CN101329997B - 基片处理装置 - Google Patents
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Abstract
用于在半导体基片上进行涂层、烘烤和显影处理的基片处理装置中，第一处理区块在基片上进行涂层处理和显影处理。第二处理区块与第一处理区块相对，用以对基片作热处理。第一处理区块包括上单元区块、中间单元区块和下单元区块。上、下单元区块各包括至少一用于在基片上形成层的涂层单元以及至少一用于在基片上显影光致抗蚀剂层的显影单元。中间单元区块可拆卸地位于上、下单元区块之间，且包括涂层单元和显影单元中的至少之一。中间单元区块的结构可根据工艺方案变化，以提高基片处理装置的处理能力。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2007年6月18日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请2007-59217的优先权，该申请的内容通过引用全部并入本文。
技术领域
本发明涉及基片处理装置。更具体地，本发明涉及用于在硅晶片之类的基片上进行涂层、烘烤和显影处理的装置。
背景技术
在半导体处理工艺中，光致抗蚀剂图样可作为蚀刻掩膜用于蚀刻处理，该蚀刻处理形成具有电特性的电路图形。光致抗蚀剂图形可由基片处理装置形成，或由与曝光装置相连的光致抗蚀剂图形形成装置形成。
基片处理装置包括用于在基片上形成抗反射底涂层(BARC层)和光致抗蚀剂层的涂层单元、用于固化BARC层和光致抗蚀剂层的加热单元、用于在经曝光处理的基片上进行曝光后烘烤(PEB)处理的加热单元、用于在经曝光处理的光致抗蚀剂层上进行显影处理的显影单元、用于对形成在基片上的光致抗蚀剂图形进行固化的加热单元、用于冷却被加热单元加热的基片的冷却单元、以及用于容置基片的传送台等等。
基片传送自动机械可设置在处理单元之间，并根据预设的工艺方案传送处理单元之间的基片。
但是，由于这些单元处理所需的时间各不相同，会增加基片在处理单元或传送台中的等待时间，晶片传送自动机械可能超载。
还有，根据工艺方案、光致抗蚀剂组合物、所需的光致抗蚀剂图形的宽度等等，可能不采用BARC层。因此，一些涂层单元是不必要的。
因此，基片处理装置的处理能力受到损失，从而，需要一种改进的基片处理装置以解决上述问题。
发明内容
本发明的实施例提供一种处理能力提高的基片处理装置。
根据本发明的一个方面，一种基片处理装置，包括：在基片上进行涂层处理和显影处理的第一处理区块；和与所述第一处理区块相对的第二处理区块，用以对所述基片进行热处理。所述第一处理区块包括：上单元区块，其包括至少一个在所述基片上形成层的涂层单元和至少一个在所述基片上显影光致抗蚀剂层的显影单元中的一个；下单元区块，其包括至少一个涂层单元和至少一个显影单元中的另一个；及可拆卸地位于所述上、下单元区块之间的中间单元区块，其包括涂层单元和显影单元中的至少一个。
本发明的一些实施例中，所述上单元区块包括用于形成抗反射底涂层(BARC层)的第一涂层单元和用于形成光致抗蚀剂层的第二涂层单元。
本发明的一些实施例中，所述上单元区块包括用于在所述基片上形成光致抗蚀层的多个涂层单元。
本发明的一些实施例中，所述第二处理区块包括呈水平方向的并与所述第一处理区块相对的第一、第二和第三单元区块。所述第二单元区块包括以多层形式设置在所述第一和第三单元区块之间的多个热处理单元以对所述基片进行热处理。各热处理单元包括：加热所述基片的加热板；位于所述加热板的、与所述第一、第二和第三单元区块的设置方向平行的一侧的冷却板，用以冷却所述基片；和容纳所述加热板和冷却板、且具有一对运入和运出所述基片的门的热处理室。
本发明的一些实施例中，各所述热处理单元还包括：位于所述热处理室内的室内自动机械，用以在所述加热板和所述冷却板之间传送所述基片；及垂直向可移动地穿过各所述加热板和冷却板的提升销，用以将所述基片装载至所述加热板和冷却板上并从所述加热板和冷却板卸载所述基片。
本发明的一些实施例中，所述室内自动机械包括：与所述加热板和所述冷却板的设置方向平行延伸的导轨；及与所述导轨可移动地连接并以与所述导轨垂直的方向延伸的机械手。
本发明的一些实施例中，第一和第三单元区块各包括以多层形式设置的多个加热单元，用于加热所述基片。
本发明的一些实施例中，所述装置还包括位于所述第一和第二处理区块之间的基片传送区块，用于传送所述基片。
本发明的一些实施例中，所述基片传送区块包括：上传送自动机械，用于在所述上单元区块、所述中间单元区块和所述第二处理区块之间传送所述基片；和下传送自动机械，用于在所述下单元区块、所述中间单元区块和所述第二处理区块之间传送所述基片。
