CN106158707B - 基板干燥装置以及方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的基板干燥装置包含：腔室，其提供处理基板的空间；以及流体供给单元，其向所述腔室供给工艺流体，所述流体供给单元，包含：供给罐，其用于储存所述流体；供给线，其连接所述供给罐和所述腔室；分支线，其在所述供给线的第一支点分支，在所述供给线的第二支点连接；以及温度调节单元，其在所述第一支点和所述第二支点之间，以使得在所述供给线和所述分支线流动的流体的温度不同的方式调节所述流体的温度。

Description

基板干燥装置以及方法
技术领域
本发明涉及基板干燥装置以及方法(method and Apparatus for ProcessingSubstrate)，更详细而言，涉及利用超临界流体对基板进行干燥的装置以及方法。
背景技术
一般半导体元件是对如硅片这样的基板进行光刻工序(photo process)、蚀刻工序(etching process)、离子注入工序(ion implantation process)以及沉积工序(Deposition process)等多种工序而形成。而且，在实施各个工程的过程中会产生颗粒(particle)、有机污染物、金属杂质等多种异物。这种异物可使基板引起缺陷(defect)，并作为对半导体元件的性能及产率产生直接影响的因素来发挥作用，因此在半导体元件的制造工序中必须要伴随除去这些异物的洗净工序。
洗净工序包含通过化学药液(chemical)在基板上去除污染物质的药液处理工序、通过纯水(pure water)去除残留在基板上的药液的清洗工序(wet cleaning process)、以及供给干燥流体来使残留在基板表面的纯水干燥的干燥工序(drying process)。
以往，向留有纯水的基板上供给被加热的氮气来实施干燥工序。但随着形成于基板上的图案的线宽变窄、纵横比变大，并不能很好的完成图案间的纯水的去除。为此，最近通过以下方式干燥基板：利用比纯水挥发性大、表面张力低的如异丙醇(isopropylalcohol)这样的液态有机溶剂来在基板上置换纯水，之后供给氮气。但是由于非极性的有机溶剂和极性的纯水不能很好的混合，因此为了将纯水置换为液态有机溶剂需要很长时间，且需要供给大量的液态有机溶剂。
以往的干燥工序是通过将基板上的纯水置换为表面张力比较小的异丙醇等有机溶剂之后，再将其蒸发的方式来进行。
但是，这种干燥方式即使利用有机溶剂，对于具有线宽为30nm以下的微小电路图案的半导体元件还是会引发图案倾塌现象(pattern collapse)，因此最近的趋势是将现有的干燥工序替换为能够克服这种问题的超临界干燥工序(supercritical dryingprocess)。
在利用工艺流体干燥基板的情况下，工艺流体储存于供给罐时维持合理温度，但在供给至腔室的过程中由于绝热膨胀而温度下降。由此，工艺流体的密度变大、表面张力上升，对基板上的图案产生影响。而且，对异丙醇的溶解度下降，去除异丙醇的效果降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种在供给工艺流体的过程中防止温度下降以提高基板处理效率的基板干燥装置以及基板干燥方法。
另外，本发明的目的在于提供一种在供给工艺流体的过程中防止基板损伤的基板干燥装置以及基板干燥方法。
本发明的目的并不限于此，本领域技术人员能够根据以下记载明确理解未言及的其他目的。
技术方案
本发明提供一种基板干燥装置。
根据本发明的一实施例，包含：腔室，其提供处理基板的空间；以及流体供给单元，其向所述腔室供给工艺流体，所述流体供给单元，包含：供给罐，其用于储存所述流体；
供给线，其连接所述供给罐和所述腔室；分支线，其在所述供给线的第一支点分支，在所述供给线的第二支点连接；以及温度调节单元，其在所述第一支点和所述第二支点之间，以使得在所述供给线和所述分支线流动的流体的温度不同的方式调节所述流体的温度。
根据一实施例，所述温度调节单元包含加热器，所述加热器在所述供给线和所述分支线中仅设置在所述供给线。
根据一实施例，所述温度调节单元包含设置于所述供给线的第一加热器以及设置于所述分支线的第二加热器。
根据一实施例，所述第一加热器和所述第二加热器的加热温度设定为相互不同。
根据一实施例，所述分支线包含相互并联连接的多个加热线，所述温度调节单元分别设置于所述供给线和多个所述加热线，所述供给线以及所述多个加热线各自的加热温度设定为相互不同。
根据一实施例，所述分支线还包括与所述加热线并联连接的非加热线，所述温度调节单元在所述供给线、所述加热线以及所述非加热线中仅设置于所述供给线和所述加热线。
根据一实施例，在所述第一支点和所述第二支点之间，在各自所述供给线和所述分支线上设置有开关阀。
根据一实施例，所述腔室是利用超临界流体实施工序的高压室。
根据一实施例，所述工艺流体是二氧化碳。
根据一实施例，还包括控制所述流体供给单元以及在所述腔室内处理基板的工序的控制器，所述控制器以所述流体供给至所述腔室的供给阶段以及从所述腔室将所述流体进行排气的排气阶段反复循环实施n次的方式进行控制，其中n是2以上的自然数，并且以在第m供给阶段供给至所述腔室的所述流体的温度低于在第m-1供给阶段供给至所述腔室的所述流体的温度的方式对所述温度调节单元进行控制，其中m是2≤m≤n的自然数。
