TW201527905A - 可上方烘烤之光阻劑加熱裝置 - Google Patents

Abstract

一種可上方烘烤之光阻劑加熱裝置，用於加熱一晶圓，包含一基底、一承載加熱機構，及一移動加熱機構。該承載加熱機構設置於該基底上，包括一承載座及一熱源。該承載座具有一形成於頂面且供該晶圓放置的置晶區，該熱源設置於該承載座並可使該置晶區加熱。該移動加熱機構設置於該基底上，包括一載台、一移動模組、一驅動模組及一加熱管。該載台位於該承載座旁，該移動模組設置於該載台上，該驅動模組設於該載台並能驅動該移動模組沿該載台移動，而該加熱管橫向設置於該移動模組且位於該承載座上方，並隨該移動模組在一第一位置及一第二位置之間移動。

Description

可上方烘烤之光阻劑加熱裝置

本發明是有關於一種加熱裝置，特別是指一種可上方烘烤之光阻劑加熱裝置。

在晶圓的製造過程中，有一步驟是光刻微影製程，先清洗晶圓，再將光阻劑塗佈於晶圓表層，接著將其烘烤，以提升光阻和表面的附著性，最後再將該晶圓曝光顯影，在此製程中，會歷經多次的烘烤程序，例如：軟烘烤及硬烘烤等。而習知的加熱裝置通常都設置於待烘烤之晶圓下方，因為若架設於晶圓上方烘烤將使揮發的化學物質沉積於該加熱裝置，導致其汙染，進而降低其使用壽命，故其通常由晶圓下方加熱。

例如，參閱圖1，台灣專利第M443263號公開一種晶圓加熱裝置95，應用於一氣相磊晶設備91，該氣相磊晶設備91包含一反映腔室92、一位於該反映腔室92內並承載一晶圓94的承載台93，該晶圓加熱裝置95設置於該承載台93下方對該晶圓94加熱，並包含有一基座，及一設置於該基座上且位於該基座與該承載台之間的加熱體 。

由於加熱裝置僅從晶圓下方加熱容易導致塗佈較厚光阻劑時受熱不均勻，造成貼近晶圓的光阻劑過度烘烤而降低光敏感性，但是靠近表面的光阻劑卻烘烤不全，影響光阻劑的附著力及曝光。

因此，本發明之目的，即在提供一種可上方烘烤之光阻劑加熱裝置，使塗佈於晶圓表面的光阻劑均勻受熱。

於是，本發明可上方烘烤之光阻劑加熱裝置，用於加熱一晶圓，包含一基底、一承載加熱機構，及一移動加熱機構。該承載加熱機構設置於該基底上，包括一承載座，及一熱源。該承載座具有一形成於頂面且供該晶圓放置的置晶區，該熱源設置於該承載座並可使該置晶區加熱。該移動加熱機構設置於該基底上，包括一載台、一移動模組、一驅動模組，及一加熱管。該載台位於該承載座旁，且該移動模組設置於該載台上，該驅動模組設於該載台並能驅動該移動模組沿該載台移動，而該加熱管橫向設置於該移動模組且位於該承載座上方，並隨該移動模組在一第一位置及一第二位置之間移動，且其移動之加熱範圍涵蓋該置晶區。

較佳地，其中，該承載加熱機構之置晶區呈一圓形，且該移動加熱機構之加熱管的長度大於該置晶區的直徑。

較佳地，其中，該移動加熱機構之載台具有一設置於頂面上的軌道，該驅動模組能驅使該移動模組沿該軌道往復式地位移，並帶動該加熱管在該第一位置及該第二位置之間移動。

較佳地，其中，該移動加熱機構之移動模組具有一移載座，及一旋轉件，該移載座可移動地設置於該軌道上，該旋轉件可旋轉地設於該移載座上，且連接該加熱管，並能帶動該加熱管由該第一位置旋轉至一鄰近該載台的清洗位置。

