CN110416120A - 基板处理装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明构思涉及用于在高压气氛中处理基板的装置和方法。该装置包括腔室，所述腔室具有第一主体和第二主体，第一主体和第二主体彼此结合以在内部形成处理空间；致动器，其移动第一主体和第二主体之间的相对位置以使得能够在闭合位置与打开位置之间进行位置变化，其中在闭合位置，处理空间与外部隔绝，并且在打开位置，处理空间向外部敞开；基板支撑单元，其在处理空间中支撑基板；气体供应单元，其将气体供应到处理空间中以处理基板；和控制器，其控制致动器。控制器控制致动器以在发生从打开位置到闭合位置的位置变化时顺序地执行：以第一速度移动第一主体或第二主体的高速闭合步骤和以低于第一速度的第二速度移动第一主体或第二主体的低速闭合步骤。

Description

基板处理装置和方法
技术领域
本文描述的发明构思的实施方式涉及基板处理装置和方法，更具体地，涉及用于在高压气氛中处理基板的装置和方法。
背景技术
为了制造半导体器件，通过诸如光刻、蚀刻、灰化、离子注入、薄膜沉积等各种工序在基板上形成期望的图案。在这些工序中使用各种处理液，并且在这些工序过程中产生污染物和颗粒。在每个工序之前和之后必须进行用于从基板去除污染物和颗粒的清洁工序。
在清洁工序中，通常用化学品和漂洗液处理基板，然后干燥。干燥工序是用于干燥残留在基板上的漂洗液的工序。在干燥工序中，将基板上的漂洗液用有机溶剂例如异丙醇(IPA)(其表面张力低于漂洗液的表面张力)替换，然后除去有机溶剂。然而，由于在基板上形成的图案之间的临界尺寸(CD)的按比例缩小，不容易去除残留在图案之间的空间中的有机溶剂。
最近，已经使用通过使用超临界流体去除残留在基板上的有机溶剂的工艺。超临界工艺在与外部隔绝的高压空间中进行，以满足超临界流体的特定条件。
图1是说明一般超临界处理装置的截面图。参考图1，用于执行超临界处理的处理腔室具有第一主体2和第二主体4。第一主体2和第二主体4组合在一起以在内部形成处理空间。第一主体2和第二主体4相对于彼此移动以打开或闭合处理空间。第一主体2和第二主体4朝向彼此或远离彼此移动，以闭合或打开处理空间。第一主体2和第二主体4以恒定速度移动。
为了在高压条件下密封处理空间，气缸必须施加强力以使第一主体2和第二主体4朝向彼此移动。此外，必须减少打开或闭合处理空间所花费的时间以增加基板产量。因此，在打开或闭合处理空间的过程中，第一主体2和第二主体4高速移动。
然而，当闭合处理空间时，第一主体2和第二主体4以很大的力相互碰撞。因此，第一主体2和第二主体4被损坏，并且处理空间的气密性降低。
此外，在处理空间打开操作开始时，处理空间膨胀，使得处理空间内的压力暂时变得低于处理空间外的压力，因此颗粒从外部被引入到处理空间中。
发明内容
本发明构思的实施方式提供用于在打开或闭合由主体形成的处理空间的过程中防止损坏主体的装置和方法。
本发明构思的实施方式提供用于在打开处理空间的过程中防止将颗粒从外部引入处理空间中的装置和方法。
根据示例性实施方式，一种用于在高压气氛中处理基板的装置包括腔室，其具有第一主体和第二主体，第一主体和第二主体彼此结合以在内部形成处理空间；致动器，其移动第一主体和第二主体之间的相对位置，以能够在闭合位置与打开位置之间进行位置变化，其中在闭合位置，处理空间与外部隔绝，并且在打开位置，处理空间向外部敞开；基板支撑单元，其在处理空间中支撑基板；气体供应单元，其将气体供应到处理空间中以处理基板；和控制器，其控制致动器。控制器控制致动器以在发生从打开位置到闭合位置的位置变化时，顺序地执行：以第一速度移动第一主体或第二主体的高速闭合步骤，和以低于第一速度的第二速度移动第一主体或第二主体的低速闭合步骤。
控制器可以控制控制所述致动器以在发生从闭合位置到打开位置的位置变化时顺序地执行：以第三速度移动第一主体或第二主体的低速打开步骤和以高于第三速度的第四速度移动第一主体或第二主体的高速打开步骤。
该装置还可包括：夹紧构件，其在闭合位置将腔室夹紧；和可移动构件，其将夹紧构件移动至夹紧位置或松开位置，其中在夹紧位置，夹紧构件夹紧第一主体和第二主体，在松开位置，夹紧构件与第一主体及第二主体分离。控制器可以控制气体供应单元和可移动构件以执行：将夹紧构件移动至夹紧位置的夹紧步骤、在腔室处于闭合位置的情况下通过将气体供应到处理空间中来处理基板的处理步骤、以及在低速闭合步骤和低速打开步骤之间将夹紧构件移动至松开位置的松开步骤。
在处理步骤中，控制器可以控制致动器以施加第一压力以使第一主体和第二主体朝向彼此移动，并且可以控制气体供应单元以通过供应到处理空间中的气体施加第二压力。第二压力可以高于第一压力。
所述装置还可包括排气单元，该排气单元释放处理空间中的气氛，并且在处理步骤中在将处理空间加压到第二压力之后，所述控制器可以控制排气单元以使处理空间中的压力低于第一压力。
第二压力可以高于气体的临界压力。