根据一实施例，包含提供处理基板的空间的腔室、以及和控制在所述腔室内处理基板的工序的控制器，所述控制器以所述流体供给至所述腔室的供给阶段以及从所述腔室将所述流体进行排气的排气阶段反复循环实施n次的方式进行控制，其中n是2以上的自然数，并且以在第m供给阶段供给至所述腔室的所述流体的温度低于在第m-1供给阶段供给至所述腔室的所述流体的温度的方式对所述温度调节单元进行控制，其中m是2≤m≤n的自然数。
根据一实施例，还包括向所述腔室供给工艺流体的流体供给单元，所述流体供给单元包含用于储存所述流体的供给罐以及连接所述供给罐和所述腔室的供给线，在所述供给线设置有加热所述流体的加热器。
本发明提供一种基板干燥方法。
根据一实施例，所述方法是利用超临界流体在腔室内去除残留在基板的残留液的基板处理方法，依次进行将所述超临界流体供给至所述腔室内的供给阶段以及将溶解有所述残留液的所述超临界流体从所述腔室进行排气的排气阶段，所述供给阶段以及所述排气阶段反复循环实施n次，其中n是2以上的自然数，在第m供给阶段供给至所述腔室的所述超临界流体的温度低于在第m-1供给阶段供给至所述腔室的所述流体的温度，其中m是2≤m≤n的自然数。
根据一实施例，在所述第m排气阶段中断排气的时点的所述腔室的压力低于在所述第m-1排气阶段中断排气的时点的所述腔室的压力。
根据一实施例，所述残留液是异丙醇，所述超临界流体是二氧化碳。
根据一实施例，所述方法是利用本发明一实施例的基板干燥装置的基板处理方法，以使供给阶段以及排气阶段反复循环实施n次的方式实施对所述基板进行处理的工序，其中所述供给阶段是所述流体供给至所述腔室阶段，所述排气阶段是所述流体从所述腔室进行排气的阶段，且n是2以上的自然数，在所述第一支点以及所述第二支点之间，在所述供给线流动的所述流体的温度高于在所述分支线流动的所述流体的温度。
根据一实施例，所述分支线还包含相互并联连接的多个加热线以及非加热线，在所述加热线流动的所述流体的温度高于在所述非加热线流动的所述流体的温度。
根据一实施例，在第m供给阶段供给至所述腔室的所述流体的温度低于在第m-1流体供给阶段供给至所述腔室的所述流体的温度，其中m是2≤m≤n的自然数。
根据一实施例，所述流体是超临界状态的二氧化碳。
有益效果
根据本发明的一实施例，具有在供给工艺流体的过程中防止温度下降以提高基板处理的效率的效果。
此外，根据本发明的一实施例，本发明具有在供给工艺流体的过程中防止基板损伤的效果。
附图说明
图1是关于二氧化碳的相变化的曲线图。
图2是基板处理装置的一实施例的俯视图。
图3是图2的第一工序室的剖视图。
图4是图2的第二工序室的剖视图。
图5是示出根据本发明一实施例的基板干燥装置的图。
图6是表示根据工序进行时间的腔室内部的压力和供给的超临界流体的温度的曲线图。
图7至图9是表示图5的基板干燥装置的变形例的图。
图10是表示根据本发明的其他实施例的基板干燥装置的图。
具体实施方式
以下，参考附图进一步详细说明本发明的实施例。本发明的实施例可以变形为各种形态，而且并不能解释为本发明的范围限定于以下实施例。本实施例是为了向本领域技术人员更完整的说明本发明而提供的。因此，为了更明确强调说明而对附图上的要素形象进行了夸大。
以下，对根据本发明的基板处理装置(图2的100)进行说明。
基板处理装置100能够实施将超临界流体用作工艺流体来处理基板S的超临界工序。
其中，基板S是概括性概念，其包含所有利用于半导体元件、平板显示器(FPD：flatpanel display)以及其他的在薄膜形成电路图案的部件的制造上的基板。作为这种基板S的例子，具有包括硅片的晶片、玻璃基板、有机基板等。
超临界流体是指当达到超过临界温度和临界压力的超临界状态时形成的同时具有气体和液体的性质的相(phase)。超临界流体具有分子密度接近液体、粘性度接近气体的性质，由此扩散力、渗透力、溶解力优异，从而有利于化学反应，由于几乎没有表面张力，因此具有不会对微细结构施加界面张力的特性。
超临界工序利用这种超临界流体的特性来实施，作为其代表性的例子，具有超临界干燥工序和超临界蚀刻工序。以下，对于超临界工序以超临界干燥工序为基准进行说明。但是这仅仅是为了说明的便利，因此基板处理装置100可以实施超临界干燥工序以外的其他超临界工序。
超临界干燥工序能够以利用超临界流体溶解残留于基板S的电路图案的有机溶剂来使基板S干燥的方式实施，不仅干燥效率优异，而且具有能够防止倾塌现象的优点。作为利用于超临界干燥工序的超临界流体可以使用与有机溶剂具有混合性的物质。例如，可以将超临界二氧化碳(scCO2：supercritical carbon dioxide)用作超临界流体。
图1是关于二氧化碳的相变化的曲线图。
二氧化碳的临界温度是31.1℃、临界压力是7.38Mpa，因此具有容易使其成为超临界状态，容易通过调节温度和压力来控制相变化、且价格低廉的优点。此外，二氧化碳没有毒性，因此对人体无害，且具备不燃性、惰性的特性，而超临界二氧化碳具有以下物性：比水或其他有机溶剂扩散系数(diffusion coefficient)高10～100倍左右而渗透快，因此有机溶剂的置换快，且由于几乎没有表面张力，因此对于具备微细的电路图案的基板S而言，具有有利的对其进行干燥的物理性质。不仅如此，使用的二氧化碳可以是再利用在各种化学反应中作为副产品产生的二氧化碳；同时能够在使用于超临界干燥工序之后，将其转换为气体，并通过分离有机溶剂来重复使用，因此在环境污染的方面负担也较少。
