CN114171429A - 烘烤单元以及用于处理基板的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明构思提供了一种烘烤单元以及用于处理基板的装置。烘烤单元包括：壳体，该壳体具有上盖和下框架，该上盖和该下框架组合提供用于基板的热处理的处理空间；加热器，该加热器设置在处理空间中、以用于加热放置在该加热器上的基板；加热器杯状物，该加热器杯状物配置为围绕该加热器；以及第一吹扫气体供应单元，该第一吹扫气体供应单元用于提供第一吹扫气体流以阻止外部空气通过下框架与加热器杯状物之间的间隙流入。

Description

烘烤单元以及用于处理基板的装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年09月10日提交韩国知识产权局的、申请号为10-2020-0116381的韩国专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本文中描述的本发明构思的实施方案涉及一种用于处理基板的装置，并且更具体地涉及一种用于基板的热处理的装置。
背景技术
为了制造半导体设备，执行了诸如光刻、蚀刻、沉积、离子注入、清洁等的各种工艺。在这些工艺中，光刻形成图案并且在实现半导体设备的高度集成中起着重要作用。
光刻主要分为施用工艺、曝光工艺和显影工艺，并且在曝光工艺之前和曝光工艺之后进行烘烤工艺。烘烤工艺是基板的加热工艺：当将基板放置在加热板上时，通过设置在加热板内侧的加热器对基板进行热处理。
在烘烤工艺中，在基板上方空气流的均匀温度是非常重要的。在基板上方的空气流温度是决定工艺生产量(process throughput)的关键因素之一。
在现有的烘烤单元所使用的腔室中，由于结构问题，腔室的上部内部空间中空气流可能被不均匀地供应。
如果增加工艺气体的供应流速以提高蚀刻速率，则腔室的上部内部空间中的空气流被不均匀地供应，这会加剧厚度一致性(thickness uniformity)的不均匀。相反，如果为了解决厚度一致性的不均匀的问题而降低工艺气体的供应流速，则通过腔室下部的底侧处的间隙进入的外部空气的流入速率会增加，因此蚀刻速率会下降。
发明内容
本发明构思的实施方案提供了一种烘烤单元和基板处理装置，该烘烤单元和基板处理装置可以改善基板上方的温度和空气流的均匀性。
本发明构思的实施方案还提供了一种烘烤单元和基板处理装置，该烘烤单元和基板处理装置具有从加热器的底侧下方提供吹扫气体(purge gas)的特征。
本发明构思的实施方案提供了一种烘烤单元和基板处理装置，该烘烤单元和基板处理装置能够阻止基板上方外部空气的流入。
本发明构思的实施方案提供了一种烘烤单元和基板处理装置，该烘烤单元和基板处理装置能够稳定地保持基板上方的温度。
本发明构思的技术目的不限于上述技术目的，并且从以下描述中，其他未提及的技术目的对本领域技术人员而言将变得显而易见。
在本发明构思的实施方案的一个方面中，一种烘烤单元包括：壳体，该壳体具有上盖和下框架，该上盖和该下框架组合提供用于基板的热处理的空间；加热器，该加热器设置在热处理空间中、以用于加热放置在该加热器上的基板；加热器杯状物(heater cup)，该加热器杯状物设置为围绕加热器；以及第一吹扫气体供应单元，该第一吹扫气体供应单元用于供应第一吹扫气体流以阻止通过下框架与加热器杯状物之间的间隙进入的外部空气的流入。
在一些实施方案中，第一吹扫气体供应单元可以包括气体输入空间，该气体输入空间在下框架的侧壁中、以用于第一吹扫气体流入该气体输入空间；以及出口，该出口配置为允许将流入输入空间的第一吹扫气体排出到加热器杯状物与下框架之间的间隙中。
在一些实施方案中，该出口可以设置为面向加热器杯状物的侧面。
在一些实施方案中，烘烤单元还可以包括热绝缘杯状物以及第二吹扫气体供应单元，该热绝缘杯状物与加热器杯状物的下表面间隔开，其中第二吹扫气体供应单元提供第二吹扫气体流，该第二吹扫气体流阻止通过多个通孔进入的外部空气的流入，该多个通孔形成在热绝缘杯状物的底侧和加热器杯状物的底侧处。
在一些实施方案中，烘烤单元还可以包括支承构件，该支承构件通过多个通孔支承加热器。
在一些实施方案中，热绝缘杯状物具有内部空间，并且第二吹扫气体供应单元可以将第二吹扫气体供应到热绝缘杯状物的内部空间中。
在一些实施方案中，烘烤单元还可以包括挡板单元，该挡板单元用于将工艺气体喷射到放置在加热器上的基板上，挡板单元包括：上板，该上板具有多个第一喷射孔；以及下板，该下板具有多个第二喷射孔，该下板设置在上板的下方。
在一些实施方案中，相较于第二喷射孔，第一喷射孔的尺寸可以相对较小和/或数量可以相对较少。
在一些实施方案中，挡板单元还可以包括中央排放部(central exhaust part)，该中央排放部在处理空间的中央区域中形成排放流；以及外周排放部(peripheralexhaust part)，该外周排放部在处理空间的外周区域中形成排放流。
