[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN111383960A - 用于处理基板的装置和方法 - Google Patents

用于处理基板的装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111383960A
CN111383960A CN201911354795.5A CN201911354795A CN111383960A CN 111383960 A CN111383960 A CN 111383960A CN 201911354795 A CN201911354795 A CN 201911354795A CN 111383960 A CN111383960 A CN 111383960A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
section
controllers
pid
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911354795.5A
Other languages
English (en)
Inventor
李成龙
徐同赫
韩相福
李太燮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semes Co Ltd
Original Assignee
Semes Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semes Co Ltd filed Critical Semes Co Ltd
Publication of CN111383960A publication Critical patent/CN111383960A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00—Automatic controllers
    • G05B11/01—Automatic controllers electric
    • G05B11/36—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
    • G05B11/42—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P. I., P. I. D.
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67173—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers in-line arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67276—Production flow monitoring, e.g. for increasing throughput
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • H01L22/26—Acting in response to an ongoing measurement without interruption of processing, e.g. endpoint detection, in-situ thickness measurement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

公开了一种基板处理装置，该基板处理装置包括：壳体，其中具有处理空间；板，其在壳体中支承基板；加热构件，其设置在板中并且加热基板；多个控制器，其控制加热构件并且具有不同的增益；温度测量构件，其测量壳体中的温度；以及控制构件，其根据壳体中的温降段、温升段和退火段切换多个控制器，以使多个控制器之一控制加热构件。

Description

用于处理基板的装置和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年12月28日提交韩国工业产权局的、申请号为10-2018-0172668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
本文中所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和方法，更具体地，涉及一种用于通过调节控制器的增益来控制基板加热构件的基板处理装置和方法。
背景技术
执行各种工艺来制造半导体元件，例如光刻、蚀刻、沉积、离子注入和清洁等。在这些工艺中，用于形成图案的光刻工艺在实现半导体元件的高密度集成中起着重要作用。
光刻工艺包括涂覆工艺、曝光工艺和显影工艺，并且在曝光工艺之前和之后执行烘烤工艺。烘烤工艺是在基板上执行热处理的工艺。当基板放置在加热板上时，通过设置在加热板中的加热构件在基板上执行热处理。
通常，PID控制器用于控制加热构件。在现有技术中，通过使用具有一个PID增益的PID控制器来控制加热构件。在烘烤工艺中，壳体中的温度具有温降段、温升段和退火段。在使用具有一个PID增益的PID控制器控制加热构件的情况下，可能发生温度振荡，并且可能在壳体中温度区段变化的时间点(拐点)处发生温度波动(temperature hunting)。
发明内容
本发明构思的实施方案提供一种用于通过根据壳体中的温度区段来改变控制器的增益以控制基板加热构件的基板处理装置和方法。
