CN112071784A - 用于处理基板的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本公开为一种用于处理基板的方法，所述方法包括通过将处理液供应到液体处理腔室中的所述基板上而在所述基板上执行液体处理的液体处理步骤，将所述基板从所述液体处理腔室传送至干燥腔室的传送步骤，以及在干燥腔室中干燥所述基板的干燥步骤。在干燥步骤中，在除了基板的中心区域之外的基板的边缘区域由支承单元支承情况下，干燥所述基板，并且在液体处理步骤中，在所述基板上执行液体处理，使得当液体处理在液体处理腔室中完成时，保留在所述基板的边缘区域上的处理液的高度比保留在所述基板的中心区域上的处理液的高度大。

Description

用于处理基板的装置及方法
本申请是申请日为2018年11月29日、申请号为201811444702.3、名称为“用于处理基板的装置及方法”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
在此描述的本发明构思的实施例涉及用于处理基板的装置和方法，尤其是涉及用于用供应到基板上的液体处理该基板并随后清除该液体的设备和方法。
背景技术
半导体工艺包括清洁基板上的薄膜、异物或颗粒等的工艺。通过将基板放置在旋转头上以使图案面朝上或朝下、在旋转头旋转时将处理液供应到基板上、以及干燥基板，来执行清洁工艺。
目前，在清洁基板的工艺中使用超临界流体。例如，提供用于通过将处理液供应到基板上而在基板上执行液体处理的液体处理腔室以及用于在液体处理之后通过使用超临界流体从基板上清除处理液的干燥腔室，并且在液体处理腔室中完全地处理的基板通过传送机械手传送到干燥腔室中。
图17为示出了用于使用超临界流体干燥基板W的干燥腔室1000的视图。干燥腔室1000在其内部具有支承基板W的支承单元1200。支承单元1200支承基板W的底侧的边缘区域。
当从基板W清除处理液时，优选的是通过超临界流体从基板W的整个区域清除所有的处理液。如果通过自然干燥或加热而不是超临界流体来清除基板W上的处理液，则发生倾斜现象，其中图案如图18的“A”所示倾斜。
当将基板W放置在支承单元1200上以通过使用具有图17所示的结构的干燥腔室1000来清除基板W上的处理液时，如图19所示，基板W在中间凹陷。由于基板W的凹陷，保留在基板W的边缘区域上的部分处理液流向基板W的中心区域。在此情况下，基板W的边缘区域上的处理液的厚度减少，并且在供应超临界流体之前，基板W的边缘区域自然干燥。此外，因为必须从基板W的中心区域清除大量处理液，因此需要花费大量时间来干燥处理液。随着基板W的直径的增加，这些问题变得更大。
加热干燥腔室1000使得供应到干燥腔室1000中的用以清除处理液的流体保持超临界状态。在此情况下，结构(例如，干燥腔室1000和支承单元1200的外壁)的温度比干燥腔室1000的内部空间中的温度高。因此，通过来自与支承单元1200接触的基板W的边缘区域的加热，蒸发更多处理液，并且基板W的边缘区域可能通过加热而干燥或自然干燥。
此外，即使在使用超临界流体来干燥整个底侧都被支承的基板W时，也会遇到以下问题。当用处理液处理基板W之后通过干燥基板W从基板W清除处理液时，在大量处理液保留在基板W上的情况下会花费大量的时间来干燥基板W。如果使用小量的处理液来处理基板W以减少干燥时间，则保留在基板W上的液体不能充分地被处理液替换。
发明内容
本发明构思的实施例提供一种基板处理装置和方法，其用于当使用超临界流体干燥基板时提高干燥效率。
此外，本发明构思的实施例提供一种基板处理装置和方法，其用于防止基板的边缘区域自然干燥。
另外，本发明构思的实施例提供一种基板处理装置和方法，其用于防止在干燥基板时花费大量的时间来清除处理液。
此外，本发明构思的实施例提供一种基板处理装置和方法，其用于当基板从液体处理腔室传送到干燥腔室中时将保留在基板上的处理液的液位调节至设定液位。
本发明构思的方面不限制于此，并且本发明构思所属领域的技术人员将从以下描述中清楚地理解本文中未提及的任何其他方面。
根据实施例的一个方面，一种用于处理基板的方法，其包括：通过将处理液供应到液体处理腔室中的所述基板上而在所述基板上执行液体处理的液体处理步骤；将所述基板从所述液体处理腔室传送至干燥腔室的传送步骤；以及在所述干燥腔室中干燥所述基板的干燥步骤。在所述干燥步骤中，在除所述基板的中心区域外的所述基板的边缘区域被支承单元支承的情况下，干燥所述基板；并且在所述液体处理步骤中，在所述基板上执行所述液体处理，使得当所述液体处理在所述液体处理腔室中完成时，保留在所述基板的所述边缘区域的所述处理液的高度比保留在所述基板的所述中心区域的所述处理液的高度高。
根据实施例，所述液体处理步骤可包括：液体供应步骤，其中所述基板旋转并且向所述基板供应所述处理液；以及液位调节步骤，其中在所述液体供应步骤之后旋转所述基板并且停止所述处理液的供应。
根据实施例，所述基板可在所述液体供应步骤中以第一速度旋转并在所述液位调节步骤中以第二速度旋转，并且所述第二速度可比所述第一速度低。
根据实施例，所述液体供应步骤可包括：第一供应步骤，其中所述基板以第一旋转速度旋转并且所述处理液以第一流速向所述基板供应；以及第二供应步骤，其中所述基板以第二旋转速度旋转并且所述处理液以第二流速向所述基板供应。所述第一旋转速度可比所述第二旋转速度高，并且所述第一流速可比第二流速大。
根据实施例，在所述液体处理步骤中，中心喷嘴和边缘喷嘴可同时将所述处理液供应到所述基板上。所述中心喷嘴可将所述处理液供应到所述旋转的基板的中心区域上，且所述边缘喷嘴可将所述处理液供应到所述旋转的基板的边缘区域上。由所述边缘喷嘴供应的所述处理液的流速可比由所述中心喷嘴供应的所述处理液的流速大。
