CN104425322B - 基板处理设备以及涂覆处理溶液的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基板处理设备。该设备包括：支撑待处理的基板的基板支撑件；使基板支撑件旋转的旋转驱动件；设置在基板支撑件周围的容器；以及处理溶液供给单元，其包括光致抗蚀剂喷嘴以将光致抗蚀剂供给到基板的上表面，其中当基板支撑件以第一供给速度旋转时光致抗蚀剂喷嘴开始供给光致抗蚀剂，并且当基板支撑件以从第一供给速度减速的第二供给速度旋转时光致抗蚀剂喷嘴停止供给光致抗蚀剂。

Description

基板处理设备以及涂覆处理溶液的方法

相关申请的交叉引用

本美国非临时专利申请要求2013年8月30日提交的申请号为10-2013-0104072以及2013年12月27日提交的申请号为10-2013-0165400的韩国专利申请在35U.S.C.§119下的优先权，所述申请的全部内容通过引用的方式包含于此。

技术领域

本发明涉及基板处理设备以及涂覆处理溶液的方法。

背景技术

为了制造半导体设备，例如清洗、沉积、光刻、蚀刻、以及离子注入的多个处理被执行。用于形成图案的光刻处理对于实现半导体设备的高集成来说起到非常重要的作用。

通过将光致抗蚀剂涂覆在基板上来执行光刻处理。可以在基板旋转时执行用于光刻的涂覆处理。如果涂覆在基板的各区域上的光致抗蚀剂的量不同，便可能产生有缺陷的基板。

发明内容

本发明提供了一种均匀处理基板的基板处理设备以及涂覆处理溶液的方法。

本发明还提供了将光致抗蚀剂均匀地涂覆在基板上的基板处理设备以及涂覆处理溶液的方法。

本发明的实施方式提供了基板处理设备，其包括：构造为支撑待处理的基板的基板支撑件；使基板支撑件旋转的旋转驱动件；设置在基板支撑件周围的容器；以及处理溶液供给单元，其包括光致抗蚀剂喷嘴以将光致抗蚀剂供给到基板的上表面，其中当基板支撑件以第一供给速度旋转时光致抗蚀剂喷嘴开始供给光致抗蚀剂，并且当基板支撑件以从第一供给速度减速的第二供给速度旋转时光致抗蚀剂喷嘴停止供给光致抗蚀剂。

在一些实施方式中，在光致抗蚀剂供给终止以后，旋转驱动件可以使基板支撑件以从第二供给速度加速的扩散速度旋转。

在另一个实施方式中，扩散速度可以设置为小于第一供给速度并且大于第二供给速度。

在此外其它实施方式中，旋转驱动件可以使基板支撑件以从扩散速度减速的终端速度旋转并且之后使基板支撑件停止。

在此外其它实施方式中，旋转驱动件可以使基板支撑件的旋转速度从第一供给速度逐渐减小到第二供给速度。

在此外其它实施方式中，当第一供给速度减速到第二供给速度时，旋转驱动件可以使基板支撑件以缓冲速度旋转预定时间。

在其它实施方式中，处理溶液供给单元可以包括：喷嘴臂，其具有其中定位光致抗蚀剂喷嘴的一个端部；以及驱动件，其相对于基板支撑件使喷嘴臂移动，其中当所述驱动件定位喷嘴臂以允许光致抗蚀剂喷嘴定位在基板中心上方时，使光致抗蚀剂供给可以停止。

在此外其它实施方式中，当驱动件定位喷嘴臂以允许所述光致抗蚀剂喷嘴偏心地定位在基板中心上方时，使光致抗蚀剂供给可以开始。

在此外其它实施方式中，在光致抗蚀剂供给开始以后，驱动件可以使喷嘴臂移动以允许光致抗蚀剂喷嘴定位在基板中心上方。

在此外其它实施方式中，当光致抗蚀剂喷嘴定位在基板中心上方时，光致抗蚀剂喷嘴可以供给光致抗蚀剂预定时间。

在此外其它实施方式中，处理溶液供给单元还可以包括用于将有机溶剂供给到基板的预湿喷嘴。

在此外其它实施方式中，预湿喷嘴可以在供给光致抗蚀剂以前将有机溶剂供给到基板。

在此外其它实施方式中，当预湿喷嘴定位在基板中心上方时，处理溶液供给单元可以将有机溶剂供给到基板。

在本发明的其它实施方式中，提供了涂覆处理溶液的方法。此方法包括：开始将光致抗蚀剂供给到由以第一供给速度旋转的基板支撑件支撑的基板的上表面；以及当基板支撑件从第一供给速度减速到第二供给速度时，使光致抗蚀剂供给停止。

在一些实施方式中，所述方法还可以包括在光致抗蚀剂供给终止以后，使基板支撑件以从第二供给速度加速的扩散速度旋转并且使聚集在基板的中心部分上的光致抗蚀剂扩散到中心的周边。

在其它实施方式中，该方法还可以包括使基板支撑件以从扩散速度减速的终端速度旋转预定时间以及使旋转停止。

在此外的其它实施方式中，该方法还可以包括使第一供给速度逐渐减速到第二供给速度。

在此外的其它实施方式中，光致抗蚀剂供给可以从与基板的中心偏心的位置开始并且可以移动到基板的中心。

在此外的其它实施方式中，当将光致抗蚀剂供给到基板的中心时，可以使光致抗蚀剂供给停止。

附图说明

所包括的附图提供对本发明的进一步理解，并且附图并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。此附图示出了本发明的示例性实施方式，其连同附图说明一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是如从顶部观察的基板处理设备的视图；