較佳地，還包含一防護機構，該防護機構包括一由該基底向上延伸且鄰近該第一位置的直立壁、一橫向設於該直立壁的第一蓋板，及一可擺動地樞接於該直立壁的第二蓋板，該第一蓋板與該第二蓋板相配合界定一收容空間，該加熱管可由該移動模組帶動而移動至一防護位置以收容於該收容空間。

較佳地，其中，該防護機構還包括一設置於該基底且靠近該載台的支撐架，及一設於該支撐架並能控制該第二蓋板上下擺動的擺動模組，而該移動模組還具有一設於該移載座的推抵件，該第二蓋板可相對該直立壁在一開啟位置及一封閉位置擺動，且常態在該開啟位置，並與該第一蓋板相配合界定一開口，而當該加熱管從該第一位置移動至該防護位置時，能由該開口進入該收容空間，同時該推抵件能推抵該擺動模組以帶動該第二蓋板向上擺動至該封閉位置以關閉該開口，使該加熱管封閉於該收容空 間。

較佳地，其中，該防護機構之擺動模組具有一固定軸、一擺動桿、一頂抵件，及一圓板體，該固定軸穿設於該支撐架且其一端部凸伸於該支撐架，該擺動桿為一縱長形的桿體並具有一頂抵端部、一連接端部，及一位於該頂抵端部與該連接端部之間且樞接於該固定軸之端部的樞接部，而該頂抵件橫向穿設於該頂抵端部並頂抵於該第二蓋板之下緣，且該圓板體連接於該連接端部，當該擺動桿未受力時，該頂抵端部恆保持於該連接端部下方，並使該第二蓋板恆在該開啟位置向下開啟，而當該移載座帶動該加熱管由該第一位置移動至該防護位置時，該推抵件能推抵該圓板體往下移動，使該擺動桿之頂抵端部漸漸高於該連接端部，連帶該頂抵件頂抵該第二蓋板向上擺動至該封閉位置。

較佳地，其中，該移動加熱機構之推抵件具有一導引面，當該推抵件推抵該圓板體時，能使該圓板體沿著該導引面向下移動。

較佳地，其中，該承載加熱機構還包括多個推桿，該等推桿分別貫穿且直立地設置於該承載座中，並能升降地由該承載座的頂端凸伸至該承載座的外部，用於支撐且頂高該晶圓。

本發明之功效在於：透過該熱源設置於該承載座並可從該晶圓的下方加熱，再透過該加熱管設置於該承載座上方且由該晶圓的上方加熱，使塗佈於晶圓表面的光 阻劑均勻受熱。

1‧‧‧基底

2‧‧‧承載加熱機構

21‧‧‧承載座

211‧‧‧置晶區

23‧‧‧推桿

3‧‧‧移動加熱機構

31‧‧‧載台

311‧‧‧軌道

32‧‧‧移動模組

321‧‧‧移載座

322‧‧‧旋轉件

323‧‧‧推抵件

324‧‧‧導引面

33‧‧‧驅動模組

34‧‧‧加熱管

4‧‧‧防護機構

40‧‧‧直立壁

41‧‧‧第一蓋板

42‧‧‧第二蓋板

43‧‧‧支撐架

44‧‧‧擺動模組

441‧‧‧固定軸

442‧‧‧擺動桿

443‧‧‧頂抵件

444‧‧‧連接軸

445‧‧‧圓板體

446‧‧‧頂抵端部

447‧‧‧連接端部

448‧‧‧樞接部

45‧‧‧收容空間

46‧‧‧開口

5‧‧‧晶圓

6‧‧‧機械手臂

7‧‧‧第一側壁

71‧‧‧穿口

8‧‧‧第二側壁

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的較佳實施例詳細說明中清楚地呈現，其中：圖1是一示意圖，說明先前技術；圖2是一立體圖，說明本發明可上方烘烤之光阻劑加熱裝置的一較佳實施例；圖3是一立體圖，說明該較佳實施例供一晶圓放置的過程；圖4是一俯視圖，說明該較佳實施例的一加熱管隨一移動模組在一第一位置；圖5是一俯視圖，說明該較佳實施例的該加熱管隨該移動模組在一第二位置；圖6是一俯視圖，說明該較佳實施例的該加熱管在一清洗位置；圖7是一俯視圖，說明該較佳實施例的該加熱管在一防護位置；圖8是一局部側視示意圖，說明該較佳實施例的一第二蓋板在一開啟位置；及圖9是一局部側視示意圖，說明該較佳實施例的該第二蓋板在一封閉位置。