根据示例性实施方式，一种基板处理方法包括：高速闭合步骤，其以第一速度使第一主体和第二主体朝向彼此移动；低速闭合步骤，其以低于第一速度的第二速度移动第一主体和第二主体，以使第一主体和第二主体彼此紧密接触；和处理步骤，其在第一主体和第二主体结合在一起以在内部形成的处理空间中用气体处理基板。
该方法还可以包括：低速打开步骤，其在处理步骤之后以第三速度使第一主体和第二主体彼此远离地移动，以及高速打开步骤，其以高于第三速度的第四速度使第一主体和第二主体彼此远离地移动。
该方法还可以包括夹紧步骤，其在低速闭合步骤和加工步骤之间通过夹紧构件夹紧彼此紧密接触的第一主体和第二主体，和松开步骤，其在处理步骤和低速打开步骤之间释放夹紧。
在处理步骤中，可以施加第一压力以使第一主体和第二主体朝向彼此移动，并且可以通过供应到处理空间中的气体向处理空间施加第二压力。第二压力可以高于第一压力。
在处理步骤中，当处理空间中的压力高于第一压力时，可以使第一主体和第二主体彼此远离地移动并且与夹紧构件紧密接触。当在处理步骤中在第二压力下用气体完成处理基板时，可以使处理空间中的压力降低到低于第一压力的压力，并且当处理空间中的压力低于第一压力时，可以使第一主体和第二主体朝向彼此移动并且与夹紧构件间隔开。
在处理步骤中，可以以超临界状态供应气体。
附图说明
通过参考以下附图的以下描述，上述和其他目的和特征将变得显而易见，其中除非另有说明，相同的附图标记在各个附图中指代相同的部分，并且其中：
图1是示出根据现有技术的超临界处理装置的截面图；
图2是示出根据本发明构思的实施方式的基板处理装置的平面图；
图3是示出在图2的第一处理单元中用于清洁基板的装置的截面图；
图4是示出在图2的第二处理单元中用于干燥基板的装置的截面图；
图5是示出图4的壳体的透视图；
图6是示出图4的基板支撑单元的透视图；
图7是示出图4的夹紧构件的透视图；
图8是说明使用图4的装置处理基板的过程的流程图；
图9是描绘在图8中所示的流程图的每个步骤中的第二主体的位置的图线；和
图10至图17是说明使用图4的装置处理基板的过程的视图。
具体实施方式
然而，本发明构思可以以不同的形式实施，并且不应该被构造为限于这里阐述的实施方式。更确切地说，提供这些实施方式是为了使本发明构思彻底和完整，并且将本发明构思的范围完全传达给本领域技术人员。因此，在附图中，为了清楚说明，夸大了部件的尺寸。
在下文中，将参考图2至图17详细描述本发明构思的实施方式。
图2是示出根据本发明构思的实施方式的基板处理装置1的平面图。
参考图2，基板处理装置1具有转位模块10和处理模块20。转位模块10具有装载端口120和传送框架140。装载端口120、传送框架140和处理模块20依次布置成行。在下文中，装载端口120、传送框架140和处理模块20布置所沿的方向被称为第一方向12，当俯视时垂直于第一方向12的方向被称为第二方向，并且垂直于包括第一方向12和第二方向14的平面的方向被称为第三方向16。
其中容纳有基板W的载体18被放置在装载端口120上。多个装载端口120沿第二方向14布置成行。图1示出了转位模块10包括四个装载端口120的一个示例。然而，装载端口120的数量可以根据诸如处理模块20的处理效率和占用空间的条件而增加或减少。每个载体18具有形成在其中的多个槽(未示出)以支撑基板W的边缘。多个槽沿第三方向16布置，并且基板W彼此上下堆叠，其中在载体18之间沿着第三方向16具有间隔间隙。正面开口标准箱(FOUP)可以用作载体18。
处理模块20具有缓冲单元220、传送室240、第一处理单元260和第二处理单元280。传送室240被布置成使得其纵向平行于第一方向12。第一处理单元260沿第二方向14布置在传送室240的一侧，第二处理单元280沿第二方向14布置在传送室240的相对侧。第一处理单元260和第二处理单元280可以相对于传送室240彼此对称。一些第一处理单元260可以沿着传送室240的纵向方向布置。此外，其他第一处理单元260彼此上下堆叠。也就是说，第一处理单元260可以在传送室240的一侧布置成A×B阵列(A和B是1或更大的自然数)。这里，A表示沿第一方向12布置成行的第一处理单元260的数量，B表示沿第三方向16布置成列的第一处理单元260的数量。在转移传送室240的一侧设置有四个或六个第一处理单元260的情况下，第一处理单元260可以布置成2×2或3×2阵列。可以增加或减少第一处理单元260的数量。类似于第一处理单元260，第二处理单元280也可以布置成M×N阵列(M和N是1或更大的自然数)。这里，M和N可以分别等于A和B。或者，第一处理单元260和第二处理单元280可以都仅布置在传送室240的一侧。在另一种情况下，第一处理单元260和第二处理单元280可以在传送室240的一侧和相对侧分别被布置成单层。另外，与上述不同，第一处理单元260和第二处理单元280可以以各种布置提供。
缓冲单元220设置在传送框架140和传送室240之间。缓冲单元220在传送室240和传送框架140之间传送基板之前提供用于基板W停留的空间。缓冲单元220在其中具有供放置基板W的多个槽(未示出)。槽(未示出)沿第三方向16彼此间隔开。缓冲单元220在面对传送框架140的一侧和面对传送室240的相对侧敞开。