图2是示出如从方向A-A观察的图1的设备的视图；

图3是示出如从方向B-B观察的图1的设备的视图；

图4是示出如从方向C-C观察的图1的设备的视图；

图5是根据本发明的实施方式的涂覆模块的平面图；

图6是示出图5的涂覆模块的横截面视图；

图7是在有机溶剂供给处理期间从预湿喷嘴供给有机溶剂时的前视图；

图8是在偏心供给处理过程中供给光致抗蚀剂时的前视图；

图9是在中心供给处理过程中供给光致抗蚀剂时的前视图；

图10是示出扩散阶段的前视图；

图11是示出支撑板的在光致抗蚀剂供给阶段与扩散阶段中的旋转速度的曲线图；以及

图12是示出根据本发明的另一个实施方式的支撑板的旋转速度的曲线图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的多个实施方式。然而，本发明的实施方式可以以多种形式进行修改，并且本发明的范围不限于下面的实施方式。提供这些实施方式，使得向本领域中的技术人员进一步完整地描述本发明。相应地，为了清楚地描述，附图中的元件的形式被放大。

此实施方式的装置用于在例如半导体晶片或平面显示面板的基板上执行光刻处理。特别地，此实施方式的装置用于执行在基板上的涂覆处理、显影处理、以及在浸渍曝光以前/以后所需的前/后曝光处理过程。在下文中，作为实例描述了基板用作晶片的情形。

图1-图4是示出根据本发明的实施方式的基板处理设备的视图。图1是示出如从顶部观察的基板处理设备的视图。图2是示出如从方向A-A观察的图1的设备的视图。图3是示出如从方向B-B观察的图1的设备的视图。图4是示出如从方向C-C观察的图1的设备的视图。

参照图1至图4，基板处理设备1包括杆端口100、分度模块200、第一缓冲模块300、涂覆与显影模块400、第二缓冲模块500、前/后曝光处理模块600、接口模块700、以及模糊模块800。杆端口100、分度模块200、第一缓冲模块300、涂覆与显影模块400、第二缓冲模块500、前/后曝光处理模块600、以及接口模块700沿着一个方向顺序地成直线布置。模糊模块800可以设置在接口模块700中。与此不同，模糊模块800可以设置在多个位置处，例如，在接口模块700的后端处的曝光设备900被连接的位置或者接口模块700的侧部。

在下文中，其中杆端口100、分度模块200、第一缓冲模块300、涂覆与显影模块400、第二缓冲模块500、前/后曝光处理模块600、以及接口模块700的布置方向称作为第一方向12。如从顶部观察的，与第一方向12垂直的方向称作为第二方向14。与第一方向12和第二方向14垂直的方向称作第三方向16。

当晶片W容纳在暗盒20中时晶片W移动。在这点上，暗盒20具有与外部密封的结构。例如，在前面具有门的前开式统集盒(FOUP)可以被用作暗盒20。

在下文中，将更加详细地描述杆端口100、分度模块200、第一缓冲模块300、涂覆与显影模块400、第二缓冲模块500、前/后曝光处理模块600、接口模块700以及模糊模块800。

(杆端口)

杆端口100具有其中布置有已经容纳晶片W的暗盒20的支撑台120。多个支撑台120沿着第二方向14成直线设置与布置。如图1中所示，设有四个支撑台120。

(分度模块)

分度模块200在杆端口100的支撑台120上的暗盒20与第一缓冲模块300之间转移晶片W。分度模块200包括框架210、分度机械手220、以及导轨230。框架210具有带有空的内部的长方形形式，并且布置在杆端口100与第一缓冲模块300之间。分度模块200的框架210可以设置为比随后描述的第一缓冲模块300的框架310低。分度机械手220与导轨230布置在框架210内。分度机械手220具有4轴驱动结构以允许直接操作晶片W的指针221沿着第一方向12、第二方向14、以及第三方向16移动与旋转。分度机械手220包括指针221、臂222、支撑件223、以及支架224。指针221固定地安装到臂222。臂222设有可伸缩结构与可旋转结构。支撑件223具有沿着第三方向16布置的长度方向。臂222联接到支撑件223以沿着支撑件223移动。支撑件223固定地联接到支架224。导轨230设有沿着第二方向14布置的其长度方向。支架224联接到导轨230以沿着导轨230线性移动。因此，尽管在附图中未示出，但是使暗盒20的门打开/关闭的门打开件进一步设置到框架210。

(第一缓冲模块)

第一缓冲模块300包括框架310、第一缓冲器320、第二缓冲器330、冷却室350、以及缓冲机械手360。框架310具有带有空的内部的长方形形式，并且布置在分度模块200和涂覆与显影模块400之间。第一缓冲器320、第二缓冲器330、冷却室350、以及第一缓冲机械手360布置在框架310内。冷却室350、第二缓冲器330与第一缓冲器320沿着第一方向16从底部顺序地布置。第一缓冲器320定位在和涂覆与显影模块400的涂覆模块401相应的高度处，并且第二缓冲器330与冷却室350定位在和涂覆与显影模块400的显影模块402相应的高度处。第一缓冲机械手360与第二缓冲器330、冷却室350、以及第一缓冲器320在第二方向14上隔开预定距离。

第一缓冲器320与第二缓冲器330临时地存储多个晶片W。第二缓冲器330具有壳体331与多个支撑件332。支撑件332布置在壳体331中并且在第三方向16上彼此隔开地设置。一个晶片W布置在每个支撑件332处。壳体331在设置分度机械手220的方向上、在第一缓冲机械手360的方向上、以及在设置下文描述的显影单元机械手482的方向上具有开口(未示出)，以便允许分度机械手220、第一缓冲机械手360、以及显影模块402的显影单元机械手482将晶片W运送到壳体331中的支撑件332或者从壳体331中的支撑件332运送晶片W。第一缓冲器320具有与第二缓冲器330相对类似的结构。然而，第一缓冲器320的壳体321在设置第一缓冲机械手360的方向上以及在设置涂覆模块401中的涂覆单元机械手432的方向上具有开口。设置在第一缓冲器320中的支撑件322的数量与设置在第二缓冲器330中的支撑件332的数量可以不同或相同。例如，设置在第二缓冲器330中的支撑件332的数量与设置在第一缓冲器320中的支撑件322的数量可以不同或相同。