本发明的一些实施例中，各所述上、下传送自动机械包括：垂直延伸的一对垂直导轨；与所述垂直导轨连接以垂直移动的水平导轨；及与所述水平导轨连接以水平移动的机械手，该机械手能旋转、伸展和收缩，以传送所述基片。
本发明的一些实施例中，所述上传送自动机械的垂直导轨及所述下传送自动机械的垂直导轨分别靠近所述第一处理区块和所述第二处理区块。
本发明的一些实施例中，所述上传送自动机械的机械手朝下设置，而所述下传送自动机械的机械手朝上设置。
本发明的一些实施例中，所述上、下传送自动机械的所述垂直导轨靠近所述第一或第二处理区块。
本发明的一些实施例中，所述装置还包括控制所述上、下传送自动机械操作的自动机械控制器，用于防止该上、下传送自动机械在靠近所述中间单元区块的所述基片传送区块的中间区域内互相干扰。
本发明的一些实施例中，所述装置还包括位于所述基片传送区块的、与所述第一和第二处理区块的设置方向垂直的两侧的第三处理区块和第四处理区块，用以调节所述基片的温度。
本发明的一些实施例中，所述第三和第四处理区块各包括以多层形式设置的多个冷却单元，用以冷却所述基片。
本发明的一些实施例中，所述第三和第四处理区块还分别包括位于所述冷却单元之间的、在水平方向靠近所述中间单元区块的第一传送台和第二传送台，用以容纳所述基片。
本发明的一些实施例中，各所述冷却单元包括：用于冷却所述基片的冷却板；垂直向可移动地穿过所述冷却板的多个提升销；位于所述冷却板下方并且与所述提升销连接的驱动部，用于垂直向移动所述提升销以将所述基片装载到冷却板上以及将所述基片从所述冷却板卸载。
本发明的一些实施例中，各所述冷却单元包括：冷却所述基片的冷却板；开口环形的升降机构，其中该升降机构的内表面上设有多个突起以支撑所述基片；和与所述升降机构连接的驱动部。在所述冷却板的外表面部中垂直方向形成有用于通过所述突起的多个槽，且所述驱动部使所述升降机构垂直向移动，用于将所述基片装载到所述冷却板上以及将所述基片从所述冷却板卸载。
本发明的一些实施例中，所述驱动部位于所述冷却板的一侧上。
本发明的一些实施例中，所述装置还包括：与所述第三处理区块连接的基片传送模块，用于在容置所述基片的容器和所述第三处理区块之间传送所述基片；和与所述第四处理区块连接的接口模块，用于在曝光装置和所述第四处理区块之间传送所述基片。
根据本发明的一些实施例，当在基片处理装置上进行各单元处理例如涂层处理、烘烤处理、显影处理等时，热处理单元的室内自动机械可充分减轻上、下传送自动机械的负载。而且，第一处理区块的中间单元区块的结构可根据工艺方案变化，可在各热处理单元中同时或连续地利用加热板进行烘烤处理或光致抗蚀剂回流处理以及利用冷却板进行冷却处理。因此，基片处理装置的处理能力得以提高。
附图说明
通过下述详细说明及附图，本发明的具体实施方式将更加清楚，在附图中：
图1是平面图，示出了根据本发明实施例的基片处理装置；
图2是侧视图，示出了图1所示基片处理装置的第一处理区块；
图3是侧视图，示出了图1所示基片处理装置的第二处理区块；
图4是平面图，示出了图3中的热处理单元；
图5是侧视图，示出了图3中的热处理单元；
图6是主视图，示出了图1中的上传送自动机械和下传送自动机械；
图7是侧视图，示出了图6中的上传送自动机械和下传送自动机械；
图8是主视图，示出了图6中的上传送自动机械和下传送自动机械的另一实例；
图9是主视图，示出了图3中的冷却单元；及
图10是立体图，示出了图9中的冷却单元的另一实例。
具体实施方式
参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。更确切地，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。通篇中同样的附图标记表示同样的元件。
应理解，当将元件称为在另一元件“上”之时，其可以为直接在另一元件上，或者存在居于其间的元件。与此相反，当将元件称为“直接在另一元件上”，则不存在居于其间的元件或层。如本文中所使用的，用语“和/或”包括一或多个相关的所列项目的任何或所有组合。
应理解，尽管本文中使用第一、第二等用语来描述各种元件，但这些元件并不限于这些用语。这些用语仅用于区分元件。例如，下文所称之第一薄膜可称为第二薄膜，或者第二薄膜可称为第一薄膜，而不脱离本发明的教导。
本文中所使用的表述仅用于描述特定的实施例，并不用于限制本发明。如本文中所用的，“一”、“所述”可用于包括复数形式，除非其上下文明示。还应理解，当本说明书中使用表述“包括”之时，明确说明了存在有所描述的部件、区域、整体、步骤、操作、元件及/或组件，但并不排除一或多个其它部件、整体、步骤、操作、元件、组件及/或它们的组群的存在或添加。
