具有用于感测其姿态的设备的烘烤单元及其使用方法技术

在光刻设备中使用的烘烤单元，具有感测器件，用于感测烘烤单元的组件是否水平并且在烘烤的内表面上是否有粒子。感测器件具有传感器单元和光学元件。传感器单元优选地安装到烘烤单元的加热板上，并包括光发射器和光检测器。光学元件优选地在当加热板和盖子水平时，以及在光学元件上没有粒子时，光学元件将发射自光发射器的光反射／折射到光学检测器的位置上，安装到烘烤单元的盖子上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在制造半导体器件等中所使用的光刻。更具体，本专利技术涉及用于在光刻工序期间烘烤光刻胶层的烘烤单元。
技术介绍
在半导体器件的制造中，光刻用于将例如电路图形的图形的图像转移到晶片上。光刻典型地需要用光刻胶涂敷晶片的涂敷(coating)工序、将晶片与承载图形的掩模对准，并且将例如紫外线光的光引导通过掩模并照射到光刻胶的曝光工序、以及显影光刻胶的曝光的层以除去光刻胶的选择(曝光的或者未曝光的)部分，并且由此构图光刻胶层的显影工序。光刻工序还可以包括在曝光工序之前或之后烘烤光刻胶的烘烤工序，以硬化光刻胶、使用HMDS处理晶片以增加光刻胶和晶片之间的粘合性的HMDS(六甲基二硅胺烷)处理工序、以及冷却晶片的冷却工序。因此，典型的光刻胶装置包括分别使用光刻胶涂敷晶片、曝光光刻胶、烘烤光刻胶以及显影曝光的光刻胶的单元。仅仅通过高级的光刻装置才能制造高级的半导体器件，该高级的光刻装置包括大量的这种单个处理单元。在这方面，近年来开发的光刻装置具有使能晶片的多处理的大量的涂敷、曝光和显影单元的内嵌系统。在U.S.专利No.6,654,668中公开了这种内嵌系统。晶片在内嵌系统中的单元之间通过传输机器人传输。尽管传输机器人可以高速操作，旨在最大化光刻工序的产量，传输机器人的快速的操作速度在整个内嵌系统中产生振动。这些振动的幅度非常大，使得连接单元或者构成单元的各个元件松动。具体地，烘烤单元的元件由于传输机器人所产生的振动而变松。烘烤单元包括处理室，该处理室包括盖子和在盖子之下设置的加热板，以加热晶片上的光刻胶层。更具体，通过传输机器人将涂敷有光刻胶的晶片传输到烘烤单元。然后，升降针(lift pin)穿过加热板升起以支撑由传输机器人持有的晶片，这时，传输机器人从处理室撤出。随后，升降针降低，以将晶片降低到加热板上，以及执行烘烤工序。然而，在烘烤单元的系牢物由于传输机器人所产生的振动而松散的情况下，加热板可以是不平衡的。即，加热板的上表面可以相对于水平变得歪斜。结果，当由升降针加载到加热板上时，晶片可以从加热板上的位置滑出。因此，晶片不能被均匀地加热，结果，光刻胶层的厚度变得不均匀。因此，在显影工序期间，不能够正确地显影光刻胶层的某些部分。如果这种情况发生，所显影的光刻胶层的图形不具有期望的CD(临界尺寸)。此外，当被升降针加载到加热板上时，晶片甚至滑出加热板。在这种情况下，在处理室的底部上，晶片可能破碎。因此，不仅仅破坏了晶片，而且由破碎的晶片的粒子污染了烘烤单元，由此当清洁烘烤单元时，在光刻设备中产生停工时间。同样，由于传输机器人所产生的振动，烘烤单元的盖子错位。如果烘烤单元的盖子不水平，热量可以通过盖子从处理室漏出。结果，在加热晶片的整个空间中，并且因此在整个晶片上，发生温度变化。因此，发生上述相同的问题，即没有完全显影光刻胶或者图形的CD没有对应于期望的CD。当前，用肉眼检查加热板或烘烤单元的盖子的水平。然而，肉眼并不能分辨出加热板或盖子的姿态的轻微变化。此外，即使分辨出加热板或盖子的姿态变化，不同的技术人员将根据他们本身的技术水平来不同地对准加热板或盖子。