根据示例性实施方案，用于处理基板的装置包括：壳体，其中具有处理空间；板，其在壳体中支承基板；加热构件，其设置在板中并加热基板；多个控制器，其控制加热构件并具有不同的增益；温度测量构件，其测量壳体中的温度；以及控制构件，其根据壳体中的温降段、温升段和退火段切换多个控制器，以使多个控制器之一控制加热构件。
多个控制器可以是具有不同PID增益的多个PID控制器。
在温降段中，控制构件可以将多个PID控制器中的、具有相对较高P增益的PID控制器连接至加热构件。
在温升段中，控制构件可以将多个PID控制器中的、具有相对较高P增益的PID控制器连接至加热构件。
在退火段中，控制构件可以将多个PID控制器中的、具有相对较高I增益的PID控制器连接至加热构件。
在退火段中，控制构件可以将多个PID控制器中的、具有相对较高D增益的PID控制器连接至加热构件。
控制构件可以通过使用由温度测量构件测得的温度变化的斜率来确定温降段、温升段和退火段。
控制构件可在温度变化的斜率低于预设范围时确定温降段，可在温度变化的斜率高于预设范围时确定温升段，并可在温度变化的斜率在预设范围以内时确定退火段。
根据示例性实施方案，烘烤装置包括：壳体，其中具有处理空间；板，其在壳体中支承基板；加热构件，其设置在板中并加热基板；多个PID控制器，其控制加热构件并具有不同的PID增益；温度测量构件，其测量壳体中的温度；以及控制构件，其在壳体中的温降段和温升段中将多个PID控制器中的、具有相对较高P增益的PID控制器连接至加热构件，并在壳体中的退火段中将多个PID控制器中的、具有相对较高I或D增益的PID控制器连接至加热构件。
控制构件可以通过使用预先存储的参考曲线来确定温降段、温升段和退火段。
控制构件可在温度变化的斜率低于预设范围时确定温降段，可在温度变化的斜率高于预设范围时确定温升段，并可在温度变化的斜率在预设范围以内时确定退火段。
根据示例性实施方案，一种用于通过控制设置在用于在壳体中支承基板的板中的加热构件来处理基板的方法包括测量壳体中的温度，以及根据壳体中的温降段、温升段和退火段切换具有不同增益的多个控制器，以使多个控制器之一控制加热构件。
多个控制器可以是具有不同PID增益的多个PID控制器。
在温降段中，可以将多个PID控制器中的、具有相对较高P增益的PID控制器连接至加热构件。
在温升段中，可以将多个PID控制器中的、具有相对较高P增益的PID控制器连接至加热构件。
在退火段中，可以将多个PID控制器中的、具有相对较高I增益的PID控制器连接至加热构件。
在退火段中，可以将多个PID控制器中的、具有相对较高D增益的PID控制器连接至加热构件。
可以通过使用壳体中的温度变化的斜率来确定壳体中的温降段、温升段和退火段。
当温度变化的斜率低于预设范围时，可以确定温降段；当温度变化的斜率高于预设范围时，可以确定温升段；当温度变化的斜率在预设范围以内时，可以确定退火段。
附图说明
参照以下附图，从以下描述中，上述和其他目的及特征将变得显而易见，其中，除非另有说明，否则在各个附图中，相同的附图标记表示相同部件，并且其中：
图1为从上方观察的基板处理装置的视图；
图2为示出了当沿方向A-A观察时图1的基板处理装置的视图；
图3为示出了当沿方向B-B观察时图1的基板处理装置的视图；
图4为示出了当沿方向C-C观察时图1的基板处理装置的视图；
图5为示出了根据本发明构思的实施方案的烘烤单元的平面图；
图6为示出了根据本发明构思的实施方案的用于执行加热工艺的基板处理装置的截面图；
图7至图9为示出了根据本发明构思的实施方案的壳体中的温度变化区段的视图；以及
图10为示出了根据本发明构思的实施方案的基板处理方法的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图更加详细地描述本发明构思的实施方案。可以对本发明构思的实施方案进行各种修改和变型，并且本发明构思的范围不应解释为受限于本文中阐述的实施方案。提供这些实施方案使得本发明构思彻底且完善，并将本发明构思的范围完全传达给本领域的技术人员。因此，在附图中，为了清楚说明，夸大了部件的形状。
根据该实施方案的设备可以用于在诸如半导体晶圆或平板显示面板的基板上执行光刻工艺。特别地，根据该实施方案的设备可以连接至步进器，并且可以用于在基板上执行涂覆工艺和显影工艺。在以下描述中，将示例性地将晶圆用作基板。
图1至图4为示出了根据本发明构思的实施方案的基板处理设备的示意图。
参照图1至图4，基板处理设备1包括装载端口100、索引模块200、第一缓冲模块300、涂覆和显影模块400、第二缓冲模块500、曝光前/后工艺模块600和接口模块700。装载端口100、索引模块200、第一缓冲模块300、涂覆和显影模块400、第二缓冲模块500、曝光前/后工艺模块600和接口模块700沿一个方向顺序排布成排。
以下，装载端口100、索引模块200、第一缓冲模块300、涂覆和显影模块400、第二缓冲模块500、曝光前/后工艺模块600和接口模块700排布的方向称为第一方向12。从上面观察时垂直于第一方向12的方向被称为第二方向14，且垂直于第一方向12和第二方向14的方向被称为第三方向16。
以接收在盒20中的状态移动基板W。盒20具有可以从外部密封的结构。例如，前开式晶圆盒(FOUP，front open unified pods)可以用作盒20，各前开式晶圆盒在前部处具有门。
以下，将详细描述装载端口100、索引模块200、第一缓冲模块300、涂覆和显影模块400、第二缓冲模块500、曝光前/后工艺模块600和接口模块700。
装载端口100包括安装台120，盒20放置在安装台120上，各盒20具有接收在其中的基板W。安装台120沿着第二方向14排布成排。在图1中，设置了四个安装台120。