还有，相对的表述，如“下(lower)”或“底(bottom)”和“上(upper)”或“顶(top)”等，在本文中使用这些用语以描述如图所示的一个元件与另一元件的关系。应理解，这些与空间相关的表述除图中所示方位之外，还用于涵盖该的不同方位。例如，若图中的该设备翻转，描述为在其它元件“下”侧的元件会转而定向为在其它元件“上”侧。由此，根据附图的特定朝向，该示例的用语“下”可同时涵盖“下”和“上”两个方位。类似地，附图中的一个设备翻转，则描述为在其它元件“下方”或“之下”的元件将位于另一元件“之上”。因此，示例用语“下方”或“之下”可包含上方和下方两个方位。
除非另行详细说明，本文所使用的所有术语(包括科技术语)的意思与本技术领域的技术人员所通常理解的一致。还应理解，诸如一般字典中所定义的术语应解释为与相关技术领域或本文公开中的意思一致，并且不应解释为理想化的或过度刻板的含义，除非在文中另有明确定义。
根据剖视图对本发明的实施例进行描述，这些剖视图是本发明理想的实施方式的示意图。同样地，作为例如制造工艺和/或公差的结果，示图形状的变化形式是可以预期的。因此，本发明的实施方式不应解释为限于本文所示区域的特定形状，而应包括例如因制造引起的形状偏差。例如，显示或描述为平的区域通常可具有粗糙的和/或非线性的外观。而且，显示的锐角可以是倒成圆角的。因此，附图中所示区域实际上是示意的，其形状不用于表示区域的精确形状，也不用于限制本发明的范围。
图1是平面图，示出了根据本发明实施例的基片处理装置，图2是侧视图，示出了图1中的基片处理装置的第一处理区块，而图3是示出了图1中的基片处理装置的第二处理区块的侧视图。
参见图1～图3，根据本发明的实施例，基片处理装置10用于处理如硅晶片之类的半导体基片。例如，装置10可用于进行涂层处理以在半导体基片上形成光致抗蚀剂层或抗反射底涂层(BARC层)、在曝光处理后进行显影处理以在半导体基片上形成光致抗蚀剂图样从而将电路图形转移至光致抗蚀剂层、进行烘烤处理以固化光致抗蚀剂层或光致抗蚀剂图形，等等。
基片处理装置10包括处理半导体基片的基片处理模块20、传送基片的基片传送模块30以及位于基片处理模块20与曝光装置2之间的接口模块40。
基片传送模块30包括支撑容器4的多个装载端32，多个半导体基片分别容纳于所述容器中，该基片传送模块30在容器4和基片处理模块20之间传送所述半导体基片。例如，可在各装载端32上放置前开式统一规格晶片盒(FOUP)。
基片传送室34与基片处理模块20连接。基片传送自动机械36设置在基片传送室34内。基片传送自动机械36设置成在水平和垂直方向，例如X轴、Y轴和Z轴方向运动。还有，基片传送自动机械36的机械手设置成能转动、伸展和收缩。
风扇过滤单元38设置在基片传送室34的上部以向基片传送室34输送净化空气。还有，基片传送模块30可包括开门工具(未示出)以开启设置在装载端32上的FOUP的门。
基片处理模块20包括第一处理区块100。第一处理区块100用光致抗蚀剂组合物或抗反射材料涂敷半导体基片以形成光致抗蚀剂层或BARC层，并使光致抗蚀剂层显影于经曝光装置2进行过曝光处理的半导体基片上。
第一处理区块100包括以多层叠放的上单元区块110和下单元区块130。上单元区块110包括多个涂层单元，下单元区块130包括多个显影单元。反过来，可以是上单元区块110包括多个显影单元，而下单元区块130包括多个涂层单元。
如图所示，第一处理区块100包括两个上单元区块110和两个下单元区块130。然而，本发明的范围不受上、下单元区块110和130的数量的限制。
根据本发明的实施例，各上单元区块110包括用于形成BARC层的第一涂层单元112和用于形成光致抗蚀剂层的第二涂层单元114。第一涂层单元112包括用于支撑半导体基片且转动该半导体基片的旋转夹盘、和用于将抗反射材料输送至该半导体基片上的喷嘴。第二涂层单元114包括用于支撑半导体基片且转动该半导体基片的多个旋转夹盘和用于将光致抗蚀剂组合物输送至该半导体基片上的多个喷嘴。第一和第二涂层单元112和114呈X轴方向设置。
根据本发明的另一实施例，各上单元区块110包括呈水平方向，例如X轴方向设置的多个涂层单元。各所述涂层单元设置成在半导体基片上形成光致抗蚀剂层。各涂层单元包括进行涂层处理的涂层室、用于将光致抗蚀剂组合物输送至半导体基片上的喷嘴、和用于支撑和转动该半导体基片的旋转夹盘。或者，可在一个涂层室内设置多个旋转夹盘和多个喷嘴。
各下单元区块130包括沿X轴方向设置的多个显影单元132。各显影单元132用于将光致抗蚀剂层显影于经曝光装置2进行过曝光处理的半导体基片。各显影单元132包括在其内部进行显影处理的显影室、用于将显影溶液输送至半导体基片上的喷嘴、和用于支撑和转动该半导体基片的旋转夹盘。或者，可将多个旋转夹盘和多个喷嘴设置在一个显影室内。此外，各显影单元132包括清洗喷嘴，以在用显影溶液处理半导体基片后将清洗溶液喷到该半导体基片上。