因此，在光刻设备的内嵌系统中所执行的烘烤工序中难以一致地保持。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种烘烤单元和操作其的方法，其能够防止在该单元的加热板上设置的衬底沿着加热板的上表面滑动和/或滑出加热板的上表面。本专利技术的另一个目标是提供一种烘烤单元和操作其的方法，能够确保当在该单元中烘烤衬底时，均匀加热衬底上的光刻胶层。根据本专利技术的一个方面，提供一种烘烤单元，具有感测器件，用于感测该单元的至少一个关键组件是否错位。感测器件包括光学传感器单元和光学(反射/折射)元件。传感器单元安装到烘烤单元的加热板或者盖子。光学元件安装到加热板和盖子的另外一个。传感器单元包括发射光的光发射器以及检测由光发射器发出的类型的光的光检测器。相对于传感器单元地定位光学元件，使得当烘烤单元处于正常状态下时，光学元件接收从光发射器发出的光，并将所接收光的预设量发射到光检测器。在正常状态下，加热板和盖子是水平的，并且加热单元的内表面没有被过多量的粒子所覆盖。根据本专利技术的另一方面，烘烤单元是光刻设备的部分内嵌系统。在该情况下，光刻包括预曝光装置，其中发生预曝光工序、曝光装置，其中发生曝光工序、以及接口块，连接预曝光装置和曝光装置。预曝光装置包括多个单元以及在各个单元之间传输衬底的传输设备。预曝光装置的至少一个单元是烘烤单元。烘烤单元可以是软烘烤烘烤单元、曝光后烘烤烘烤单元和/或硬烘烤烘烤单元。软烘烤烘烤单元相对于通过光刻设备传输衬底的方向设置在涂敷单元的下游以及曝光装置的上游。曝光后烘烤烘烤单元相对于通过光刻设备传输衬底的方向设置在曝光装置的下游和显影单元的上游。硬烘烤烘烤单元相对于通过光刻设备传输衬底的方向设置在显影单元的下游。根据本专利技术的另一方面，提供一种操作烘烤单元的方法，其中在该单元加载晶片或者其他类型的衬底之前可以检测单元的反常状态。光从烘烤单元的加热板(或者盖子)上的第一位置朝向盖子(或者加热板)发射。检测从盖子(或者加热板)到加热板(或者盖子)上的第二位置发射的光量，并且做出所检测的光量是否对应于当烘烤单元处于正常状态下时，从盖子(或加热板)到第二位置所发射的预设光量的决定。如果所检测的光量不对应于当烘烤单元处于其正常状态下时发射到第二位置的预设光量，检查烘烤单元。同样，当所检测的光量不对应于预设光量时，维修烘烤单元。仅仅当所检测的光量对应于预设光量时，将晶片或者其他类型的衬底设置在加热板上。在已经被放置在加热板上之后，烘烤晶片或者其他类型的衬底。检查加热板需要确定加热板是够已经错位和/或确定盖子是否已经错位。维修加热板包括如果加热板错位，使加热板水平，以及如果盖子错位，使盖子水平。维修加热板还包括如果加热板和盖子都没有错位，则清洁加热板以除去粘附到加热单元的内表面的粒子。附图说明从参照所附附图的优选实施例的下面的详细说明中，可以更加全面地理解本专利技术的这些和其他目标、特性和优势，其中图1是具有内嵌系统的光刻设备的原理图，其中引入根据本专利技术的烘烤单元；图2是根据本专利技术的烘烤单元的透视图；图3是图2中所示的烘烤单元的加热板的平面图；图4是图2中所示的烘烤单元的加热板的底视图；图5是说明烘烤单元的正常状态的说明图；图6是当烘烤单元处于图5所示的正常状态时，烘烤单元的操作的流程图；图7是说明烘烤单元的加热板处于错位状态的说明图；图8是当加热板处于图7所示的错位状态时，烘烤单元的操作的流程图；图9是说明烘烤单元的盖子处于错位状态的说明图；图10是当盖子处于图9所示的错位状态时，烘烤单元的操作的流程图；图11是说明其中盖子和加热板处于水平但是在盖子上出现异物粒子的烘烤单元的异常状态的说明图；以及图12是根据本专利技术的烘烤单元的整体操作的流程图。