CN109037094B - 基板处理装置和制造集成电路器件的装置 - Google Patents

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Abstract

一种基板处理装置包括：容器，其提供用于处理基板的处理空间；基板支撑部，其支撑装载在处理空间中的基板；以及屏障，其在容器的侧壁与基板支撑部之间并围绕由基板支撑部支撑的基板的边缘。

Description

基板处理装置和制造集成电路器件的装置
技术领域
本发明构思涉及集成电路器件和制造集成电路器件的方法，更具体地，涉及使用超临界流体的基板处理装置和制造集成电路器件的装置。
背景技术
随着集成电路器件的设计规则减少，半导体器件的临界尺寸减小至约20nm到约30nm或更小，因此，可以使用具有约5或更大的相对高的高宽比的深且窄的图案形成工艺以及伴随于其的清洁和干燥工艺。为了制造高度集成的电路器件，已经提出了使用超临界流体的方法以对其中形成具有高的高宽比的结构的基板执行诸如蚀刻、清洁或干燥的预定工艺。然而，在使用超临界流体的常规基板处理装置及方法中，诸如颗粒的污染物会在使用超临界流体的基板处理装置的容器中产生并留下，并且污染物会再次吸附于基板上并在基板上导致缺陷。
发明内容
本发明构思提供了能够在用于基板的干燥工艺期间防止缺陷由于容器中的颗粒而在基板中产生的基板处理装置、以及包括该基板处理装置的制造集成电路器件的装置。
本发明构思提供了能够提高基板干燥工艺的生产率的基板处理装置、以及包括该基板处理装置的制造集成电路器件的装置。
根据本发明构思的一方面，提供了一种基板处理装置，其包括：容器，其包括用于处理基板的处理空间；基板支撑部，其被构造为支撑装载在处理空间中的基板；以及屏障，其在容器的侧壁与基板支撑部之间，被构造为围绕基板支撑部。
根据本发明构思的另一方面，提供了一种基板处理装置，其包括：包括构造为处理基板的处理空间的至少一个容器，所述至少一个容器包括上容器和下容器，上容器和下容器可移动地彼此联接为可打开和可关闭以在用于密封处理空间的关闭位置与用于打开处理空间的打开位置之间转换；基板支撑部，其被构造为支撑装载在处理空间中的基板，其中基板支撑部联接到限定所述至少一个容器的处理空间的上壁；屏障，其在所述至少一个容器的侧壁与基板支撑部之间，其中屏障联接到限定所述至少一个容器的处理空间的上壁；以及排气口，其在所述至少一个容器的与上壁相对的底壁中并被构造为从所述至少一个容器内部排放流体，其中屏障沿着所述至少一个容器的侧壁的周界方向朝底壁向下延伸，以及其中当容器处于关闭位置时，屏障的最下部从上壁延伸经过基板支撑部的最下部。
根据本发明构思的另一方面，提供了一种制造集成电路器件的装置，其中该装置包括构造为清洁基板的清洁单元、以及包括用于干燥清洁后的基板的干燥腔室的干燥单元，其中干燥腔室包括：容器，其包括构造为处理清洁后的基板的处理空间，其中容器包括上容器和下容器，上容器和下容器彼此联接为可打开和可关闭以在用于密封处理空间的关闭位置与用于打开处理空间的打开位置之间转换；基板支撑部，其被构造为支撑装载在处理空间中的基板，其中基板支撑部联接到上容器；屏障，其联接到上容器以围绕由基板支撑部支撑的基板的边缘；以及驱动装置，其被构造为将上容器和下容器中的至少一个移动到关闭位置或打开位置。
附图说明
本发明构思的实施方式将由以下结合附图的详细描述被更清楚地理解，附图中：
图1A和1B是示意性地示出根据实施方式的基板处理装置的剖视图；
图2和3是示意性地示出根据实施方式的基板处理装置的剖视图；
图4是示意性地示出根据实施方式的基板处理装置的剖视图；
图5和6是示意性地示出根据实施方式的基板处理装置的显示与图1A中的区域A对应的部分的剖视图；
图7是示出从根据一些实施方式的基板处理装置中的处于关闭位置的容器排放流体的流路(stream)的图；
图8是示出供应到根据一些实施方式的基板处理装置中的容器内的超临界流体的流路的图；
图9和10是示意性地示出根据一些实施方式的基板处理装置的视图；
图11是示意性地示出根据一些实施方式的集成电路器件制造装置的俯视图；
图12是用于说明根据实施方式的基板处理方法的流程图；以及
图13是示出在图12的干燥基板的操作中容器的处理空间中的压力变化的示例的曲线图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明构思的实施方式。
图1A和1B是示意性地示出根据实施方式的基板处理装置100的剖视图。图1A中所示的基板处理装置100对应于提供用于处理基板W的处理空间PS的容器110处于用于向大气打开处理空间PS的打开位置的情况，图1B中所示的基板处理装置100可以对应于提供用于处理基板W的处理空间PS的容器110处于用于密封处理空间PS的关闭位置的情况。
参照图1A和1B，基板处理装置100可以包括容器110、基板支撑部130、流体供应单元140、排气单元141、屏障150、阻挡板160和驱动装置170。
容器110可以提供用于处理基板W的处理空间PS。例如，在处理空间PS中，可以执行使用超临界流体的用于基板W的干燥工艺。容器110可以包括能够承受等于或大于临界压力的高压的材料。