传送框架140在放置在装载端口120上的载体18和缓冲单元220之间传送基板W。在传送框架140中设置有转位轨道142和转位机械人144。转位轨道142被布置成使得其纵向方向平行于第二方向14。转位机械人144安装在转位轨道142上，并沿转位轨道142沿第二方向14线性移动。转位机械人144具有基部144a、主体144b和多个转位臂144c。基部144a被安装成可沿转位轨道142移动。主体144b联接到基部144a。主体144b可沿第三方向16在基部144a上移动。此外，主体144b可在基部144a上旋转。多个转位臂144c联接到主体144b并且可相对于主体144b向前和向后移动。多个转位臂144c可以单独操作。转位臂144c彼此上下堆叠，其间沿第三方向16具有间隔间隙。一些转位臂144c可用于将基板W从处理模块20传送到载体18，并且其他转位臂144c可以用于将基板W从载体18传送到处理模块20。因此，在转位机械人144在载体18和处理模块20之间传送基板W的过程中，可以防止从待处理基板W产生的颗粒粘附到处理过的基板W。
传送室240在缓冲单元220、第一处理单元260和第二处理单元280之间传送基板W。在传送室240中设置有导轨242和主机械人244。导轨242被布置成使得其纵向方向平行于第一方向12。主机械人244安装在导轨242上并在导轨242上沿第一方向12线性移动。
第一处理单元260和第二处理单元280可以在一个基板W上顺序执行工序。例如，第一处理单元260可以在基板W上执行化学工序、漂洗工序和第一干燥工序。第二处理单元280可以在基板W上执行第二干燥工序。在这种情况下，可以在第一干燥工序中使用有机溶剂，并且可以在第二干燥工序中使用超临界流体。可以使用异丙醇(PIA)溶液作为有机溶剂，并且可以使用二氧化碳(CO2)作为超临界流体。或者，第一处理单元260可以不执行第一干燥工序。
在下文中，将描述在第一处理单元260中设置的基板处理装置300。图3是示出在图2的第一处理单元260中用于清洁基板W的装置300的截面图。参见图3，基板处理装置300具有处理容器320、旋转头340、升降单元360和分配构件380。处理容器320具有供处理基板W的空间。处理容器320在其顶部敞开。处理容器320具有内回收碗状部322和外回收碗状部326。回收碗状部322和326回收在工序中使用的不同处理流体。内回收碗状部322具有围绕旋转头340的环形形状，并且外回收碗状部326具有围绕内回收碗状部322的环形形状。内回收碗状部322的内部空间322a以及外回收碗状部326和内回收碗状部322之间的空间326a用作入口，通过该入口处理分别将流体引入内回收碗状部322和外回收碗状部326中。回收碗状部322和326具有与其连接的回收管线322b和326b，回收管线322b和326b从回收碗状部322和326的底表面竖直向下延伸。回收管线322b和326b将处理液排出回收碗状部322和326。排出的处理液可以通过外部处理液再生系统(未示出)被再利用。
旋转头340设置在处理容器320内。旋转头340在处理期间支撑并旋转基板W。旋转头340具有主体342、支撑销334、卡盘销346和支撑轴348。当俯视时，主体342具有大致呈圆形形状的上表面。可通过马达349旋转的支撑轴348固定地联接到主体342的底表面。多个支撑销334布置在主体342的上表面的边缘部分上，其间具有预定的间隔间隙，并从支撑销334向上突出。支撑销334通过它们的组合被整体上布置成具有环形形状。支撑销334支撑基板W的后侧的边缘，使得基板W与主体342的上表面隔开预定距离。多个卡盘销346被设置成比支撑销334更远离主体342的中心。卡盘销346从主体342向上突出。卡盘销346支撑基板W的侧面以防止当旋转头340旋转时基板W从正确位置偏离到一侧。卡盘销346沿着主体342的径向在备用位置和支撑位置之间线性移动。备用位置比支撑位置更远离主体342的中心。当基板W被装载到旋转头340上或从旋转头340卸下时，卡盘销346位于备用位置。当在基板W上执行处理时，卡盘销346位于支撑位置。在支撑位置，卡盘销346与基板W的侧面接触。
升降单元360沿竖直方向线性移动处理容器320。当处理容器320被竖直移动时，处理容器320相对于旋转头340的高度变化。升降单元360具有支架362、可移动轴364和致动器366。支架362固定地附接到处理容器320的外壁。可移动轴364固定地联接到支架362并由致动器366竖直移动。当基板W放置在旋转头340上或从旋转头340提升时，处理容器320向下移动以使旋转头340突出到处理容器320上方。此外，当进行处理时，根据供应到基板W的处理液的类型调节处理容器320的高度，使得将处理液引入预设的回收碗状部中。
与上述不同，升降单元360可以竖直移动旋转头340而不是处理容器320。