索引模块200在放置于装载端口100的安装台120上的盒20与第一缓冲模块300之间传送基板W。索引模块200包括框架210、索引机械手220和导轨230。框架210具有内部带有空的空间的基本长方体形状，并且设置在装载端口100和第一缓冲模块300之间。索引模块200的框架210可以位于比将在下面描述的第一缓冲模块300的框架310更低的位置上。索引机械手220和导轨230设置在框架210中。索引机械手220具有能够四轴驱动的结构，使得直接处理基板W的手221在第一方向12、第二方向14和第三方向16上可移动并可旋转。索引机械手220包括手221、臂222、支承杆223和基座224。手221固定地附接至臂222。臂222设置为可伸缩且可旋转的结构。支承杆223排布成使得其纵向平行于第三方向16。臂222耦合至支承杆223以便沿支承杆223为可移动的。支承杆223固定地耦合至基座224。导轨230排布成使得其纵向平行于第二方向14。基座224耦合至导轨230以便沿导轨230为可直线移动的。此外，尽管未示出，但框架210中另外设置有用于打开/关闭盒20的门的开门器。
第一缓冲模块300包括框架310、第一缓冲区320、第二缓冲区330、冷却腔室350和第一缓冲区机械手360。框架310具有内部带有空的空间的长方体形状，并设置在索引模块200以及涂覆和显影模块400之间。第一缓冲区320、第二缓冲区330、冷却腔室350和第一缓冲区机械手360位于框架310中。从下往上观察时，冷却腔室350、第二缓冲区330和第一缓冲区320沿第三方向16顺序排布。第一缓冲区320位于与以下将描述的涂覆和显影模块400的涂覆模块401相对应的高度处，第二缓冲区330和冷却腔室350位于与以下将描述的涂覆和显影模块400的显影模块402相对应的高度处。第一缓冲区机械手360被定位成在第二方向14上与第二缓冲区330、冷却腔室350和第一缓冲区320间隔开预定距离。
第一缓冲区320和第二缓冲区330中的每一个临时存储多个基板W。第二缓冲区330包括壳体331和多个支承件332。支承件332设置在壳体331中并沿第三方向16彼此间隔开。各支承件332上放置一个基板W。壳体331具有分别面向设置索引机械手220、第一缓冲区机械手360和显影器机械手482的方向的开口(未示出)，使得索引机械手220、第一缓冲区机械手360和显影模块402(以下将描述)的显影器机械手482将基板W装载到壳体331中的支承件332上，或者将基板W从壳体331中的支承件332卸载。第一缓冲区320具有与第二缓冲区330基本相似的结构。然而，第一缓冲区320的壳体321具有分别面向设置第一缓冲区机械手360和位于涂覆模块401中的涂覆器机械手432的方向的开口。设置在第一缓冲区320中的支承件332的数量可以与设置在第二缓冲区330中的支承件332的数量相同或不同。根据实施方案，设置在第二缓冲区330中的支承件332的数量可以大于设置在第一缓冲区320中的支承件322的数量。
第一缓冲区机械手360在第一缓冲区320和第二缓冲区330之间传送基板W。第一缓冲区机械手360包括手361、臂362和支承杆363。手361固定地附接至臂362。臂362具有可伸缩的结构，以使手361能够沿第二方向14移动。臂362耦合至支承杆363以便沿支承杆363在第三方向16上为可直线移动的。支承杆363具有从对应于第二缓冲区330的位置延伸至对应于第一缓冲区320的位置的长度。支承杆363可进一步在上或下方向上延伸。第一缓冲区机械手360可以设置成使得手361简单地仅沿第二方向14和第三方向16执行两轴驱动。
冷却腔室350冷却基板W。冷却腔室350包括壳体351和冷却板352。冷却板352具有其上放置基板W的上表面、和冷却基板W的冷却单元353。可以将诸如通过冷却水进行的冷却、或使用热电元件进行的冷却等的各种方法用于冷却单元353。此外，冷却腔室350可以包括将基板W定位在冷却板352上的升降销组件(未示出)。壳体351具有分别面向设置索引机械手220和显影器机械手482的方向的开口(未示出)，使得索引机械手220和设置在显影模块402中的显影器机械手482将基板W装载到冷却板352上，或者将基板W从冷却板352卸载。此外，冷却腔室350可以包括打开或关闭上述开口的门(未示出)。
涂覆和显影模块400在曝光工艺之前执行用光刻胶涂覆基板W的工艺，并在曝光工艺之后在基板W上执行显影工艺。涂覆和显影模块400具有基本长方体的形状。涂覆和显影模块400包括涂覆模块401和显影模块402。涂覆模块401和显影模块402可以设置在不同层上以便彼此分开。根据实施方案，涂覆模块401位于显影模块402上方。
涂覆模块401执行用诸如光刻胶的光敏材料涂覆基板W的工艺，并且在光刻胶涂覆工艺之前和之后在基板W上执行诸如加热或冷却的热处理工艺。涂覆模块401包括光刻胶涂覆腔室410、烘烤单元420和传送腔室430。光刻胶涂覆腔室410、烘烤单元420和传送腔室430沿第二方向14顺序排布。因此，光刻胶涂覆腔室410和烘烤单元420在第二方向14上彼此间隔开，其间具有传送腔室430。光刻胶涂覆腔室410沿第一方向12和第三方向16排布。附图示出了设置六个光刻胶涂覆腔室410的实施例。烘烤单元420沿第一方向12和第三方向16排布。附图示出了设置六个烘烤单元420的实施例。然而，可以设置更多的烘烤单元420。