超临界流体具有取决于压力变化而从类气态连续地变化到类液态的诸如密度、粘度、扩散系数和极性的物理性质。例如，当液态二氧化碳被置于密封容器中并被加热时，气体与液体之间的界面可以随着温度和压力超过临界点而消失。超临界流体具有高溶解度、高扩散系数、低粘度和低表面张力。超临界流体在扩散性方面与气体相似，因而可以渗透到精细的凹槽中，因为超临界流体没有表面张力。此外，超临界流体的溶解度与压力成比例地增加，并且超临界流体在溶解性方面与液体溶剂相似。因此，当使用超临界流体时，基板W上的清洁液体或冲洗液体可以被干燥而不经过气体与液体之间的界面，从而抑制了倾斜现象或基板W上的水渍产生。
在一些实施方式中，超临界流体可以包括二氧化碳。二氧化碳具有约31℃的低临界温度和约73atm的低临界压力，并且无毒、不易燃且相对便宜，所以二氧化碳可以容易地用于基板W的干燥处理。
容器110可以包括上容器110U、下容器110L、升降构件120、第一供应口111、第二供应口113和排气口115。
上容器110U和下容器110L可以彼此联接为可打开和可关闭，以在用于密封处理空间PS的关闭位置与用于向大气打开处理空间PS的打开位置之间转换。在一些实施方式中，下容器110L形成具有敞开的上部的空间，并且上容器110U可以联接到下容器110L以覆盖下容器110L的所述空间。在这种情况下，上容器110U可以大体上形成容器110的上壁，并且下容器110L可以大体上形成容器110的底壁和侧壁。然而，在另外的实施方式中，上容器110U可以大体上形成容器110的上壁和侧壁，并且下容器110L可以大体上形成容器110的底壁。或者，上容器110U和下容器110L可以一起形成容器110的侧壁。
容器110在关闭位置与打开位置之间的转换可以由稍后将描述的升降构件120和驱动装置170执行。在一些实施方式中，当容器110在关闭位置与打开位置之间转换的同时，上容器110U可以被固定，并且因为下容器110L放置在上容器110U下方所以下容器110L可以相对于固定的上容器110U升降。
例如，如图1A中所示，当下容器110L下降并与上容器110U分离时，处理空间PS向大气打开。当处理空间PS打开时，基板W可以从外部被运载到处理空间PS中或者从处理空间PS被运载到容器110的外部。运载到处理空间PS中的基板W可以处于有机溶剂经过清洁工艺残留的状态。在容器110的打开位置，上容器110U和下容器110L可以以离彼此预定距离而彼此面对。例如，预定距离可以为约5mm到约20mm，但不限于此。
如图1B中所示，当下容器110L上升并与上容器110U紧密接触时，处理空间PS可以被密封。当处理空间PS被密封时，可以执行使用超临界流体的用于基板W的干燥工艺。
升降构件120可以升降上容器110U和下容器110L中的至少一个。换言之，上容器110U和下容器110L中的至少一个可以由升降构件120升降，以在关闭位置与打开位置之间转换。升降构件120可以包括升降缸(cylinder)121和升降杆123。升降缸121可以联接到下容器110L。为了在执行用于基板W的干燥工艺的同时承受处理空间(PS)内部的高压，升降缸121可以紧密地接触上容器110U和下容器110L以密封容器110。
升降杆123可以联接到上容器110U和下容器110L，并在打开位置与关闭位置之间垂直地移动或引导容器110的上容器110U和/或下容器110L。例如，在一些实施方式中，升降杆123的一端可以联接到升降缸121，另一端可以联接到上容器110U。当驱动力由升降缸121产生时，升降缸121和升降杆123以及联接到升降缸121的下容器110L可以被升降。升降杆123可以在下容器110L由升降构件120升降的同时在垂直方向上引导上容器110U和/或下容器110L，并且可以允许上容器110U和/或下容器110L保持水平。
第一供应口111用于将超临界流体供应到容器110中，并且可以形成在下容器110L中。例如，第一供应口111可以置于放置在基板支撑部130上的基板W的中央下方。第一供应口111可以通过第一供应线140La连接到流体供应单元140。
第二供应口113用于将超临界流体供应到容器110中，并且可以形成在上容器110U中。例如，第二供应口113可以置于放置在基板支撑部130上的基板W的中央上方。第二供应口113可以通过第二供应线140Lb连接到流体供应单元140。在一些实施方式中，用于压力控制的流体可以通过第二供应口113被供应到容器110中。
排气口115用于从容器110内部排放流体，并且可以形成在下容器110L中。排气口115可以通过排气线141L连接到排气单元141。
基板支撑部130可以支撑提供在处理空间PS中的基板W。基板支撑部130可以支撑基板W，使得基板W的第一面面对容器110的底壁，并且基板W的与基板W的第一面相反的第二面面对容器110的上壁。在这种情况下，基板W的第一面可以是其中形成有图案的图案表面。或者，基板W的第二面可以是其中形成有图案的图案表面。
基板支撑部130可以支撑基板W的边缘。例如，基板支撑部130可以具有从上容器110U向下垂直地延伸并且又在水平方向上延伸的弯曲结构。基板支撑部130可以安装在固定的上容器110U中并且在下容器110L升降的同时稳定地支撑基板W。