在一些实施方案中，第一吹扫气体和第二吹扫气体可以是具有恒定温度的惰性气体。
在本发明构思的实施方案的另一方面，一种基板处理装置包括：腔室，该腔室具有内部空间；烘烤单元，该烘烤单元设置在腔室内并且提供用于基板烘烤工艺的热处理空间；以及冷却单元，该冷却单元用于冷却基板，该冷却单元设置在所述烘烤单元的一侧处，并且其中该烘烤单元包括：壳体，该壳体具有上盖和下框架，该上盖和该下框架组合提供用于基板的热处理的空间；加热器，该加热器设置在热处理空间中、以用于加热放置在该加热器上的基板；加热器杯状物，该加热器杯状物设置为围绕加热器；以及第一吹扫气体供应单元，该第一吹扫气体供应单元用于供应第一吹扫气体流以阻止通过下框架与加热器杯状物之间的间隙进入的外部空气的流入。
在一些实施方案中，第一吹扫气体供应单元可以包括气体输入空间，该气体输入空间在下框架的侧壁中、用于第一吹扫气体流入该气体输入空间；以及出口，该出口配置为允许将流入输入空间的第一吹扫气体排出到加热器杯状物与下框架之间的间隙中。
在一些实施方案中，烘烤单元还包括热绝缘杯状物，该热绝缘杯状物与加热器杯状物的下表面间隔开放置；支承构件，该支承构件用于通过多个通孔支承加热器，该多个通孔形成在加热器杯状物的底侧和热绝缘杯状物的底侧处；以及第二吹扫气体供应单元，该第二吹扫气体供应单元用于供应第二吹扫气体流、以阻止通过多个通孔进入的外部空气的流入。
在一些实施方案中，热绝缘杯状物可以具有内部空间，并且第二吹扫气体供应单元将第二吹扫气体提供到热绝缘杯状物的内部空间中。
在一些实施方案中，烘烤单元还包括挡板单元，该挡板单元用于将工艺气体喷射到放置在加热器上的基板上，其中挡板单元包括：上板，该上板具有多个第一喷射孔；以及下板，该下板具有多个第二喷射孔，该下板设置在该上板的下方。
在一些实施方案中，相较于第二喷射孔，第一喷射孔的尺寸可以相对较小和/或数量可以相对较少。
在本发明构思的实施方案的又一方面中，一种烘烤单元包括：壳体，该壳体具有上盖和下框架，该上盖和该下框架组合提供用于基板的热处理的处理空间；加热器，该加热器设置在处理空间内、以用于加热放置在该加热板上的基板；加热器杯状物，该加热器杯状物设置为围绕加热器；热绝缘杯状物，该热绝缘杯状物与加热器杯状物的下表面间隔开；支承构件，该支承构件用于通过多个通孔支承加热器，该多个通孔形成在加热器杯状物的底侧和热绝缘杯状物的底侧处；第一吹扫气体供应单元，该第一吹扫气体供应单元用于提供第一吹扫气体流、以阻止通过下框架与加热器杯状物之间的间隙进入的外部空气的流入；第二吹扫气体供应单元，该第二吹扫气体供应单元用于提供第二吹扫气体流、以阻挡通过多个通孔进入的外部空气；以及挡板单元，该挡板单元用于将工艺气体喷射到放置在加热器上的基板上。
在一些实施方案中，第一吹扫气体供应单元可以包括气体输入空间，该气体输入空间在下框架的侧壁中、以用于第一吹扫气体流入该气体输入空间；以及出口，该出口配置为允许将流入输入空间的第一气体排出到加热器杯状物与下框架之间的间隙中，该出口面向加热器杯状物的侧面。
在一些实施方案中，第二吹扫气体供应单元可以将第二吹扫气体提供到热绝缘杯状物的内部空间中。
在一些实施方案中，挡板单元包括：上板，该上板具有多个第一喷射孔；以及下板，该下板具有多个第二喷射孔，该下板设置在上板的下方，其中，相较于第二喷射孔，第一喷射孔的尺寸相对较小和/或数量相对较少。
根据一些实施方案，通过第一吹扫气体供应单元和第二吹扫气体供应单元提供的吹扫气体有利地改善了基板上方的温度和空气流的均匀性。
根据一些实施方案，可以阻止通过下框架中的间隙进入的外部空气的流入。
根据一些实施方案，基板的上部的温度可以保持恒定。
根据一些实施方案，可以通过调节通过第一吹扫气体供应单元和第二吹扫气体供应单元供应的吹扫气体的体积来改善蚀刻速率。
附图说明
参照以下附图，上述和其他目的及特征将从以下描述中变得显而易见，其中除非另有说明，否则贯穿各个附图，相同的附图标记指代相同的部件，且附图中：
图1是示意性地示出了根据本发明构思的实施方案的基板处理装置；
图2是从图1中基板处理装置(1)的A-A方向观察的视图；
图3是从图1中基板处理装置(1)的B-B观察的视图；
图4是热处理腔室的顶部平面图；
图5是热处理腔室的侧截面图；
图6是图5的热处理腔室的烘烤单元；
图7是示出了第一吹扫气体供应单元的主要部分的放大图；
图8是示出了第二吹扫气体供应单元的主要部分的放大图；
图9示意性地示出了挡板单元。
具体实施方式
以下，将参照附图详细地描述本发明构思的实施方案。本发明构思不限于以下公开的实施方案，而是可以以各种形式实现。提供了本发明构思的实施方案是为了使本发明构思的公开完整并且充分，以告知本发明构思所属领域的技术人员本发明构思的范围。