分配构件380将处理液体分配到基板W上。分配构件380具有喷嘴支撑杆382、喷嘴384、支撑轴386和致动器388。支撑轴386被布置成使得其纵向方向平行于第三方向16，致动器388联接到支撑轴386的下端。致动器388旋转并升降支撑轴386。喷嘴支撑杆382与支撑轴386的上端垂直联接，所述支撑轴386的上端与致动器388所联接的支撑轴386的下端相反。喷嘴384安装在喷嘴支撑杆382的远端的底表面上。喷嘴382通过致动器388在处理位置和备用位置之间移动。处理位置被定义为喷嘴384位于处理容器320的正上方的位置，备用位置被定义为喷嘴384从处理容器320的正上方偏离的位置。可以设置有一个或多个分配构件380。在设置有多个分配构件380的情况下，可以通过不同的分配构件380分配化学品、漂洗液和有机溶剂。该化学品可以是具有强酸或强碱性质的液体。漂洗液可以是去离子水。有机溶剂可以是异丙醇蒸气和惰性气体的混合物，或者可以是异丙醇溶液。
在第二处理单元280中设置有用于在基板W上执行第二干燥工序的基板处理装置400。基板处理装置400对在第一处理单元260中经一次干燥的基板W进行二次干燥。基板处理装置400对残留有机溶剂的基板W执行干燥工序。基板处理装置400可以通过使用超临界流体在基板W上执行干燥工序。图4是示出在图2的第二处理单元280中用于干燥基板W的装置400的截面图，图5是示出图4的壳体402的透视图。参考图4和图5，基板处理装置400包括壳体402、处理腔室410、基板支撑单元440、升降构件450、加热构件460、阻挡构件480、排气单元470、流体供应单元490、夹紧构件500、可移动构件550和控制器600。
壳体402包括主体404和中间板406。主体404可以位内部具有空间的容器的形状。例如，主体404可以具有矩形平行六面体形状。主体404具有形成在其上表面中的狭缝形通孔405。通孔405在不同位置处具有相同的纵向方向。根据实施方式，主体404可以具有四个通孔405，其中两个通孔405可以位于一侧，而另两个通孔405可以位于相对侧。或者，主体404可以具有偶数个通孔405，例如，两个、六个或更多个通孔405。通孔405用作通道，通过该通道连接可移动构件550和夹紧构件500。
中间板406位于主体404中。中间板406将主体404的内部分成上部空间408a和下部空间408b。中间板406具有板形状，具有空的空间404a。第二主体420可以插入空的空间404a中。空的空间404a可以具有比第二主体420的下端更大的直径。处理腔室410和夹紧构件500可以位于上部空间408a中，并且升降构件450可以位于下部空间408b中。可移动构件550可以位于壳体402的外壁上。
处理腔室410中具有供处理基板W的处理空间412。处理腔室410在处理基板W的时将处理空间412与外部隔绝。处理腔室410包括第二主体420、第一主体430和密封构件414。第二主体420的底表面具有台阶。第二主体420具有如下的形状：其中其底表面的中央部分位于比底表面的边缘部分更低的位置。第二主体420可通过升降构件450在主体404的上部空间408a和下部空间408b之间竖直移动。下部供应端口422和排出端口426形成在第二主体420的底表面中。当俯视时，下部供应端口422可以偏离第二主体420的中心轴线偏心定位。下部供应端口422用作通道，通过该通道将超临界流体供应到处理空间412中。
第一主体430与第二主体420组合以在内部形成处理空间412。第一主体430设置为位于第二主体420上方的上部主体430，第二主体420被设置为位于第一主体430下方的下部主体420。第一主体430位于壳体402的上部空间408a中。第一主体430通过缓冲构件435联接到主体404的顶表面。缓冲构件435可以由弹性材料形成。缓冲构件435可以是板簧或螺旋弹簧。例如，缓冲构件435可以是弹簧。第一主体430的上表面具有台阶。第一主体430具有如下形状：其中其上表面的中央部分位于比上表面的边缘部分更高的位置。第一主体430具有形成在其中的上部供应端口432。上部供应端口432用作通道，通过该通道将超临界流体供应到处理空间412。上部供应端口432可以被定位成与第一主体430的中心重合。根据一个实施方式，第一主体430第二主体420可以由金属形成。
密封构件414密封第一主体430和第二主体420之间的间隙。密封构件414位于第一主体430和第二主体420之间。密封构件414具有环形形状。例如，密封构件414可以用O形环实现。密封构件414可以设置在第一主体430的下端表面上或者设置在第二主体420的上端表面上。在该实施方式中，密封构件414设置在第二主体420的上端表面上。第二主体420具有形成在其上端表面上的密封凹槽，密封构件414插入该密封凹槽中。密封构件414的一部分插入密封凹槽中，其余部分在密封凹槽上方突出。密封构件414可以由弹性材料形成。