传送腔室430沿第一方向12与第一缓冲模块300的第一缓冲区320并排定位。涂覆器机械手432和导轨433位于传送腔室430中。传送腔室430具有基本矩形的形状。涂覆器机械手432在烘烤单元420、光刻胶涂覆腔室400、第一缓冲模块300的第一缓冲区320和以下将描述的第二缓冲模块500的第一冷却腔室520之间传送基板W。导轨433排布成使得其纵向平行于第一方向12。导轨433导引涂覆器机械手432在第一方向12上的直线运动。传送机械手432包括手434、臂435、支承杆436和基座437。手434固定地附接至臂435。臂435具有可伸缩的结构，以使手434能够在水平方向上移动。支承杆436排布成使得其纵向平行于第三方向16。臂435耦合至支承杆436以便沿支承杆436在第三方向16上为可直线移动的。支承杆436固定地耦合至基座437，基座437耦合至导轨433以便沿导轨433为可移动的。
光刻胶涂覆腔室410都具有相同结构。然而，在各个光刻胶涂覆腔室410中使用的光刻胶类型可以彼此不同。例如，化学增幅型抗蚀剂(chemical amplification resist)可以用作光刻胶。各光刻胶涂覆腔室410均用光刻胶涂覆基板W。光刻胶涂覆腔室410包括壳体411、支承板412和喷嘴413。壳体411具有带开放顶部的杯形。支承板412位于壳体411中并支承基板W。支承板412设置为可旋转的。喷嘴413将光刻胶分配到放置在支承板412上的基板W上。喷嘴413可以具有圆管形状，并且可以将光刻胶分配到基板W的中心上。可选地，喷嘴413可以具有对应于基板W直径的长度，并且喷嘴413的分配口可以具有狭缝形状。另外，光刻胶涂覆腔室410还可以包括喷嘴414，该喷嘴414用于分配诸如去离子水的清洁溶液，以清洁涂覆有光刻胶的基板W的表面。
烘烤单元420可以在基板W上执行热处理。例如，烘烤单元420在基板W涂覆有光刻胶之前执行通过将基板W加热至预定温度来去除基板W表面上的有机物或水分的前烘工艺，或者在基板W涂覆有光刻胶之后执行软烘工艺。此外，烘烤单元420在加热工艺之后执行冷却基板W的冷却工艺。
图5为示出了根据本发明构思的实施方案的烘烤单元的平面图。图6为示出了用于在图5的烘烤单元中执行加热工艺的基板处理装置的截面图。
参照图5和图6，烘烤单元420可以包括工艺腔室423、冷却板422和基板处理装置800。
工艺腔室423具有在其内部的热处理空间。工艺腔室423可以具有长方体形状。冷却板422可以冷却由基板处理装置800加热的基板W。冷却板422可以位于热处理空间中。冷却板422可以具有圆板形状。诸如冷却水或热电元件的冷却装置设置在冷却板422中。例如，冷却板422可以将加热的基板W冷却至室温。
基板处理装置800加热基板W。基板处理装置800可以包括壳体860、加热板810、加热构件830、外部气体供应单元840、加热器880、排气构件870、温度测量构件910、多个控制器920和控制构件930。
壳体860具有在基板W上执行加热工艺的处理空间802。壳体860包括下主体862、上主体864和致动器(未示出)。
下主体862可以具有顶部开放的容器形状。加热板810和加热构件830位于下主体862中。下主体862包括双重隔热盖862a和862b，以防止加热板810周围装置的热变形。双重隔热盖862a和862b使加热板810周围的装置在从加热构件830产生的高温热量中的暴露最小化。双重隔热盖862a和862b包括初级隔热盖862a和次级隔热盖862b。初级隔热盖862a和次级隔热盖862b彼此间隔开。
上主体864具有底部开放的容器形状。上主体864与下主体862结合以在内部形成处理空间802。上主体864具有比下主体862更大的直径。上主体864位于下主体862上方。上主体864能够通过致动器在竖直方向上移动。上主体864能够在升高位置和降低位置之间竖直移动。在此，升高位置是上主体864与下主体862分离的位置，而降低位置是上主体864与下主体862接触的位置。在降低位置上，上主体864和下主体862之间的间隙被阻塞。因此，当上主体864移动到降低位置时，处理空间802由上主体864、下主体862和加热板810形成。
尽管未示出，但用于防止外部空气引入处理空间802中的密封构件可以包括在壳体860中。例如，密封构件可以密封下主体862和上主体864之间的间隙。
加热板810位于处理空间802中。加热板810位于冷却板422的一侧上。加热板810具有圆板形状。加热板810的上表面用作支承区域，基板W放置在该支承区域上。加热板810具有形成在其上表面上的多个销孔812。例如，加热板810的上表面上可以形成三个销孔812。销孔812定位成沿加热板810的圆周方向彼此间隔开。销孔812定位成以恒定的区段彼此间隔开。升降销(未示出)分别设置在销孔812中。升降销能够通过驱动构件(未示出)在竖直方向上移动。
加热构件830将放置在加热板810上的基板W加热到预设温度。可以在加热板810的不同区域中设置多个加热构件830，以针对各区域在基板W上执行热处理。
温度测量构件910测量壳体860中的温度。温度测量构件910可以安装在壳体860的左上侧上。然而，温度测量构件910不限于此。温度测量构件910测量壳体860中的温度，并将关于测得温度的信息传送到控制构件930。温度测量构件910可以与控制构件930有线或无线连接，并可与控制构件930发送和接收数据。
多个控制器920可以包括控制加热构件830、并具有不同增益的控制器921、922和923。多个控制器920可以用具有不同PID增益的多个PID控制器实施。此外，多个控制器920可以包括具有相对较高P增益的PID控制器、具有相对较高I增益的PID控制器和具有相对较高D增益的PID控制器。
控制构件930根据壳体860中的温降段、温升段和退火段切换多个控制器920，以使多个控制器920之一控制加热构件830。控制构件930可以用开关元件实施。然而，不限于此，控制构件930可以用能够将多个控制器920之一连接到加热构件830的各种电路来实施。下面将参照图7至图9详细描述控制构件930的具体切换操作。