本发明构思的实施方案的装备可以用于在基板(诸如，半导体晶圆或平板显示器)上执行光刻工艺。特别地，本发明构思的实施方案的装备可以与曝光装置连接以在基板上执行施用和显影工艺。仅作为示例，下面将在半导体晶圆基板的情况下描述本发明构思的实施方案。
图1和图3示意性地示出了根据本发明构思的实施方案的基板处理装置(1)。图1是从基板处理装置(1)的上侧观察的视图，图2是从图1中的基板处理装置(1)的A-A方向观察的视图，并且图3是从图1中的基板处理装置(1)的B-B方向观察的视图。
参照图1至图3，基板处理装置(1)包括装载端口100、索引模块200、缓冲模块300、施用和显影模块400和接口模块700以及吹扫模块800。装载端口100、索引模块200、缓冲模块300、施用和显影模块400以及接口模块700依序布置成排。吹扫模块800可以设置在接口模块700内部。吹扫模块800可以设置在各种地方，例如曝光设备连接到接口模块700的后面或接口模块700侧面的位置。
下文中，装载端口100、索引模块200、缓冲模块300、施用和显影模块400以及接口模块700布置的方向将被称为第一方向12。当从上面观察时、垂直于第一方向12的方向将被称为第二方向14，并且垂直于第一方向12和第二方向14的方向将被称为第三方向16。
储存在盒20中的基板W被传输。盒20具有可以与外部密封的结构。例如，具有完整的敞开式门的前开式晶圆传送盒(front open unified pods,FOUP)可以用作盒20。
在下文中，将解释装载端口100、索引模块200、缓冲模块300、施用和显影模块400、接口模块700以及吹扫模块800。
装载端口100具有放置台120，储存基板W的盒20放置在放置台120上。设置有多个放置台120，并且放置台120沿着第二方向14布置。在图1所示的实施方案中，提供了四个放置台120。
索引模块200在放置于装载端口100的放置台120上的盒20、与缓冲模块300之间传输基板W。索引模块200包括框架210、索引机械手220和导轨230。框架210通常设置成空的长方体的形状。框架210布置在装载端口100与缓冲模块300之间。索引模块200的框架210可以设置在比将在下面进一步解释的缓冲模块300的框架310更低的高度上。索引机械手220和导轨230设置在框架210中。索引机械手220具有手部221以及多轴驱动结构，该手部221直接处理基板W，该多轴驱动结构可以为在第一方向12、第二方向14和第三方向16上是可移动的，且是可旋转的。索引机械手220包括手部221、臂部222、支承件223和基部224。手部221固定地安装到臂部222。臂部222设置为可伸展、可收缩且可旋转的结构。支承件223布置成其长度沿第三方向16延伸。臂部222连接至支承件223并可在支承件223上移动。支承件223固定地连接至基部224。导轨230布置成其长度沿着第二方向14延伸。基部224连接至导轨230并且在导轨230上为可线性移动的。同样地，尽管未示出，但是在框架210中设置有打开和关闭盒20的门的开门器(door opener)。
缓冲模块300包括框架310、第一缓冲区320、第二缓冲区330、冷却腔室350以及第一缓冲区机械手360。框架310设置成空的长方体的形状，并且布置在索引模块200与施用和显影模块400之间。第一缓冲区320、第二缓冲区330、冷却腔室350以及第一缓冲区机械手360设置在框架310内。冷却腔室350、第二缓冲区330和第一缓冲区320从底部沿着第三方向16依序布置。第一缓冲区320设置在施用和显影模块400的施用模块401相同的位置处，这将在下文描述。第二缓冲区330和冷却腔室350设置在与施用和显影模块400的显影模块402相同的位置处，这将在下文描述。第一缓冲机械手360放置在第二方向14上、距离第二缓冲区330、冷却腔室350、第一缓冲区320一定距离处。
第一缓冲区320和第二缓冲区330临时储存多个基板W。第二缓冲区330具有壳体331和多个支承件332。支承件332布置在壳体331内，并且在第三方向16上彼此间隔开。各支承件332上放置单个基板W。壳体331具有面向索引机械手220和第一缓冲区机械手360的开口(未示出)，使得索引机械手220和第一缓冲区机械手360可以将基板W带入/带出壳体331内的支承件332。第一缓冲区320通常具有与第二缓冲区330类似的结构，即第一缓冲区320的壳体321具有面向第一缓冲区机械手360和施用机械手432的开口，该施用机械手设置在施用模块中以用于在其间传输晶圆W。在第一缓冲区320中设置的支承件322的数量与在第二缓冲区330中设置的支承件332的数量可以相同或不同。在一实施方案中，在第二缓冲区330中设置的支承件332的数量可以大于第一缓冲区320中设置的支承件322的数量。