根据本发明的实施例，中间单元区块150设置在上单元区块110和下单元区块130之间。中间单元区块150可选择地包括涂层单元和显影单元。例如，中间单元区块150包括涂层单元或显影单元。或者，中间单元区块150可包括一个涂层单元和多个显影单元，或多个涂层单元和一个显影单元。
如图所示，中间单元区块150包括一个涂层单元152和两个显影单元154。但是，本发明的范围不限于中间单元区块150的构造，例如不限于涂层单元和显影单元的数量。
具体地，中间单元区块150的涂层单元和显影单元可拆卸地设置在上单元区块110和下单元区块130之间。即，中间单元区块150的构造可根据预定的工艺方案变化。从而可以提高基片处理装置10的处理能力。
基片处理模块20包括与第一处理区块100相对的第二处理区块200。第二处理区块200包括沿X轴方向设置的多个单元区块，以对半导体基片进行热处理。具体地，第二处理区块200进行烘烤处理、光致抗蚀剂回流处理、冷却处理等。烘烤处理可将如光致抗蚀剂层、BARC层、光致抗蚀剂图样等层固化在半导体基片上。
例如，第二处理区块200包括第一、第二和第三单元区块210、230和250。第二单元区块230设置在第一和第三第一区块210和250之间。第一和第三单元区块210和250包括多个加热单元212、214、252和254，以加热半导体基片，且第二单元区块230包括多个热处理单元232和234，以加热和冷却半导体基片。加热单元212、214、252和254以及热处理单元232和234呈垂直方向堆叠。
各加热单元212、214、252和254包括用于支撑及加热半导体基片的加热板和用于容纳该加热板的加热室。
加热单元212、214、252和254用于进行疏水处理、软烘处理、曝光后烘烤(PEB)处理、硬烘处理等。
进行疏水处理使得半导体基片的表面特性转变成具有疏水性。例如，一些加热单元212、214、252和254可各包括用于向半导体基片上输送六甲基二硅氮烷(HMDS)气体的喷嘴。
进行软烘处理以从通过光致抗蚀剂涂层处理形成在半导体基片上的光致抗蚀剂层上除去溶剂，从而硬化该光致抗蚀剂层。
进行PEB处理以改善曝光处理后光致抗蚀剂图形的侧表面轮廓。进行硬烘处理以在显影处理后硬化光致抗蚀剂图样。
例如，第一单元区块210包括用于疏水处理(或HMDS处理)的第一加热单元212和用于硬烘处理的第二加热单元214。第三单元区块250包括用于软烘处理的第三加热单元252和用于PEB处理的第四加热单元254。
第一加热单元212设置在第一单元区块210的上部，第二加热单元214设置在第一单元区块210的下部。第三加热单元252设置在第三单元区块250的上部，第四加热单元254设置在第三单元区块250的下部。即，用于疏水处理和软烘处理的第一和第三加热单元212和252设置成靠近涂层单元112和114，而用于硬烘处理及PEB处理的第二和第四加热单元214和254设置成靠近显影单元132。然而，本发明的范围并不受加热单元212、214、252和254的位置的限制。
图4和图5为平面图和侧视图，示出了图3中的加热单元。
参考图4和图5，各热处理单元232、234包括用于加热半导体基片的加热板240、用于冷却半导体基片的且设置在加热板240的X轴方向的一侧的冷却板242、和用于容纳加热板240和冷却板242且具有的一对用于送入和送出半导体基片的门244a和244b的热处理室244。
热处理单元232和234用于在半导体基片上进行烘烤处理及进行光致抗蚀剂回流处理。例如，第二单元区块230包括用于进行烘烤处理和冷却处理以固化BARC层的上热处理单元232、和用于进行光致抗蚀剂回流处理和冷却处理的下热处理单元234。
还有，各热处理单元232和234包括用于在热处理室244内的加热板240与冷却板242之间传送半导体基片的室内自动机械246。
室内自动机械246包括用于在X轴方向移动机械手246b的导轨246a。机械手246b在X轴方向可移动地连接导轨246a，且沿Y轴方向朝加热板240和冷却板242延伸。
虽然图中未具体表示，各加热单元232和234还可包括可移动地垂直穿过加热板240和冷却板242的提升销248a和248b。驱动部249分别设置在加热板240和冷却板242下面，且可与提升销248a和248b相连接以垂直移动提升销248a和248b。
加热板240与加热器连接以加热半导体基片，而冷却板242具有冷却管线以冷却半导体基片。具体地，在加热板240内设有电加热线，而冷却板242内设有循环管供冷却剂循环。
此外，各加热板和冷却板240和242具有多个突起以支撑半导体基片。例如，所述突起使半导体基片离开加热和冷却板240和242的高度为约0.1mm～约0.3mm。