第一缓冲机械手360在第一缓冲器320与第二缓冲器330之间转移晶片W。第一缓冲机械手360包括指针361、臂362、以及支撑件363。指针361固定地安装到臂362。臂362具有可伸缩结构以允许指针361沿着第二方向14移动。臂362联接到支撑件363以在第三方向16上沿着支撑件363线性移动。支撑件363具有从与第二缓冲器330相应的位置到与第一缓冲器320相应的位置的延伸长度。支撑件363可以在其向上或向下的方向上进一步加长。第一缓冲机械手360可以设置为允许指针361仅为根据第二方向14与第三方向16的二轴驱动。

冷却室350冷却每个晶片W。冷却室350包括壳体351与冷却板352。冷却板352包括冷却其中布置晶片W的上表面的冷却装置353以及晶片W。例如通过冷却剂冷却或者通过热电设备冷却的多种方法可以用于冷却装置353。此外，将晶片W定位在冷却板352上的提升销组件(未示出)可以设置到冷却室350。壳体351在设有分度机械手220的方向上以及在设有显影单元机械手482的方向上具有开口(未示出)，以便允许分度机械手220与显影模块402的显影单元机械手482将晶片W运送到冷却板352中或者从冷却板运送晶片W。此外，可以将打开/关闭开口的门(未示出)设置到冷却室350。

(涂覆与显影模块)

涂覆与显影模块400在曝光处理以前执行将光致抗蚀剂涂覆在晶片W上的处理以及在曝光处理以后使晶片W显影的处理。涂覆与显影模块400具有相对的长方体形式。涂覆与显影模块400包括涂覆模块401与显影模块402。涂覆模块401与显影模块402布置为通过层彼此隔开。根据本发明的实施方式，涂覆模块401布置在显影模块402上。

涂覆模块401包括在抗蚀剂涂覆处理前/后将光致抗蚀剂涂覆在晶片W上的处理以及加热与冷却晶片W的热处理过程。涂覆模块401包括抗蚀剂涂覆室410、烘烤室420与运送室430。抗蚀剂涂覆室410、烘烤室420、以及运送室430沿着第二方向14顺序布置。因此，抗蚀剂涂覆室410与烘烤室420沿着第二方向相互隔开，运送室430在抗蚀剂涂覆室410与烘烤室420之间。在第一方向12与第三方向16中的每个方向上都设置多个抗蚀剂涂覆室410。在附图中，设有六个抗蚀剂涂覆室410。在第一方向12与第三方向16中的每个方向上都设置多个烘烤室420。在附图中，设有六个烘烤室420。与此不同，可以设有更多数量的烘烤室420。

运送室430在第一方向12上平行于第一缓冲模块300的第一缓冲器320定位。涂覆单元机械手432与导轨433定位在运送室430内。运送室430通常地具有长方形形式。涂覆单元机械手432在烘烤室420、抗蚀剂涂覆室400、第一缓冲模块300的第一缓冲器320与第二缓冲模块500的第一冷却室520之间转移晶片W。导轨433以其长度方向平行与第一方向12布置。导轨433引导涂覆单元机械手432沿着第一方向12线性移动。涂覆单元机械手432包括指针434、臂435、支撑件436、以及支架437。指针434固定地安装到臂435。臂435具有可伸缩结构以允许指针434沿着水平方向移动。支撑件436设有沿着第三方向16布置的长度方向。臂435联接到支撑件436以在第三方向16上沿着支撑件363线性移动。支撑件436固定地联接到支架437，并且支架437联接到导轨433，以沿着导轨230线性移动。

抗蚀剂涂覆室410具有相同的结构。然而，在各抗蚀剂涂覆层410中使用的光致抗蚀剂的类型可以彼此不同。例如，化学增强抗蚀剂可以被用作光致抗蚀剂。抗蚀剂涂覆室410以光致抗蚀剂涂覆晶片W。抗蚀剂涂覆室410包括壳体411、支撑板412、以及喷嘴413。壳体411具有带有敞开式顶部的杯状形式。支撑板412布置在壳体411内并且支撑晶片W。支撑板412设置为可旋转。喷嘴413将光致抗蚀剂供给到布置在支撑板412上的晶片W的顶部。喷嘴413可以具有圆形管子的形式并且可以将光致抗蚀剂供给到晶片W的中心。选择性地，喷嘴413可以具有与晶片W的直径相应的长度，并且喷嘴413的排放端口可以设置为狭缝。此外，抗蚀剂涂覆室410还可以包括喷嘴414，所述喷嘴414用于供给诸如去离子水的清洗流体以清洗被涂覆以光致抗蚀剂的晶片W的表面。

烘烤室420在晶片W上执行热处理。例如，烘烤室420在将光致抗蚀剂涂覆到晶片W上以前执行通过将晶片W加热到预定温度来移除晶片W表面的有机物质或水蒸气的预烘烤处理，或者在将光致抗蚀剂涂覆到晶片W上以后执行软烘烤处理，并且之后在各加热处理以后执行用于冷却晶片W的冷却处理。烘烤室420包括冷却板421或加热板422。诸如冷却剂或热电器件的冷却装置423被设置到冷却板421。此外，诸如加热丝或热电器件的加热装置424设置在加热板422上。冷却板421与加热板422可以单独地设置在一个烘烤室420中。选择性地，烘烤室420的一部分可以仅包括冷却板421，并且烘烤室420的另一部分可以仅包括加热板422。

显影模块402包括用于通过供给显影剂来移除一部分光致抗蚀剂以获得在晶片W上的图案的显影处理以及在显影处理以前/以后在晶片W上的诸如加热与冷却的热处理过程。显影模块402包括显影室460、烘烤室470、与运送室480。显影室460、烘烤室470、以及运送室480沿着第二方向14顺序布置。因此，显影室460与烘烤室470沿着第二方向相互隔开，运送室480在显影室460与烘烤室470之间。在第一方向12与第三方向16中的每个方向上设置多个显影室460。在附图中，设有六个显影室460。在第一方向12与第三方向16中的每个方向上设置多个烘烤室470。在附图中，设有六个烘烤室470。与此不同，可以设有更多数量的烘烤室470。