第一缓冲区机械手360在第一缓冲区320与第二缓冲区330之间传输基板W。第一缓冲区机械手360包括手部361、臂部362以及支承件363。手部361固定地安装到臂部362。臂部362可以设置为可伸展、可收缩的结构，使得手部可以在第二方向14上移动。臂部362可移动地连接到支承件363，并且臂部在支承件363上沿着第三方向线性地移动。支承件363具有在对应于第二缓冲区330的位置的点与对应于第一缓冲区的位置的点之间延伸的长度。支承件363可以进一步向上或向下延伸。第一缓冲区机械手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。
冷却腔室350冷却各基板W。冷却腔室350包括壳体351和冷却板352。冷却板352包括顶表面以及冷却构件353，在顶表面上放置有基板，该冷却构件用于冷却基板W。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设备。冷却腔室350可以进一步设置有升降销组件，该升降销组件将基板W放置在冷却板352上。壳体351可以具有面向索引机械手220的开口，并且设置在显影模块中的机械手可以将基板W带到冷却板352上或带出冷却板352。进一步地，冷却腔室350设置有打开和关闭上述开口的门。
施用模块401在光刻胶施用工艺前后，进行诸如在基板W上施用感光溶液(诸如，光刻胶溶液)的工艺以及热处理工艺(诸如，加热和冷却基板W)。施用模块401具有化学工艺腔室410、热处理腔室500以及传输腔室430。化学工艺腔室410、热处理腔室500和传输腔室430在第二方向14上依序布置。化学工艺腔室410可以设置为光刻胶施用腔室410，该光刻胶施用腔室410将光刻胶溶液施用到基板W上。提供了多个光刻胶施用腔室410，并且多个光刻胶施用腔室410分别设置在第一方向12和第三方向16上。热处理腔室500分别在第一方向12和第三方向16上设置有多个光刻胶施用腔室。
传输腔室430在第一方向12上与缓冲模块300的第一缓冲区320并排布置。施用机械手432和导轨433设置在传输腔室430中。传输腔室430通常具有矩形的形状。施用机械手432在热处理腔室500、光刻胶施用腔室410、以及缓冲模块300的第一缓冲区320之间传输基板W。导轨433布置成其长度在第一方向12上延伸。导轨433引导施用机械手432在第一缓冲方向上线性地移动(即，前后移动)。施用机械手432具有手部434、臂部435、支承件436以及基部437。手部434固定地安装到臂部435。臂部435设置为可伸展并且可收缩的结构，使得手部434可以水平地移动。支承件436布置成其长度在第三方向16上延伸。臂部连接到支承件436，使得它可以在支承件436上沿第三方向16线性地移动。支承件436固定地安装到基部437，并且基部437连接到导轨433以便沿着导轨433为可移动的。
光刻胶施用腔室410具有相同的结构。然而，每个光刻胶施用腔室410中使用的光刻胶可以不同。在一实施方案中，化学增幅抗蚀剂可以用作光刻胶。光刻胶施用腔室410将光刻胶施用到基板W的表面上。光刻胶施用腔室410具有壳体411、支承板412以及喷嘴413。壳体411具有带有敞开的上侧的杯状物的形状。支承板412设置在壳体411内部并且支承基板W。支承板412设置为可旋转的。喷嘴413将光刻胶提供到设置在支承板412上的基板W的表面上。喷嘴413可以具有圆管形状，并且可以将光刻胶提供到基板W的中心上。可替代地，喷嘴413可以具有对应于基板W直径的长度，并且喷嘴413的出口可以设置在狭缝中。此外，可以在光刻胶施用腔室410中设置另一喷嘴以用于供应清洁溶液(诸如，去离子水)来清洁已经经过光刻胶处理的基板W的表面。
参照图1或图3，显影模块402执行显影工艺以及热处理工艺，该显影工艺用于供应显影溶液以除去部分光刻胶从而在基板W的表面获得图案，并且该热处理工艺诸如在显影工艺之前和之后加热或冷却基板W。显影模块402具有液体(化学)工艺腔室460、热处理腔室500以及传输腔室480。液体工艺腔室460、热处理腔室500以及传输腔室480在第二方向14上顺序布置。液体工艺腔室460可以设置为显影腔室。显影腔室460和热处理腔室500布置在第二方向14上，传输腔室480位于显影腔室与热处理腔室之间。在第一方向12和第三方向16上分别设置多个显影腔室460。
传输腔室480在第一方向12上与缓冲模块300的第二缓冲区330并排放置。在传输腔室480内部有显影机械手482和导轨483。传输腔室通常具有矩形的形状。显影机械手482在热处理腔室500、显影腔室460、缓冲模块300的第二缓冲区330、以及冷却腔室350之间移动基板W。导轨483的长度沿第一方向12延伸。导轨引导显影机械手在第一方向12上线性地运动。显影机械手482具有手部484、臂部485、支承件468以及基部487。手部484固定地安装到臂部485。臂部485为可伸展并且可收缩的，因此手部484水平地移动。支承件486的长度沿着第三方向16延伸。臂部485与支承件486连接以在第三方向16上线性地移动。支承件486固定地安装到基部487。基部487与导轨483结合，使得基部可以沿着导轨483移动。