根据实施例，在所述液体处理步骤中，所述处理液可通过所述液体供应喷嘴供应到所述旋转的基板上。从所述液体供应喷嘴供应的所述处理液的分配位置可在所述基板的所述中心区域和所述边缘区域之间移动。供应到所述基板的所述边缘区域上的所述处理液的流速可被修改为大于供应到所述基板的所述中心区域上的所述处理液的流速。
根据实施例，在所述液体处理步骤中，可通过依序地将第一液体、第二液体和第三液体供应到所述基板上来处理所述基板，并且所述处理液为所述第三液体。在所述干燥步骤中，可使用超临界流体将所述基板干燥。所述第三液体在所述超临界流体中可比所述第二流体溶解得更好。
根据实施例，所述第三液体可包括异丙醇，并且所述超临界流体可为二氧化碳。
根据实施例，所述基板可被传送到所述干燥腔室中，所述处理液保留在所述基板上。
根据实施例，所述第一液体可为蚀刻流体，且所述第二液体可中和所述第一液体并且在所述第三液体中可比第一液体溶解得更好。
根据实施例，当所述基板被传送到所述干燥腔室中时，在所述基板的所述边缘区域上的所述处理液的高度可比在所述基板的所述中心区域上的所述处理液的高度高。
根据实施例，所述第二速度可在10RPM至100RPM的范围内。
根据实施例，第一速度可为200RPM或更高。
根据实施例的另一方面，一种用于处理基板的装置，该装置包括：液体处理腔室，其通过将处理液供应到所述基板上而在所述基板上执行液体处理；干燥腔室，其从所述基板上清除所述处理液；传送单元，其在所述液体处理腔室和所述干燥腔室之间传送所述基板；以及控制器，其控制所述液体处理腔室、所述干燥腔室和所述传送单元。所述液体处理腔室包括：内部具有处理空间的杯；在所述处理空间中支承并旋转所述基板的支承单元；以及将所述处理液供应到所述基板上的液体供应单元。所述干燥腔室包括：内部具有内部空间的主体；在所述内部空间中支承所述基板的边缘区域的支承件；将用于干燥的流体供应到所述内部空间中的流体供应单元；以及排出所述内部空间中的所述流体的排出单元。所述控制器控制所述液体处理腔室、所述干燥腔室、和所述传送单元以依序执行通过将所述处理液供应到所述液体处理腔室中的所述基板上而在所述基板上执行液体处理的液体处理步骤、将所述基板从所述液体处理腔室传送至所述干燥腔室的传送步骤、以及在所述干燥腔室中干燥所述基板的干燥步骤，并控制当在所述液体处理步骤中所述液体处理在所述液体处理室中完成时，使保留在所述基板的所述边缘区域上的所述处理液的高度比保留在所述基板的所述中心区域的所述处理液的高度高。
根据实施例，所述控制器可控制所述液体处理腔室，使得所述液体处理步骤包括：液体供应步骤，其中所述基板旋转并且所述处理液向所述基板供应；以及液位调节步骤，其中在所述液体供应步骤后旋转所述基板并停止所述处理液的供应。
根据实施例，所述控制器可控制所述液体处理腔室，使得在所述液体供应步骤中的所述基板的旋转速度比在所述液位调节步骤中的所述基板的旋转速度高。
根据实施例，所述液体供应单元可包括：中心喷嘴，其将所述处理液供应到所述基板的所述中心区域上；以及边缘喷嘴，其将所述处理液供应到所述基板的所述边缘区域上。所述控制器可控制所述液体处理腔室，使得在所述液体供应步骤中，在中心喷嘴将所述处理液供应到所述旋转的基板的所述中心区域上的同时，所述边缘喷嘴将所述处理液供应到所述旋转的基板的所述边缘区域上，并且由所述边缘喷嘴供应的所述处理液的流速比由所述中心喷嘴供应的所述处理液的流速大。
根据实施例，在所述液体处理步骤中，可通过依序地将第一液体、第二液体和第三液体供应到所述基板上来处理所述基板，并且所述处理液可为所述第三液体。在所述干燥步骤中，可使用超临界流体来干燥所述基板。所述第三液体在所述超临界流体中可比所述第二流体溶解得更好。所述基板可被传送到所述干燥腔室中，所述处理液保留在所述基板上。
根据实施例的另一方面，一种用于处理基板的方法，该方法包括：液体处理过程，其通过将处理液供应到液体处理腔室中的所述基板上而在所述基板上执行液体处理；液位调节过程，其在所述液体处理过程之后调节保留在所述基板上的所述处理液的液位；以及干燥过程，其从所述基板上清除所述处理液。在停止对所述基板的所述处理液的供应的情况下，通过旋转所述基板来执行所述液位调节过程。
根据实施例，在所述液位调节过程中，可通过控制所述基板的旋转速度来调节保留在所述基板上的所述处理液的液位。
根据实施例，当在所述干燥过程之前设定的所述处理液在所述基板上的液位为第一液位时，在所述液位调节过程中的所述基板的旋转速度可为第一设定速度，并且当在所述干燥过程之前设定的所述处理液在所述基板上的液位为第二液位时，在所述液位调节过程中的所述基板的旋转速度可为第二设定速度。所述第一液位可比所述第二液位高，并且所述第一设定速度可比所述第二设定速度低。
根据实施例，可在所述液体处理腔室中执行所述液体处理过程和所述液位调节过程，且可在干燥腔室中执行干燥过程。在所述液体处理腔室中完全地执行液位调节过程的所述基板可通过传送机械手传送到所述干燥腔室中。
根据实施例，在所述液位调节过程中的所述基板的旋转速度可比在所述液体处理过程中的所述基板的旋转速度低。
根据实施例，在所述液体处理步骤中，可通过依序地将第一液体、第二液体和第三液体供应到所述基板上来处理所述基板，并且所述处理液可为所述第三液体。在所述干燥步骤中，可使用超临界流体来干燥所述基板。所述第三液体在所述超临界流体中可比所述第二流体溶解得更好。
根据实施例，当所述基板被传送到所述干燥腔室中时，在所述基板的边缘区域上的所述处理液的高度可比在所述基板的中心区域上的所述处理液的高度高。