运送室480在第一方向12上平行于第一缓冲模块300的第二缓冲器330定位。显影单元机械手482与导轨483定位在运送室480内。运送室480通常地具有长方形形式。显影单元机械手482在烘烤室470、显影室460、第二缓冲模块300的第二缓冲器330和冷却室350，与第二缓冲模块500的第二冷却室530之间转移晶片W。导轨483以其长度方形平行与第一方向12布置。导轨483引导显影单元机械手482以沿着第一方向12线性移动。显影单元机械手482包括指针484、臂485、支撑件486、以及支架487。指针484固定地安装到臂485。臂485具有可伸缩结构以允许指针484沿着水平方向移动。支撑件486设有沿着第三方向16布置的长度方向。臂485联接到支撑件486以在第三方向16上沿着支撑件363线性移动。支撑件486固定地联接到支架487。支架487联接到导轨483以沿着导轨483移动。

显影室460具有相同的结构。然而，在各显影室460中使用的光致抗蚀剂的类型可以彼此不同。显影室460将晶片W上的光致抗蚀剂的辐射区域移除。在这点上，保护层中的辐射区域被一起移除。选择性地，根据使用中的光致抗蚀剂的类型，可将仅未由光辐射的区域从光致抗蚀剂与保护层的区域移除。

显影室460包括壳体461、支撑板462、以及喷嘴463。壳体461具有带有敞开式顶部的杯状形式。支撑板462布置在壳体461内并且支撑晶片W。支撑板462设置为可旋转。喷嘴463将显影剂供给到布置在支撑板462上的晶片W的顶部。喷嘴463具有圆形管子的形式并且将显影剂供给到晶片W的中心。选择性地，喷嘴463可以具有与晶片W的直径相应的长度，并且喷嘴463的排放端口可以设置为狭缝。此外，显影室460还可以包括喷嘴464，所述喷嘴464用于供给诸如去离子水的清洗流体以清洗被供给以显影剂的晶片W的表面。

烘烤室470在晶片W上执行热处理。例如，烘烤室470在执行显影处理以前执行加热晶片W的后烘烤处理、在执行显影处理以后执行加热晶片W的硬烘烤处理、以及在执行各烘烤处理以后冷却已加热晶片W的冷却处理。烘烤室470包括冷却板471或加热板472。将诸如冷却剂或热电器件的冷却装置473设置到冷却板471上。此外，将诸如加热丝或热电器件的加热装置474设置在加热板472上。冷却板471与加热板472可以单独地设置在一个烘烤室470中。选择性地，烘烤室470的一部分可以仅包括冷却板471，并且烘烤室470的另一部分可以仅包括加热板472。

如上所述，涂覆模块401与显影模块402单独地设置在涂覆与显影模块400中。此外，涂覆模块401与显影模块402可以具有当从顶部观察时相同的室布置。

(第二缓冲模块)

第二缓冲模块500设置为晶片W通过其在涂覆与显影模块400和前/后曝光处理模块600之间转移的路径。此外，第二缓冲模块500执行预定处理，例如在晶片W上的冷却处理或边缘曝光处理。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、以及第二缓冲机械手560。框架510具有长方体形式。缓冲器520，第一冷却室530、第二冷却室540、边缘曝光室550、以及第二缓冲机械手560布置在框架510中。缓冲器520、第一冷却室530、以及边缘曝光室550布置在与涂覆模块401相应的高度处。第二冷却室540布置在与显影模块402相应的高度处。缓冲器520、第一冷却室530、以及第二冷却室540沿着第三方向16成直线顺序地布置。如从顶部看到的缓冲器520和涂覆模块401的运送室430沿着第一方向12布置。边缘曝光室550沿着第二方向14与缓冲器520或第一冷却室530隔开预定距离。

第二缓冲机械手560在缓冲器520、第一冷却室530与边缘曝光室550之间转移晶片W。第二缓冲机械手560定位在边缘曝光室550与缓冲器520之间。第二缓冲机械手560具有与第一缓冲机械手360类似的结构。第一冷却室530与边缘曝光室550在通过涂覆模块401执行处理的晶片W上执行随后的处理。第一冷却室530冷却其中通过涂覆模块401执行处理的晶片W。第一冷却室530具有与第一缓冲模块300的冷却室350类似的结构。边缘曝光室550使其中通过第一冷却室530执行冷却处理的晶片W的边缘曝光。通过边缘曝光室550在其中执行处理的晶片W被转移到下文描述的预处理模块601以前，缓冲器520临时存储晶片W。通过下文描述的后处理模块602在其中执行处理的晶片W被转移到显影模块402以前第二冷却室540冷却晶片W。第二缓冲模块500还可以在与显影模块402相应的高度处包括其它缓冲器。在此情形中，通过后处理模块602在其中执行处理的晶片W临时存储在其它缓冲器中，然而被转移到显影模块402。

(前/后曝光处理模块)

当曝光设备900执行浸渍曝光处理时前/后曝光处理模块600可以执行涂覆保护层的处理，以便在浸渍曝光过程中保护涂覆在晶片W上的光致抗蚀剂层。此外，前/后曝光处理模块600可以在曝光以后执行清洗晶片W的处理。此外，当通过利用化学增强抗蚀剂执行涂覆处理时，在曝光以后前/后曝光处理模块600可以执行烘烤处理。

前/后曝光处理模块600包括前处理模块601与后处理模块602。前处理模块601在执行曝光处理以前执行用于处理晶片W的处理，并且后处理模块602在执行曝光处理以后执行用于处理晶片W的处理。前处理模块601与后处理模块602布置为通过层彼此隔开。根据本发明的实施方式，前处理模块601布置在后处理模块602上。前处理模块601与涂覆模块401设置在相同高度处。后处理模块602与显影模块402设置在相同高度处。前处理模块601包括保护层涂覆室610、烘烤室620与运送室630。保护层涂覆室610、运送室630、以及烘烤室620沿着第二方向14顺序布置。因此，保护层涂覆室610与烘烤室620沿着第二方向相互隔开，运送室630在保护层涂覆室610与烘烤室620之间。沿着第三方向16设置与布置多个保护层涂覆室610以形成相应的层。选择性地，在第一方向12与第三方向16中的每个方向上都设置多个保护层涂覆室610。沿着第三方向16设置与布置多个烘烤室620以形成相应的层。选择性地，在第一方向12与第三方向16中的每个方向上都设置多个烘烤室620。