显影腔室460均具有相同的结构。然而，在各显影腔室460中使用的每种显影液体可以彼此不同。显影腔室460可以除去施用在基板W的表面上的光刻胶的光照射部分。同时，也可以除去保护层的光照射部分。根据光刻胶的种类，可以除去未被光照射的光刻胶和保护层的部分。
显影腔室460具有壳体461、支承板462以及喷嘴463。壳体461具有带有敞开的上侧的杯状物的形状。支承板462设置在壳体461中，并且支承基板W。支承板被可旋转地设置。喷嘴463将显影液体提供到基板W上。喷嘴463具有圆管的形状，并且可以将显影液体供应到基板W的中心上。可替代地，喷嘴可以具有与基板W的直径相匹配的长度，并且喷嘴463的出口可以是狭缝。而且，供应清洁液体464(诸如，去离子水)的喷嘴可以额外地设置在显影腔室460中以清洁基板W的表面。
设置在显影模块402中的热处理腔室通常以与前面提及的热处理腔室500相同的方式设置。
如上所述，提供了施用模块401和显影模块402，使得它们可以在施用和显影模块400中彼此分离。此外，当从上方观察时，施用模块401和显影模块402可以具有相同的腔室布置。
接口模块700传输基板W。接口模块700包括框架710、第一缓冲区720、第二缓冲区730以及接口机械手740。第一缓冲区720、第二缓冲区730以及接口机械手740设置在框架710内。第一缓冲区720和第二缓冲区730彼此间隔开进行堆叠。第一缓冲区720堆叠在第二缓冲区730上方。
接口机械手740在第二方向14上与第一缓冲区720和第二缓冲区730间隔开。接口机械手740在第一缓冲区720、第二缓冲区730以及曝光装置900之间传输基板W。
第一缓冲区在处理过的基板W被移动到曝光装置900之前临时储存这些基板W。并且，第二缓冲区730在将已经在曝光装置中处理过的基板W移动到其他装置以进行进一步处理之前临时储存这些基板W。第一缓冲区720具有壳体721和多个支承件722。支承件722设置在壳体721内并且在第三方向上彼此间隔开。在各支承件772上放置一个基板W。壳体721具有面向接口机械手740和预处理机械手632的开口，使得接口机械手740和预处理机械手可以通过开口将基板W带入或带出壳体721，并且随后将基板W带到或带出支承件722。第二缓冲区730具有与第一缓冲区720的结构类似的结构、以用于传输基板W。接口模块中只能设置如上所述的缓冲区和机械手，而不提供在晶圆上执行任何处理的腔室。
图4是示出了热处理腔室的顶部平面图，并且图5是示出了图4的热处理腔室的侧截面图。
参照图4和图5，热处理腔室500可以包括壳体510、冷却单元530以及烘烤单元1000。
壳体510设置有内部空间。壳体510设置为矩形形状。壳体510包括第一侧壁511、第二侧壁513以及入口512。在壳体510内部，冷却单元530和烘烤单元1000并排布置。
第一侧壁511设置在壳体510的一侧中。第二侧壁513设置在壳体510中在与第一侧壁511相对的一侧处。壳体510的第一侧壁511具有入口512，基板W通过该入口进入或离开壳体510。入口512设置通道以用于基板W。
冷却单元530冷却已经在烘烤单元1000中处理过的基板W。冷却单元530包括冷却板531和移动冷却板531的传输单元540。在实施方案中，可以在冷却板531的内部中设置有冷却流路。可以将冷却水提供至冷却流路，使得冷却流路冷却基板W和冷却板531。传输单元540在外壳510内传输冷却板531。冷却板531可以通过传输单元540移动到待用位置和冷却位置。待用位置可以是靠近入口的位置(如图4所示)，冷却位置可以对应于加热板上方的位置。
基板W放置在冷却板531上。冷却板531设置成圆形形状。冷却板531可以设置为与基板W相同的尺寸。冷却板531可以采用具有良好导热性的金属材料。冷却板531设置有导向孔535。导向孔535从冷却板的外侧(边缘)向内延伸。当冷却板531移动时，导向孔535允许冷却板531不与升降销553干涉或碰撞。冷却板可以设置有流路，冷却制冷剂通过该流路流动。
臂部532固定地连接到冷却板531。臂部532设置在冷却板531与传输单元540之间。
传输单元540驱动冷却板531。传输单元540水平或竖直地移动冷却板531。传输单元540可以将冷却板531移动到第一位置或第二位置。第一位置是冷却板531靠近第一侧壁511的位置。第二位置靠近第二侧壁513并且靠近加热板的上表面。
图6示出了烘烤单元。