根据本发明构思的实施例，当使用超临界流体干燥基板时，可提升干燥效率。
此外，根据本发明构思的实施例，当干燥基板时，可防止基板的边缘区域自然干燥。
此外，根据本发明构思的实施例，当干燥基板时，可以防止花费大量的时间以清除处理液。
此外，根据本发明构思的实施例，当基板从液体处理腔室传送到干燥腔室中时，保留在基板上的处理液的液位可以设定为设定液位，从而提高干燥效率。
本发明构思的效果不限于以上描述的效果，并且本发明构思所属领域的技术人员可以从本说明书和附图中清楚地理解本文中未提及的任何其他效果。
附图说明
从参考以下附图的以下描述中，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，否则相同的附图标记在各个附图中指代相同的部分，且其中：
图1为示出了根据本发明构思的实施例的基板处理装置的平面示意图；
图2为示出了根据本发明构思的实施例的图1的液体处理腔室的示意图；
图3为示出了根据本发明构思的实施例的图1的干燥腔室的示意图；
图4为示出了根据本发明构思的实施例的基板处理方法的流程图；
图5和图6为分别示出了液体供应步骤和液位调节步骤中的基板的处理的视图；
图7为示出了液体供应步骤中的基板的旋转速度的示例的视图；
图8到图11为分别示出了液体供应步骤、液位调节步骤、传送步骤、和干燥步骤中的基板上的处理液的高度的变化的视图；
图12到图15为示出了将处理液供应到液体处理腔室中的基板上的各种修改的示例的视图；
图16为示出了液位调节过程中基板的旋转速度和液位的调节之后保留在基板上的处理液的重量之间的相互关系的视图；
图17为示出了用于使用超临界流体干燥基板的常规干燥腔室的视图；
图18为示出了在自然干燥期间发生于基板上的倾斜现象的视图；以及
图19为示出了当在图17的装置中执行干燥过程时处理液在基板上的状态的视图。
具体实施方式
以下，将参照附图更详细地描述本发明构思的实施例。然而，本发明构思可以以不同形式实施并且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开彻底和完整，并将本发明构思的范围完全传达给本领域技术人员。在附图中，为了清楚说明，夸大了元件的尺寸。
图1为示出了根据本发明构思的实施例的基板处理装置的平面示意图。
参照图1，基板处理装置可包括索引模块10、处理模块20、和控制器(未示出)。根据实施例，索引模块10和处理模块20可设置在一个方向上。以下，设置索引模块10和处理模块20的方向可称为第一方向92，当从上方观察时，垂直于该第一方向92的方向可称为第二方向94，并且与第一方向92和第二方向94均垂直的方向可称为第三方向96。
索引模块10可将容器80中的基板W传送至处理模块20，并可将在处理模块20中完全处理的基板W放置在容器80中。索引模块10的纵向可定向在第二方向94上。索引模块10可具有多个装载端口(load ports)12以及索引框架(index frame)14。装载端口12可相对于索引框架14位于处理模块20的相对侧。其中具有基板W的容器80可放置在装载端口12上。多个装载端口12可沿着第二方向94设置。
密封容器，例如前开式晶圆盒(front open unified pods,FOUPs)可用作容器80。容器80可通过诸如高架传送、高架传送带、或自动引导车、或工人的传送装置(未示出)放置在装载端口12上。
索引框架14的内部可具有索引机械手(index robot)120。导轨140可设置在索引框架14中。导轨140的纵向可定向在第二方向94上。索引机械手120可设置在导轨140上以便沿导轨140为可移动的。索引机械手120可包括多个手122，基板W放置在手122上。手122可向前或向后移动、可绕定位在第三方向96上的轴旋转、或可沿着第三方向96移动。多个手122可在垂直方向上彼此间隔开，并可独立地向前或向后移动。
处理模块20可包括缓冲单元200、传送腔室300、液体处理腔室400、和干燥腔室500。缓冲单元200可提供待装载到处理模块20中的基板W和从处理模块20中卸载的基板W临时停留的空间。液体处理腔室400可通过将液体供应到基板W上而在基板W上执行液体处理。干燥腔室500可清除保留在基板W上的液体。传送腔室300在缓冲单元200、液体处理腔室400、和干燥腔室500之间传送基板W。
传送腔室300可设置成使得其纵向定位在第一方向92上。缓冲单元200可设置在索引模块10和传送腔室300之间。液体处理腔室400和干燥腔室500可设置在传送腔室300的侧边。液体处理腔室400和传送腔室300可沿着第二方向94设置。干燥腔室500和传送腔室300可沿着第二方向94设置。缓冲单元200可位于传送腔室300的一端处。
根据实施例，液体处理腔室400可设置在传送腔室300的相对侧边上。干燥腔室500可设置在传送腔室300的相对侧边上。液体处理腔室400可设置成比干燥腔室500更靠近缓冲单元200。液体处理腔室400可在传送腔室300的一个侧边上沿第一方向92和第三方向96设置成A×B阵列(A和B是1或更大的自然数)。此外，干燥腔室500可在传送腔室300的一个侧边上沿第一方向92和第三方向96设置成C×D阵列(C和D是1或更大的自然数)。可选地，仅液体处理腔室400可设置在传送腔室300的一个侧边上，并且干燥腔室500可设置在传送腔室300的相对侧边上。
