CN104600018A - 一种基板烘烤支承装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于半导体处理系统中对基板处理的技术领域，具体地说是一种基板烘烤支承装置。包括装置支撑部、小尺寸基板支承部、大尺寸基板支承部、加热部、加热系统、升降部及升降控制系统，其中加热部设置于装置支撑部上、并与加热系统连接，所述小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部均穿过加热部、并下端与升降部连接，升降部设置于装置支撑部与加热部之间、并与升降控制系统连接，所述大尺寸基板支承部的高度高于小尺寸基板支承部；所述大尺寸基板支承部和小尺寸基板支承部在升降部的带动下上升和下降。本发明可以在不更换部件的条件下实现两种尺寸基板的兼容，可以在不破坏图形的条件下实现基板的烘烤与支承，本装置结构简单，易于控制。

Description

一种基板烘烤支承装置
技术领域
本发明属于半导体处理系统中对基板处理的技术领域，具体地说是一种基板烘烤支承装置。
背景技术
半导体处理是指为了在半导体晶片或者LED基板等被处理基板上按照规定图案形成半导体层、绝缘层和半导体层等，而对基板进行的各种处理。其中光刻工艺处理中，要对基板进行三次烘烤处理，分别是前烘、后烘和坚膜，前烘为涂胶后烘烤，后烘为曝光后烘烤，坚膜为显影后烘烤。
在半导体处理系统中，现有烘烤装置使用的基板支承件为细针，细针在支撑时接触的是基板中间的部分，如果基板与支撑件的接触面没有图形那么这个是没有问题的，但是如果这个接触面上有图形，那么在接触的时候就会造成图形的损坏，影响良率，降低生产利润。同时，现在很多厂商都在使用不同尺寸的基板，如果每一种类型的基板都配一种烘烤装置，那么就会造成浪费，设备的利用率不高。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基板烘烤支承装置。该装置可以在不更换部件的条件下实现两种尺寸基板的兼容，可以在不破坏图形的条件下实现基板的烘烤与支承，本装置结构简单，易于控制。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基板烘烤支承装置，包括装置支撑部、小尺寸基板支承部、大尺寸基板支承部、加热部、加热系统、升降部及升降控制系统，其中加热部设置于装置支撑部上、并与加热系统连接，所述小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部均穿过加热部、并下端与升降部连接，所述升降部设置于装置支撑部与加热部之间、并与升降控制系统连接，所述大尺寸基板支承部的高度高于小尺寸基板支承部；所述大尺寸基板支承部和小尺寸基板支承部在升降部的带动下上升和下降。所述加热部上设有温度感应部，所述温度感应部与温度监控部连接。
所述小尺寸基板支承部包括小尺寸基板支承部I、小尺寸基板支承部II及小尺寸基板支承部III，所述小尺寸基板支承部I、小尺寸基板支承部II及小尺寸基板支承部III分布在同一圆周上，所述分布圆周直径比所需支承的小尺寸基板的外缘直径小。
所述大尺寸基板支承部包括大尺寸基板支承部I、大尺寸基板支承部II及大尺寸基板支承部III，所述大尺寸基板支承部I、大尺寸基板支承部II及大尺寸基板支承部III分布在同一圆周上，所述分布圆周直径比所需支承的大尺寸基板的外缘直径小。
所述小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部的上表面与升降部之间的距离可调节。
所述升降控制系统包括升降驱动部和升降控制部，所述升降控制部与升降驱动部连接、并控制升降驱动部的升降，所述升降驱动部与小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部连接。
所述升降驱动部上由下至上依次设有定位器I和定位器II，所述定位器I控制小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部下降的最低位置，所述定位器II控制小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部上升的最高位置。
所述小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部处于最低位置时，小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部的上表面高于加热部的上表面。
所述加热系统包括加热源和加热控制部，其中加热源嵌入到加热部的内部、并与加热控制部连接。
本发明的优点及有益效果是：
1.本发明可以在不更换部件的条件下实现两种尺寸基板的兼容，提高设备的利用率；
2.本发明可以在不破坏图形的条件下实现基板的烘烤与支承，提高产品的良率和厂商的利润；
3.本发明结构简单易于实现，控制方便。
附图说明
图1为本发明的整体平面示意图；
图2为本发明的立体示意图；
图3为本发明支承部与基板的相对位置图；
图4为具有本发明的半导体处理系统平面布局简化图。