基板支撑单元440在处理空间412中支撑基板W。图6是示出图4的基板支撑单元440的透视图。参考图6，基板支撑单元440支撑基板W，使得待处理的基板W的表面朝上。基板支撑单元440包括支撑杆442和基板保持部件444。支撑杆442具有从第一主体430的底表面对下延伸的棒形。支撑杆442的数量可以是四个。基板保持部件444支撑基板W的底侧的边缘区域。多个基板保持部件444支撑基板W的不同区域。例如，基板保持部件444的数量可以是两个。当俯视时，基板保持部件444具有圆弧板形状。当俯视时，基板保持部件444位于支撑杆442的内侧。基板保持部件444组合在一起以形成环形。基板保持部件444彼此间隔开。
再次参考图4和图5，升降构件450调节第一主体430和第二主体420之间的相对位置。升降构件450升高或降低第一主体430和第二主体420中的一个，以使一个主体与另一个主体间隔开，或与另一个主体紧密接触。升降构件450升高或降低第一主体430和第二主体420中的一个，以使处理腔室410移动至打开位置或闭合位置。这里，打开位置是第一主体430和第二主体420彼此间隔开的位置，并且闭合位置是第一主体430和第二主体420彼此紧密接触的位置。也就是说，在打开位置，处理空间412向外敞开，并且在闭合位置，处理空间412与外部隔绝。在该实施方式中，升降构件450位于下部空间408b中以升高或降低第二主体420，并且第一主体430的位置是固定的。或者，第二主体420可以是固定的，并且第一主体430可以相对于第二主体420升高或降低。在这种情况下，升降构件450可以位于上部空间408a中。
升降构件450包括支撑板452、升降轴454和致动器456。支撑板452在下部空间408b中支撑第二主体420。第二主体420固定地联接到支撑板452。支撑板452具有圆板形状。支撑板452的直径大于空的空间404a的直径。因此，即使在闭合位置，第二主体420的下端也位于下部空间408b中。升降轴454在下部空间408b中支撑支撑板452的底表面。升降轴454固定地联接到支撑板452。多个升降轴454沿周向布置。致动器456升高或降低升降轴454。致动器456以一对一的方式联接到升降轴454。当驱动力被提供给致动器456时，第二主体420和升降轴454升高，并且第一主体430和第二主体420移动至处理空间412闭合的闭合位置。驱动力被相同地提供给致动器456或从致动器456释放。因此，多个升降轴454可以在升高或降低时位于相同高度，并且支撑板452和第二主体420可以以水平状态被升高或者降低。例如，致动器456可以是汽缸或马达。
加热构件460加热处理空间412。加热构件460将供应到处理空间412中的超临界流体加热到临界温度或更高温度，以将超临界流体保持为超临界流体相。加热构件460包括多个加热器460。加热器460具有棒或杆形状，并且加热器460的纵向方向彼此平行。加热器460的纵向方向垂直于夹具510和520移动的方向。例如，加热器460的纵向方向平行于主体420和430移动的方向。加热器460不能插入主体420和430的侧表面，因为主体420和430的侧部被夹紧。加热器460可以埋设在第一主体430和第二主体420中的至少一个的壁中。例如，加热器460可以通过从外部接收电力来产生热量。在该实施方式中，加热器460设置在第一主体420中。然而，加热器460可以设置在第一主体430和第二主体420中。或者，加热器460可以设置在第二主体420中而不是第一主体430中。
阻挡构件480防止从下部供应端口422供应的超临界流体直接供应到基板W的未经处理的表面。阻挡构件480包括阻挡板482和支撑杆484。阻挡板482位于下部供应端口422和基板支撑单元440之间。阻挡板482具有圆板形状。挡板482的直径小于第二主体420的内径。当俯视时，挡板482的直径足以遮挡下部供应端口422和排气口426。例如，阻挡板482可以具有与基板W的直径对应或比其更大的直径。支撑杆484支撑阻挡板482。多个支撑杆484沿着阻挡板482的周向布置。支撑杆484以预定间隔彼此隔开。
排气单元470释放处理空间412中的气氛。处理空间412中产生的工艺副产物通过排气单元470释放。副产物的释放可以自然地或强制地进行。此外，排气单元470可以在释放工艺副产物的同时调节处理空间412中的压力。排气单元470包括排气管线472和压力测量构件474。排气管线472连接到排气口426。安装在排气管线472上的排气阀476可以调节处理空间412的排量容积。压力测量构件474安装在排气管线472中并测量排气管线472中的压力。压力测量构件474相对于排气方向位于排气阀476的上游。处理空间412中的压力可以通过排气单元470被减小到大气压或对应于处理腔室410外部的压力。