见图1至图3，基片传送区块300设在第一处理区块100和第二处理区块200之间以传送半导体基片。传送自动机械310和320设在基片传送区块300内以传送半导体基片。例如基片传送区块300内设有上传送自动机械310和下传送自动机械320。
图6是主视图，示出了图1中的上传送自动机械和下传送自动机械。图7是侧视图，示出了图6中的上传送自动机械和下传送自动机械。图8是主视图，示出了图6中的上传送自动机械和下传送自动机械的另一实例。
参见图6和图7，上传送自动机械310包括一对上垂直导轨312、在垂直方向上可移动地连接上垂直导轨312的上水平导轨314、和在水平方向可移动地连接上水平导轨314的上机械手316，该机械手设置成能旋转、伸展和收缩以传送半导体基片。
下传送自动机械320包括一对下垂直导轨322、垂直方向可移动地连接该下垂直导轨322的下水平导轨324、和在水平方向可移动地连接下水平导轨324的下机械手326，该机械手设置成能旋转、伸展和收缩以传送半导体基片。
同时，基片处理模块20还包括用来调节半导体基片温度的第三处理区块400和第四处理区块500。该第三和第四处理区块400和500位于主传送区块300的、与第一和第二处理区块100和200的设置方向垂直的，例如X轴方向的，两侧。具体地，第三和第四处理区块400和500可各自位于基片传送模块30、基片传送区块300和接口模块40之间。
上传送自动机械310用于，在曝光处理之前，在第一、第二、第三和第四处理区块100、200、400和500之间传送半导体基片。具体地，上传送自动机械310设置成在上单元区块110、中间单元区块150、第一和第三加热单元212和252、上热处理单元232和第三及第四处理区块400和500之间传送半导体基片。
下传送自动机械320用于，在曝光处理后，在第一、第二、第三和第四处理区块100、200、400和500之间传送半导体基片。具体地，下传送自动机械320设置成在下单元区块130、中间单元区块150、第二和第四加热单元214和254、下热处理单元234和第三及第四处理区块400和500之间传送半导体基片。
上垂直导轨312靠近第一处理区块100，而下垂直导轨322靠近第二处理区块200。从而，上、下传送自动机械310和320都可携带半导体基片进出中间区块150。当上、下传送自动机械310和320在靠近中间单元区块150的区域，例如在基片传送区块300的中间区域操作时，可由自动机械控制器330控制上、下传送自动机械310和320的操作，以防止上、下传送自动机械310和320相互干扰。
根据本发明的另一实施例，如图8所示，上机械手346与上水平导轨344连接以朝下设置，下机械手356与下水平导轨354连接以朝上设置。这样，上垂直导轨342和下垂直导轨352靠近第一处理区块100或第二处理区块200。
再参见图4和图5，半导体基片可通过热处理室244的第一门244a装载在热处理室244中，然后由穿过加热板240的提升销248a装载到加热板240上。在加热板240上进行烘烤处理或光致抗蚀剂回流处理后，半导体基片由提升销248a从加热板240提升。室内自动机械246的机械手246b移动至被提升的半导体基片下面，然后提升销248a向下移动使得半导体基片由室内自动机械246的机械手246b支撑。支撑着半导体基片的机械手246b移动到冷却板242上方，而提升销248b穿过冷却板242向上移动以提升该半导体基片。在机械手246b回转后，提升销248b向下移动以将半导体基片装至冷却板242上。半导体基片在冷却板242上被冷却至温度约30℃～50℃，并通过热处理室244的第二门244b送出。
如上所述，因为半导体基片在热处理室244内由室内自动机械246在加热和冷却板240和242之间传送，基片传送区块300中的上、下传送自动机械310和320的负载得以降低。此外，在该半导体基片由冷却板242冷却时，另一半导体基片同时或连续地接受加热板240的烘烤处理或光致抗蚀剂回流处理。因此，基片处理装置10的处理能力得以提高。
再参考图1至图3，第三和第四处理区块400和500用于冷却由第二处理区块200加热的半导体基片。例如，第三和第四处理区块400和500分别包括多个冷却单元410和510，用于将半导体基片冷却至预定温度，例如冷却至温度约23℃。冷却单元410和510以多层叠放。
此外，第三和第四处理区块400和500用于将首先由上或下热处理单元232或234的冷却板242冷却的半导体基片再冷却至温度约23℃。热处理单元232或234的冷却板242首先将半导体基片冷却至温度约30℃～约50℃。
各冷却单元410和510包括冷却室和置于其内部的冷却板。虽然图中未具体示出，冷却板内部可设有冷却盘管以使冷却剂通过其循环，使得冷却板维持约23℃的温度。而且，靠近基片传送区块300的冷却室的侧壁开有用于传送半导体基片的门。