以下，对基板处理装置100的一实施例进行说明。基板处理装置100是能够实施超临界干燥工序、以及洗净工序。
图2是基板处理装置的一实施例的俯视图。
参照图2，基板处理装置100包含索引模块1000以及工程模块2000。
索引模块1000从外部接收基板S并将基板S输送至工程模块2000，工程模块2000能够实施超临界干燥工序。
索引模块1000是设备前端模块(EFEM：equipment front end module)，包含装载口(load port)1100以及移送架1200。
在装载口1100设置有收容基板S的容器C。容器C可以使用前开式统集盒(FOUP：front opening unified pod)。通过空中走行式无人搬送车(OHT：overhead transfer)容器C能够从外部送入至装载口1100，或者从装载口1100送至外部。
移送架1200在设置于装载口1100的容器C和工程模块2000之间输送基板S。移送架1200包含索引机器人(index robot)1210以及索引轨道(index rail)1220。索引机器人1210能够在索引轨道1220上移动并输送基板S。
工程模块2000是实际实施工序的模块，包含缓冲室2100、移送室2200、第一工序室3000以及第二工序室4000。
缓冲室2100提供在索引模块1000和工程模块2000之间输送的基板S临时停留的空间。在缓冲室2100可具有放置基板S的缓冲槽(buffer slot)。
移送室2200在配置于其周围的缓冲室2100、第一工序室3000以及第二工序室4000间输送基板S。移送室2200能够包含移送机器人2210以及移送轨道2220。移送机器人2210能够在移送轨道2220上移动并输送基板S。
第一工序室3000和第二工序室4000能够实施洗净工序。此时，洗净工序能够在第一工序室3000和第二工序室4000依次实施。例如，能够在第一工序室3000实施洗净工序中的化学工序冲洗(rinse)工序以及有机溶剂工序，之后在第二工序室4000实施超临界干燥工序。
如上所述的第一工序室3000和第二工序室4000配置在移送室2200的侧面。例如，第一工序室3000和第二工序室4000能够以相互对置的方式配置在移送室2200的不同侧面。
此外，在工程模块2000可以提供多个第一工序室3000和第二工序室4000。多个工序室3000、4000可以在移送室2200的侧面配置为一列，或者上下层叠配置，或者以将它们的组合的方式配置。
当然，第一工序室3000和第二工序室4000的配置并不限定于上述的例子，可考虑如基板处理装置100的占用空间(footprint)或工程效率等多种要素来适当变更。
以下，对第一工序室3000进行说明。
图3是图2的第一工序室的剖视图。
第一工序室3000能够实施化学工序、冲洗工序以及有机溶剂工序。当然，第一工序室3000也能够仅选择性地实施这些工序中的一部分工序。此处，化学工序是向基板S提供清洗剂去除基板S上的异物的工序，冲洗工序是向基板S提供冲洗剂来清洗残留在基板S上的清洗剂的工序，有机溶剂工序是向基板S提供有机溶剂来将残留在基板S的电路图案间的冲洗剂置换为表面张力低的有机溶剂的工序。
参照图3，第一工序室3000包含支承部件3100、喷嘴部件3200以及回收部件3300。
支承部件3100支承基板S，能够使被支承的基板S旋转。支承部件3100能够包含支承架3110、支承销3111、加紧销3112、旋转轴、旋转轴3120以及旋转驱动器3130。
支承架3110具有与基板S相同或类似形状的上表面，在支承架3110的上表面形成支承销3111和加紧销3112。支承销3111支承基板S，加紧销3112能够固定所支承的基板S。
在支承架3110的下部连接有旋转轴3120。旋转轴3120从旋转驱动器3130接收旋转力使支承架3110旋转。由此，安装于支承架3110的基板S能够旋转。此时，加紧销3112能够防止基板S从指定位置脱离。
喷嘴部件3200向基板S喷射药剂。喷嘴部件3200包含喷嘴3210、喷嘴杆3220、喷嘴轴3230以及喷嘴轴驱动器3240。
喷嘴3210向安装于支承架3110的基板S喷射药剂。药剂可以是清洗剂、冲洗剂或者有机溶剂。此处，作为清洗剂可以使用过氧化氢(H2O2)溶液，在过氧化氢溶液混合了氨(NH4OH)、盐酸(HCl)或者硫酸(H2SO4)的溶液，或者氢氟酸(HF)溶液等。另外，作为冲洗剂可以使用纯水。另外，作为有机溶剂可以使用包括异丙醇的、乙基乙二醇(ethyl glycol)、1-丙醇(propanol)、四氢呋喃(tetra hydraulic franc)、4-羟基(hydroxyl)4-甲基(methyl)2-戊酮(pentanone)、1-丁醇(butanol)、2-丁醇、甲醇(methanol)、乙醇(ethanol)、n-丙醇(n-propyl alcohol)，二甲基乙醚(dimethylether)的溶液或气体。