传送腔室300的内部可具有传送机械手320。导轨340可设置在传送腔室300中。导轨340的纵向可定向在第一方向92上。传送机械手320可设置在导轨340上以便沿导轨340为可移动的。传送机械手320可包括多个手322，基板W放置在手122上。手322可向前或向后移动、可绕定位在第三方向96上的轴旋转、或可沿着第三方向96移动。多个手322可在垂直方向上彼此间隔开，并且可独立地向前或向后移动。
缓冲单元200可包括放置基板W的多个缓冲区(buffers)220。缓冲区220可沿着第三方向96彼此间隔开。缓冲单元200可在其前侧和后侧为敞开的。前侧可面对索引模块10，且后侧可面对传送腔室300。索引机械手120可通过缓冲单元敞开的前侧接近缓冲单元200，并且传送机械手320可通过缓冲单元敞开的后侧接近缓冲单元200。
图2为示出了根据本发明构思的实施例的图1的液体处理腔室400的示意图。参照图2，液体处理腔室400可具有壳体410、杯420、支承单元440、液体供应单元460、和升降单元480。壳体410可具有大致为长方体的形状。杯420、支承单元440、和液体供应单元460可设置在壳体410内。
杯420可具有顶部敞开的处理空间，并且基板W可在该处理空间中用液体处理。支承单元440可支承处理空间中的基板W。液体供应单元460可将液体供应到支承在支承单元440上的基板W上。液体可依序供应到基板上。升降单元480可调节杯420相对于支承单元440的高度。
根据实施例，杯420可具有多个收集碗(collection bowls)422、424、和426。收集碗422、424、和426可分别具有用于收集处理机板W用的液体的收集空间。各收集碗422、424、和426可具有围绕支承单元440的环形形状。在液体处理期间被基板W的旋转所分散的处理液可通过相应的收集碗422、424、和426的入口422a、424a、和426a引入到收集空间中。根据实施例，杯420可具有第一收集碗422、第二收集碗424、和第三收集碗426。第一收集碗422可设置为围绕支承单元440，第二收集碗424可设置成围绕第一收集碗422，且第三收集碗426可设置成围绕第二收集碗424。第二入口424a可位于第一入口422a的上方，液体通过该第二入口424a引入到第二收集碗424中，液体通过该第一入口422a引入到第一收集碗422中。第三入口426a可位于第二入口424a的上方，液体通过该第三入口426a引入到第三收集碗426中。
支承单元440可具有支承板442和驱动轴444。支承板442的顶侧可具有大致圆形的形状并可具有比基板W大的直径。支承销(support pins)422a可设置在支承板442的中心部上以便支承基板W的底侧。支承销442a可从支承板442向上突出，使得基板W与支承板442以预设距离间隔开。卡盘销(chuck pins)442b可设置在支承板442的边缘部上。卡盘销442b可从支承板442朝上突出，并且可支承基板W的侧部以防止基板W在旋转时与支承单元440分离。驱动轴444可被执行器446驱动。驱动轴444可连接至支承板442的底侧的中心并且可使支承板442绕其轴旋转。
根据实施例，液体供应单元460可具有第一喷嘴462、第二喷嘴464、和第三喷嘴466。第一喷嘴462可将第一液体供应到基板W上。第一液体可以是用于清除保留在基板W上的膜或异物的液体。第二喷嘴464可将第二液体供应到基板W上。第二液体可以为在第三液体中溶解良好的液体。例如，第二液体可以为在第三液体中比第一液体溶解得更好的液体。第二液体可以为中和供应到基板W上的第一液体的液体。此外，第二液体可以为中和第一液体并且在第三液体中比第一液体溶解得更好的液体。根据实施例，第二液体可以为水。第三喷嘴466可将第三液体供应到基板W上。第三液体可以为在干燥腔室500中使用的超临界流体中溶解良好的液体。例如，第三液体可以为在干燥腔室500中使用的超临界流体中比第二液体溶解得更好的液体。根据实施例，第三液体可以为有机溶剂。该有机溶剂可以为异丙醇。第一喷嘴462、第二喷嘴464、和第三喷嘴466可被不同的臂(arms)461支承。臂461可独立移动。可选地，第一喷嘴462、第二喷嘴464、和第三喷嘴466可安装在相同的臂上并同时被该相同的臂移动。
升降单元480可垂直地移动杯420。杯420相对于基板W的高度可通过杯420的垂直移动改变。因此，用于收集处理液的收集碗422、424、和426可根据供应到基板W上的液体的类型而改变，从而分别收集液体。可选地，杯420可被固定，并且升降单元480可垂直地移动支承单元440。
图3为示出了根据本发明构思的实施例的图1的干燥腔室500的示意图。根据实施例，干燥腔室500可使用超临界流体清除基板W上的液体。干燥腔室500可具有主体520、支承件540、液体供应单元560、和挡板(blocking plate)580。
主体520可具有内部空间502，在该内部空间502中执行干燥处理。主体520可具有上主体522和下主体524。上主体522和下主体524可结合在一起从而提供上述内部空间502。上主体522可设置在下主体524的上方。上主体522可固定在一个位置，且下主体524可通过例如气缸的驱动构件590垂直移动。当下主体524与上主体522分离时，内部空间502可被打开，并且基板W可放入内部空间502或从内部空间502中取回。在干燥处理期间，下主体524可与上主体522紧密接触，并因此，内部空间502可与外部气密密封。干燥腔室500可具有加热器570。根据实施例，加热器570可位于主体520的壁中。加热器570可以加热主体520的内部空间502使得供应到主体520的内部空间502中的流体保持在超临界状态。