运送室630沿着第一方向12平行于第二缓冲模块500的第一冷却室530定位。前处理机械手632定位在运送室630中。运送室630通常地具有正方形或长方形形式。前处理机械手632在保护层涂覆室610、烘烤室620、第二缓冲模块500的缓冲器520与下文描述的接口模块700的第一缓冲器720之间转移晶片W。前处理机械手632包括指针633、臂634、以及支撑件635。指针633固定地安装到臂634。臂634设有可伸缩结构与可旋转结构。臂634联接到支撑件635以在第三方向16上沿着支撑件635线性移动。

保护层涂覆室610在晶片W上涂覆保护层以便在浸渍曝光过程中保护光致抗蚀剂层。保护层涂覆室610包括壳体611、支撑板612、以及喷嘴613。壳体611具有带有敞开式顶部的杯状形状。支撑板612布置在壳体611内并且支撑晶片W。支撑板612设置为可旋转。喷嘴613将保护溶液供给到布置在支撑板612上的晶片W的顶部以便形成保护层。喷嘴613具有圆形管子的形式并且将保护性溶液供给到晶片W的中心。选择性地，喷嘴613可以具有与晶片W的直径相应的长度，并且喷嘴613的排放端口可以设置为狭缝。在此情形中，支撑板612可以设置在固定状态中。保护溶液包括形成材料。保护溶液可以包括光致抗蚀剂以及具有低亲水性的材料。例如，保护溶液可以包括氟基溶剂。当使布置在支撑板612上的晶片W旋转时，保护层涂覆室610将保护溶液供给到晶片W的中心区域。

烘烤室620在其中涂覆保护层的晶片W上执行热处理。烘烤室620包括冷却板621或加热板622。将诸如冷却剂或热电器件的冷却装置623设置到冷却板621上。此外，将诸如加热丝或热电器件的加热装置624设置在加热板622上。加热板622与冷却板621可以单独地设置在一个烘烤室620中。选择性地，烘烤室620的一部分可以仅包括加热板622，并且烘烤室620的另一部分可以仅包括冷却板621。

后处理模块602包括清洗室660、后曝光烘烤室670与运送室680。清洗室660、运送室680、以及后曝光烘烤室670沿着第二方向14顺序布置。因此，清洗室660与后曝光烘烤室670沿着第二方向相互隔开，运送室680在清洗室660与后曝光烘烤室670之间。沿着第三方向16设置与布置多个清洗室660以形成相应的层。选择性地，在第一方向12与第三方向16中的每个方向上都设置多个清洗室660。沿着第三方向16设置与布置多个后曝光烘烤室670以形成相应的层。选择性地，在第一方向12与第三方向16中的每个方向上都设置多个后曝光烘烤室670。

当从顶部观察时，运送室680沿着第一方向12平行于第二缓冲模块500的第二冷却室540定位。运送室680通常地具有正方形或长方形形式。后处理机械手682定位在运送室680中。后处理机械手682在清洗室660、后曝光烘烤室670、第二缓冲模块500的第二冷却室540与下文描述的接口模块700的第二缓冲器730之间转移晶片W。设置在后处理模块602中的后处理机械手682可以具有与设置在前处理模块601中的前处理机械手632相同的结构。

清洗室660在曝光处理以后清洗晶片W。清洗室660包括壳体661、支撑板662、以及喷嘴663。壳体661具有带有敞开式顶部的杯状形状。支撑板662布置在壳体661内并且支撑晶片W。支撑板662设置为可旋转。喷嘴663将清洗溶液供给到布置在支撑板662上的晶片W的顶部。可以将诸如去离子水的水用作清洗溶液。当使布置在支撑板662上的晶片W旋转时，清洗室660将清洗溶液供给到晶片W的中心区域。选择性地，当晶片W旋转时，喷嘴663可以线性地或者可旋转地从晶片W的中心区域移动到边缘区域。

后曝光烘烤室670加热晶片W，其中通过利用紫外线执行曝光处理。后曝光烘烤处理通过利用加热晶片W曝光而使在光致抗蚀剂中产生的酸放大，由此完成光致抗蚀剂的性能的改变。后曝光烘烤室670包括加热板672。将诸如加热丝或热电器件的加热装置674设置在加热板672上。后曝光烘烤室670包括在其中的冷却板671。将诸如冷却剂或热电器件的冷却装置673设置到冷却板671上。此外，仅包括冷却板672的烘烤室可以进一步选择性地设置。

如上所述，前处理模块601与后处理模块602完全地分离并且设置到后曝光处理模块600。此外，前处理模块601的运送室630与后处理模块602的运送室680设有相同的尺寸，从而当从顶部观察时它们可以彼此完全地重叠。此外，保护层涂覆室610与清洗室660设有相同的尺寸，从而当从顶部观察时它们可以彼此完全地重叠。此外，烘烤室620与后曝光烘烤室670设有相同的尺寸，从而当从顶部观察时它们可以彼此完全地重叠。

(接口模块)

接口模块700在前/后曝光处理模块600、模糊模块800与曝光设备900之间转移晶片W。接口模块700包括框架710、第一缓冲器720、第二缓冲器730、以及接口机械手740。第一缓冲器720、第二缓冲器730、以及接口机械手740布置在框架710内。第一缓冲器720与第二缓冲器730彼此隔开预定距离并且彼此堆叠地布置。第一缓冲器720布置为比第二缓冲器730高。第一缓冲器720定位在与前处理模块601相应的高度处，并且第二缓冲器730定位在与后处理模块602相应的高度处。当从顶部观察时，第一缓冲器720与前处理模块601的运送室630沿着第一方向12成直线布置，并且第二缓冲器730与前处理模块602的运送室630沿着第一方向12成直线布置。

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隔开。接口机械手740在第一缓冲器720、第二缓冲器730、模糊模块800与曝光设备900之间转移晶片W。接口机械手740具有与第二缓冲机械手560相对类似的结构。