此外，第三和第四处理区块400和500分别包括第一传送台420和第二传送台520，以容纳半导体基片。第一和第二传送台420和520各自设置在冷却单元410和510之间。例如，第一和第二传送台420和520在水平方向上靠近第一处理区块100的中间单元区块150。因此，上、下传送自动机械310和320均可经第一和第二传送台420和520传送半导体基片。
图9是表示图3中的冷却单元的主视图。图10是表示图9中的冷却单元的另一实例的立体图。
参见图9，各冷却单元410和510包括在垂直方向可移动地穿过冷却板450的多个提升销452，以装载和卸载半导体基片。
在冷却板450下设有驱动部454。该驱动部454与提升销452连接以垂直移动提升销452。
根据本发明的另一实施例，各冷却单元410和510包括升降构件460以提升半导体基片从而装载或卸载半导体基片，还包括与该升降机构460连接的驱动部466。
升降机构460呈开口环形，例如，马蹄形或普通的C形。升降机构460的开口部462用于防止机构460妨碍上或下传送自动机械310或320的机械手316或326，且其朝向冷却室的门。提升机构460的内表面上可设置多个突起464，以支撑半导体基片。
冷却板470呈与半导体基片对应的碟形，冷却板470的外表面部分中形成有多个垂直向的槽472，以使突起464通过。由上或下传送自动机械310或320传送的半导体基片由升降机构460从上或下传送自动机械310或320提升。然后，升降机构460向下移动以将半导体基片装载到冷却板470上。相反，支撑在冷却板470上的半导体基片由升降机构460提升，然后由上或下传送自动机械310或320运送出该冷却室。
驱动部466以水平方向设置在冷却板470的一侧上，且与升降机构460连接。因此，与如图9所示使用提升销452的情形相比，可以减低冷却单元410和510的高度。
接口模块40设置在第四处理区块500和曝光装置2之间。接口模块40中设有接口自动机械42以在基片处理模块20和曝光装置2之间传送半导体基片。接口自动机械42设置成垂直向运动，且接口自动机械42的机械手能旋转、伸展和收缩，以传送半导体基片。
此外，接口模块40中设有边缘曝光单元44和接收台46。边缘曝光单元44用于从半导体基片的边缘部除去所述光致抗蚀剂层的边缘部。在曝光处理之前或之后，半导体基片位于该接收台46中。边缘曝光单元44和接收台46在Y轴方向上以接口自动机械42为中心相对设置。
边缘曝光单元44包括支撑和转动半导体基片的旋转夹盘和将光束照射到由该旋转夹盘支撑的半导体基片的边缘部上的光源。
同时，上、下传送自动机械310和320的操作由自动机械控制器330控制。例如，自动机械控制器330控制上、下传送自动机械310和320的操作，使得上、下传送自动机械310和320不会在基片传送区块300中的中间区域，即靠近中间单元区块150的区域内互相干扰。
例如，半导体基片由基片传送模块30的基片传送自动机械36容置在第一传送台420中。半导体基片由基片传送区块300的上传送自动机械310传送至第一加热单元212中的一个，以进行疏水处理。半导体基片由第一加热单元212的加热板加热至温度约85℃～约120℃，可将HMDS气体输送至半导体基片上。
经第一加热单元212处理的半导体基片由上传送自动机械310传送至第三或第四处理区块400或500，然后冷却至温度约23℃。
半导体基片由上传送自动机械310从第三或第四处理区块400或500传送至上单元区块110的第一涂层单元112和中间单元区块150的涂层单元152中的一个，并在该半导体基片上形成BARC层。
其上形成BARC层的半导体基片由上传送自动机械310传送至第二单元区块230的上热处理单元232的其中一个。由上热处理单元232进行烘烤处理以固化BARC层(下文称为“BARC烘烤处理”)和冷却处理。具体地，由上热处理单元232，在温度约120℃～约180℃下进行第一BRARC烘烤处理，然后在比第一BARC烘烤温度更高的温度下进行第二BARC烘烤处理，比如150℃～约250℃。进行BARC烘烤处理后，由室内自动机械246将半导体基片从加热板240传送至上热处理单元232中的冷却板242上，然后由冷却板242冷却至温度约30℃～约50℃。
经上热处理单元232处理的半导体基片由上传送自动机械310传送至第三或第四处理区块400或500，然后冷却至温度约23℃。
半导体基片由上传送自动机械310从第三或第四处理区块400或500传送至上单元区块110的第二涂层单元114及中间单元区块150的涂层单元152中的一个，然后由第二涂层单元114或涂层单元152在半导体基片上形成光致抗蚀剂层。