流体供应单元490将处理流体供应到处理空间412中。处理流体在其临界温度和临界压力下被以超临界状态供应。流体供应单元490包括上部供应管线492和下部供应管线494。上部供应管线492连接到上部供应端口432。处理流体顺序地流过上部供应管线492和上部供应端口432，然后被供应到处理空间412中。上部阀493安装在上部供应管线492上。上部阀493打开或关闭上部供应管线492。下部供应管线494连接上部供应管线492和下部供应端口422。下部供应管线494从上部供应管线492分支并连接到下部供应端口422。也就是说，从上部供应管线492和下部供应管线494供应的处理流体可以是相同类型的。处理流体顺序地流过下部供应管线494和下部供应口422，然后被供应到处理空间412中。下部阀495安装在下部供应管线494上。下部阀495打开或关闭下部供应管线494。
根据一个实施方式，处理流体可以从面对基板W的非处理表面的下部供应端口422供应，然后处理流体可以从面对基板W的待处理表面的上部供应端口432供应。因此，处理流体可以通过下部供应管线494供应到处理空间412中，然后可以通过上部供应管线492供应到处理空间412中。原因是防止最初供应的处理流体在低于临界压力或临界温度下被供应到基板W。
夹紧构件500夹紧处于闭合位置的第一主体430和第二主体420。因此，即使处理期间处理空间412中的压力升高，也可以防止第一主体430和第二主体420彼此间隔开。
图7是示出图4的夹紧构件500的透视图。参考图7，夹紧构件500包括第一夹具510、第二夹具520和锁定销530。第一夹具510和第二夹具520位于处理腔室410的两侧。根据一个实施方式，第一夹具510和第二夹具520被放置成彼此面对，处理腔室410位于其间。第一夹具510和第二夹具520具有围绕处理腔室410的形状。第一夹具510和第二夹具520中的每一个具有形成在面对处理腔室410的内表面上的夹紧凹槽512。处于闭合位置的第一主体430和第二主体420的边缘部分可以插入到夹紧凹槽512中。也就是说，第一主体430的边缘部分和第二主体420的边缘部分被设置为夹紧区域。夹紧凹槽512的竖直长度P2比从处于闭合位置的第一主体430的边缘部分的上端到处于闭合位置的第二主体420的边缘部分的下端的长度P1长。也就是说，夹紧凹槽512的竖直长度P2比处于闭合位置的第一主体430和第二主体420的夹紧区域的竖直长度P1长。
夹紧构件500可移动至夹紧位置或松开位置。这里，夹紧位置被定义为第一夹具510和第二夹具520朝向彼此移动以夹紧第一主体430和第二主体420的位置，并且松开位置被定义为第一夹具510和第二夹具520与第一主体430和第二主体420分离的位置。在夹紧位置，第一夹具510和第二夹具520组合在一起以形成环形形状。例如，第一夹具510和第二夹具520中的一个可以具有形状为“C”或的竖直横截面，而另一个可以具有相对于竖直轴与所述一个夹具的竖直横截面对称的竖直横截面。
第一夹具510的与第二夹具520接触的一个侧表面具有台阶。第二夹具520的与第一夹具510接触的相对侧表面具有台阶。第一夹具510的一个侧表面和第二夹具520的相对侧表面具有彼此互补的形状。根据一个实施方式，第一夹具510的一个侧表面可以具有上端比其下端长的台阶，并且第二夹具520的相对侧表面可以具有上端比其下端短的台阶。锁定销530位于其中的第一销凹部514形成在第一夹具510的阶梯区域中，并且第二销凹部524形成在第二夹具520的阶梯区域中。第一销凹部514和第二销凹部524沿垂直于夹紧构件500的移动方向的方向指向。在夹紧位置，第一销凹部514和第二销凹部524被定位成彼此面对。根据一个实施方式，在夹紧位置，锁定销530可以从第一销凹部514突出并且可以插入第二销凹部524中。此外，第一销凹部514又可以形成在第二夹具520中，第二销凹部524又可以形成在第一夹具510中。
再次参考图4和图5，可移动构件550使夹紧构件500在夹紧位置和松开位置之间移动。可移动构件550使夹紧构件500沿垂直于处理腔室410的移动方向的方向移动。每个可移动构件550包括导轨560、支架570和致动构件580。导轨560位于壳体402外部。导轨560位于第一主体430所在的上部空间408a附近。导轨560安装在壳体402的上表面上。导轨560具有垂直于处理腔室410的移动方向的纵向方向。可移动构件550的导轨560具有相同的纵向方向。根据一个实施方式，导轨560和通孔405以相同的数量设置。导轨560具有平行于通孔405的纵向方向。当俯视时，导轨560被定位成与通孔405交叠。支架570固定地连接导轨560和夹紧构件500。设置了与导轨560一样多的支架570。根据实施方式，当俯视时，第一夹具510可以连接到位于一侧的导轨560，第二夹具520可以连接到位于另一侧的导轨560。致动构件580致动导轨560以使夹紧构件500沿导轨560的纵向方向移动至夹紧位置或松开位置。
控制器600控制升降构件450和可移动构件550。控制器600控制升降构件450以将处理腔室410移动至闭合位置或打开位置，并控制可移动构件550以将夹紧构件500移动至夹紧位置或松开位置。此外，控制器600可以控制流体供应单元490以使处理空间412中的压力高于在闭合位置中施加到第二主体420的压力。根据实施方式，当处理腔室410被从打开位置移动至闭合位置时，控制器600可以将夹紧构件500从松开位置移动至夹紧位置。控制器600可以将第二主体420的上升速度调节为第一速度V1和第二速度V2，并且可以将第二主体420的下降速度调节为第三速度V3和第四速度V4。