流体供应单元140可以将超临界流体供应到容器110中。用于提供超临界流体流动路径的第一供应线140La可以连接到形成在容器110的底壁中的第一供应口111，流体供应单元140可以通过第一供应线140La和第一供应口111将超临界流体供应到由基板支撑部130支撑的基板W的第一面。此外，用于提供超临界流体流动路径的第二供应线140Lb可以连接到形成在容器110的上壁中的第二供应口113，并且流体供应单元140可以通过第二供应线140Lb和第二供应口113将超临界流体供应到由基板支撑部130支撑的基板W的第二面。
排气单元141可以排放容器110内部的流体。用于提供流动路径的排气线141L可以连接到排气口115，排气单元141可以通过排气口115和排气线141L排放容器110内部的流体。
屏障150可以被提供在容器110中以防止容器110中的颗粒进入由基板支撑部130支撑的基板W。屏障150可以布置在基板支撑部130与容器110的侧壁之间以防止由容器110的打开和关闭产生的颗粒损坏基板W。
例如，如图1B中所示，当容器110打开或关闭时，屏障150可以防止从上容器110U和下容器110L在此彼此接触的接触部(参照图5中的119a和119b)产生的颗粒转移到基板W。屏障150可以将远离基板W的接触部周围产生的颗粒引导至容器110的在此形成排气口115的下部，因而可以防止颗粒损坏由基板支撑部130支撑的基板W。在本发明构思的一些实施方式中，屏障150被构造为当容器110处于打开位置或处于关闭位置时阻挡接触部与基板支撑部130和/或基板W之间的视线。在本发明构思的另外的实施方式中，接触部可以包括当容器110处于打开位置时被暴露并且当容器110处于关闭位置时接触以覆盖接触部的两个相对的面。
屏障150可以布置在容器110的上壁例如上容器110U的下表面上，并且可以从上容器110U的下表面向下延伸。例如，屏障150可以沿着容器110的侧壁从上容器110U的下表面向下延伸。
在一些实施方式中，屏障150可以从上容器110U的下表面向下延伸到低于接触部的点。在一些实施方式中，屏障150可以从上容器110U的下表面向下延伸到低于由基板支撑部130支撑的基板W的点。
在一些实施方式中，屏障150可以沿着由基板支撑部130支撑的基板W的边缘延伸，并且可以具有例如环形状。或者，屏障150可以沿着容器110的侧壁在周界方向上延伸，并且可以具有例如环形状。
阻挡板160可以阻挡通过流体供应单元140供应的超临界流体直接喷射到基板W上。例如，阻挡板160可以布置在第一供应口111与基板支撑部130之间，因而可以防止从第一供应口111喷射的超临界流体直接喷射到由基板支撑部130支撑的基板W上。例如，从第一供应口111喷射并到达阻挡板160的超临界流体可以沿着阻挡板160的表面移动，然后可以到达由基板支撑部130支撑的基板W。
阻挡板160可以具有与基板W对应的形状，并且可以具有例如圆盘形状。阻挡板160可以具有与基板W的半径相等或比基板W的半径更大的半径，以有效地阻挡超临界流体直接喷射到基板W上。或者，阻挡板160可以具有比基板W更小的半径，使得超临界流体可以相对容易地到达基板W。
在一些实施方式中，阻挡板160可以布置在下容器110L上并且可以通过支撑部161与下容器110L的表面间隔开预定距离。形成在下容器110L中的第一供应口111和/或排气口115可以垂直地重叠阻挡板160。在这种情况下，阻挡板160可以允许从第一供应口111喷射的超临界流体以沿着阻挡板160的表面的预定流路到达由基板支撑部130支撑的基板W。阻挡板160也可以允许容器110中的流体以沿着阻挡板160的表面通向排气口115的预定流路经排气口115离开。
驱动装置170可以调节容器110的关闭位置与打开位置之间的转换。驱动装置170可以将驱动力施加到升降构件120以驱动安装在容器110上的升降构件120。例如，驱动装置170可以是液压驱动装置并且可以包括诸如调节器和用于产生液压的液压泵的控制装置。驱动装置170可以通过液压传输线170L连接到升降缸121，并且液压调节阀可以安装在液压传输线170L中。
图2和3分别是示意性地示出根据实施方式的基板处理装置100a和100b的剖视图。图2和3示出处于关闭位置的基板处理装置100a和100b，并且除了基板处理装置100a和100b还分别包括引导销151和151a之外，图2和3中所示的基板处理装置100a和100b可以具有与图1A和1B中所示的基板处理装置100基本相同的构造。
参照图2和3，基板处理装置100a和100b可以包括用于防止容器110中的颗粒进入由基板支撑部130支撑的基板W的屏障150，并且还可以包括提供在容器110中的与屏障150接触并支撑屏障150的引导销151和151a。
引导销151和151a可以在用于基板W的干燥工艺期间与屏障150接触并支撑屏障150。例如，当容器110处于关闭位置以执行干燥工艺时，引导销151和151a可以用于引导屏障150定位在预定位置处。此外，引导销151和151a可以在干燥工艺期间通过接触并支撑屏障150而减轻由施加在容器110中的压力脉冲等所致的屏障150的振动。
在一些实施方式中，如图2中所示，引导销151可以接触并支撑屏障150的侧部。例如，引导销151可以布置在下容器110L的侧壁上。
在一些实施方式中，如图3中所示，引导销151a可以接触并支撑屏障150的下部。例如，引导销151a可以布置在容器110的底壁例如下容器110L的底壁上。