参照图7，在烘烤工艺期间，壳体860中的温度下降预定时间段，再次上升，并从特定时间点开始保持在预定范围内。可将其中温度下降的区段定义为温降段，可将其中温度上升的区段定义为温升段，并可将温度保持在预定范围内的区段定义为退火段。根据本发明构思的控制构件930可以通过使用由温度测量构件910测得的壳体860中的温度来计算温度变化的斜率，并且如图8所示，控制构件930可以通过使用计算出的温度变化的斜率来确定壳体860中的温降段、温升段和退火段。具体地，当壳体860中的温度变化的斜率低于预设范围时，控制构件930可以将相应区段确定为温降段。当温度变化的斜率高于预设范围时，控制构件930可以将相应区段确定为温升段。当温度变化的斜率在预设范围以内时，控制构件930可以将相应区段确定为退火段。例如，在预设斜率范围为-5至+5之间的情况下，可以将通过使用由温度测量构件910测得的温度而计算出的温度变化的斜率小于-5的区段定义为温降段，可以将温度变化的斜率大于+5的区段定义为温升段，并将温度变化的斜率范围在-5至+5的区段定义为退火段。然而，不限于此，控制构件930可以通过使用预先存储的参考曲线来确定温降段、温升段和退火段。
限定壳体860中的温度区段之后，控制构件930可以根据各个温度区段来切换PID控制器921、922和923，使得具有不同PID增益的PID控制器921、922和923控制加热构件830。参照图9，在温升段中，控制构件930可以闭合第一开关931并且可以打开第二和第三开关932和933，使得多个PID控制器921、922和923中的、具有相对较高P增益的PID控制器921控制加热构件830。在温升段中，瞬时误差值大于其他区段中的瞬时误差值，因此，可以通过使用具有较高P增益的PID控制器921来稳定地控制加热构件830。可选地，在退火段中，控制构件930可以闭合第二开关932并且可以打开第一和第三开关931和933，使得多个PID控制器921、922和923中的、具有相对较高I增益的PID控制器922控制加热构件830。在退火段中，累积误差值大于其他区段中的累积误差值，因此，可以通过使用具有较高I增益的PID控制器922来更精确地控制加热构件830。因此，可以提高基板温度控制的精度。在另一情况下，虽然图9中未示出，在温降段中，瞬时误差值大于退火段中的瞬时误差值，因此，可以通过使用具有较高P增益的PID控制器921来控制加热构件830。因此，可以稳定地执行基板温度控制。在另一情况下，在退火段中，可以通过使用具有较高D增益的PID控制器923来控制加热构件830。在这种情况下，控制构件930可以闭合第三开关933，并且可以打开第一和第二开关931和932。如上所述，通过根据壳体860中的温度区段而使用具有不同PID增益的PID控制器921、922和923，来控制加热构件830。因此，可以稳定且精确地执行基板温度控制。
图10为示出了根据本发明构思的实施方案的基板处理方法的流程图。
首先，温度测量构件910测量壳体860中的温度(S1010)。接下来，控制构件930根据壳体860中的温降段、温升段和退火段切换多个控制器，以使具有不同增益的多个控制器中的一个控制器控制加热构件830(S1020)。这里，多个控制器可以是具有不同PID增益的多个PID控制器。在步骤S1020中，在温降段和温升段中，可以将具有相对较高P增益的PID控制器连接至加热构件830。可选地，在退火段中，可以将具有相对较高I或D增益的PID控制器连接至加热构件830。可以通过使用壳体860中温度变化的斜率来确定壳体860中的温降段、温升段和退火段。具体地，温度变化的斜率低于预设范围的区段可以确定为温降段。温度变化的斜率高于预设范围的区段可以确定为温升段。温度变化的斜率在预设范围以内的区段可以确定为退火段。
如上所述，根据本发明构思的各种实施方案，控制构件根据壳体中的温度区段来切换多个控制器，以使具有适当增益的控制器控制加热构件，从而稳定且精确地执行基板温度控制。
虽然上面已经描述了本发明构思的实施方案，但是应当理解的是，提供实施方案是为了帮助理解本发明构思，而不旨在限制本发明构思的范围，并且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修改和等同的实施方案。本发明构思的范围应当由权利要求的技术理念确定，并且应当理解的是，本发明构思的范围不限于权利要求的文字描述，而是实际上延伸到技术价值的等同物的范畴。
如上所述，根据本发明构思的各种实施方案，根据壳体中的温度区段来切换多个控制器，以使具有适当增益的控制器控制加热构件。因此，可以稳定且精确地执行基板温度控制。
虽然已经参照示例性实施方案描述了本发明构思，但对于本领域的技术人员来说将显而易见的是，在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下，可以进行各种改变和修改。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 (19)

1.一种用于处理基板的装置，所述装置包括：
壳体，其中具有处理空间；
板，其配置为在所述壳体中支承所述基板；
加热构件，其设置在所述板中并配置为加热所述基板；
多个控制器，其配置为控制所述加热构件，所述控制器具有不同的增益；
温度测量构件，其配置为测量所述壳体中的温度；以及