在将通过边缘曝光室720于其中执行处理的晶片W转移到曝光设备900以前，第一缓冲器720临时地存储晶片W。然后，在将通过曝光设备900于其中完成处理的晶片W转移到后处理模块602以前，第二缓冲器730临时地存储晶片W。第一缓冲器720具有壳体721与多个支撑件722。支撑件722布置在壳体721中并且沿着第三方向16彼此隔开地设置。一个晶片W布置在每个支撑件722处。壳体721在设有接口机械手740的方向上以及在设有前处理机械手632的方向上具有开口(未示出)，以便允许接口机械手740与前处理机械手632将晶片W运送到壳体721中或者从壳体运送晶片W。第二缓冲器730具有与第一缓冲器720相对类似的结构。然而，第二缓冲器730的壳体731在设置接口机械手740的方向上以及在设置后处理机械手682的方向上具有开口(未示出)。在没有于晶片上执行预定处理的室的情况下，接口模块可以仅包括上述缓冲器与机械手。

(模糊模块)

模糊模块800可以布置在接口模块700中。更具体地，模糊模块800可以基于接口机械手740布置在面向第一缓冲器720的位置处。与此不同，模糊模块800可以设置在多个位置处，例如，在接口模块700的后端处连接曝光设备900的位置或者接口模块700的侧部。模糊模块800在通过前/后曝光处理模块600于其中涂覆保护层以保护光致抗蚀剂的晶片上执行气体净化处理与漂洗处理。

图5是根据本发明的实施方式的涂覆模块的平面图。图6是图5的涂覆模块的横截面视图。

参照图5至图6，涂覆模块401包括基板支撑件4100与处理溶液供给单元4300。基板支撑件4100支撑基板W。基板支撑件4100在支撑基板W的同时可以旋转。处理溶液供给单元4300将处理溶液供给到布置在基板支撑件4100上的基板W的顶部以便处理基板W。

基板支撑件4100支撑基板W并且在处理过程中通过诸如电机的旋转驱动件4120而旋转。基板支撑件4100具有包括圆形上表面的支撑板4140，并且支撑基板W的销件4160安装在支撑板4140的上表面。当基板支撑件4100通过旋转驱动件4120旋转时，由销件4160支撑的基板W旋转。

容器4200布置在基板支撑件4100周围。容器4200通常具有圆柱形式。排放孔4240形成在下壁4220处，并且排放管4260与排放孔4240联通。诸如泵的排放件4280连接到排放管4260。排放件4280提供压力以排放含有通过基板W的旋转散布的处理溶液的容器4200中的空气。

处理溶液供给单元4300将处理溶液供给到布置在基板支撑件4100上的基板W的顶部。处理溶液供给单元4300包括设置在基板支撑件4100的一侧的喷嘴臂4320。多个喷嘴4340与4360可以安装在喷嘴臂4320的端部。喷嘴4340与4360可以垂直于喷嘴臂4320的长度方向成直线布置在喷嘴臂4320的一个端部。喷嘴4340与4360中的一个设置为光致抗蚀剂喷嘴4360并且另一个设置为预湿喷嘴4340。喷嘴臂4320可以布置在基板支撑件4100的一侧以允许喷嘴4340与4360的布置方向穿过布置在基板支撑件4100上的基板W的中心。

光致抗蚀剂喷嘴4360将光致抗蚀剂供给到基板W。预湿喷嘴4340将有机溶剂供给到基板W，以便在将光致抗蚀剂提供到基板W以前改善光致抗蚀剂相对于基板W的湿润性。如果在将光致抗蚀剂供给到基板W上以前供给有机溶剂，那么光致抗蚀剂均匀地散布在基板W上，使得可以在基板W上形成均匀的光致抗蚀剂层。

从预湿喷嘴4340供给到基板W的有机溶剂可以包括稀释剂。

装配有多个喷嘴4340与4360的喷嘴臂4320可以通过驱动件4400沿着喷嘴4340和4360的布置方向线性移动。驱动件4400包括喷嘴臂支撑件4410与引导件4420。喷嘴臂支撑件4410联接到喷嘴臂4320的另一端。喷嘴臂支撑件4410可以以杆的形式沿着向下的方向设置在喷嘴臂4320的一侧。喷嘴臂支撑件4410的下部连接到引导件4420。根据平面布置结构，引导件4420布置在垂直于喷嘴臂4320的长度方向的喷嘴臂支撑件4410的一侧。引导件4420具有轨道形式并且引导喷嘴臂支撑件4410的线性移动。喷嘴臂支撑件4410可以设置为沿着竖直长度可变化。

当处理溶液供给单元4300通过具有上述构造的驱动件4400线性移动时，处理溶液供给单元4300可以移动到基板支撑件4100上的处理位置与设置在基板支撑件4100的一侧处的处理备用位置。

图7是在有机溶剂供给处理期间当从预湿喷嘴供给有机溶剂时的前视图。

参照图5至图7，处理溶液供给单元4300将有机溶剂供给到定位在基板支撑件处的基板W。

当供给有机溶剂时，驱动件4400调节预湿喷嘴4340相对于基板W的位置。例如，驱动件4400可以使喷嘴臂4320移动以允许预湿喷嘴4340定位在基板W的中心上方。因此，预湿喷嘴4340将有机溶剂供给到基板W的中心。当供给有机溶剂时，旋转驱动件4400使支撑板4140旋转。因此，供给到基板W的有机溶剂通过离心力沿着远离基板W的中心的径向方向扩散并且然后均匀地涂覆到基板W的上表面。作为另一个实例，预湿喷嘴4340在基板W的偏心位置处开始供给有机溶剂。然后，当供给有机溶剂时，驱动件4400使喷嘴臂4320移动以允许预湿喷嘴4340定位在基板W的中心上方。