虽然图2和3示出存在一个引导销151或151a的示例，但本发明构思不限于此。在一些实施方式中，多个引导销151和151a可以沿着屏障150的周界方向布置。
图4是示意性地示出根据实施方式的基板处理装置100c的剖视图。图4示出处于关闭位置的基板处理装置100c，并且除了屏障150a的结构之外，图4中所示的基板处理装置100c可以具有与图1A和1B中所示的基板处理装置100基本相同的构造。
参照图4，基板处理装置100c可以包括用于防止容器110中的颗粒进入由基板支撑部130支撑的基板W的屏障150a，并且屏障150a可以具有其下部远离下容器110L的侧壁向内弯折或弯曲的形状。
具体地，屏障150a可以联接到上容器110U并从上容器110U朝下容器110L向下延伸，并且屏障150a的下部可以具有向内弯折或弯曲的形状。例如，在环形的屏障150a中，屏障150a的下部可以具有向下逐渐减小的形状。
通过上述构造，屏障150a与容器110的侧壁之间的距离在屏障150a的下部附近增加，因而在屏障150a的下部附近的压力局部地减小。因此，上容器110U和下容器110L在关闭位置在此彼此接触的接触部(参照图5中的119a和119b)中产生的颗粒可以沿着屏障150a更容易地向下移动。
图5和6是示意性地示出根据实施方式的基板处理装置100d和100e的显示与图1A中的区域A对应的部分的剖视图。除了基板处理装置100d和100e还包括第一保护层181和/或第二保护层183之外，图5和6中所示的基板处理装置100d和100e可以具有与图1A和1B中所示的基板处理装置100基本相同的构造。
参照图5，基板处理装置100d可以包括第一保护层181，第一保护层181用于防止由上容器110U与下容器110L之间的摩擦所致的颗粒的产生。
上容器110U和下容器110L可以彼此联接为可打开和可关闭，以在用于密封处理空间PS的关闭位置与用于打开处理空间PS的打开位置之间转换，并且容器(参照图1A中的110)可以具有上容器110U和下容器110L在关闭位置在此接触的接触部119a和119b。就是说，接触部119a和119b是上容器110U和下容器110L在关闭位置在此彼此接触的区域，并且可以表示上容器110U的表面的一部分和下容器110L的表面的一部分。接触部119a和119b是干燥工艺期间在此发生重复摩擦的部分，并且由于接触部119a和119b处的摩擦，上容器110U和下容器110L中会发生磨损。
第一保护层181可以包括形成在上容器110U的表面的一部分上的接触部119a上的上保护层181a、以及形成在下容器110L的下表面的一部分上的接触部119b上的下保护层181b。在一些实施方式中，第一保护层181可以包括上保护层181a和下保护层181b中的至少一个。例如，第一保护层181可以包括上保护层181a和下保护层181b中的仅一个。
第一保护层181可以减小由关闭位置与打开位置之间的转换导致的上容器110U与下容器110L之间的摩擦，并且可以减少可由于摩擦而发生的颗粒的产生。具体地，接触部119a和119b是在执行干燥工艺的同时当压力脉冲施加到容器110内部时在此发生重复摩擦的地方。第一保护层181可以防止由上容器110U与下容器110L之间的重复摩擦所致的容器110的磨损，并且可以防止由容器110的磨损所致的金属颗粒的产生。
第一保护层181可以包括在高压下具有低形变并具有低摩擦系数的材料。在一些实施方式中，第一保护层181可以包括具有小于约0.5的摩擦系数的材料。此外，在一些实施方式中，第一保护层181可以包括树脂基材料。例如，第一保护层181可以包括聚酰亚胺(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)或其组合。
在一些实施方式中，第一保护层181可以通过喷射法形成在接触部119a和119b上。或者，在另外的实施方式中，第一保护层181可以被提供成膜形状并附接到接触部119a和119b。此外，为了形成第一保护层181，可以执行用于提高与容器110的接触力的额外工艺和/或用于提高诸如耐热性、耐压性和耐化学性特性的物理和化学特性的额外工艺。在一些实施方式中，在第一保护层181形成在接触部119a和119b上之前，可以对接触部119a和119b执行电抛光以去除接触部119a和119b的表面上的杂质并使接触部119a和119b的表面平坦。
第一保护层181在接触部119a和119b上可以具有几微米(μm)到几百毫米(mm)范围内的厚度。例如，第一保护层181可以具有1μm与10μm之间的厚度，或者可以具有10mm与100mm之间的厚度。
在一些实施方式中，第一保护层181可以形成在构成接触部119a和119b的上容器110U的表面的一部分和/或下容器110L的表面的一部分上。由于第一保护层181形成在此处发生重复摩擦的接触部119a和119b上，因此由于上容器110U和下容器110L的磨损而产生的颗粒的数量可以显著地减少。因此，可以减少在干燥工艺期间作为金属颗粒转移并吸附到由基板支撑部130支撑的基板W上的结果的发生在基板W中的缺陷。具体地，可以减少发生在基板W的边缘部分中的缺陷。