控制构件，其配置为根据所述壳体中的温降段、温升段和退火段切换所述多个控制器，以使所述多个控制器之一控制所述加热构件。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个控制器是具有不同PID增益的多个PID控制器。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，在所述温降段中，所述控制构件将所述多个PID控制器中的、具有相对较高P增益的PID控制器连接至所述加热构件。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，在所述温升段中，所述控制构件将所述多个PID控制器中的、具有相对较高P增益的PID控制器连接至所述加热构件。
5.根据权利要求2所述的装置，其中，在所述退火段中，所述控制构件将所述多个PID控制器中的、具有相对较高I增益的PID控制器连接至所述加热构件。
6.根据权利要求2所述的装置，其中，在所述退火段中，所述控制构件将所述多个PID控制器中的、具有相对较高D增益的PID控制器连接至所述加热构件。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，所述控制构件通过使用由所述温度测量构件测得的温度变化的斜率来确定所述温降段、所述温升段和所述退火段。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述控制构件在所述温度变化的斜率低于预设范围时确定所述温降段，在所述温度变化的斜率高于所述预设范围时确定所述温升段，并在所述温度变化的斜率在所述预设范围以内时确定所述退火段。
9.一种烘烤装置，其包括：
壳体，其中具有处理空间；
板，其配置为在所述壳体中支承基板；
加热构件，其设置在所述板中并配置为加热所述基板；
多个PID控制器，其配置为控制所述加热构件，所述PID控制器具有不同的PID增益；
温度测量构件，其配置为测量所述壳体中的温度；以及
控制构件，其配置为在所述壳体中的温降段和温升段中，将所述多个PID控制器中的、具有相对较高P增益的PID控制器连接至所述加热构件，并且在所述壳体中的退火段中，将所述多个PID控制器中的、具有相对较高I或D增益的PID控制器连接至所述加热构件。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述控制构件通过使用预先存储的参考曲线来确定所述温降段、所述温升段和所述退火段。
11.根据权利要求10所述的烘烤装置，其中，所述控制构件在温度变化的斜率低于预设范围时确定所述温降段，在所述温度变化的斜率高于所述预设范围时确定所述温升段，并在所述温度变化的斜率在所述预设范围以内时确定所述退火段。
12.一种用于通过控制加热构件来处理基板的方法，所述加热构件设置在用于支承壳体中的所述基板的板中，所述方法包括：
测量所述壳体中的温度；以及
根据所述壳体中的温降段、温升段和退火段切换具有不同增益的多个控制器，以使所述多个控制器之一控制所述加热构件。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述多个控制器是具有不同PID增益的多个PID控制器。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，在所述温降段中，所述多个PID控制器中的、具有相对较高P增益的PID控制器连接至所述加热构件。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，在所述温升段中，所述多个PID控制器中的、具有相对较高P增益的PID控制器连接至所述加热构件。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，在所述退火段中，所述多个PID控制器中的、具有相对较高I增益的PID控制器连接至所述加热构件。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，在所述退火段中，所述多个PID控制器中的、具有相对较高D增益的PID控制器连接至所述加热构件。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的方法，其中，通过使用所述壳体中温度变化的斜率来确定所述壳体中的所述温降段、所述温升段和所述退火段。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，当所述温度变化的斜率低于预设范围时，确定所述温降段；当所述温度变化的斜率高于所述预设范围时，确定所述温升段；并且当所述温度变化的斜率在所述预设范围以内时，确定所述退火段。
CN201911354795.5A 2018-12-28 2019-12-25 用于处理基板的装置和方法 Pending CN111383960A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0172668 2018-12-28
KR1020180172668A KR20200082253A (ko) 2018-12-28 2018-12-28 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111383960A true CN111383960A (zh) 2020-07-07

Family

ID=71122034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911354795.5A Pending CN111383960A (zh) 2018-12-28 2019-12-25 用于处理基板的装置和方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20200211874A1 (zh)