这种喷嘴3210形成于喷嘴杆3220的一端底面。喷嘴杆3220结合于喷嘴轴3230，喷嘴轴3230以能够升降或旋转的方式提供。喷嘴轴驱动器3240能够升降或旋转喷嘴轴3230来调节喷嘴3210的位置。
回收部件3300回收供给至基板S的药剂。当通过喷嘴部件3200向基板S供给药剂时，支承部件3100使基板S旋转，能够使药剂均匀供给至基板S的全区域。当基板S旋转时药剂从基板S飞散，但飞散的药剂能够通过回收部件3300被回收。
回收部件3300能够包含回收桶3310、回收线3320、升降杆3330以及升降驱动器3340。
回收桶3310以包围支承架3110的圆形环形状的方式形成。回收桶3310可以是多个，但多个回收桶3310提供为从上部观察时依次从支承架3110远离的环形状，回收桶3310提供为从支承架3110距离越远，其高度越高。由此，在回收桶3310之间的空间上形成供从基板S飞散的药剂流入的回收口3311。
在回收桶3310的下表面形成回收线3320。回收线3320将通过回收桶3310回收的药剂供给至用于再生药剂的药剂再生系统(未图示)。
升降杆3330连接于回收桶3310并从升降驱动器3340接收动力使回收桶3310上下移动。当回收桶3310为多个的情况下，升降杆3330能够连接于配置在最外围的回收桶3310。升降驱动器3340通过升降杆3330升降回收桶3310，从而能够调节多个回收口3311中飞散的药剂流入的回收口3311。
图4是图2的第二工序室的一实施例的剖视图。
参照图4，第二工序室4000能够包含壳体4100、升降部件4200、支承部件4300，加热部件4400、供给口4500、遮挡部件4600以及排气口4700。
第二工序室4000能够利用超临界流体实施超临界干燥工序。第二工序室4000可以是高压室。当然，如上所述，在第二工序室4000中实施的工序可以是除超临界干燥工序以外的其他超临界工序。.
壳体4100提供实施超临界干燥工序的空间。壳体4100提供为可以承受临界压力以上高压的材质。
壳体4100具备上部壳体4110；和配置于上部壳体4110下部的下部壳体4120。
上部壳体4110设置为固定于外部构造物，而下部壳体4120能够升降。当下部壳体4120下降而从上部壳体4110分离时，第二工序室4000的内部空间开放，基板S能够送入第二工序室4000的内部空间，或者从内部空间送出。此处，送入至第二工序室4000的基板S可以是在第一工序室3000中经过有机溶剂工序残留了有机溶剂的状态。另外，下部壳体4120上升而贴紧上部壳体4110时，能够封闭第二工序室4000的内部空间，在其内部实施超临界干燥工序。
升降部件4200使下部壳体4120升降。升降部件4200能够包括升降缸4210以及升降杆4220。升降缸4210结合于下部壳体4120并产生上下方向的驱动力，即升降力(乘降力)。升降杆4220的一端插入升降缸4210并沿垂直上方延伸，而另一端与上部壳体4110结合。根据这种结构，当在升降缸4210产生驱动力时，升降缸4210和升降杆4220相对升降，因此结合于升降缸4210的下部壳体4120能够升降。
支承部件4300在上部壳体4110和下部壳体4120之间支承基板S。支承部件4300可以提供为设置于上部壳体4110的下表面并沿垂直下方延伸，且在其下端沿水平方向垂直弯曲的结构。
在设置支承部件4300的上部壳体4110能够设置水平调节部件4111。水平调节部件4111调节上部壳体4110的水平度。当调节上部壳体4110的水平度时，安装在设置于上部壳体4110的支承部件4300的基板S的水平可以被调节。在超临界干燥工序，如果基板S倾斜，则残留在基板S的有机溶剂沿倾斜面流动，基板S的特定部分可能会无法实现干燥或者是发生过干燥，从而基板S可能会受到损伤。水平调节部件4111调整基板S的水平，能够防止这些问题。
加热部件4400加热第二工序室4000的内部。加热部件4400将供给至第二工序室4000内部的超临界流体加热到临界温度以上，能够使其维持超临界流体相，或者在其被液化了的情况下，使其重新成为超临界流体。加热部件4400能够埋设设置在上部壳体4110以及下部壳体4120中至少一个壁内。这种加热部件4400例如可以提供为从外部接收电源并发热的加热器。
供给口4500向第二工序室4000供给超临界流体。供给口4500能够包含上部供给口4510以及下部供给口4520。上部供给口4510形成于上部壳体4110，向由支承部件4300支承的基板S的上表面供给超临界流体。下部供给口4520形成于下部壳体4120，向由支承部件4300支承的基板S的下表面供给超临界流体。
在这种上部供给口4510和下部供给口4520中，可以是首先由下部供给口4520供给超临界流体，之后由上部供给口4510供给超临界流体。超临界干燥工序在初期可能会在第二工序室4000的内部未达到临界压力的状态下进行，因此供给至第二工序室4000的内部的超临界流体可能会液化。因此，在超临界干燥工序的初期利用上部供给口4510供给超临界流体的情况下，超临界流体可能会发生液化，从而由于重力落到基板S，能够使基板S受损。通过下部供给口4520向第二工序室4000供给超临界流体，且使第二工序室4000的内部压力达到临界压力时上部供给口4510开始供给超临界流体，能够防止所供给的超临界流体液化并落到基板S。