参照图6，基板处理装置100e还可以包括第二保护层183，第二保护层183形成在联接到上容器110U和下容器110L以垂直地引导上容器110U和/或下容器110L的升降杆123上。第二保护层183可以包括与第一保护层181的材料类似的材料，并且可以以与第一保护层181的方式类似的方式形成。
因为升降杆123执行引导上容器110U和/或下容器110L的移动的功能，所以由于升降杆123与上容器110U和/或下容器110L之间的摩擦而产生的颗粒可以容易地流到容器110中。此外，从接触部119a和119b产生的颗粒可以附着到升降杆123，并且附着到升降杆123的颗粒可以由于重复摩擦而分离并流到容器110中。
由于第二保护层183形成在升降杆123的表面上，因此可以减小升降杆123与上容器110U和/或下容器110L之间的摩擦，并且还可以减少由于摩擦而产生的颗粒的数量。
图7是示出从根据一些实施方式的基板处理装置100中的处于关闭位置的容器110排放流体的流路S1的图。
参照图7，如上所述，在上容器110U和下容器110L在此彼此接触的接触部(参照图5中的119a和119b)附近，颗粒可以由于上容器110U和/或下容器110L的磨损而产生。例如，接触部可以位于上容器110U的下表面的边缘附近，并且可以位于容器110的侧壁上。
因为屏障150布置在基板支撑部130与容器110的侧壁之间并从上容器110U向下延伸，所以包含接触部119a和119b附近所产生的颗粒的流体可以由屏障150引导，并在向下流路S1中流动。就是说，接触部119a和119b附近所产生的颗粒可以沿着屏障150和容器110的侧壁向下移动。随后，包含被向下引导的颗粒的流体可以沿着下容器110L的表面移动到排气口115并从排气口115排放。在一些实施方式中，在包含颗粒的流体移动到排气口115的同时，包含颗粒的流体可以沿着提供在阻挡板160与下容器110L之间的路径移动到排气口115。
图8是示出供应到根据一些实施方式的基板处理装置100中的容器110内的超临界流体的流路S2的图。
参照图8，屏障150可以阻挡接触部(参照图5中的119a和119b)附近即屏障150与容器110的侧壁之间所供应的超临界流体的流动。例如，通过第二供应口113供应的超临界流体可以具有沿着由基板支撑部130支撑的基板W在基板W的径向方向上流动、在基板W的周界附近沿着屏障150下降、然后通过排气口115排放的流路S2。就是说，屏障150可以阻挡通过第二供应口113供应的超临界流体直接流到接触部119a和119b，并且可以当超临界流体直接流到接触部119a和119b附近时防止接触部119a和119b附近的超临界流体的不规则流动例如超临界流体的湍流。因此，可以防止颗粒由于接触部119a和119b附近所产生的湍流而不移动到排气口115并且停留在接触部119a和119b附近的现象。
图9和10分别是示意性地示出根据一些实施方式的基板处理装置100f和100g的视图。除了基板处理装置100f和100g的每个包括多个容器110之外，图9和10中所示的基板处理装置100f和100g可以具有与上述基板处理装置100、100a、100b、100c、100d和100e基本相同的构造。
参照图9和10，基板处理装置100f和100g的每个可以包括多个容器110以及联接到多个容器110的每个的驱动装置170，多个容器110的每个提供其中可执行用于基板的干燥工艺的处理空间。一个驱动装置170可以被提供，或者其数量可以小于多个容器110的数量。驱动装置170可以放置在多个容器110上方、下方或旁边。
在一些实施方式中，如图9中所示，多个容器110可以例如以容器110被堆叠的形式串联布置。多个容器110的每个在关闭位置与打开位置之间的转换可以由一个驱动装置170执行和/或控制。就是说，驱动装置170可以将用于关闭位置与打开位置之间的转换的驱动力例如液压施加到多个容器110的每个。在一些实施方式中，驱动装置170可以控制多个容器110的驱动，使得关闭位置与打开位置之间的转换在多个容器110的每个中被同时执行，或者可以控制多个容器110的驱动，使得关闭位置与打开位置之间的转换在多个容器110的每个中被分开执行。
在一些实施方式中，如图10中所示，基板处理装置100g可以包括并列布置的多个容器110以及连接到多个容器110的每个的驱动装置170。例如，多个容器110可以并排布置。
因为基板处理装置100f和100g的每个包括由一个驱动装置170驱动的多个容器110，所以每面积更多的容器110可以用于干燥工艺，因而可以进一步提高工艺生产率。例如，可以进一步提高每设备每小时生产量(UPEH)。
图11是示意性地示出根据一些实施方式的集成电路器件制造装置1000的俯视图。在图11中，与图1A和1B中的附图标记相同的附图标记表示与图1A和1B中的元件相同的元件，并且将省略其详细描述。
参照图11，集成电路器件制造装置1000包括转位(index)模块1010、缓冲单元1020、清洁单元1030、干燥单元1040和运送单元1050。
转位模块1010包括装载口1012和传送框架1014。
容纳基板W的运载部CA放置在装载口1012中。转位模块1010可以包括多个装载口1012，但不限于此。装载口1012的数量可以根据集成电路器件制造装置1000的工艺效率和工艺控制条件而被各种各样地确定。例如，前部开口式晶圆传送盒(FOUP)可以用作运载部CA。