下列較佳實施例的說明是參考附加的圖式，用 以例示本發明可用以實施之特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而非用來限制本發明。

參閱圖2與圖3，本發明可上方烘烤之光阻劑加熱裝置之一較佳實施例，應用於一晶圓製造設備(未圖示)，該晶圓製造設備包含一可移載一晶圓5的機械手臂6，該加熱裝置適用於加熱該晶圓5，並包含一基底1、一第一側壁7、一第二側壁8、一承載加熱機構2、一移動加熱機構3，及一防護機構4。

該基底1呈一矩形，該第一側壁7及第二側壁8分別由該基底1之二相鄰側邊向上延伸，且該第一側壁7具有一供該機械手臂6伸入的穿口71。

該承載加熱機構2設置於該基底1上，包括一承載座21、一熱源(圖未示)，及多個推桿23。該承載座21具有一形成於頂面的置晶區211，該置晶區211供該晶圓5放置，而該熱源設置於該承載座21內並可使該置晶區211加熱，具體來說，該熱源為一加熱板且設置於該承載座21中，能夠從該晶圓5下方加熱。該等推桿23分別貫穿且直立地設置於該承載座21中，並能升降地由該承載座21的頂端凸伸至該承載座21的外部，用於支撐且頂高該晶圓5。詳細來說，當該機械手臂6移載該晶圓5穿過該穿口71時，該等推桿23分別由該承載座21中漸漸上升並凸出於該置晶區211以接收該晶圓5；而當該機械手臂6由該穿口 71離開時，該等推桿23分別漸漸下降以放置該晶圓5於該置晶區211。要特別說明的是，在本實施例中，該等推桿23的數量為3個，但亦可為其他數量，並不以本實施例揭露為限。

該移動加熱機構3設置於該基底1上，包括一載台31、一移動模組32、一驅動模組33，及一加熱管34。該載台31設置於該基底1之另一側邊並與該第一側壁7間隔相對，且亦位於該承載座21旁，另外，該載台31具有一軌道311，該軌道311設置於該載台31之頂面上。該移動模組32設置於該載台31上，並具有一移載座321，及一旋轉件322。該移載座321可移動地設置於該軌道311上，該旋轉件322可旋轉地設於該移載座321上。該驅動模組33為一程式化的控制馬達，設於該載台31並能驅動該移載座321沿該軌道311移動，而該加熱管34橫向設置於該旋轉件322且位於該承載座21上方，並隨該移載座321在一第一位置(如圖4所示)及一第二位置(如圖5所示)之間移動，且其移動之加熱範圍涵蓋該置晶區211，以從該晶圓5上方加熱。要特別要注意的是：該置晶區211呈一圓形，而該加熱管34的長度大於該置晶區211的直徑。

參閱圖4與圖5，該驅動模組33能驅使該移動模組32沿該軌道311往復式地位移，並帶動該加熱管34在該第一位置及該第二位置之間往復式地移動，且能程式化控制該加熱管34之移動速度與往復的頻率，以使該晶圓5能夠均勻受熱而不會過熱。

參閱圖4與圖6，該旋轉件322可旋轉地設於該移載座321上，且連接該加熱管34，並能帶動該加熱管34由該第一位置旋轉至一鄰近該載台31的清洗位置(如圖6所示)，以便於操作者清洗該加熱管34，使其能延長使用壽命。