KR (1) KR20200082253A (zh)
CN (1) CN111383960A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102578703B1 (ko) * 2020-11-24 2023-09-18 세메스 주식회사 지지 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 온도 제어 방법

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5793022A (en) * 1996-09-12 1998-08-11 Applied Materials, Inc. Adaptive temperture controller and method of operation
JPH1174187A (ja) * 1997-08-27 1999-03-16 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板加熱処理方法および装置
JP2000187514A (ja) * 1998-10-14 2000-07-04 Omron Corp 制御装置、温度調節器および熱処理装置
JP2001358045A (ja) * 2000-06-09 2001-12-26 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2002198320A (ja) * 2000-12-26 2002-07-12 Sony Corp 加熱処理装置、加熱処理方法および半導体装置の製造方法
JP2002353158A (ja) * 2001-05-29 2002-12-06 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板の熱処理装置
JP2003022978A (ja) * 2001-07-10 2003-01-24 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP2004119668A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置、半導体装置の製造方法
JP2005085197A (ja) * 2003-09-11 2005-03-31 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP2006093573A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
US20070246192A1 (en) * 2006-04-24 2007-10-25 Nordson Corporation Electronic Substrate Non-Contact Heating System and Method
JP2008016501A (ja) * 2006-07-03 2008-01-24 Hitachi Kokusai Electric Inc 熱処理装置
US20090177310A1 (en) * 2008-01-04 2009-07-09 Ritchie Dao Method of controlling process parameters for semiconductor manufacturing apparatus
JP2011136406A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Ebara Corp 基板研磨装置、基板研磨方法、及び基板研磨装置の研磨パッド面温調装置
US20160282886A1 (en) * 2015-03-27 2016-09-29 Applied Materials, Inc. Upper dome temperature closed loop control

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5793022A (en) * 1996-09-12 1998-08-11 Applied Materials, Inc. Adaptive temperture controller and method of operation
JPH1174187A (ja) * 1997-08-27 1999-03-16 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板加熱処理方法および装置
JP2000187514A (ja) * 1998-10-14 2000-07-04 Omron Corp 制御装置、温度調節器および熱処理装置
JP2001358045A (ja) * 2000-06-09 2001-12-26 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2002198320A (ja) * 2000-12-26 2002-07-12 Sony Corp 加熱処理装置、加熱処理方法および半導体装置の製造方法
JP2002353158A (ja) * 2001-05-29 2002-12-06 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板の熱処理装置