转位轨道1016和转位机械臂(robot)1018可以被提供在传送框架1014中。传送框架1014可以在放置于装载口1012上的运载部CA与运送单元1050之间运送基板W。
在一些实施方式中，基板W可以是晶片，例如硅晶片。在一些另外的实施方式中，基板W可以是玻璃基板W。具有大的高宽比的图案可以形成在基板W上。
缓冲单元1020可以布置在传送框架1014与运送单元1050之间。缓冲单元1020提供基板W在运送单元1050与传送框架1014之间运送之前基板W在其中停留的空间。缓冲单元1020的面对传送框架1014的表面和缓冲单元1020的面对运送单元1050的表面可以敞开。
清洁单元1030可以被构造为将处理液体供应到基板W以执行预定的湿清洁。
清洁单元1030包括用于将处理液体供应到基板W以执行湿处理的至少一个湿处理装置1032。虽然图11示出清洁单元1030中包括两个湿处理装置1032的情况，但本发明构思不限于此。
在清洁单元1030中，湿清洁可以通过将处理液体供应到基板W而被执行。在基板W的清洁处理之后，可以用冲洗液体例如去离子水或异丙醇执行冲洗处理。当异丙醇用作冲洗液体时，与后续干燥处理中使用的超临界流体例如超临界二氧化碳的反应度高，因而异丙醇可以被容易地去除。
此外，在冲洗处理之后，为了促进使用超临界流体的后续干燥处理，额外的湿处理可以使用包含具有对二氧化碳比对去离子水更高的亲和力的有机溶剂的润湿液体被执行。当表面活性剂被添加到冲洗液体中时，因为液相与气相之间的相互作用减弱，所以蒸汽压降低。因此，当基板W在包含表面活性剂的润湿液体存在于基板W上的状态下从清洁单元1030被运送到干燥单元1040时，可以抑制基板W的自然干燥。可良好地溶解在润湿液体中并且可良好地溶解在诸如超临界二氧化碳的超临界流体中的材料可以用作表面活性剂。表面活性剂可以包括三甲基壬醇(TMN)表面活性剂、具有支链的氟化表面活性剂、以及包括氟化嵌段共聚物的表面活性剂中的至少一种。
运送单元1050可以取出由清洁单元1030清洁的基板W、将抗干燥液体供应到清洁后的基板W、并将处于湿状态的基板W运送到干燥单元1040。运送单元1050可以包括用于支撑基板W的运送构件1054、以及用于将抗干燥液体供应到基板W的湿运送单元1056。运送构件1054可以从清洁单元1030取出基板W并将取出自清洁单元1030的基板W运送到干燥单元1040。
在运送单元1050中，湿运送单元1056可以将用于防止干燥的润湿液体喷射在基板W上。异丙醇可以用作用于防止干燥的润湿液体，但不限于此。可以通过在基板W的清洁和冲洗工艺之后将用于防止干燥的润湿液体供应到基板W而防止基板W上的冲洗液体的自然干燥。
以该方式，因为当基板W从清洁单元1030被运送到干燥单元1040时，通过将用于防止干燥的润湿液体供应到基板W而防止了基板W上的冲洗液体的自然干燥，所以即使图案的高宽比相对较大，也可以当基板W在干燥单元1040中被干燥时抑制形成在基板W上的图案由于气体与液体之间的表面张力而倾斜的倾斜现象。此外，当具有拥有相对大的高宽比的图案的基板W被湿清洁然后在抑制了自然干燥的状态下使用超临界流体被干燥时，可以抑制基板W上的水渍的产生。
干燥单元1040可以干燥已在清洁单元1030中经历了清洁和冲洗工艺的基板W。干燥单元1040被构造为通过使用超临界流体干燥基板W。在干燥单元1040中，基板W利用超临界流体的低粘度和低表面张力被干燥。干燥单元1040可以与清洁单元1030分开布置。
干燥单元1040包括用于干燥基板W的至少一个干燥腔室1042。图11示出干燥单元1040中包括两个干燥腔室1042。然而，本发明构思不限于此，干燥腔室1042的数量可以根据需要被确定。干燥腔室1042可以用以上参照图1A至6、9和10描述的基板处理装置100、100a、100b、100c、100d、100e、100f和100g中的任何一个构造，或者用具有根据本发明构思的范围修改和改变自基板处理装置100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g的结构的基板处理装置构造。
图12是用于说明根据实施方式的基板处理方法的流程图。图13是示出在图12的干燥基板的操作中容器110的处理空间PS中的示例性压力变化的曲线图。
参照图12和13以及图1A和1B，基板W被装载到容器110的处理空间PS中(操作S110)。在基板W被装载到处理空间PS中的同时，容器110可以位于打开位置，并且基板W在处理空间PS中可以由基板支撑部130支撑。
随后，基板W在容器110的处理空间PS中使用超临界流体被干燥(操作S120)。在用于基板W的干燥工艺期间，容器110可以位于关闭位置以密封处理空间PS。处理空间PS的密封状态可以由升降构件120和驱动装置170保持。
在基板W被装载到容器110的处理空间PS中以干燥基板W之后，在如图1B中所示的容器110的关闭位置，通过使诸如二氧化碳的流体经由第一供应口111流到容器110的处理空间PS中，处理空间PS中的压力可以从近似大气压的初始压力P0增大到第一压力P1(操作S121)。流体可以通过第一供应口111被供应到容器110的处理空间PS中，直到容器110的处理空间PS中的流体达到饱和蒸汽压或临界压力。在容器110的处理空间PS中的流体达到饱和蒸汽压之后，容器110的处理空间PS中的温度可以上升至与处理空间PS中的流体的临界温度相等或比处理空间PS中的流体的临界温度更大的温度。当容器110的处理空间PS中的温度达到所供应的流体的临界温度时，容器110的处理空间PS中的流体可以处于超临界状态。