支承件540可在主体520的内部空间502中支承基板W。支承件540可具有固定杆(fixed rods)542和支承部(support parts)544。固定杆542可固定地安装在上主体522上以从上主体522的底侧向下突出。固定杆542的纵向可定向在垂直方向上。多个固定杆542可彼此间隔开。固定杆542可设置成使得当基板W放入由固定杆542围绕的空间中或从该空间中取出时，基板W不会干扰固定杆542。支承部544可连接至相应的固定杆542。支承部544可从固定杆542的下端向由固定杆542围绕的空间延伸。由于上述结构，放置在主体520的内部空间502中的基板W的边缘区域可放置在支承部544上，并且基板W的整个顶侧、基板W的底侧的中心区域、以及基板W的底侧的部分边缘区域可暴露于供应到内部空间502中的用于干燥的流体。
流体供应单元560可将用于干燥的流体供应到主体520的内部空间502中。根据实施例，用于干燥的流体可以以超临界状态供应到内部空间502中。可选地，用于干燥的流体可以以气态供应到内部空间502中并可在内部空间502中经历相变至超临界状态。根据实施例，流体供应单元560可具有主供应管线562、上分支管线564、和下分支管线566。上分支管线564和下分支管线566可从主供应管线562中分支。上分支管线564可连接至上主体522并可从放置在支承件540上的基板W的上方供应用于干燥的流体。根据实施例，上分支管线564可连接至上主体522的中心。下分支管线566可连接至下主体524并可从放置在支承件540上的基板W的下方供应用于干燥的流体。根据实施例，下分支管线566可连接至下主体524的中心。排出管线550可连接至下主体524。主体520的内部空间502中的超临界流体可通过排出管线550排出到主体520的外侧。
挡板580可设置在主体520的内部空间502中。挡板580可具有圆板形状。挡板580可由支承杆582支承以便与主体520的底部向上间隔开。多个支承杆582可具有杆状并且可以彼此间隔开预定距离。当从上方观察时，挡板580可叠加在下分支管线566的出口和排出管线550的入口上。挡板580可防止通过下分支管线566供应的用于干燥的液体直接朝基板W喷射而损坏基板W。
控制器(未示出)可控制传送机械手320、液体处理腔室400、和干燥腔室500以通过预设的基板处理方法处理基板W。以下，将描述基板处理方法的示例。
图4为示出了根据本发明构思的实施例的基板处理方法的流程图。参照图4，基板处理方法可包括液体处理步骤S100、传送步骤S200、和干燥步骤S300。
液体处理步骤S100可在液体处理腔室400中执行。在液体执行步骤S100中，液体可供应到基板W上以处理基板W。根据实施例，在液体处理步骤S100中，第一液体、第二液体、和第三液体可依序供应到基板W上以处理基板W。第一液体可以为含有酸或碱的化学品，例如硫酸、硝酸、或盐酸等。第二液体可以为纯水，并且第三液体可以为异丙醇。首先，化学品可以供应到基板W上以清除保留在基板W上的薄膜或异物。接下来，纯水可以供应到基板W上，且基板W上的化学品可以被纯水代替。然后，异丙醇可以供应到基板W上，且基板W上的纯水可以被异丙醇代替。由于纯水在异丙醇中比化学品溶解得更好，因此纯水可容易地代替。此外，基板W的表面可被纯水中和。由于异丙醇在干燥腔室500中使用的二氧化碳中溶解良好，异丙醇可以在干燥腔室500中被超临界状态下的二氧化碳容易地清除。
传送步骤S200可由传送机械手320执行。液体处理在液体处理腔室400中完成后，执行将基板W从液体处理腔室400传送到干燥腔室500中的传送步骤S200。当基板W被传送机械手320传送时，液体可能保留在基板W上。以下，在基板W由传送机械手320的传送期间，保留在基板W上的液体可被称为处理液。在上述实施例中，例如，处理液可为第三液体。
干燥步骤S300可在干燥腔室500中执行。传送到干燥腔室500中的基板W可由支承件540支承，基板W的边缘区域放置在支承部544上。二氧化碳可以通过下分支管线566供应到主体520的内部空间502中。当主体520的内部空间502内的压力达到设定压力时，二氧化碳可通过上分支管线564供应到主体520的内部空间502中。可选地，当主体520的内部空间502内的压力达到设定压力时，二氧化碳可通过上分支管线564和下分支管线566同时供应到主体520的内部空间502中。在处理期间，二氧化碳可周期性地多次供应到主体520的内部空间502中或从主体520的内部空间502中排出。当保留在基板W上的预定量的处理液通过上述方法溶解在超临界二氧化碳中时，二氧化碳可从内部空间502排出，并且新的二氧化碳可供应到内部空间502中，从而提高了处理液从基板W的清除的速率。
接下来，将详细描述在液体处理腔室400中用处理液处理基板W的过程。在下面描述的实施例中，处理液可以为有机溶剂，例如异丙醇。
当液体处理步骤S100在液体处理腔室400中完成时，保留在基板W的边缘区域上的处理液的高度可比保留在基板W的中心区域上的处理液的高度高。根据实施例，液体处理步骤S100可包括液体供应步骤S110和液位调节步骤S120。
图5和图6为分别示出了在液体供应步骤S110和液位调节步骤S120中的基板W的处理的视图。
参照图5，在液体供应步骤S110中，可将处理液供应到基板W上。在液体供应步骤S110中，基板W可以以第一速度V1旋转。处理液可供应到基板W的中心区域上。例如，处理液可向基板W的中心供应。