遮挡部件4600遮挡通过供给口4500供给的超临界流体直接喷射至基板S。遮挡部件4600能够包含遮挡板4610和支承台4620。
在超临界干燥工序的初期通过下部供给口4520供给超临界流体的情况下，壳体4500的内部气压处于较低状态，因此所供给的超临界流体能以较快速度喷射。如果这样以较快速度喷射的超临界流体直接到达基板S，会由于超临界流体的物理压力，使得基板S中超临界流体直接喷射的部分弯曲，从而可能会产生倾斜(leaning)现象。此外，由于超临界流体的喷射力，基板S会发生摇动，所残留的有机溶剂流过基板S，从而还可能会使基板S的电路图案产生损伤。
因此，配置于下部供给口4520和支承部件4300之间的遮挡板4610能够遮挡超临界流体直接喷射至基板S，从而防止由于超临界流体的物理力而在基板S产生损伤。
选择性地，在第二工序室4000可以不包含遮挡部件4600。
排气口4700将超临界流体从第二工序室4000进行排气。
排气口4700能够形成在下部壳体4120。在超临界干燥工序的后期，超临界流体从第二工序室4000进行排气，其内部压力减压至临界压力以下，超临界流体能够发生液化。液化的超临界流体由于重力能够通过形成在下部壳体4120的排气口4700排出。
以下，对根据本发明实施例将工艺流体供给并排气的基板干燥装置200进行说明。图5是基板干燥装置200的一实施例的图。
基板干燥装置200包含腔室4000、流体供给单元500、排气线4980以及控制器4990。腔室4000可形成为与所述的第二工序室4000的结构相同或类似。
流体供给单元500包含供给罐4850、供给线4800、分支线4830、温度调节单元4860。
供给罐4850储存用于向腔室4000供给的工艺流体。工艺流体可以是处于超临界状态的流体。例如，工艺流体可以是压力100～200bar、温度50～90℃状态的二氧化碳。
供给线4800将工艺流体从供给罐4850供给至腔室4000。供给线4800的一端连接于供给罐4850，另一端连接于腔室4000。供给线4800包含前方供给线4880和后方供给线4890。前方供给线4880调节流量。前方供给线4880包含第一前方供给线4810和第二前方供给线4820。第一前方供给线4810及第二前方供给线4820相互并联连接。在第一前方供给线4810包含第一开关阀4810a和第一流量阀4810b。第一开关阀4810a控制第一前方供给线4810的流动。第一流量阀4810b调节第一前方供给线4810的流量。第一流量阀4810b使工艺流体以预设定的流量移动，从而调节流入腔室4000内部的工艺流体的压力。第二前方供给线4820包含第二开关阀4820a和第二流量阀4820b。第二开关阀4820a控制第二前方供给线4820的流动。第二流量阀4820b调节第二前方供给线4820的流量。第二流量阀4820b使工艺流体以预设定的流量移动，从而调节流入腔室4000内部的工艺流体的压力。第一流量阀4810b和第二流量阀4820b以使从第一前方供给线4810和第二前方供给线4820移动的工艺流体的流量不同的方式设置。根据一例，设置为第二供给流量大于第一供给流量。
在工艺流体的供给工程初期流入腔室4000内部的工艺流体通过第一前方供给线4810提供。向第一前方供给线4810移动的工艺流体的流量比第二前方供给线4820少，因此在腔室4000内部工艺流体的初期加压较低。能够防止由此在腔室4000内部产生颗粒(particle)。而且，能够防止由于工艺流体的初期加压引起的基板S的损伤。当通过第一前方供给线4810供给工艺流体而腔室4000内部达到预设定压力时，通过第二前方供给线4820大量供给工艺流体。由此，能够缩短工序时间并实现工序的效率性。
后方供给线4890、4891、4892将通过第一前方供给线4810和第二前方供给线4820以不同流量移动的工艺流体供给至腔室4000内部。后方供给线4890包含连接于腔室4000的上部的第一后方供给线4891和连接于腔室4000的下部的第二后方供给线4892。根据一例，在基板S位于腔室4000内部的上侧的情况下，在第一前方供给线4810移动的工艺流体通过第二后方供给线4892提供至腔室4000的下部。这是为了在工艺流体的供给初期利用远离基板S的下部供给口4520供给工艺流体来防止由于初期加压引起的基板S的破损。因此，当通过第二后方供给线4892供给工艺流体达到预设定压力时，就可通过第一后方供给线4891来大量供给工艺流体。
分支线4830提供在前方供给线4880和后方供给线4890之间。分支线4830在供给线4800的一侧分支，在供给线4800的另一侧重新与供给线4800连接。分支线4830从供给线4800分支的支点称为第一支点P1。从第一支点P1分支的分支线4830重新与供给线4800连接的支点称为第二支点P2。第一支点P1及第二支点P2位于前方供给线4880和后方供给线4890之间。
分支线4830与供给线4800并联连接。分支线4830的一端和另一端分别与供给线4800连接。分支线4830的一端与供给线4800的第一支点P1连接。分支线4830的另一端与供给线4800的第二支点P2连接。