此后，在使用处理空间PS中的超临界流体的用于基板W的干燥工艺期间，减压工艺和增压工艺可以被交替地重复至少两次以将压力脉冲施加到基板W(步骤S123)。减压工艺是调节处理空间PS中所供应的超临界流体的供应流速使得处理空间PS中的压力从第一压力P1减小至低于第一压力P1的第二压力P2的工艺。增压工艺是将处理空间PS中的压力从第二压力P2再提高至第一压力P1的工艺。
在一些实施方式中，第一压力P1可以为约140巴，第二压力P2可以为约100巴。然而，本发明构思不限于此。
为了如操作S123中地在第一压力P1与第二压力P2之间交替地重复减压工艺和增压工艺，如图8中所示地通过第二供应口113将预定量的压力控制流体供应到容器110的处理空间PS中的工艺以及通过排气口115排放容器110的处理空间PS中的气体的工艺可以被交替地重复。
在用于装载在容器110的处理空间PS中的基板W的干燥工艺完成之后，将容器110的处理空间PS中的压力降低至第三压力P3的低速排气工艺(操作S125)以及将容器110的处理空间PS中的压力降低至近似大气压的初始压力P0的高速排气工艺(操作S127)可以被顺序地执行。低速排气工艺(操作S125)和高速排气工艺(操作S127)可以通过经由排气口115控制排气流速而被控制。
接着，当用于基板W的干燥工艺完成时，干燥后的基板W从处理空间PS被移除(操作S130)。为了从处理空间PS移除基板W，容器110可以从关闭位置转换到打开位置。
依照根据实施方式的基板处理方法，因为基板处理装置100包括屏障150，所以基板处理装置100可以防止由于上容器110U与下容器110L之间的摩擦而产生的颗粒在使用超临界流体的干燥工艺期间流到基板W中，并且可以有效地将颗粒排至排气口115。此外，因为保护层(参照图5中的181)形成在上容器110U和下容器110L的接触部(参照图5中的119a和119b)上，所以可以在压力脉冲如操作S123中地施加到容器110的内部的同时抑制由上容器110U和下容器110L的磨损所致的颗粒的产生。
依照根据实施方式的基板处理方法，干燥工艺可以在多个容器110的每个中被执行，并且多个容器110的每个在关闭位置与打开位置之间的转换可以由一个驱动装置170控制，因而可以提高干燥工艺的生产率。
虽然已经参照本发明构思的实施方式具体显示和描述了本发明构思，但是将理解，可以在其中进行形式和细节上的各种各样的改变而不背离所附权利要求的精神和范围。
本申请要求享有2017年6月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0071729号的权益，其公开通过引用全文合并于此。

Claims (19)

1.一种基板处理装置，包括：
容器，其包括用于处理基板的处理空间、彼此联接的上容器和下容器、第一供应口和排气口，所述上容器的第一内表面和所述下容器的第二内表面被构造为限定所述处理空间，所述第一供应口在所述上容器中并被构造为将第一超临界流体供应到所述容器中，所述排气口在所述下容器中并被构造为从所述容器内部排放流体；
基板支撑部，其被构造为支撑装载在所述处理空间中的所述基板；以及
屏障，其在所述容器的侧壁与所述基板支撑部之间，被构造为围绕所述基板支撑部，
所述屏障的上端直接连接到所述上容器的所述第一内表面，并且所述屏障向下延伸到低于由所述基板支撑部支撑的所述基板的点，
其中所述屏障被构造为：
阻挡从所述第一供应口供应的所述第一超临界流体直接流到位于所述上容器和所述下容器之间的接触部，并使所述第一超临界流体朝所述下容器的所述第二内表面的底部向下流动；以及
将从所述接触部流动的流体在所述容器的所述侧壁与所述屏障之间的区域向下引导到低于由所述基板支撑部支撑的所述基板的所述点，并使被引导的流体朝所述下容器的所述第二内表面的所述底部向下流动。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，还包括在所述处理空间中的接触并支撑所述屏障的至少一个引导销。
3.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中所述屏障具有环形状并且沿着由所述基板支撑部支撑的所述基板的边缘延伸。
4.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中所述上容器和所述下容器彼此联接为可打开和可关闭以在用于密封所述处理空间的关闭位置与用于打开所述处理空间的打开位置之间转换。
5.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中所述屏障的下部成形为远离所述容器的所述侧壁向内弯曲。
6.根据权利要求4所述的基板处理装置，其中所述上容器和所述下容器在所述关闭位置在所述接触部处彼此接触，
以及所述基板处理装置还包括在所述接触部上的第一保护层。
7.根据权利要求6所述的基板处理装置，其中所述第一保护层在所述上容器的底表面的一部分和所述下容器的顶表面的一部分中的至少一个上，其中所述上容器的所述底表面的所述部分和所述下容器的所述顶表面的所述部分构成所述接触部。