烘烤单元1000在基板W上实施热处理。烘烤单元1000分别在施用光刻胶溶液之前和之后在基板W上实施热处理。烘烤单元1000可以在施用光刻胶溶液之前将基板W加热到一定温度、以便改变基板W的表面性质，并且在基板W的表面上形成处理溶液(例如，粘合剂)层。
参照图4至图6，烘烤单元1000将基板W加热至预设温度。烘烤单元1000包括壳体1100、加热器1200、加热器杯状物1300、热绝缘杯状物1400、第一吹扫气体供应单元1500、第二吹扫气体供应单元1600、挡板单元1700、升降销1800以及驱动器1900。
壳体1100可以在其中设置用于基板W的热处理的处理空间。壳体1100包括上盖1120、下框架1140以及顶板构件1160。
上盖1120设置有下侧开口。例如，上盖1120可以是下侧敞开的圆柱形状。上盖1120设置在加热器1200上方。在将基板W传输到加热板1220上之前，上盖1120由驱动器1900从下框架1140向上移动。为了通过加热板1220加热基板W，上盖1120由驱动器1900向下移动以与下框架1140结合形成处理空间，在处理空间中加热基板W。
驱动器1900通过支承件1920与上盖1120固定地连接。在将基板W传输到加热板1220或从加热板1220传输的情况下，驱动器1900上下移动上盖1120。在一实施方案中，驱动器1900可以设置为圆柱体。
下框架1140设置为带有上侧敞开的框架形状。例如，下框架1140可以是带有上侧敞开的圆柱形状。下框架1140位于上盖1120下方。上盖1120和下框架1140在从上至下的方向上面向彼此放置。上盖1120和下框架1140组合在一起以在加热器上方形成处理空间1110。下框架可以设置为下侧部分敞开的状态。
顶板构件1160密封上盖1120与下框架1140之间的间隙。顶板构件1160放置在上盖1120的下端与下框架1140的上端之间。顶板构件1160可以是具有圆环形状的O形环构件。顶板构件1160可以与上盖1120的下端固定地组合。
加热器1200设置在下框架1140的内侧。加热器1200可以包括加热板1220和支承加热板1220的支承板1240。在加热板1220中设置有用于加热基板W的器件。例如，可以在加热板1220内设置加热线圈以作为加热器件。与此不同，加热器件可以设置在加热板中。加热器1200设置为圆柱形状。加热器1200具有用于接收升降销1800的销孔(H1)。
销孔(H1)设置通道以用于升降销1800竖直地移动，从而提升和降低基板W。销孔(H1)设置为竖直地穿透加热板1220和支承板1240，并且可以设置多个销孔(H1)。
升降销1800由销驱动单元竖直地移动。升降销1800能够将基板W安装到加热板1220上。升降销1800可以将基板W竖直地移动到离加热板1220一定距离的位置。
加热器杯状物1300可以设置为围绕加热器1200。加热器杯状物1300可以安装成与加热器1200间隔开。热绝缘杯状物1400安装在离加热器杯状物1300的底表面一定距离处。加热器杯状物1300和热绝缘杯状物1400具有许多通孔和开口，外部气体可以通过这些通孔和开口进入。
在一实施方案中，支承构件1020可以安装成通过在加热器杯状物1300的底侧和绝缘杯状物1400的底侧处的通孔(H2)来支承加热器1200。尽管未示出，但电源和信号电缆可以通过支承构件1020或开口与加热器1200连接。
图7是示出了第一吹扫气体供应单元的主要部分的放大图。
参照图7，第一吹扫气体供应单元1500提供第一吹扫气体的流动(L1；在图7中用箭头示出)以阻止外部空气通过下框架1140与加热器杯状物1300之间的间隙流入。
第一吹扫气体供应单元1500可以包括气体输入空间1520、出口1540以及供应管线1560，该气体输入空间1520在下框架1140的侧壁(凸缘：1142)的上端处、用于流入第一吹扫气体，该出口1540将流入气体输入空间1520中的第一吹扫气体排出到加热器杯状物1300与下框架1140之间的间隙中，该供应管线1560将吹扫气体供应到气体输入空间中。气体输入空间1520沿着下框架1140的凸缘设置为圆环形状，并且出口1540可以沿着下框架1140的凸缘以一定间隔形成。出口1540可以设置为面向加热器杯状物1300的侧面。
图8是示出了第二吹扫气体供应单元的主要部分的放大图。
参照图8，第二吹扫气体供应单元1600提供第二吹扫气体的流动(L2；在图8中用箭头示出)以阻止外部空气通过形成在下框架1140、热绝缘杯状物1400和加热器杯状物1300中的通孔(H1)和开口流入。第二吹扫气体供应单元1600可以包括供应端口1620、以及供应管线1640，该供应端口1620将第二吹扫气体供应到热绝缘杯状物1400的内部空间中，该供应管线1640连接到供应端口1620。像这样，可以通过将吹扫气体供应到热绝缘杯状物1400中并且用非氧化气体(Non-Oxidation Gas)(吹扫气体)处理可能直接影响基板的外部气体流、来提高蚀刻速率。