參閱圖2、圖4與圖7至圖9，該防護機構4包括一直立壁40、一第一蓋板41、一第二蓋板42、一支撐架43，及一擺動模組44。該直立壁40由該基底1之另一側邊向上延伸並連接該第一側壁7，且鄰近該加熱管34之第一位置(如圖4所示)，該第一蓋板41橫向設於該直立壁40且其橫截面概呈倒”U”形，該第二蓋板42可擺動地樞接於該直立壁40且其橫截面概呈”U”形，該第一蓋板41與該第二蓋板42相配合界定一收容空間45，該加熱管34可由該移動模組32帶動而移動至一防護位置(如圖7所示)以收容於該收容空間45。

該支撐架43設置於該基底1且靠近該載台31，該擺動模組44設於該支撐架43並能控制該第二蓋板42上下擺動，且具有一固定軸441、一擺動桿442、一頂抵件443、一連接軸444，及一圓板體445。該固定軸441橫向穿設於該支撐架43且其一端部往該第一側壁7之方向凸伸於該支撐架43，該擺動桿442為一縱長形的桿體並具有一頂抵端部446、一連接端部447，及一位於該頂抵端部446與該連接端部447之間且樞接於該固定軸441之端部的樞接部448，而該頂抵件443橫向穿設於該頂抵端部446並頂 抵於該第二蓋板42之下緣，且該連接軸444橫向穿設於該連接端部447並往該載台31之方向凸出於該擺動桿442，該圓板體445之幾何中心穿設於該連接軸444。而該移動模組32還具有一設於該移載座321的推抵件323，該推抵件323的移動位置對應該圓板體445且具有一導引面324。

該第二蓋板42可相對該直立壁40在一開啟位置(如圖8所示)及一封閉位置(如圖9所示)擺動，當該擺動桿442未受力時，該頂抵端部446恆保持於該連接端部447下方，並使該第二蓋板42恆在該開啟位置，且與該第一蓋板41相配合界定一開口46；而當該移載座321帶動加熱管34從該第一位置移動至該防護位置時，該加熱管34能由該開口46進入該收容空間45，同時該推抵件323推抵該圓板體445，使該圓板體445沿著該導引面324向下移動，以連帶該擺動桿442之頂抵端部446漸漸高於該連接端部447，使該頂抵件443頂抵該第二蓋板42向上擺動至該封閉位置，以關閉該開口46，並使該加熱管34封閉於該收容空間45，以避免受到化學揮發物的汙染。

當該移載座321帶動加熱管34從該防護位置移動至該第一位置時，該圓板體445沿著該推抵件323之導引面324向上移動，以連帶該擺動桿442之頂抵端部446漸漸低於該連接端部447，使該第二蓋板42向下擺動至該開啟位置，以開啟該開口46，並使該加熱管34能由該開口46離開該收容空間45。

綜上所述，透過該熱源設置於該承載座21中並 能夠從該晶圓5之下方加熱，而該加熱管34位於該承載座21上方，並隨該移載座321往復式地移動，且其移動之加熱範圍涵蓋該置晶區211，以能從該晶圓5上方加熱，使塗佈於晶圓5表面的光阻劑均勻受熱，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧基底

2‧‧‧承載加熱機構

21‧‧‧承載座

211‧‧‧置晶區

23‧‧‧推桿

3‧‧‧移動加熱機構

31‧‧‧載台

311‧‧‧軌道

32‧‧‧移動模組

321‧‧‧移載座

322‧‧‧旋轉件

33‧‧‧驅動模組

34‧‧‧加熱管

4‧‧‧防護機構

40‧‧‧直立壁

41‧‧‧第一蓋板

42‧‧‧第二蓋板

45‧‧‧收容空間

46‧‧‧開口

7‧‧‧第一側壁

71‧‧‧穿口

8‧‧‧第二側壁

Claims (9)