8.根据权利要求4所述的基板处理装置，其中所述容器包括升降杆，所述升降杆联接到所述上容器和所述下容器以在所述关闭位置与所述打开位置之间引导所述上容器和所述下容器中的至少一个，
以及所述基板处理装置还包括在所述升降杆上的第二保护层。
9.根据权利要求4所述的基板处理装置，其中所述容器还包括：
第二供应口，其在所述下容器中以将超临界流体供应到所述容器中。
10.一种基板处理装置，包括：
包括构造为处理基板的处理空间的至少一个容器，其中所述至少一个容器包括上容器和下容器，所述上容器和所述下容器可移动地彼此联接为可打开和可关闭以在用于密封所述处理空间的关闭位置与用于打开所述处理空间的打开位置之间转换；
基板支撑部，其被构造为支撑装载在所述处理空间中的所述基板，其中所述基板支撑部联接到所述至少一个容器的上壁；
屏障，其在所述至少一个容器的侧壁与所述基板支撑部之间，其中所述屏障的上端直接连接到所述至少一个容器的限定所述处理空间的所述上壁；
第一供应口，在所述至少一个容器的所述上壁中并被构造为将第一超临界流体供应到所述处理空间中；以及
排气口，其在所述至少一个容器的与所述上壁相对的底壁中并被构造为从所述至少一个容器内部排放流体，
其中所述屏障沿着所述至少一个容器的所述侧壁的周界方向朝所述底壁向下延伸，以及
其中当所述至少一个容器处于所述关闭位置时，所述屏障的最下部从所述上壁延伸经过所述基板支撑部的最下部，
其中所述屏障被构造为：
阻挡从所述第一供应口供应的所述第一超临界流体直接流到位于所述上容器和所述下容器之间的接触部，并使所述第一超临界流体朝所述至少一个容器的所述底壁向下流动；以及
将从所述接触部流动的流体在所述容器的所述侧壁与所述屏障之间的区域向下引导到低于所述屏障的所述最下部，并使被引导的流体朝所述至少一个容器的所述底壁向下流动。
11.根据权利要求10所述的基板处理装置，还包括驱动装置，所述驱动装置将所述上容器和所述下容器中的至少一个移动到所述关闭位置或所述打开位置。
12.根据权利要求11所述的基板处理装置，其中所述至少一个容器包括并列布置的多个容器，
其中所述驱动装置连接到所述多个容器的每个。
13.根据权利要求11所述的基板处理装置，其中所述至少一个容器包括堆叠在一起的多个容器，
以及所述驱动装置连接到所述多个容器的每个。
14.根据权利要求10所述的基板处理装置，还包括至少一个引导销，当所述至少一个容器处于所述关闭位置时，所述至少一个引导销接触并支撑所述屏障的侧部或底部。
15.根据权利要求10所述的基板处理装置，其中所述至少一个容器还包括：
升降杆，其联接到所述上容器和所述下容器以在所述关闭位置与所述打开位置之间引导所述上容器和所述下容器中的至少一个，
其中所述上容器和所述下容器在所述关闭位置在所述接触部处彼此接触，其中所述基板处理装置还包括在所述接触部上的第一保护层以及在所述升降杆上的第二保护层。
16.一种制造集成电路器件的装置，其中所述装置包括：
清洁单元，其被构造为清洁基板；以及
干燥单元，其包括用于干燥清洁后的基板的干燥腔室，
其中所述干燥腔室包括：
容器，其包括构造为处理所述清洁后的基板的处理空间、彼此连接的上容器和下容器、第一供应口和排气口，所述上容器和所述下容器彼此联接为可打开和可关闭以在用于密封所述处理空间的关闭位置与用于打开所述处理空间的打开位置之间转换，所述上容器的第一内表面和所述下容器的第二内表面被构造为限定所述处理空间，所述第一供应口在所述上容器中并被构造为将第一超临界流体供应到所述容器中，所述排气口在所述下容器中并被构造为从所述容器内部排放流体；
基板支撑部，其被构造为支撑装载在所述处理空间中的所述基板，其中所述基板支撑部联接到所述上容器；以及
屏障，其联接到所述上容器以围绕由所述基板支撑部支撑的所述基板的边缘，所述屏障的上端直接连接到所述上容器的所述第一内表面，并且所述屏障向下延伸到低于由所述基板支撑部支撑的所述基板的点，其中所述屏障被构造为：
阻挡从所述第一供应口供应的所述第一超临界流体直接流到位于所述上容器和所述下容器之间的接触部，并使所述第一超临界流体朝所述下容器的所述第二内表面的底部向下流动；以及
将从所述接触部流动的流体在所述容器的侧壁与所述屏障之间的区域向下引导到低于由所述基板支撑部支撑的所述基板的所述点，并使被引导的流体朝所述下容器的所述第二内表面的所述底部向下流动。
17.根据权利要求16所述的制造集成电路器件的装置，其中所述上容器和所述下容器在所述关闭位置在所述接触部处彼此接触，以及
其中所述制造集成电路器件的装置还包括在所述上容器的底表面的一部分和所述下容器的顶表面的一部分中的至少一个上的保护层，其中所述上容器的所述底表面的所述部分和所述下容器的所述顶表面的所述部分构成所述接触部。
18.根据权利要求16所述的制造集成电路器件的装置，其中所述屏障沿着所述下容器的侧壁的周界方向从所述上容器的下表面向下延伸。
19.根据权利要求16所述的制造集成电路器件的装置，其中所述干燥腔室包括多个容器，以及连接到所述多个容器并且控制所述多个容器的每个在所述关闭位置与所述打开位置之间的转换的驱动装置。
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