其中：1为升降控制部，2为定位器I，3为升降驱动部，4为定位器II，5为装置支承部，6升降部，7为加热部，8A、8B、8C为大尺寸基板支承部，9A、9B、9C为小尺寸基板支承部，10为大尺寸基板，11为小尺寸基板，12为加热源，13为温度感应部，14加热控制部，15为温度监控部，16为基板处理工艺单元I，17为对中单元，18A为基板烘烤支承装置I，18B为基板烘烤支承装置II，19为基板传送单元，20为基板处理工艺单元II，21A为基板装载单元I，21B为基板装载单元II。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步描述。
如图1、图2所示，本发明包括装置支撑部5、小尺寸基板支承部、大尺寸基板支承部、加热部7、加热系统、升降部6及升降控制系统，其中加热部7设置于装置支撑部5上、并与加热系统连接，所述小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部均穿过加热部7、并下端与升降部6活连接，可快速调节所述小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部的上表面与升降部6之间的距离。所述升降部6设置于装置支撑部5与加热部7之间、并与升降控制系统连接，所述大尺寸基板支承部的高度高于小尺寸基板支承部；所述大尺寸基板支承部和小尺寸基板支承部在升降部6的带动下上升和下降。所述加热部7上设有温度感应部13，所述温度感应部13与温度监控部15连接。
所述小尺寸基板支承部包括小尺寸基板支承部I9A、小尺寸基板支承部II9B及小尺寸基板支承部III9C，所述小尺寸基板支承部I9A、小尺寸基板支承部II9B及小尺寸基板支承部III9C分布在同一圆周上，该圆周尺寸略小于小尺寸基板11的外形尺寸。所述大尺寸基板支承部包括大尺寸基板支承部I8A、大尺寸基板支承部II8B及大尺寸基板支承部III8C，所述大尺寸基板支承部I8A、大尺寸基板支承部II8B及大尺寸基板支承部III8C分布在同一圆周上，该圆周尺寸略小于所支撑大尺寸基板10的外形尺寸，如图3所示。小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部的外圈尺寸有差异，因此在处理小尺寸基板11时，基板能直接落在小尺寸基板支承部上，边缘支承，保护图形。而处理大尺寸基板10时，基板落在大尺寸基板支承部上，由于大尺寸基板支承部高度高于小尺寸基板支承部，基板的背面图形也可以被保护。
所述升降控制系统包括升降驱动部3和升降控制部1，所述升降控制部1与升降驱动部3连接、并控制升降驱动部3的升降，所述升降驱动部3与小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部连接。所述升降驱动部3上由下至上依次设有定位器I2和定位器II4，所述定位器I2控制小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部下降的最低位置，所述定位器II4控制小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部上升的最高位置。所述小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部处于最低位置时，小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部的上表面高于加热部7的上表面。升降部6在升降驱动部3的带动下实现升降运动，升降的位置由升降控制部1、定位器I2和定位器II4来控制。本实施例中所述定位器I2和定位器II4为市购产品，型号均为Y59A，购置于SMC(中国)有限公司。
所述加热系统包括加热源12和加热控制部14，其中加热源12嵌入到加热部7的内部、并与加热控制部14连接。加热源12为加热部7提供热源，加热源12由加热控制部14控制，加热部7上表面的温度由温度监控部15设定并进行监控，温度感应部13将加热部7上表面的温度实时反馈给温度监控部15，温度监控部15根据设定温度和实时温度的差异反馈给加热控制部14，实现加热部7温度的闭环控制。
如图4所示，半导体处理系统具有：装载单元I21A、装载单元II21B、基板处理工艺单元I16、基板处理工艺单元II20、基板烘烤支承装置I18A、基板烘烤支承装置II18B、基板传送单元19、对中单元17，其中基板处理工艺单元I16和基板处理工艺单元II20代表的工艺单元一般为匀胶、显影、喷胶等，但不限于此；两者可以为同一种工艺单元，也可以为不同的工艺单元，一般高度集成半导体处理系统中会有多个相同的处理单元。
基板烘烤处理的一般步骤为：基板传送单元19从装载单元I21A取基板后，将基板送到对中单元17进行对中，对中完成后将基板传送到基板处理工艺单元I16进行工艺处理，工艺处理完成之后，基板传送单元19将基板取出然后传送到基板烘烤支承装置I18A进行烘烤，烘烤完成之后基板传送单元19将基板送回到装载单元I21A。这是基板烘烤处理的一般步骤，但不限于此。
本发明的工作过程是：
1.准备阶段：