具体实施例方式参照图1，具有本专利技术可以应用的内嵌系统的光刻设备100包括旋涂(预曝光)装置106，其中进行涂敷工序和显影工序、曝光装置102，其中进行曝光工序、以及接口块104，连接旋涂装置106和曝光装置102。旋涂装置106具有多个单元，例如包括卡盒台(cassettestation)，支撑有用于存储多个晶片的卡盒(CASETTES)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烘烤单元，包括：　　　　加热板，用于支撑衬底；　　　　盖子，设置在加热板之上，使得在盖子和加热板之间限定加热衬底的空间；以及　　　　感测器件，包括安装在加热板和盖子之一上的传感器单元，以及安装在加热板和盖子的另一个上的光学元件，传感器单元包括发射光的光发射器以及检测由光发射器发出的类型的光的光检测器，并且相对于传感器单元定位光学元件，使得当烘烤单元处于正常状态下时，光学元件接收从光发射器发出的光，并将所接收光的预设量发送到光检测器。

【技术特征摘要】
KR 2006-6-9 10-2006-00517331.一种烘烤单元，包括加热板，用于支撑衬底；盖子，设置在加热板之上，使得在盖子和加热板之间限定加热衬底的空间；以及感测器件，包括安装在加热板和盖子之一上的传感器单元，以及安装在加热板和盖子的另一个上的光学元件，传感器单元包括发射光的光发射器以及检测由光发射器发出的类型的光的光检测器，并且相对于传感器单元定位光学元件，使得当烘烤单元处于正常状态下时，光学元件接收从光发射器发出的光，并将所接收光的预设量发送到光检测器。2.如权利要求1的烘烤单元，其中光学元件是棱镜。3.如权利要求1的烘烤单元，还包括引导，该引导沿着加热板的外围部分而设置，并配置为防止衬底从加热板滑出。4.如权利要求1的烘烤单元，还包括升降器件，具有通过加热板延伸的升降针，当将衬底加载到加热板上或者从加热板上卸载时，该升降针可升高并且可降低到加热板的上表面之上和之下，以支撑衬底。5.光刻设备，包括预曝光装置，包括其中分别发生预曝光工序的多个单元，以及传输设备，在各个单元之间传输衬底；曝光装置，其中发生曝光工序；以及接口块，连接预曝光装置和曝光装置，并且其中预曝光装置的单元的至少一个是烘烤单元，具有用于支撑通过传输设备所传输到其的衬底，盖子，设置在加热板之上，使得在盖子和加热板之间限定加热衬底的空间；以及感测器件，包括安装在加热板和盖子之一上的传感器单元，以及安装在加热板和盖子的另一个上的光学元件，传感器单元包括发射光的光发射器以及检测由光发射器发出的类型的光的光检测器，并且相对于传感器单元定位光学元件，使得当烘烤单元处于正常状态下时，光学元件接收从光发射器发出的光，并将所发射光的预设量发送到光检测器。6.如权利要求5的光刻设备，其中感测设备的光学元件是棱镜。7.如权利要求5的光刻设备，其中烘烤单元还包括引导，该引导沿着加热板的外围部分而设置，并配置为防止衬底从加热板滑出。8.如权利要求5的光刻设备，其中烘烤单元还包括升降器件，具有通过加热板延伸的升降针，当将衬底加载到加热板上或者从加热板上卸载时，该升降针可升高并且可降低到加热板的上表面之上和之下，以支撑衬底。9.如权利要求5的光刻设备，其中预曝光装置的单元的一个是涂敷单...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴圣和，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]