在第一支点P1和第二支点P2之间的供给线4800和分支线4830上可分别设置开关阀4800a、4830a。开关阀控制工艺流体的流动。将从第一前方供给线4810移动的工艺流体控制为向供给线4800及分支线4830中某一个流动。例如，将在供给线4800流动的工艺流体供给至腔室4000时，关闭分支线4830的开关阀4830a。将在分支线4830流动的工艺流体供给至腔室4000时，关闭供给线4800的开关阀4800a。
温度调节单元4860在第一支点P1和第二支点P2之间调节在供给线4800和分支线4830流动的流体的温度使其各自不同。温度调节单元4860可以是加热器4862。例如，在供给线4800和分支线4830中可以仅在供给线4800设置加热器4862，而不在分支线4830设置加热器4862。如上所述，工艺流体沿着线进行移动的工程中发生绝热膨胀，因此工艺流体的温度与储存于供给罐4850的温度相比会下降。由此在未设置加热器4862的分支线4830流动的工艺流体的温度下降。相反，在设置加热器4862的供给线4800流动的流体的温度能够维持或上升。工艺流体(超临界流体)的温度越高对异丙醇(isopropyl alcohol)的溶解度就越高。从而，当设置加热器4862来提高超临界流体的温度时，能够有效进行残留于基板的异丙醇的去除。
另外，通过另行具备分支线4830，能够节约工序时间。即，能够实现使与供给线4800具有不同温度的工艺流体的流动，因此在如后所述的工序阶段能够将适当温度的流体供给至腔室4000内，而无需额外的温度调节时间。
排气线4980将在腔室4000对基板进行了处理的工艺流体进行排气。排气的工艺流体移动至超临界再生装置4950。在排气线4980提供有排气阀4910。能够通过开闭排气阀4910来实施排气阶段。
控制器4990控制流体供给单元500和腔室4000的工序。控制器4990以使包含供给阶段和排气阶段的一个循环(cycle)反复n次(n是2以上的自然数)的方式进行控制，其中供给阶段是工艺流体从供给线4800向腔室4000供给的阶段，排气阶段是工艺流体从腔室4000排气的阶段。以下，参照图6进行说明。
随着工序时间的流过，可反复进行供给阶段和排气阶段。由此，当在超临界流体大量溶解有异丙醇时，将其排气，向腔室4000供给新的超临界流体。
在图6的对于腔室内部的压力和时间的曲线图中，上升部分是超临界流体供给至腔室内的过程，下降部分是超临界流体进行排气的过程。最先进行第一供给阶段和第一排气阶段，之后进行第二供给阶段和第二排气阶段。如上所述，反复实施工艺流体的供给和排气，能够提高基板干燥效率。
控制器4990能够在工艺流体的供给初期使较高温度的工艺流体供给至腔室4000，随着供给阶段的进行使比供给初期相对较低温度的工艺流体供给至腔室4000，即以使这种方式控制温度调节单元4860。如上所述，在供给初期阶段由于工艺流体的流入能够引起基板的损伤。因此，在供给初期，在每单位时间内将少量的工艺流体供给至腔室4000，可防止基板的损伤。
超临界流体的供给量调节可通过温度调节实现。超临界流体的温度越低密度越高，温度越高分子间的距离越远因此密度越低。即，温度越低对应于相同体积流量的超临界流体的质量越多，温度越高对应于相同体积流量的超临界流体的质量越少。因此，当超临界流体的温度不同时，通过后方供给线4890供给至腔室4000的每单位时间的超临界流体的量不同。
在工艺流体的供给初期供给较高温度的超临界流体。在该情况下，超临界流体通过后方供给线4890供给至腔室4000时，每单位时间供给至腔室4000的超临界流体的量相对较少。从而，腔室4000内的压力能够防止由于超临界流体流入引起的基板的损伤。参照图6的曲线图，在供给初期超临界流体的每单位时间的供给量较少，因此可知腔室4000内的压力上升相对较慢。
之后，随着工序的进行，逐渐供给较低温度的超临界流体。在该情况下，超临界流体通过后方供给线4890供给至腔室4000时，每单位时间供给至腔室4000的超临界流体的量相对较多。从而，能够实现工序时间的缩短和工序效率的提高。参照图6的曲线图，随着工序时间的流过，超临界流体的每单位时间的供给量相对较多，因此可知腔室4000内的压力上升相对较快。
为此，控制器4990能够以如下方式控制温度调节单元4860，即在第m(2≤m≤n的自然数)供给阶段向所述腔室4000供给的所述流体的温度低于在第m-1供给阶段向所述腔室4000供给的所述流体的温度。
参照图6的对于流体的温度和时间的曲线图，在流体的供给初期供给温度为T1的较高温度的超临界流体，随着工序时间的流过，所供给的流体的温度为T2、T3、…、Tn逐渐变低。
另一方面，能够通过温度调节来逐渐增加工艺流体的每单位时间的供给量，直至腔室4000的内部压力达到预设定的压力为止。预设定的压力可以是流体的临界压力。
通过如此控制工序，在防止基板损伤的同时，能够实现干燥工序时间的缩短和工序效率的提高。此外，如上所述，还可通过第一前方供给线以及第二前方供给线来一同调节流量，从而能够进一步实现基板损伤的防止以及工序效率的提高。
与上述例不同地，分支线4830可以形成多个而不是一个，在各自分支线4830上可设置或不设置加热器4862。
以下，参照图7至图9，对本发明的变形例进行说明。
图7是示出根据本发明的第一变形例的基板处理装置的图。