根据本发明构思的实施方案的烘烤单元1000可以通过从第一吹扫气体供应单元1500和第二吹扫气体供应单元1600供应吹扫气体来阻止外部空气的流入，因此保持处理空间的环境条件的均匀性。吹扫气体可以是具有恒定温度的惰性气体。
本发明构思的实施方案的烘烤单元不能按照工艺气体的体积(上单位体积)、根据THK均匀性与蚀刻速率的关系无限制地增加供应体积。相反地，通过经由第一吹扫气体供应单元1500和第二吹扫气体供应单元1600供应吹扫气体，可以向基板充分地供应吹扫气体体积。
可以控制通过第一吹扫气体供应单元和第二吹扫气体供应单元供应的吹扫气体的量，并且可以通过控制吹扫气体的供应量来调节基板蚀刻速率。
图9示出了挡板单元。
根据图9，挡板单元1700将工艺气体喷射到放置在加热器1200上的基板上。挡板单元1700可以包括上挡板1720和下挡板1740。上挡板1720具有多个第一喷射孔1722，下挡板1740具有多个第二喷射孔1742。优选地，相较于第二喷射孔1742，第一喷射孔1722的尺寸可以相对较小和/或数量可以相对较少。工艺气体可以是与通过第一吹扫气体供应单元和第二吹扫气体供应单元供应的吹扫气体相同的气体。
因此，挡板单元1700可以增加工艺气体经过上挡板1720所需的时间，因此工艺气体可以充分吸收从加热器提供的热量。
工艺气体可以在穿过形成在上盖1120的上侧处的供应端口1702之后提供到基板上，并且连续地穿过在上挡板中的第一喷射孔1722、以及随后是下挡板的第二喷射孔1742。在以这种方式供应之后，工艺气体可以与从基板产生的烟气一起通过排放单元被排放。
挡板单元1700的排放单元可以包括中央排放单元1760以及外周排放单元1780，该中央排放单元1760在处理空间的中心区域中形成排放流，该外周排放部在处理空间的外周中形成排放流。
中央排放单元1760可以设置在挡板单元1700的中央区域处以与处理空间的中央区域相对。中央排放单元1760连接到上盖1120的排放管1790。外周排放单元1780可以设置在挡板单元1700的外周处以与处理空间的外周相对。外周挡板单元1780连接到上盖1790的排放管。
如上面详细描述的，根据本发明构思的实施方案的烘烤单元1000采用多个板，每个板具有多个孔，因此可以增加基板上的气体流的均匀性，从而与单板相比增加工艺生产量。
以上描述例证了本发明构思。此外，上述内容描述了本发明构思的示例性实施方案，并且本发明构思可以用于各种其他的组合、变化和环境中。也就是说，在不脱离本说明书中公开的本发明构思的范围、与书面公开的等同范围、和/或本领域技术人员的技术或知识范围的情况下，可以对本发明构思进行变化或修改。书面实施方案描述了实现本发明构思的技术精神的最佳状态，且可以进行本发明构思的特定应用和目的所需的各种改变。因此，本发明构思的详细描述并非旨在将发明构思限制在所公开的实施方案状态中。另外，应当理解的是，所附权利要求包括其他的实施方案。
虽然已经参照示例性实施方案描述了本发明构思，但对于本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下，可以做出各种改变和修改。因此，应当理解的是，上述实施方案并非限制性的，而是说明性的。

Claims (20)

1.一种烘烤单元，所述烘烤单元包括：
壳体，所述壳体具有上盖和下框架，所述上盖和所述下框架组合提供用于基板热处理的处理空间；
加热器，所述加热器设置在所述处理空间中、以用于加热放置在所述加热器上的基板；
加热器杯状物，所述加热器杯状物配置为围绕所述加热器；以及
第一吹扫气体供应单元，所述第一吹扫气体供应单元用于提供第一吹扫气体流以阻止外部空气通过在所述下框架与所述加热器杯状物之间的间隙的流入。
2.根据权利要求1所述的烘烤单元，其中，所述第一吹扫气体供应单元包括：
气体输入空间，所述气体输入空间设置在所述下框架的侧壁处、以用于第一吹扫气体流入；以及
出口，所述出口用于将从所述气体输入空间流入的所述第一吹扫气体排出到所述加热器杯状物与所述下框架之间的间隙中。
3.根据权利要求2所述的烘烤单元，其中，所述出口设置为面向所述加热器杯状物的侧面。
4.根据权利要求1所述的烘烤单元，所述烘烤单元还包括：
热绝缘杯状物，所述热绝缘杯状物与所述加热器杯状物的底表面间隔开；以及
第二吹扫气体供应单元，所述第二吹扫气体供应单元用于提供第二吹扫气体流以阻止外部空气通过多个通孔的流入，所述多个通孔形成在所述热绝缘杯状物的底侧和所述加热器杯状物的底侧中。
5.根据权利要求4所述的烘烤单元，所述烘烤单元还包括支承构件，所述支承构件用于通过所述多个通孔支承所述加热器。
6.根据权利要求4所述的烘烤单元，其中，所述热绝缘杯状物具有内部空间，并且所述第二吹扫气体供应单元将所述第二吹扫气体供应到所述热绝缘杯状物的所述内部空间中。