图8是在偏心供给处理过程中供给光致抗蚀剂时的前视图，并且图9是在中心供给处理过程中供给光致抗蚀剂时的前视图。

参照图5至图9，处理溶液供给单元4300在预定时间期间将有机溶剂供给到基板W并且然后将光致抗蚀剂供给到基板W。

在预定时间期间当供给有机溶剂时，处理溶液供给单元4300开始供给光致抗蚀剂溶液。图11的光致抗蚀剂供给阶段S可以包括图11的偏心供给阶段Se与图11的中心供给阶段Sc。

处理溶液供给单元4300开始将光致抗蚀剂供给到偏心供给阶段Se。首先，驱动件4400使喷嘴臂4320移动以允许光致抗蚀剂喷嘴4360相对于基板W的中心定位在偏心部分上方。然后，光致抗蚀剂喷嘴4360开始将光致抗蚀剂从基板W的中心供给到偏心部分。在偏心供给阶段Se中，当供给光致抗蚀剂时，旋转驱动件4400使支撑板4140旋转。因此，供给到基板W的光致抗蚀剂扩散到周围。

在光致抗蚀剂喷嘴4360开始供给光致抗蚀剂以后，驱动件4400使喷嘴臂4320移动以允许光致抗蚀剂喷嘴4360定位在基板W的中心上方。在开始供给光致抗蚀剂时，可以同时地开始喷嘴臂4320的移动。此外，可以在开始供给光致抗蚀剂预定时间以后开始喷嘴臂4320的移动。

喷嘴臂4320沿着基板W的中心方向的移动速度可以是恒定速度。此外，喷嘴臂4320的移动速度可以随着时间改变。例如，喷嘴臂4320的移动速度可以根据预定时间的流逝而加速、恒定、或者减速。

在偏心供给阶段Se以后，根据中心供给状态Sc，处理溶液供给单元4300将光致抗蚀剂供给到基板W。更具体地，由于喷嘴臂4320沿着基板W的中心方向移动，因此当光致抗蚀剂喷嘴4360定位在基板W的中心上方时，驱动件4400使喷嘴臂4320停止。在于偏心供给阶段Se中开始供给光致抗蚀剂以后，光致抗蚀剂喷嘴4360在偏心供给阶段Se与中心供给阶段Sc持续地将光致抗蚀剂供给到基板W。

当在中心供给阶段Sc供给光致抗蚀剂时，旋转驱动件4400使支撑板4140旋转。因此，供给到基板W的中心的光致抗蚀剂扩散到周围。

根据本发明的另一个实施方式，可以省略偏心供给阶段Se。因此，在完成将无机溶剂供给到基板W以后，在中心供给阶段Sc将光致抗蚀剂供给到基板W。

图10是示出扩散阶段的前视图。

参照图5至图10，当光致抗蚀剂供给阶段S停止时扩散阶段SP开始。

当将光致抗蚀剂供给到基板W的中心时，光致抗蚀剂喷嘴4360停止供给。在光致抗蚀剂供给停止以后的扩散阶段中，旋转驱动件4400使支撑板4140持续旋转。因此，供给到基板W中心的光致抗蚀剂持续地扩散，从而使基板W上表面的涂覆均匀性得以改善。

图11是示出在光致抗蚀剂供给阶段与扩散阶段中的支撑板的旋转速度的曲线图。

参照图8-图11，支撑板4140的旋转速度随着时间改变。

在偏心供给阶段Se，支撑板4140以第一供给速度Va的恒定速度旋转。在有机溶剂供给过程中，第一供给速度Va可以与支撑板4140的旋转速度相同。此外，在有机溶剂供给过程中，第一供给速度Va可以比支撑板4140的旋转速度更快或者更慢。在偏心供给阶段Se停止以后，在中心供给阶段Sc开始以后，支撑板4140的旋转速度保持预定时间。

在中心供给阶段Sc中供给光致抗蚀剂溶液预定时间以后，支撑板4140的旋转速度从第一供给速度Va减速到第二供给速度Vb。可以根据基板W的尺寸与供给到基板W的光致抗蚀剂的数量来调节在支撑板4140从第一供给速度Va减速到第二供给速度Vb的时间间隔中的曲线图斜率。中心供给阶段Sc以第二供给速度Vb保持预定时间并且然后终止。

在光致抗蚀剂供给停止以后/以前，施加到基板W的上表面的作用力可以改变。该作用力由来自支撑板4140旋转的离心力、将供给的光致抗蚀剂涂覆在基板W上表面上的作用力、以及其相互作用而产生。在光致抗蚀剂供给停止以后/以前，此作用力的改变造成供给到基板W的上表面的光致抗蚀剂的各区域的差异。在另一个方面，根据本发明的实施方式的涂覆模块401使以从第一供给速度Va减速的第二供给速度Vb的光致抗蚀剂供给停止。即，当造成光致抗蚀剂的各区域差异的此作用力减小时，光致抗蚀剂供给停止。因此，可以使光致抗蚀剂供给停止时发生的光致抗蚀剂的各区域差异最小化。

此外，第二供给速度Vb被设定为一部分光致抗蚀剂未散布在基板W周围而是聚集在基板W的中心上的速度。聚集在中心上的光致抗蚀剂可以流动以填充由光致抗蚀剂供给停止时发生的作用力致使的各区域的差异。

在扩散阶段SP中，支撑板4140加速以允许聚集在基板W的中心上的光致抗蚀剂扩散到周围。更具体地，在预定时间以后支撑板4140从第二供给速度Vb加速到扩散速度Vc。可以根据基板W的尺寸以及在涂覆模块401中的处理时间来设定扩散速度Vc。例如，扩散速度Vc可以设定为小于第一供给速度Va。此外，扩散速度Vc可以设定为与第一供给速度Va相同或者比第一供给速度大。

在扩散速度Vc保持预定时间以后，支撑板4140减速到终端速度Vd。终端速度Vd可以与第二供给速度Vb相同。此外，终端速度Vd可以大于或小于第二供给速度Vb。然后，当支撑板4140以终端速度Vd旋转预定时间并且停止时，在涂覆模块中终止光致抗蚀剂涂覆处理。