在液位调节步骤S120中，可以调节供应到基板W上的处理液的厚度。根据实施例，在液位调节步骤S120中，处理液的厚度可调节为根据基板W上的区域而变化。例如，可以调节处理液的厚度使得在基板W的边缘区域上的处理液的厚度比在基板W的中心区域上的处理液的厚度大。参照图6，在液位调节步骤S120中，可停止处理液至基板W上的供应，并且基板W可以以第二速度V2旋转。处理液的厚度可以通过控制第二速度V2来调节。
图7为示出了在液体供应步骤S110中的基板W的旋转速度的示例的视图。参照图7，在液位调节步骤S120中的第二速度V2可比液体供应步骤S110中的第一速度V1低。适于基板W的边缘区域和中心区域所需的处理液的厚度的第二速度V2可通过在液位调节步骤S120中通过修改基板W的RPM来进行测试而确定。根据实施例，在液体供应步骤S110中的第一速度V1可以为200RPM或更高，并且在液位调节步骤S120中的第二速度V2可以处于10RPM至100RPM的范围中。当液位调节步骤S120完成时，可停止基板W的旋转。
以下，将参照图8至图11描述基板W上的处理液的高度在液体供应步骤S110、液位调节步骤S120、传送步骤S200、和干燥步骤S300中的变化。图8为示出了液体供应步骤S110完成时的基板W上的处理液的厚度的示例的视图，以及图9为示出了完成液位调节步骤S120时的基板W上的处理液的厚度的示例的视图。图10为示出了将基板W传送到干燥腔室500中的基板W上的处理液的厚度的示例的视图，以及图11为示出了基板W放置在干燥腔室500的支承件540上时的基板W上的处理液的厚度的示例的视图。
当图7中的液体供应步骤S110完成时，如图8所示，基板W的整个区域上的处理液的厚度h1可以大致均匀，或基板W的中心区域上的处理液的厚度可比基板W的边缘区域上的处理液的厚度稍大。此后，当基板W在液位调节步骤中以相对较低的速度旋转时，供应到基板W上的处理液可以大量地保留在基板W的边缘区域上，而不会通过离心力与基板W分离。因此，如图9所示，在基板W的边缘区域上的处理液的高度h2可比基板W的中心区域上的处理液的高度h3高。
如图10所示，在基板W被传送机械手320传送时，保留在基板W的边缘区域上的部分处理液可因恢复力或表面张力而朝向基板W的中心区域流动。因此，在将基板W传送到干燥腔室500中之后，基板W的边缘区域和中心区域之间的处理液的高度差可立即比图9中的高度差小，虽然在基板W的边缘区域上的处理液的高度h4保持为比基板W的中心区域上的处理液的高度h5高。
此后，当基板W放置在干燥腔室500的支承件540上时，如图11所示，基板W可以在中间凹陷，并且基板W的边缘区域上的部分处理流体可以流向基板W的中心区域。此外，由于基板W的边缘区域放置在加热的支承部544上，因此基板W的边缘区域上的部分处理液可能蒸发。由此，基板W的边缘区域上的处理液的高度h6可保持与基板W的中心区域上的处理液的高度相等，或基板W的边缘区域和中心区域之间的处理液的高度差可小于图9或图10中的高度差。
根据本发明构思的实施例，由于在液体供应步骤S110的完成之后，执行基板W在停止处理液的供应的状态下旋转预定时间周期的液位调节步骤S120，因此可使基板W的边缘区域上的处理液的厚度比基板W的中心区域上的处理液的厚度大。由此，当基板W传送到干燥腔室500中时，基板W的边缘区域上的处理液的厚度可比基板W的中心区域上的处理液的厚度大。尽管基板W在传送到干燥腔室500中并放置在支承部544上时中间凹陷，使得基板W的边缘区域上的部分处理液流向基板W的中心区域，但是预定高度的处理液可以保留在基板W的边缘区域上。因此，可防止基板W的边缘区域被自然干燥。此外，当基板W放置在干燥腔室500中的支承部544上时，基板W的边缘区域和中心区域之间的处理液的高度差可减小，使得基板W的整个区域可以被超临界流体均匀地干燥。
接下来，将参照图12到图15描述在液体处理腔室400中将处理液供应到基板上的不同的修改示例。
图12为示出了根据本发明构思的实施例的基板处理方法的流程图。参照图12，将处理液供应到基板W上的步骤可以包括如图4的实施例中的液体供应步骤S110、传送步骤S200、和干燥步骤S300。然而，本发明构思的实施例中的液体供应步骤S110可包括第一供应步骤S112和第二供应步骤S114。在第一供应步骤S112和第二供应步骤S114中，可将处理液供应到基板W的中心区域上。例如，可以将处理液供应到基板W的中心。在第一供应步骤S112中，基板W可以以第一旋转速度V11旋转，并且处理液可以以第一流速Q11供应到基板W上。在第二供应步骤S114中，基板W可以以第二旋转速度旋转，并且处理液可以以第二流速供应到基板W上。第一旋转速度可以比第二旋转速度高。此外，第一流速可以比第二流速大。此外，第一旋转速度可比第二旋转速度高，并且第一流速可比第二流速大。第一旋转速度和第二旋转速度都可以比液位调节步骤S120中的第二速度高。
图13和图14为示出了基板处理方法的另一示例的示意图。图13示出了第一供应步骤，且图14示出了第二供应步骤。参照图13和图14，通过使用处理液在基板W上执行液体处理的步骤可包括液体供应步骤。在液体供应步骤中，基板W可以为旋转的，并且处理液可供应到基板W上。液体供应步骤可包括第一供应步骤和第二供应步骤。可依序执行第一供应步骤和第二供应步骤。参照图13，在第一供应步骤中，处理液可供应到基板W的中心区域上。根据实施例，处理液可供应到基板W的中心。在第一供应步骤中，可以以第一流速Q11供应处理液。参照图14，在第二供应步骤中，处理液可供应到基板W的边缘区域上。在第二供应步骤中，可以以第二流速Q12供应处理液。根据实施例，第一流速Q11可以比第二流速Q12低。在第一供应步骤中的基板W的旋转速度可以与第二供应步骤中的基板W的旋转速度不同。例如，在第二供应步骤中的基板W的旋转速度可以比第一供应步骤中的基板W的旋转速度低。