温度调节单元5860可分别设置在供给线5800和分支线5830。温度调节单元5860可以是加热器5862。在供给线5800可设置第一加热器5862a、在分支线5830可设置第二加热器5862b。第一加热器5862a和第二加热器5862b的设定温度可相互不同。从而，在供给线5800流动的超临界流体和在分支线5830流动的超临界流体的温度可相互不同。例如，在第一供给阶段可使在供给线5800流动的80～90℃的超临界流体供给至腔室4000，在第二供给阶段可使在分支线5830流动的70～80℃的超临界流体供给至腔室4000。
图8是示出根据本发明的第二变形例的基板处理装置的图。
分支线6830可以以并联连接的方式形成多个。例如，分支线6830可包含多个加热线6831、6832。多个加热线6831、6832不仅相互并联连接，而且与供给线6800也并联连接。能够在每个各加热线6831、6832设置温度调节单元6860。设置的温度调节单元6860能够使在各加热线6831、6832流动的超临界流体的温度相互不同。此外，还能够使在供给线6800流动的超临界流体的温度也相互不同。因此，在供给线6800以及各加热线6831、6832流动的超临界流体的温度均都相互不同。在各加热线6831、6832设置有开关阀6831a、6832a，从而可对每个加热线6831、6832的流动进行控制。因此，可在供给线6800以及多个加热线6831、6832流动的超临界流体中，从高温度的流体开始，向腔室4000进行供给。例如，可以为：在第一供给阶段将在供给线流动的80～90℃的超临界流体供给至腔室4000，在第二供给阶段将在第一加热线6831流动的70～80℃的超临界流体供给至腔室4000，在第三供给阶段将在第二加热线6832流动的60～70℃的超临界流体供给至腔室4000。
图9是示出根据本发明的第三变形例的基板处理装置的图。
分支线7830除了加热线7831、7832之外，还可以包括并联连接的非加热线7833。仅在供给线7800、加热线7831、7832设置温度调节单元7860，而不在非加热线7833设置温度调节单元7860。因此，只有在供给线7800和加热线7831、7832流动的超临界流体的温度能够上升。非加热线7833的超临界流体由于绝热膨胀而温度下降。在供给线7800、加热线7831、7832流动的超临界流体中，从高温度的流体开始，向腔室4000进行供给，而在最后供给阶段供给非加热线7833的超临界流体。此外，虽然并未图示，但是可以仅具备一个加热线7831而不是多个加热线，也可以包括更多的非加热线7833。
上述变形例可以将供给至腔室5000、6000、7000的超临界流体的温度设定为多种。可以根据超临界流体的供给阶段，细分温度来供给超临界流体。从而，能够最大限度地防止基板的损伤，且使工序的效率性最大化。
图10是根据本发明的其他实施例的基板干燥装置200。与上述例子不同地，可省略分支线8830。在供给线8800提供温度调节单元8860。超临界流体沿着供给线8800流动的期间，能够维持合理温度。供给至腔室8000时也能以维持合理温度的状态供给。
此外，上述例子的说明中均具有控制器4990、5990、6990、7990、8990，但是也可以不提供控制器4990、5990、6990、7990、8990。
以下利用上述的基板处理装置100说明根据本发明的基板干燥方法。即涉及利用超临界流体去除洗净工序后残留的异丙醇等残留液的基板干燥方法。但是，这仅是为了说明的方便，基板干燥方法除了上述的基板处理装置100以外，也可以利用与此相同或类似的其他装置来实施。此外，根据本发明的基板干燥方法可以执行其的代码或程序的形态存储在电脑可读的记录媒体。
依次进行将超临界流体供给至腔室4000内的供给阶段；以及将溶解有残留液的超临界流体从所述腔室4000进行排气的排气阶段。此外，供给阶段以及排气阶段反复循环实施n次(n是2以上的自然数)，以第m(2≤m≤n的自然数)供给阶段供给至腔室4000的超临界流体的温度低于第m-1供给阶段供给至腔室4000的流体的温度方式进行控制。
在初期供给阶段供给较高温度的超临界流体。如上所述，超临界流体的温度越高，超临界流体的密度越低，因此对比相同体积流量能够供给少量超临界流体。从而，如上所述，能够防止基板的损伤。
随着超临界流体流入腔室4000内部，在以后供给阶段逐渐供给较低温度的超临界流体。超临界流体的温度越低，超临界流体的密度越高，因此对比相同体积流量能够提供大量超临界流体。从而，如上所述，能够实现工序时间的缩短和工程效率的提高。
此外，在前方供给线4880通过第一前方供给线4810和第二前方供给线4820还可同时调节流量，从而能够调节超临界流体的供给量。此外，当腔室4000内部达到预设定的压力时，为了提高工序速度和效率能够通过腔室4000上部和下部同时供给超临界流体。由此，能够实现防止基板损伤、缩短干燥工序时间、提高干燥工序的效率。
以上具体说明用于举例说明本发明。此外，上述内容说明的是本发明的优选实施方式，本发明可用于多种其他组合、变更以及环境。即，在本说明书公开的发明的概念范围、记载的公开内容和等同范围和/或本领域技术人员的技术或知识范围内，可进行变更或修改。记载的实施例说明了用于实现本发明的技术思想的最佳状态，在本发明的具体适用领域或用途可进行所需的多种变更。从而，以上发明的具体说明并不是想利用公开的实施方式限制本发明。此外，权利要求的保护范围应解释为也包括其他实施方式。
附图标记说明
100：基板处理装置 1000：索引模块