图12是示出根据本发明的另一个实施方式的支撑板的旋转速度的曲线图。

参照图12，在中心供给阶段Sc1中，可以逐渐地执行从第一供给速度Va1到第二供给速度Vb2的减速。更具体地，在中心供给阶段Sc1中的减速是从第一供给速度Va1到缓冲速度VP。然后，支撑板4140以缓冲速度VP旋转预定时间并且然后再次以第二供给速度Vb2旋转。在这点上，第一供给速度Va1减速到缓冲速度VP时的曲线图的斜率可以设定为与缓冲速度VP减速到第二供给速度Vb2时的曲线图的斜率相同。此外，第一供给速度Va1减速到缓冲速度VP时的曲线图的斜率可以设定为大于或小于缓冲速度VP减速到第二供给速度Vb2时的曲线图的斜率。此外，缓冲速度VP可以设定为第一供给速度Va1与第二供给速度Vb2的算数平均值。此外，缓冲速度VP可以设定为大于或小于第一供给速度Va1与第二供给速度Vb2的算数平均值。此外，如图12中所示，尽管一个缓冲速度VP定位在第一供给速度Va1与第二供给速度Vb2之间，但是两个缓冲速度VP定位为，使得可以通过多于两个阶段来实现支撑板4140的减速。

根据本发明的实施方式，可以均匀地处理基板。

此外，根据本发明的实施方式，可以将光致抗蚀剂均匀地涂覆到基板。

上面公开的主题将被认为是示意性的，而非限定性的，并且所附权利要求旨在覆盖落入本发明的真实精神与范围内的全部这些修改、增强、以及其它实施方式。因此，在法律允许的最大范围内，本发明构思的范围将通过对下面的权利要求与它们的等效物所允许的最宽泛的解释来确定，并且不应被上述详细描述限制或限定。

Claims (19)

1.一种基板处理设备，其包括：

基板支撑件，其构造为支撑待处理的基板；

旋转驱动件，其使所述基板支撑件旋转；

容器，其设置在所述基板支撑件周围；

烘烤室，其构造为在施加光致抗蚀剂之前执行通过将基板加热到预定温度来移除基板的表面的有机物质或者水蒸气的预烘烤处理或者在将光致抗蚀剂施加在所述基板上之后执行软烘烤处理并且之后在各加热处理之后执行用于冷却所述基板的冷却处理；以及

处理溶液供给单元，其包括光致抗蚀剂喷嘴以将光致抗蚀剂供给到所述基板的上表面，

其中，当所述基板支撑件以第一供给速度旋转时，所述光致抗蚀剂喷嘴开始供给所述光致抗蚀剂，并且当所述基板支撑件以从所述第一供给速度以恒定比率减速的第二供给速度旋转时，所述光致抗蚀剂喷嘴停止供给所述光致抗蚀剂，

其中，所述第一供给速度是恒定速度。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，在所述光致抗蚀剂供给终止以后，所述旋转驱动件使所述基板支撑件以从所述第二供给速度加速的扩散速度旋转。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述扩散速度设定为小于所述第一供给速度并且大于所述第二供给速度。

4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述旋转驱动件使所述基板支撑件以从所述扩散速度减速的终端速度旋转并且之后使所述基板支撑件停止。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述旋转驱动件使所述基板支撑件的旋转速度从所述第一供给速度逐渐减小到所述第二供给速度。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，当所述第一供给速度减速到所述第二供给速度时，所述旋转驱动件使所述基板支撑件以缓冲速度旋转预定时间。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理溶液供给单元包括：

喷嘴臂，其具有其中定位所述光致抗蚀剂喷嘴的一个端部；以及

驱动件，其相对于所述基板支撑件使所述喷嘴臂移动，

其中，当所述驱动件定位所述喷嘴臂以允许所述光致抗蚀剂喷嘴定位在所述基板的中心上方时，使所述光致抗蚀剂供给停止。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，当所述驱动件定位所述喷嘴臂使得所述光致抗蚀剂喷嘴从所述基板的中心偏移时，使所述光致抗蚀剂供给开始。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，在所述光致抗蚀剂供给开始以后，所述驱动件使所述喷嘴臂移动以允许所述光致抗蚀剂喷嘴定位在所述基板中心上方。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，当所述光致抗蚀剂喷嘴定位在所述基板中心上方时，所述光致抗蚀剂喷嘴供给所述光致抗蚀剂预定时间。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理溶液供给单元还包括用于将有机溶剂供给到所述基板的预湿喷嘴。

12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述预湿喷嘴在供给所述光致抗蚀剂以前将所述有机溶剂供给到所述基板。

13.根据权利要求11所述的设备，其中，当所述预湿喷嘴定位在所述基板中心上方时，所述处理溶液供给单元将所述有机溶剂供给到所述基板。

14.一种涂覆处理溶液的方法，所述方法包括：

在施加光致抗蚀剂之前执行通过将基板加热到预定温度来移除基板的表面的有机物质或者水蒸气的预烘烤处理或者在将光致抗蚀剂施加在所述基板上之后执行软烘烤处理并且之后在各加热处理之后执行用于冷却所述基板的冷却处理；

开始将光致抗蚀剂供给到由以第一供给速度旋转的基板支撑件支撑的基板的上表面；以及

当所述基板支撑件从所述第一供给速度以恒定比率减速到第二供给速度时，使所述光致抗蚀剂供给停止，

其中，所述第一供给速度为恒定速度。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括在所述光致抗蚀剂供给终止以后，使所述基板支撑件以从所述第二供给速度加速的扩散速度旋转并且使聚集在所述基板中心部分上的所述光致抗蚀剂扩散到所述中心的周边。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括使所述基板支撑件以从所述扩散速度减速的终端速度旋转预定时间以及使所述旋转停止。

17.根据权利要求14所述的方法，还包括使所述第一供给速度逐渐减速到所述第二供给速度。

18.根据权利要求14所述的方法，其中，所述光致抗蚀剂供给从与所述基板的中心偏心的位置开始并且移动到所述基板的中心。

19.根据权利要求14所述的方法，其中，当将所述光致抗蚀剂供给到所述基板的中心时，使所述光致抗蚀剂供给停止。