据基板加工系统1000的工艺效率而增加。旋转单元(未示出)安装在手部驱动单元920的下方。旋转单元耦接至手部驱动单元920、并且旋转以旋转手部驱动单元920。因此,手部910一起旋转。
98.水平驱动单元930和竖直驱动单元940安装在一个本体框架990上。
99.本体框架990可以以多个框架彼此耦接的形式提供。本体框架990可以包括:用于在y方向上引导机械手主体的上水平驱动单元930a和下水平驱动单元930b;竖直辅助框架992,该竖直辅助框架在上水平驱动单元930a与下水平驱动单元930b之间沿竖直方向直立;水平辅助框架993,该水平辅助框架沿平行于下水平驱动单元930b的方向延伸、以形成本体框架990;辅助框架994,该辅助框架用于将上水平驱动单元930a和下水平驱动单元930b、以及水平辅助框架993的端部彼此耦接、以形成本体框架990的侧面形状。
100.这样,由于本体框架990由多个辅助框架992、993、994耦接,因此本体框架990的刚性增强,从而增加了耐久性,诸如即使长时间使用、也能够完全保持其形状。
101.如上所述,水平驱动单元930a和930b是用于在y方向上移动机械手主体902的行进引导件,且耦接到竖直驱动单元940的两个前端。具体地,在上水平驱动单元930a和下水平驱动单元930b中,包括传送带的水平驱动单元(未示出)内置在下水平驱动单元930b的内表面中。因此,机械手主体902通过传送带的驱动而沿上水平驱动单元930a和下水平驱动单元930b水平地移动。
102.竖直驱动单元940是用于使机械手主体902在z方向上移动的行进驱动单元,且耦接到上水平驱动单元930b和下水平驱动单元930a。因此,机械手主体902可以通过水平驱动单元930b和930a来引导、以在y方向上移动,同时机械手主体902可以通过竖直驱动单元940来引导、以在z方向上移动。也就是说,机械手主体902可以在对应于y方向和z方向的总和的倾斜方向上移动。
103.另一方面,竖直驱动单元940由彼此间隔开的多个框架(例如,两个竖直框架)形成,使得机械手主体902可以自由进入和离开在两个框架之间的空间。
104.图8为示意性示出了图3的热处理腔室的实施例的顶部平面图,并且图9为图8的热处理腔室的前视图。
105.参考图8和图9,热处理腔室3200可以包括壳体3210、冷却单元3220、加热单元3230、以及具有传送板5100的传送单元5000。
106.壳体3210设置成大致长方体的形状。入口(未示出)形成在壳体3210的侧壁上,基板w通过该入口进入和离开。入口可以保持打开。任选地,门(未示出)可以设置为打开和关闭该入口。冷却单元3220、加热单元3230和传送单元5000设置在壳体3210中。冷却单元3220和加热单元3230沿着第二方向14并排设置。根据实施例,冷却单元3220可以位于比加热单元3230更靠近传送腔室3400的位置。
107.冷却单元3220具有冷却板3222。当从顶部观察时,冷却板3222可以具有大概圆形的形状。冷却构件3224设置在冷却板3222上。根据实施例,冷却构件3224形成在冷却板3222内侧,并且可以设置为冷却流体流过的流路。
108.加热单元3230设置为用于将基板加热至高于室温的温度的设备。加热单元3230在等于或低于常压的减压气氛中加热基板w。加热单元3230可以在基板w上执行烘烤工艺。加热单元3230可以设置有基板加工装置3300,该基板加工装置在基板w上执行烘烤工艺。
109.图10为示出了图9的传送板的视图。
110.参考图8至图10,传送板5100可以包括基部板5200和制冷剂管道5800。传送板5100可以是冷却板,该冷却板在热处理腔室3200中在冷却单元3220与加热单元3230之间传送基板w。在这种情况下,传送板5100可以在基板w的传送工艺中冷却基板。替代地,在基板w放置在基部板5200上的状态下,基板w可以放置在冷却单元3220的冷却板3222的上表面上。
111.基部板5200通常以盘的形状提供,并且具有对应于基板w直径的直径。凹口(notch)5400形成在基部板5200的边缘处。凹口5400可以具有与突起3429相对应的形状,该突起形成在上述的传送机械手3422和3424的手部3420上。此外,凹口5400的数量设置为对应于形成在手部3420上的突起3429的数量,并且可以形成在与突起3429相对应的位置处。当手部3420和基部板5200的上下位置在手部354和基部板5200竖直对齐的位置变化时,基板w在手部3420与基部板5200之间传送。基部板5200安装在导轨5600上、并且可以沿导轨5600、在第一区域3212与第二区域3214之间由驱动单元5500移动。
112.多个狭缝状(slit-shaped)引导槽5300设置在基部板5200中。引导槽5300从基部板5200的端部延伸到基部板5200的内部。引导槽5300的长度方向沿第二方向14设置,并且引导槽5300沿第一方向12彼此间隔开。引导槽5300防止当基板w在基部板5200与加热单元3230之间传送时,基部板5200和升降销3325彼此相互干扰。
113.图11为示出了设置在图9的加热单元中的基板加工装置的视图。
114.参见图11,加热单元3230可以包括腔室3310、支承单元3320、升降单元3360和气流阻挡构件3390。
115.腔室3310可以包括上腔室3312、下腔室3314和密封构件3316。上腔室3312可以具有带有敞开下部的柱形形状。下腔室3314可以具有带有敞开顶部的柱形形状。下腔室3314可以设置在上腔室3312的下方。上腔室3312和下腔室3314可以彼此结合以形成内部空间3318。