接下来，将描述使用上述基板处理装置400处理基板的方法。图8是示出使用图4的装置处理基板的过程的流程图。图9是描绘在图8中所示的流程图的每个步骤中的第二主体420的位置的图线。图10至图17是示出使用图4的装置处理基板的过程的视图。参考图8至图17，在处理基板W的过程中，处理腔室410被移动成，使得以连续顺序执行高速闭合步骤S10、低速闭合步骤S20、夹紧步骤S30、处理步骤S40、松开步骤S50、低速打开步骤S60和高速打开步骤S70。在下文中，将举例说明在处理腔室410位于打开位置并且夹紧构件500位于松开位置的情况下执行高速闭合步骤S10。
在高速闭合步骤S10中，夹紧构件500位于松开位置，并且第二主体420以第一速度V1朝向第一主体430升高。在高速闭合步骤S10中，第一主体430和第二主体420彼此间隔开。当第二主体420移动至与第一主体430相邻的位置时，执行低速闭合步骤S20。
在低速闭合步骤S20中，使第二主体420以第二速度V2朝向第一主体430移动。第二主体420以第二速度V2升高并移动至闭合位置，在该闭合位置，第二主体420与第一主体430紧密接触。这里，第二速度V2低于第一速度V1。在这种情况下，与第二主体420以第一速度V1与第一主体430碰撞时相比，可以减轻施加到每个主体的冲击。当第一主体430和第二主体420彼此紧密接触时，处理空间412与外部隔绝。此时，致动器456向第二主体420施加第一压力。例如，致动器456可以从低速闭合步骤S20到松开步骤S50将第一压力施加到第二主体420。
在夹紧步骤S30中，使夹紧构件500从松开位置移动至夹紧位置。使夹紧构件500移动至夹紧位置以夹紧处理腔室410。在移动夹紧构件500的过程中，可以防止夹紧构件500与处理腔室410的碰撞，因为第一主体430和第二主体430主体420彼此紧密接触，并且夹紧凹槽512的竖直长度P2比从第一主体430的边缘部分的上端到第二主体的边缘部分的下端的长度P1长。当处理腔室410被夹紧时，执行处理步骤S40。
在处理步骤S40中，将超临界流体供应到处理空间412中。当将超临界流体供应到处理空间412中时，处理空间412中的压力逐渐升高。通过处理流体将处理空间412加压至第二压力。这里，第二压力高于第一压力。第二压力高于处理流体的临界压力。在第二压力下在基板W上执行干燥工序。因此，第一主体430和第二主体420彼此远离地移动并与夹紧构件500紧密接触。此时，处理空间412通过密封构件414与外部隔绝。当在基板W上完全执行干燥工序时，停止供应处理流体，并且通过排气单元470释放处理空间412中的气氛。将处理空间412中的气氛释放，直到处理空间中的压力412达到低于第一压力的第三压力。例如，第三压力可以是大气压或接近大气压的压力。当处理空间412中的压力减小到第三压力时，第一主体430和第二主体420通过致动器456施加到第二主体420的第一压力而再次彼此紧密接触。执行松开步骤S50。
当执行松开步骤S50时，使夹紧构件500从夹紧位置移动至松开位置。在移动夹紧构件500的过程中，可以防止夹紧构件500与处理腔室410的碰撞，因为第一主体430和第二主体420彼此紧密接触。当使夹紧构件500移动至松开位置时，执行低速打开步骤S60。
在低速打开步骤S60中，使第二主体420以第三速度V3远离第一主体430移动。使第二主体420以第三速度V3下降。因此，可以防止处理空间412的快速膨胀和处理空间412中的负压。当第二主体420与第一主体430间隔开时，执行高速打开步骤S70。
在高速打开步骤S70中，使第二主体420以第四速度V4下降并且移动至打开位置。这里，第四速度V4高于第三速度V3。因此，可以在防止处理空间412膨胀的同时快速打开处理腔室410。例如，第一速度V1可以等于第四速度V4，第二速度V2可以等于第三速度V3。
根据本发明构思的实施方式，使第一主体或第二主体高速移动，然后在闭合处理空间的过程中使其以低速移动。因此，可以减轻第一主体和第二主体之间的冲击。
此外，根据本发明构思的实施方式，使第一主体或第二主体以低速移动，然后在打开处理空间的过程中使其以高速移动。因此，可以防止在处理空间中临时产生负压。
另外，根据本发明构思的实施方式，夹紧构件将第一主体和第二主体彼此紧密接触地夹紧或松开。因此，可以最小化夹紧构件与主体的碰撞。
尽管已经参考示例性实施方式描述了本发明构思，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，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，应该理解，上述实施方式不是限制性的，而是说明性的。

Claims (13)

1.一种基板处理装置，所述装置包括：
腔室，所述腔室具有第一主体和第二主体，所述第一主体和所述第二主体彼此结合以在内部形成处理空间；