根据实施例，在处理液的供应期间，可以移动第三喷嘴466以修改处理液供应到基板W上的位置。供应处理液的位置可以从基板W的中心连续移动到基板W的端部。可选地，供应处理液的位置可以固定在基板W的中心区域的特定位置中并可随后固定在基板W的边缘区域的特定位置中。当通过上述方法用处理液完全处理基板W时，基板W的边缘区域上的处理液的厚度可以保持为大于基板W的中心区域上的处理液的厚度。供应到基板W的中心区域和边缘区域上的处理液的流速可以通过修改各区域中处理液的流速来进行测试而被确定为适合于基板W的中心区域和边缘区域所需的处理液的厚度。
图15为示出了基板处理方法的另一示例的示意图。参照图15，用于将处理液供应到基板W上的第三喷嘴466可包括中心喷嘴466a和边缘喷嘴466b。中心喷嘴466a可将处理液供应到基板W的中心区域上，且边缘喷嘴466b可将处理液供应到基板W的边缘区域上。中心喷嘴466a和边缘喷嘴466b可安装到臂461上并可以一起操作。可选地，中心喷嘴466a和边缘喷嘴466b可安装到不同的臂461上并可以单独操作。参照图15，通过使用处理液在基板W上执行液体处理的步骤可包括液体供应步骤。在液体供应步骤中，可旋转基板W，并可将处理液供应到基板W上。在液体供应步骤中，处理液可以通过中心喷嘴466a和边缘喷嘴466b同时供应到基板W上。由边缘喷嘴466b供应的处理液的流速Q22可以比由中心喷嘴466a供应的处理液的流速Q21大。当通过上述方法用处理液完全地处理基板W时，基板W的边缘区域上的处理液的厚度可保持为大于基板W的中心区域上的处理液的厚度。供应到基板W的中心区域和边缘区域上的处理液的流速可通过修改由中心喷嘴466a和边缘喷嘴466b供应的处理液的流速来进行测试而确定为适合于基板W的中心区域和边缘区域所需的处理液的厚度。
在图13和图14的实施例以及图15的实施例中，基板W的中心区域和边缘区域上的处理液的厚度可以在没有停止处理液的供应的步骤的情况下，仅通过液体供应步骤来调节。在图13和图14的实施例以及图15的实施例中，可以在液体供应步骤之后额外地执行停止处理液的供应和旋转基板W的步骤。
根据本发明构思的另一实施例，基板处理方法可包括液体处理过程S500、液位调节过程S600、和干燥过程。
在液体处理过程S500中，液体可供应到基板W上以处理基板W。根据实施例，在液体处理过程S500中，第一液体、第二液体、和第三液体可依序供应到旋转的基板W上以处理基板W。第一至第三液体可以与上述实施例中的液体类型相同。在本发明构思的实施例中，第三液体可以为液体处理过程S500中最后供应到基板W上的液体，并且处理液可对应于第三液体。
液位调节过程S600可在液体处理过程S500完成之后执行。在液位调节过程S600中，可以调节保留在基板W上的处理液的液位。在液位调节过程S600中，可在停止处理液至基板W上的供应的状态下，旋转基板W。在液位调节过程S600中，保留在基板W上的处理液的液位可通过控制基板W的旋转速度调节。
图16为示出了液位调节过程中基板的旋转速度和液位的调节之后保留在基板W上的处理液的重量之间的相互关系的视图。参照图16，通过在液位调节过程S600中将基板W的旋转速度改变为V21、V22和V23来测量基板W上的处理液的重量，并且测得基板W上的处理液的重量为a、b、和c。基板W的旋转速度按V21、V22和V23的顺序减小，并且测得的处理液的重量按a、b、和c的顺序增大。
根据本发明构思的实施例，在干燥过程之前将保留在基板W上的处理液的液位设定为第一液位的情况下，可将液位调节过程S600中的基板W的旋转速度设定为第一设定速度，并可在干燥过程之前将保留在基板W上的液位设定为第二液位的情况下设定为第二设定速度。当第一液位比第二液位高时，第一设定速度可以比第二设定速度低。可通过在液位调节过程S600中改变基板W的RPM进行测试来确定基板W的旋转速度，使得在液体处理过程S500之后保留在基板W上的处理液的液位达到预设液位。
可在液位调节过程S600完成之后执行干燥过程。在干燥过程中，可以清除保留在基板W上的处理液。
根据本发明构思的实施例，可在图1的液体处理腔室400中执行液体处理过程S500，并且可在干燥腔室500中执行干燥处理。液体处理腔室400和干燥腔室500可以与上述实施例相同的方式设置，并且在液体处理腔室400中在其上完全执行液体处理过程S500的基板W可由传送机械手320传送到干燥腔室500中。在本发明构思的实施例中，干燥腔室500可具有支承基板W的整个底侧的结构。可选地，干燥腔室500可以仅支承基板的中心区域。在另一种情况下，干燥腔室500可以以各种方式支承基板W。在干燥腔室500中使用的用于干燥的流体可以与上述实施例中的流体相同。
虽然已经参考实施例描述了本发明构思，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明构思的精髓和范围的情况下，可以进行各种改变和修改。因此，应当理解的是上述实施例并非限制性的，而是说明性的。

Claims (20)

1.一种用于处理基板的方法，所述方法包括：
液体处理步骤，其用于通过将处理液供应到液体处理腔室中的所述基板上而在所述基板上执行液体处理；
传送步骤，其用于将所述基板从所述液体处理腔室传送至干燥腔室；以及
干燥步骤，其用于在所述干燥腔室中干燥所述基板，
其中，在所述传送步骤中，保留在所述基板的边缘区域上的所述处理液的高度比保留在所述基板的中心区域上的所述处理液的高度要高。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述液体处理步骤包括：