其上形成了光致抗蚀剂层的半导体基片由上传送自动机械310传送至第三单元区块250的第三加热单元252的其中一个，然后由第三加热单元252在半导体基片上进行软烘处理。例如，由第三加热单元252将半导体基片加热至温度约70℃～约120℃。
进行软烘处理后，半导体基片由上传送自动机械310传送至第四处理区块500，然后由第四处理区块500的其中一个冷却单元510冷却至温度约23℃。
经第四处理区块500的冷却单元510冷却的半导体基片由上传送自动机械310传送至第二传送台520，然后由接口自动机械42传送至曝光装置2或边缘曝光单元44。
经曝光装置2处理的半导体基片由接口自动机械42传送至第二传送台520，然后由下传送自动机械320传送至第四加热单元254的其中一个。
由第四加热单元254在半导体基片上进行PEB处理。例如，由第四加热单元254将半导体基片加热至温度约90℃～约150℃。
经PEB处理的半导体基片由下传送自动机械320从第四加热单元254传送至第三和第四区块400和500的冷却单元410和510中的一个，然后由冷却单元410或510冷却至温度约23℃。
半导体基片由下传送自动机械320从第三或第四处理区块400或500传送至下单元区块130和中间单元区块150的显影单元132和154的其中一个，然后由显影单元132或154进行显影处理以在半导体基片上形成光致抗蚀剂图样。
经显影处理的半导体基片由下传送自动机械320传送至第一单元区块210的其中一个第二加热单元214，然后由第二加热单元214进行硬烘处理。例如，由第二加热单元214将半导体基片加热至温度约110℃～约150℃。
或者，经显影处理的半导体基片由下传送自动机械320传送至其中一个下热处理单元234，然后由下热处理单元234进行光致抗蚀剂回流处理。例如，由下热处理单元234的加热板240将半导体基片加热至温度约150℃～约180℃。经光致抗蚀剂回流处理的半导体基片由下热处理单元234的室内自动机械246在下热处理单元234内从加热板240传送至冷却板242。然后，由冷却板242将半导体基片冷却至温度约30℃～约50℃。
经硬烘处理或光致抗蚀剂回流处理的半导体基片由下传送自动机械320传送至第三处理区块400的其中一个冷却单元410，然后用冷却单元410冷却至温度约23℃。
半导体基片由下传送自动机械320从冷却单元410传送至第三处理区块400的第一传送台420，然后由基片传送自动机械36送出基片处理装置10。
对这种情况，烘烤处理和光致抗蚀剂回流处理的温度范围根据单元处理中所用光致抗蚀剂组合物及抗反射材料、所需光致抗蚀剂图形的宽度等而改变，本发明的范围不限于该温度范围。
可在一半导体基片上依次进行单元处理。或者，可在多个半导体基片上同时进行单元处理。在进行单元处理时，上、下传送自动机械310和320的操作由自动机械控制器330控制，以防止上、下传送自动机械310和320互相干扰，热处理单元232和234的室内自动机械246可降低上、下传送自动机械310和320的负载。
根据本发明的实施例，在基片处理装置中进行如涂层处理、烘烤处理、显影处理、冷却处理等等单元处理时，通过热处理单元的室内自动机械，可降低上、下传送自动机械的负载。
还有，第一处理区块的中间单元区块的结构可根据工艺方案变化，且可在热处理单元中同时或连续地，用加热板进行烘烤处理或光致抗蚀剂回流处理并用冷却板进行冷却处理。
从而，通过降低上、下传送自动机械的负载及改变中间单元区块的结构，基片处理装置的生产能力得以提高。
已对本发明的实施例作了描述，但应理解，本发明的范围不限于这些实施例，本领域的技术人员可以在权利要求的精神和范围内进行各种变更和修正。
Claims (19)
1.一种基片处理装置，包括：
在基片上进行涂层处理和显影处理的第一处理区块；和
与所述第一处理区块相对的第二处理区块，用于对所述基片进行热处理；
所述第一处理区块包括：
上单元区块，其包括，至少一个在所述基片上形成层的涂层单元和至少一个在所述基片上显影光致抗蚀剂层的显影单元中的一个；
下单元区块，其包括，至少一个涂层单元和至少一个显影单元中的另一个；及
可拆卸地位于所述上、下单元区块之间的中间单元区块，其包括涂层单元和显影单元中的至少一个，
其特征在于，所述装置还包括位于所述第一和第二处理区块之间的基片传送区块，用于传送所述基片，所述基片传送区块包括：
上传送自动机械，用于在所述上单元区块、所述中间单元区块和所述第二处理区块之间传送所述基片；和