致动器，所述致动器被构造成移动所述第一主体和所述第二主体之间的相对位置，以能够在闭合位置与打开位置之间进行位置变化，其中在所述闭合位置，所述处理空间与外部隔绝，并且在所述打开位置，所述处理空间向所述外部敞开；
基板支撑单元，所述基板支撑单元被构造成在所述处理空间中支撑所述基板；
气体供应单元，所述气体供应单元被构造成将气体供应到所述处理空间中以处理所述基板；和
控制器，所述控制器被构造成控制所述致动器，
其中所述控制器控制所述致动器以在发生从所述打开位置到所述闭合位置的位置变化时顺序地执行：以第一速度移动所述第一主体或所述第二主体的高速闭合步骤，和以低于所述第一速度的第二速度移动所述第一主体或所述第二主体的低速闭合步骤。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器控制所述致动器以在发生从所述闭合位置到所述打开位置的位置变化时顺序地执行：以第三速度移动所述第一主体或所述第二主体的低速打开步骤和以高于所述第三速度的第四速度移动所述第一主体或所述第二主体的高速打开步骤。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述装置还包括：
夹紧构件，所述夹紧构件被构造成在所述闭合位置将所述腔室夹紧；和
可移动构件，所述可移动构件被构造成将所述夹紧构件移动至夹紧位置或松开位置，其中在所述夹紧位置，所述夹紧构件夹紧所述第一主体和所述第二主体，在所述松开位置，所述夹紧构件与所述第一主体及所述第二主体分离，并且
其中所述控制器控制所述气体供应单元和所述可移动构件以执行：将所述夹紧构件移动至所述夹紧位置的夹紧步骤、在所述腔室处于所述闭合位置的情况下通过将所述气体供应到所述处理空间中来处理所述基板的处理步骤、以及在所述低速闭合步骤和所述低速打开步骤之间将所述夹紧构件移动至所述松开位置的松开步骤。
4.根据权利要求3所述的装置，其中在所述处理步骤中，所述控制器控制所述致动器以施加第一压力以使所述第一主体和所述第二主体朝向彼此移动，并控制所述气体供应单元以通过供应到所述处理空间中的所述气体施加第二压力，并且
其中所述第二压力高于所述第一压力。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述装置还包括排气单元，所述排气单元被构造成释放所述处理空间中的气氛，并且
其中，在所述处理步骤中在将所述处理空间加压到所述第二压力之后，所述控制器控制所述排气单元以使所述处理空间中的压力低于所述第一压力。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其中所述第二压力高于所述气体的临界压力。
7.一种基板处理方法，所述方法包括：
高速闭合步骤，其中以第一速度使第一主体和第二主体朝向彼此移动；
低速闭合步骤，其中以低于所述第一速度的第二速度移动所述第一主体和所述第二主体，以使所述第一主体和所述第二主体彼此紧密接触；和
处理步骤，其中在所述第一主体和所述第二主体结合在一起以在内部形成的处理空间中用气体处理所述基板。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述方法还包括：
低速打开步骤，其中在所述处理步骤之后以第三速度使所述第一主体和所述第二主体彼此远离地移动；和
高速打开步骤，其中以高于所述第三速度的第四速度使所述第一主体和所述第二主体彼此远离地移动。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法还包括：
夹紧步骤，其中在所述低速闭合步骤和所述加工步骤之间通过夹紧构件夹紧彼此紧密接触的所述第一主体和所述第二主体；和
松开步骤，其中在所述处理步骤和所述低速打开步骤之间释放所述夹紧。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述处理步骤中，施加第一压力以使所述第一主体和所述第二主体朝向彼此移动，并且通过供应到所述处理空间中的所述气体向所述处理空间施加第二压力，并且
其中所述第二压力高于所述第一压力。
11.根据权利要求10所述的方法，其中在所述处理步骤中，当所述处理空间中的压力高于所述第一压力时，使所述第一主体和所述第二主体彼此远离地移动并与所述夹紧构件紧密接触。
12.根据权利要求11所述的方法，其中当在所述处理步骤中在所述第二压力下用所述气体完全地处理所述基板时，使所述处理空间中的所述压力降低到低于所述第一压力的压力，并且
其中，当所述处理空间中的压力低于所述第一压力时，使所述第一主体和所述第二主体朝向彼此移动并与所述夹紧构件间隔开。
13.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，其中在所述处理步骤中以超临界状态供应所述气体。
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