7.根据权利要求1所述的烘烤单元，所述烘烤单元还包括挡板单元，所述挡板单元用于将工艺气体喷射到放置在所述加热器上的基板上，
并且其中，所述挡板单元包括：
上板，所述上板具有多个第一喷射孔；以及
下板，所述下板具有多个第二喷射孔，所述下板设置在所述上板的下方。
8.根据权利要求7所述的烘烤单元，其中，相较于所述第二喷射孔，所述第一喷射孔的尺寸相对较小或数量相对较少。
9.根据权利要求7所述的烘烤单元，其中，所述挡板单元还包括：
中央排放单元，所述中央排放单元用于在所述处理空间的中央区域中形成排放流；
外周排放单元，所述外周排放单元用于在所述处理空间的外周中形成排放流。
10.根据权利要求4所述的烘烤单元，其中，所述第一吹扫气体和所述第二吹扫气体为具有恒定温度的惰性气体。
11.一种基板处理装置，所述基板处理装置包括：
腔室，所述腔室具有内部空间；
烘烤单元，所述烘烤单元设置在所述腔室的所述内部空间中、以用于提供热处理空间，在所述热处理空间中执行基板烘烤工艺；以及
冷却单元，所述冷却单元设置在所述烘烤单元的一侧处、以用于冷却基板；
并且其中，所述烘烤单元包括：
壳体，所述壳体具有上盖和下框架，所述上盖和所述下框架组合提供用于基板热处理的处理空间；
加热器，所述加热器设置在所述处理空间中、以用于加热放置在所述加热器上的基板；
加热器杯状物，所述加热器杯状物配置为围绕所述加热器；以及
第一吹扫气体供应单元，所述第一吹扫气体供应单元用于提供第一吹扫气体流以阻止外部空气通过所述下框架与所述加热器杯状物之间的间隙流入。
12.根据权利要求11所述的基板处理装置，其中，所述第一吹扫气体供应单元包括：
气体输入空间，所述气体输入空间设置在所述下框架的侧壁处以用于第一吹扫气体的流入；以及
出口，所述出口用于将从所述气体输入空间流入的所述第一吹扫气体排出到所述加热器杯状物与所述下框架之间的间隙中，所述出口面向所述加热器杯状物的侧面。
13.根据权利要求11所述的基板处理装置，其中，所述烘烤单元还包括：
热绝缘杯状物，所述热绝缘杯状物与所述加热器杯状物的底表面间隔开；
支承构件，所述支承构件通过多个通孔支承所述加热器，所述多个通孔形成在所述加热器杯状物的底侧和所述热绝缘杯状物的底侧处；以及
第二吹扫气体供应单元，所述第二吹扫气体供应单元用于提供第二吹扫气体流以阻止外部空气通过所述多个通孔的流入。
14.根据权利要求13所述的基板处理装置，其中，所述热绝缘杯状物具有内部空间，并且所述第二吹扫气体供应单元将所述第二吹扫气体提供到所述热绝缘杯状物的所述内部空间中。
15.根据权利要求11所述的基板处理装置，其中，所述烘烤单元还包括挡板单元，所述挡板单元用于将工艺气体喷射到放置在所述加热器上的基板上，所述挡板单元包括：
上板，所述上板具有多个第一喷射孔；以及
下板，所述下板具有多个第二喷射孔，所述下板设置在所述上板的下方。
16.根据权利要求15所述的基板处理装置，其中，相较于所述第二喷射孔，所述第一喷射孔的尺寸相对较小或数量相对较少。
17.一种烘烤单元，所述烘烤单元包括：
壳体，所述壳体具有上盖和下框架，所述上盖和所述下框架组合提供用于基板热处理的处理空间；
加热器，所述加热器设置在所述处理空间内、以用于加热放置在所述加热器上的基板；
加热器杯状物，所述加热器杯状物配置为围绕所述加热器；
热绝缘杯状物，所述热绝缘杯状物与所述加热器杯状物的底表面间隔开；
多个支承构件，所述多个支承构件用于通过多个通孔支承所述加热器，所述多个通孔形成在所述加热器杯状物的底侧和所述热绝缘杯状物的底侧处；
第一吹扫气体供应单元，所述第一吹扫气体供应单元用于提供第一吹扫气体流以阻止外部空气通过所述下框架与所述加热器杯状物之间的间隙流入；
第二吹扫气体供应单元，所述第二吹扫气体供应单元用于提供第二吹扫气体流以阻止外部空气通过所述多个通孔流入；以及，
挡板单元，所述挡板单元用于将工艺气体喷射到放置在所述加热器上的基板上。
18.根据权利要求17所述的烘烤单元，其中，所述第一吹扫气体供应单元包括：
气体输入空间，所述气体输入空间设置在所述下框架的侧壁处、以用于第一吹扫气体的流入；以及
出口，所述出口用于将从所述气体输入空间流入的所述第一吹扫气体排出到所述加热器杯状物与所述下框架之间的间隙中，所述出口面向加热器杯状物的侧面。
19.根据权利要求17所述的烘烤单元，其中，所述第二吹扫气体供应单元将所述第二吹扫气体供应到所述热绝缘杯状物的内部空间中。
20.根据权利要求17所述的烘烤单元，其中，所述烘烤单元包括：
上板，所述上板具有多个第一喷射孔；以及
下板，所述下板具有多个第二喷射孔，所述下板设置在所述上板的下方，
其中，相较于所述第二喷射孔，所述第一喷射孔的尺寸相对较小或数量相对较少。
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