液体供应步骤，其用于旋转所述基板、并向所述基板供应所述处理液；以及
液位调节步骤，其用于在所述液体供应步骤之后旋转所述基板而不向所述基板供应所述处理液。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述液位调节步骤之后，所述基板立即从所述液体处理腔室传送至所述干燥腔室。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述液体供应步骤中的所述基板的旋转速度与所述液位调节步骤中的所述基板的旋转速度不同。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述液体供应步骤中的所述基板的旋转速度比所述液位调节步骤中的所述基板的旋转速度要高。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的方法，所述液体供应步骤包括：
第一供应步骤，其用于旋转所述基板、并向所述基板供应所述处理液；以及
第二供应步骤，其用于旋转所述基板、并将所述处理液供应到所述基板的边缘上。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一供应步骤中的所述基板的旋转速度与所述第二供应步骤中的所述基板的旋转速度不同。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一供应步骤中的所述基板的旋转速度比所述第二供应步骤中的所述基板的旋转速度要高。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述第一供应步骤和所述第二供应步骤中，所述处理液从相同的喷嘴供应，并且所述第一供应步骤中的所述喷嘴的位置与所述第二供应步骤中的所述喷嘴的位置不同。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述液位调节步骤在所述第二供应步骤之后。
11.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所述处理液包括有机溶剂。
12.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，在所述干燥步骤中，在除了所述基板的中心区域外的所述基板的边缘区域由支承单元支承的情况下，干燥所述基板。
13.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，在所述干燥步骤中，使用超临界流体干燥所述基板。
14.一种用于处理基板的方法，所述方法包括：
液体处理步骤，其用于通过将处理液供应到液体处理腔室中的所述基板上而在所述基板上执行液体处理；
干燥步骤，其用于在所述液体处理步骤之后、在干燥腔室中干燥所述基板，
其中，所述液体处理步骤包括：
液体供应步骤，其用于向所述基板供应所述处理液；以及
液位调节步骤，其用于在所述液体供应步骤之后停止供应所述处理液、并旋转所述基板，
其中，所述液体供应步骤包括：
第一供应步骤，其用于旋转所述基板、并向所述基板供应所述处理液；以及
第二供应步骤，其用于在所述第一供应步骤之后旋转所述基板、并将所述处理液供应到所述基板的边缘上。
15.根据权利要求14所述的方法，其还包括传送步骤，所述传送步骤用于在所述液体供应步骤之后将所述基板从所述液体处理腔室传送至所述干燥腔室，
其中，所述液体处理步骤在所述液体处理腔室中执行，并且所述干燥步骤在所述干燥腔室中执行。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述处理液包括有机溶剂；并且在所述干燥步骤中，使用超临界流体干燥所述基板。
17.根据权利要求14或15所述的方法，其中，在所述干燥步骤中，在除了所述基板的中心区域外的所述基板的边缘区域由支承单元支承的情况下，干燥所述基板。
18.一种用于处理基板的装置，所述装置包括：
液体处理腔室，其配置为通过将处理液供应到所述基板上而在所述基板上执行液体处理；
干燥腔室，其配置为从所述基板清除所述处理液；
传送单元，其配置为在所述液体处理腔室和所述干燥腔室之间传送所述基板；以及
控制器，其配置为控制所述液体处理腔室、所述干燥腔室和所述传送单元，
其中，所述控制器配置为控制所述液体处理腔室、所述干燥腔室和所述传送单元，使得依序执行以下步骤：用于通过将所述处理液供应到所述液体处理腔室中的所述基板上而在所述基板上执行液体处理的液体处理步骤、用于将所述基板从所述液体处理腔室传送至所述干燥腔室的传送步骤、以及用于在所述干燥腔室中干燥所述基板的干燥步骤，
其中，在所述传送步骤中，保留在所述基板的边缘区域上的所述处理液的高度比保留在所述基板的中心区域上的所述处理液的高度要高。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述控制器配置为控制所述液体处理腔室，使得在所述液体处理步骤中，依序执行以下步骤：用于旋转所述基板、并向所述基板供应所述处理液的液体供应步骤；以及用于在所述液体供应步骤之后停止供应所述处理液、并旋转所述基板的液位调节步骤。
20.根据权利要求18或19所述的装置，其中，所述处理液包括有机溶剂；并且在所述干燥步骤中，使用超临界流体干燥所述基板。
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