116.此外,密封构件3316设置在上腔室3312与下腔室3314之间。密封构件3316定位在上腔室3312与下腔室3314之间。当上腔室3312与下腔室3314接触时,密封构件3316允许内部空间3318从外部密封。密封构件3316可以设置为圆环形形状。密封构件3316可以固定地耦接至下腔体3314的上端。
117.支承单元3320在内部空间3318中支承基板w。此外,支承单元3320是能够加热基板
w的加热板。支承单元3320固定地耦接至下腔室3314。支承单元3320可以包括支承板3322、加热器3324、升降销3325以及支承销3327。
118.支承板3322设置为圆形板形状。支承板3322的上表面可以具有比基板w更大的直径。支承板3322的上表面可以用作放置基板w的安置表面。此外,加热器3324可以设置在支承板3322上。加热器3324可以加热基板w。此外,可以设置有多个加热器3324。多个加热器3324可以将基板w加热到每个区域的不同温度。例如,多个加热器3324中的一些可以将基板w的中心区域加热到第一温度,并且多个加热器3324中的其他一些可以将基板w的中间区域和边缘区域加热到第二温度。第一温度和第二温度可以彼此不同。
119.升降销3325可以在竖直方向上移动基板w。可以设置有多个升降销3325。当基板w装载至内部空间3318中或从内部空间3318卸载时,升降销3325可以在竖直方向上移动基板w。
120.支承销3327可以设置在支承板3322的上部上。可以设置有多个支承销3327。支承销3327可以设置为彼此间隔开。支承销3327可以支承基板w的底表面。支承销3327可以防止基板w直接接触支承板3322。
121.排放单元(未示出)可以对内部空间3318进行排放。排放单元可以在内部空间3318中形成气流。排放单元可以在内部空间3318中形成上升流。排放单元设置在上腔室3312中。
122.气体供应单元(未示出)可以将气体供应至内部空间3318。气体供应单元可以将气体注入至由支承单元3320支承的基板w。由气体供应单元供应的气体可以为外部空气。由气体供应单元供应的气体可以为清洁空气。由气体供应单元供应的气体可以是被控制温度和湿度的气体。气流供应单元可以在内部空间3318中形成将下行流。气体供应单元可以设置在上腔室3312中。
123.升降单元3360可以移动上腔室3315和下腔室3314中的任一个。例如,升降单元3360可以在竖直方向上移动上腔室3312。升降单元3360可以将上腔室3312移动到敞开位置或阻挡位置。敞开位置是上腔室3312和下腔室3314彼此间隔开、且内部空间3318敞开的位置。阻挡位置是通过上腔室3312和下腔室3314来将内部空间3318从外部密封的位置。
124.图12a为当从顶部观察时、图11的支承单元的视图,并且图12b为图11的主要部分的放大图。
125.参考12a和12b,气流阻挡构件3390设置在支承单元3320的上表面上。气流阻挡构件3390具有圆环形形状、以围绕基板的边缘。气流阻挡构件3390可以阻挡周围的气流接近基板的边缘。优选地,气流阻挡构件3390的上表面3391设置在与安置在支承单元3320上的基板w的上表面的高度相同或更高的高度处。
126.图13为示出了空气阻挡构件对基板的边缘的温度分布的影响的视图。在附图中,左侧表示没有气流阻挡构件的基板边缘的温度分布,右侧表示具有气流阻挡构件的基板边缘的温度分布。
127.如图13所示,气流阻挡构件3390防止在加热基板时、基板的边缘直接暴露至周围的气流,因此与不存在气流阻挡构件3390的基板边缘的温度相比,温度下降小、以使温度偏差最小化。
128.图14为示出了气流阻挡构件的第二示例性实施方案的视图。
129.由于图14所示的气流阻挡构件3390a设置有与图12a所示的气流阻挡构件3390基
本相似的配置和功能,因此基于与本示例性实施方案的差异,主要描述第二示例性实施方案。
130.在本示例性实施方案中,气流阻挡构件3390a的特征在于包括用于防止基板边缘的温度下降的加热元件3392。加热元件3392可以通过控制器3399来控制。
131.图15为示出了气流阻挡构件的修改实施例的视图。
132.由于图15所示的气流阻挡构件3390b设置有与图14所示的气流阻挡构件3390a基本相似的配置和功能,因此基于与本示例性实施方案的差异,主要描述修改实施例。
133.在这个修改实施例中,气流阻挡构件3390b的特征在于包括多个加热元件3392a。气流阻挡构件3390b可以分成多个区段,并且加热元件3392a可以设置在各区段中、以由控制器3399独立可控。因此,多个加热元件3392a可以将基板的边缘加热到各区段的不同温度。
134.图16为示出了气流阻挡构件的另一修改实施例的视图。
135.如图16中所示,气流阻挡构件3390c可以具有半球状的截面形状。气流阻挡构件3390c的截面形状不限于此。
136.图17为示出了气流阻挡构件的另一修改实施例的视图。
137.如图17中所示,气流阻挡构件3390d可以形成为面向基板边缘的一侧3395以及与一侧3395相对的另一侧3396具有彼此不同的倾斜度。另一侧3396的倾斜度可以设置为比一侧3395的倾斜度更平缓,以促进从外部接近的气流朝向基板流动。
138.前述示例性实施方案是为了帮助理解本发明而呈现的,并不限制本发明的范围,并且应当理解的是,对前述示例性实施方案的各种修改示例性实施方案也包括在本发明的范围内发明。本发明的技术保护范围应当由权利要求书的技术思想来确定,并且应当理解的是,本发明的技术保护范围不限于权利要求书本身的文字描述,而是大致等效于技术价值。
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