这个阶段是为基板传送单元19向本装置内传送基板做准备。此时大尺寸基板支承部和小尺寸基板支承部均处于上位，即，升降控制部1控制升降驱动部3带动升降部6运行至最上位置，定位器II4发出准备信号。同时温度监控部15设定好温度后，温度感应部13将加热部7的温度反馈到温度监控部15。如果加热部7温度没有达到设定值，那么加热控制部14将继续控制加热源12对加热部7进行加热一直到加热部7温度达到设定值，并维持在这个设定值。到达设定值之后，温度监控部15发出准备信号。此时，准备阶段完成。
2.工作阶段：
这个阶段是对基板进行烘烤的阶段。在准备阶段完成之后，定位器II4和温度监控部15发出的准备信号传送给基板传送单元19，告知基板传送单元19可以向基板烘烤支承装置I18A或基板烘烤支承装置II18B传送基板，基板传送单元19将基板传送进烘烤装置时，如果是大尺寸基板10那么基板将由大尺寸基板支承部进行边缘支承，如果是小尺寸基板11，那么基板将由小尺寸基板支承部进行边缘支承。
支承之后，基板传送单元19退出烘烤装置，将信号传递给升降控制部1，升降控制部1控制升降驱动部3带动升降部6下降，升降部6下降后基板支承部支承基板随之下降，下降的速度由升降控制部1控制，等下降到设定位置后，定位器I2发出信号，维持该高度一定时间之后升降控制部1控制升降驱动部3带动升降部6上升，升降部6上升后基板支承部支承基板随之上升，上升的速度由升降控制部1控制，等到达设定位置后，定位器II4发出信号，信号传送给基板传送单元19，基板传送单元19将基板取走，完成整个烘烤处理。所述的设定位置即最低位置，该位置时基板的下表面不与加热部7接触，也就是说在这个位置时，基板支承部的上表面高度高于加热部7上表面。
本发明可以在不更换部件的条件下实现两种尺寸基板的兼容，可以在不破坏图形的条件下实现基板的烘烤与支承，本装置结构简单，易于控制。

Claims (9)

1.一种基板烘烤支承装置，其特征在于：包括装置支撑部(5)、小尺寸基板支承部、大尺寸基板支承部、加热部(7)、加热系统、升降部(6)及升降控制系统，其中加热部(7)设置于装置支撑部(5)上、并与加热系统连接，所述小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部均穿过加热部(7)、并下端与升降部(6)连接，所述升降部(6)设置于装置支撑部(5)与加热部(7)之间、并与升降控制系统连接，所述大尺寸基板支承部的高度高于小尺寸基板支承部；所述大尺寸基板支承部和小尺寸基板支承部在升降部(6)的带动下上升和下降。
2.按权利要求1所述的基板烘烤支承装置，其特征在于：所述加热部(7)上设有温度感应部(13)，所述温度感应部(13)与温度监控部(15)连接。
3.按权利要求1所述的基板烘烤支承装置，其特征在于：所述小尺寸基板支承部包括小尺寸基板支承部I(9A)、小尺寸基板支承部II(9B)及小尺寸基板支承部III(9C)，所述小尺寸基板支承部I(9A)、小尺寸基板支承部II(9B)及小尺寸基板支承部III(9C)分布在同一圆周上，所述分布圆周直径比所需支承的小尺寸基板(11)的外缘直径小。
4.按权利要求1所述的基板烘烤支承装置，其特征在于：所述大尺寸基板支承部包括大尺寸基板支承部I(8A)、大尺寸基板支承部II(8B)及大尺寸基板支承部III(8C)，所述大尺寸基板支承部I(8A)、大尺寸基板支承部II(8B)及大尺寸基板支承部III(8C)分布在同一圆周上，所述分布圆周直径比所需支承的大尺寸基板(10)的外缘直径小。
5.按权利要求1所述的基板烘烤支承装置，其特征在于：所述小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部的上表面与升降部(6)之间的距离可调节。
6.按权利要求1所述的基板烘烤支承装置，其特征在于：所述升降控制系统包括升降驱动部(3)和升降控制部(1)，所述升降控制部(1)与升降驱动部(3)连接、并控制升降驱动部(3)的升降，所述升降驱动部(3)与小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部连接。
7.按权利要求6所述的基板烘烤支承装置，其特征在于：所述升降驱动部(3)上由下至上依次设有定位器I(2)和定位器II(4)，所述定位器I(2)控制小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部下降的最低位置，所述定位器II(4)控制小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部上升的最高位置。
8.按权利要求7所述的基板烘烤支承装置，其特征在于：所述小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部处于最低位置时，小尺寸基板支承部和大尺寸基板支承部的上表面高于加热部(7)的上表面。
9.按权利要求1所述的基板烘烤支承装置，其特征在于：所述加热系统包括加热源(12)和加热控制部(14)，其中加热源(12)嵌入到加热部(7)的内部、并与加热控制部(14)连接。
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