2000：工程模块 3000：第一工序室
4000：第二工序室(腔室) 4850：供给罐
4800：供给线

Claims (16)

1.一种基板干燥装置，其为处理基板的装置，特征在于，包含：
腔室，其提供处理基板的空间；以及
流体供给单元，其向所述腔室供给工艺流体，
所述流体供给单元，包含：
供给罐，其用于储存所述流体；
供给线，其连接所述供给罐和所述腔室；
分支线，其在所述供给线的第一支点分支，在所述供给线的第二支点连接；以及
温度调节单元，其在所述第一支点和所述第二支点之间，以使得在所述供给线和所述分支线流动的流体的温度不同的方式调节所述流体的温度，
所述基板干燥装置还包括控制所述流体供给单元以及在所述腔室内处理基板的工序的控制器，
所述控制器以使供给阶段以及排气阶段反复循环实施n次的方式进行控制，其中所述供给阶段是所述流体供给至所述腔室阶段，所述排气阶段是所述流体从所述腔室进行排气的阶段，且n是2以上的自然数，并且所述控制器以在第m供给阶段供给至所述腔室的所述流体的温度低于在第m-1供给阶段供给至所述腔室的所述流体的温度的方式对所述温度调节单元进行控制，其中m是2≤m≤n的自然数。
2.根据权利要求1所述的基板干燥装置，其特征在于，
所述温度调节单元包含加热器，
在所述供给线和所述分支线中所述加热器仅设置在所述供给线。
3.根据权利要求1所述的基板干燥装置，其特征在于，
所述温度调节单元包含设置于所述供给线的第一加热器以及设置于所述分支线的第二加热器。
4.根据权利要求3所述的基板干燥装置，其特征在于，
所述第一加热器和所述第二加热器的加热温度设定为相互不同。
5.根据权利要求1所述的基板干燥装置，其特征在于，
所述分支线包含相互并联连接的多个加热线，
所述温度调节单元分别设置于所述供给线和多个所述加热线，
所述供给线以及所述多个加热线各自的加热温度被设定为相互不同。
6.根据权利要求5所述的基板干燥装置，其特征在于，
所述分支线还包括与所述加热线并联连接的非加热线，
在所述供给线、所述加热线以及所述非加热线中所述温度调节单元仅设置于所述供给线和所述加热线。
7.根据权利要求1所述的基板干燥装置，其特征在于，
在所述第一支点和所述第二支点之间，在各个所述供给线和所述分支线上设置有开关阀。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的基板干燥装置，其特征在于，
所述腔室是利用超临界流体实施工序的高压室。
9.根据权利要求8所述的基板干燥装置，其特征在于，
所述工艺流体是二氧化碳。
10.一种基板干燥装置，其是处理基板的装置，特征在于，包含：
腔室，其提供处理基板的空间；以及
流体供给单元，其向所述腔室供给工艺流体，
所述流体供给单元，包含：
供给罐，其用于储存所述流体；
供给线，其连接所述供给罐和所述腔室；以及
温度调节单元，其提供于所述供给线，调节在所述供给线流动的所述流体的温度，
所述基板干燥装置还包括控制所述流体供给单元以及在所述腔室内处理基板的工序的控制器，
所述控制器以使供给阶段以及排气阶段反复循环实施n次的方式进行控制，其中所述供给阶段是所述流体供给至所述腔室阶段，所述排气阶段是所述流体从所述腔室进行排气的阶段，且n是2以上的自然数，并且所述控制器以在第m供给阶段供给至所述腔室的所述流体的温度低于在第m-1供给阶段供给至所述腔室的所述流体的温度的方式对所述温度调节单元进行控制，其中m是2≤m≤n的自然数。
11.一种基板干燥方法，其特征在于，所述方法是利用超临界流体在腔室内去除残留在基板的残留液的基板干燥方法，
依次进行将所述超临界流体供给至所述腔室内的供给阶段以及将溶解有所述残留液的所述超临界流体从所述腔室进行排气的排气阶段，所述供给阶段以及所述排气阶段反复循环实施n次，其中n是2以上的自然数，在第m供给阶段供给至所述腔室的所述超临界流体的温度低于在第m-1供给阶段供给至所述腔室的所述流体的温度，其中m是2≤m≤n的自然数。
12.根据权利要求11所述的基板干燥方法，其特征在于，
所述残留液是异丙醇，所述超临界流体是二氧化碳。
13.一种基板干燥方法，其特征在于，所述方法是利用权利要求1的基板干燥装置的基板干燥方法，
以使供给阶段以及排气阶段反复循环实施n次的方式实施对所述基板进行处理的工序，其中所述供给阶段是所述流体供给至所述腔室阶段，所述排气阶段是所述流体从所述腔室进行排气的阶段，且n是2以上的自然数，
在所述第一支点以及所述第二支点之间，在所述供给线流动的所述流体的温度高于在所述分支线流动的所述流体的温度。
14.根据权利要求13所述的基板干燥方法，其特征在于，
所述分支线还包含相互并联连接的多个加热线以及非加热线，在所述加热线流动的所述流体的温度高于在所述非加热线流动的所述流体的温度。
15.根据权利要求13所述的基板干燥方法，其特征在于，
在第m供给阶段供给至所述腔室的所述流体的温度低于在第m-1流体供给阶段供给至所述腔室的所述流体的温度，其中m是2≤m≤n的自然数。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的基板干燥方法，其特征在于，
所述流体是超临界状态的二氧化碳。
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