1. 一種可上方烘烤之光阻劑加熱裝置，用於加熱一晶圓，包含一基底；一承載加熱機構，設置於該基底上，包括一承載座，及一熱源，該承載座具有一形成於頂面且供該晶圓放置的置晶區，該熱源設置於該承載座並可使該置晶區加熱；及一移動加熱機構，設置於該基底上，包括一載台、一移動模組、一驅動模組，及一加熱管，該載台位於該承載座旁，且該移動模組設置於該載台上，該驅動模組設於該載台並能驅動該移動模組沿該載台移動，而該加熱管橫向設置於該移動模組且位於該承載座上方，並隨該移動模組在一第一位置及一第二位置之間移動，且其移動之加熱範圍涵蓋該置晶區。
2. 如請求項1所述可上方烘烤之光阻劑加熱裝置，其中，該承載加熱機構之置晶區呈一圓形，且該移動加熱機構之加熱管的長度大於該置晶區的直徑。
3. 如請求項1所述可上方烘烤之光阻劑加熱裝置，其中，該移動加熱機構之載台具有一設置於頂面上的軌道，該驅動模組能驅使該移動模組沿該軌道往復式地位移，並帶動該加熱管在該第一位置及該第二位置之間移動。
4. 如請求項3所述可上方烘烤之光阻劑加熱裝置，其中，該移動加熱機構之移動模組具有一移載座，及一旋轉件 ，該移載座可移動地設置於該軌道上，該旋轉件可旋轉地設於該移載座上，且連接該加熱管，並能帶動該加熱管由該第一位置旋轉至一鄰近該載台的清洗位置。
5. 如請求項1所述可上方烘烤之光阻劑加熱裝置，還包含一防護機構，該防護機構包括一由該基底向上延伸且鄰近該第一位置的直立壁、一橫向設於該直立壁的第一蓋板，及一可擺動地樞接於該直立壁的第二蓋板，該第一蓋板與該第二蓋板相配合界定一收容空間，該加熱管可由該移動模組帶動而移動至一防護位置以收容於該收容空間。
6. 如請求項5所述可上方烘烤之光阻劑加熱裝置，其中，該防護機構還包括一設置於該基底且靠近該載台的支撐架，及一設於該支撐架並能控制該第二蓋板上下擺動的擺動模組，而該移動模組還具有一設於該移載座的推抵件，該第二蓋板可相對該直立壁在一開啟位置及一封閉位置擺動，且常態在該開啟位置，並與該第一蓋板相配合界定一開口，而當該加熱管從該第一位置移動至該防護位置時，能由該開口進入該收容空間，同時該推抵件能推抵該擺動模組以帶動該第二蓋板向上擺動至該封閉位置以關閉該開口，使該加熱管封閉於該收容空間。
7. 如請求項6所述可上方烘烤之光阻劑加熱裝置，其中，該防護機構之擺動模組具有一固定軸、一擺動桿、一頂抵件，及一圓板體，該固定軸穿設於該支撐架且其一端部凸伸於該支撐架，該擺動桿為一縱長形的桿體並具有 一頂抵端部、一連接端部，及一位於該頂抵端部與該連接端部之間且樞接於該固定軸之端部的樞接部，而該頂抵件橫向穿設於該頂抵端部並頂抵於該第二蓋板之下緣，且該圓板體連接於該連接端部，當該擺動桿未受力時，該頂抵端部恆保持於該連接端部下方，並使該第二蓋板恆在該開啟位置向下開啟，而當該移載座帶動該加熱管由該第一位置移動至該防護位置時，該推抵件能推抵該圓板體往下移動，使該擺動桿之頂抵端部漸漸高於該連接端部，連帶該頂抵件頂抵該第二蓋板向上擺動至該封閉位置。
8. 如請求項7所述可上方烘烤之光阻劑加熱裝置，其中，該移動加熱機構之推抵件具有一導引面，當該推抵件推抵該圓板體時，能使該圓板體沿著該導引面向下移動。
9. 如請求項8所述可上方烘烤之光阻劑加熱裝置，其中，該承載加熱機構還包括多個推桿，該等推桿分別貫穿且直立地設置於該承載座中，並能升降地由該承載座的頂端凸伸至該承載座的外部，用於支撐且頂高該晶圓。