JP2003022978A (ja) * 2001-07-10 2003-01-24 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP2004119668A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置、半導体装置の製造方法
JP2005085197A (ja) * 2003-09-11 2005-03-31 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP2006093573A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
US20070246192A1 (en) * 2006-04-24 2007-10-25 Nordson Corporation Electronic Substrate Non-Contact Heating System and Method
JP2008016501A (ja) * 2006-07-03 2008-01-24 Hitachi Kokusai Electric Inc 熱処理装置
US20090177310A1 (en) * 2008-01-04 2009-07-09 Ritchie Dao Method of controlling process parameters for semiconductor manufacturing apparatus
JP2011136406A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Ebara Corp 基板研磨装置、基板研磨方法、及び基板研磨装置の研磨パッド面温調装置
US20160282886A1 (en) * 2015-03-27 2016-09-29 Applied Materials, Inc. Upper dome temperature closed loop control

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200082253A (ko) 2020-07-08
US20200211874A1 (en) 2020-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102099116B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
CN111383960A (zh) 用于处理基板的装置和方法
CN112242326B (zh) 用于处理基板的设备和方法
KR102263718B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR102315662B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20220057056A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
US20200205234A1 (en) Apparatus and method for treating substrate
KR101935940B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
US11450540B2 (en) Apparatus and method for treating substrate
US11776826B2 (en) Apparatus and method for treating substrate
KR20190042839A (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR20200045608A (ko) 가열 유닛 및 이를 이용한 기판 처리 장치
KR102403200B1 (ko) 기판 지지 유닛, 기판 처리 장치, 기판 처리 방법
KR101909481B1 (ko) 베이크 유닛, 이를 가지는 기판 처리 장치 및 방법
KR102119681B1 (ko) 리프트 핀 어셈블리 및 이를 갖는 베이크 장치
KR102037915B1 (ko) 기판 처리 장치
JP6313253B2 (ja) 熱処理装置、熱処理方法及びコンピュータ記憶媒体
KR20180054948A (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR101935944B1 (ko) 기판 처리 장치
KR102119684B1 (ko) 가열 처리 유닛, 그를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 가열 방법
KR20220062205A (ko) 기판 처리 장치
KR20200072634A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20190089546A (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR20210135390A (ko) 베이크 유닛, 기판 처리 방법
KR20220028472A (ko) 리프트 핀 어셈블리 및 이를 갖는 기판 처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200707