下传送自动机械，用于在所述下单元区块、所述中间单元区块、所述第二处理区块之间传送所述基片。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上单元区块包括用于形成抗反射底涂层的第一涂层单元和用于形成光致抗蚀剂层的第二涂层单元。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上单元区块包括用于在所述基片上形成光致抗蚀剂层的多个涂层单元。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二处理区块包括呈水平方向的、并与所述第一处理区块相对的第一、第二和第三单元区块，
所述第二单元区块包括以多层形式设置在所述第一和第三单元区块之间的多个热处理单元以对所述基片进行热处理，以及
各热处理单元包括：
加热所述基片的加热板；
位于所述加热板的、与所述第一、第二和第三单元区块的设置方向平行的一侧的冷却板，用以冷却所述基片；和
容纳所述加热板和冷却板、且具有一对运入和运出所述基片的门的热处理室。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，各所述热处理单元还包括：位于所述热处理室内的室内自动机械，用以在所述加热板和所述冷却板之间传送所述基片；及
垂直向可移动地穿过各所述加热板和冷却板的提升销，用以将所述基片装载至所述加热板和冷却板上并从所述加热板和冷却板卸载所述基片。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述室内自动机械包括：
与所述加热板和所述冷却板的设置方向平行延伸的导轨；及
与所述导轨可移动地连接并以与所述导轨垂直的方向延伸的机械手。
7.如权利要求4所述的装置，其特征在于，第一和第三单元区块各包括以多层形式设置的多个加热单元，用于加热所述基片。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，各所述上、下传送自动机械包括：
垂直延伸的一对垂直导轨；
与所述垂直导轨连接以垂直移动的水平导轨；及
与所述水平导轨连接以水平移动的机械手，该机械手能旋转、伸展和收缩，以传送所述基片。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述上传送自动机械的垂直导轨及所述下传送自动机械的垂直导轨分别靠近所述第一处理区块和所述第二处理区块。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述上传送自动机械的机械手朝下设置，而所述下传送自动机械的机械手朝上设置。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述上、下传送自动机械的所述垂直导轨靠近所述第一或第二处理区块。
12.权利要求1所述的装置，还包括控制所述上、下传送自动机械操作的自动机械控制器，用于防止该上、下传送自动机械在靠近所述中间单元区块的所述基片传送区块的中间区域内互相干扰。
13.如权利要求1所述的装置，还包括位于所述基片传送区块的、与所述第一和第二处理区块的设置方向垂直的两侧的第三处理区块和第四处理区块，用以调节所述基片的温度。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第三和第四处理区块各包括以多层形式设置的多个冷却单元，用以冷却所述基片。
15.如权利要求14所示的装置，其特征在于，所述第三和第四处理区块还分别包括位于所述冷却单元之间的、在水平方向靠近所述中间单元区块的第一传送台和第二传送台，用以容纳所述基片。
16.如权利要求14所述的装置，其特征在于，各所述冷却单元包括：
用于冷却所述基片的冷却板；
垂直向可移动地穿过所述冷却板的多个提升销；和
位于所述冷却板下方并且与所述提升销连接的驱动部，用于垂直向移动所述提升销以将所述基片装载到冷却板上以及将所述基片从所述冷却板卸载。
17.如权利要求14所述的装置，其特征在于，各所述冷却单元包括：
冷却所述基片的冷却板；
开口环形的升降机构，其中该升降机构的内表面上设有多个突起以支撑所述基片；和
与所述升降机构连接的驱动部，并且
在所述冷却板的外表面部中垂直方向形成有用于通过所述突起的多个槽，且所述驱动部使所述升降机构垂直向移动，用于将所述基片装载到所述冷却板上以及将所述基片从所述冷却板卸载。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述驱动部位于所述冷却板的一侧上。
19.如权利要求13所述的装置，还包括：
与所述第三处理区块连接的基片传送模块，用于在容置所述基片的容器和所述第三处理区块之间传送所述基片；和
与所述第四处理区块连接的接口模块，用于在曝光装置和所述第四处理区块之间传送所述基片。
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