CN112117212A - 基板干燥腔室 - Google Patents
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Abstract
一种基板干燥腔室,包括:基板放置板;上供给口,其提供干燥用超临界流体的供给路径;集成式供给和排出口,其提供初始加压用超临界流体的供给路径以及执行干燥后的、其中干燥用超临界流体中溶解了有机溶剂的混合流体的排出路径;以及加热构件,其加热初始加压用超临界流体和混合流体。根据本发明,可以解决的问题在于:在将初始加压用超临界流体引入腔室内的过程中,由于压力降低所引起的冷却现象,使得超临界流体被液化或汽化而在基板上引起微粒污染;并且可以解决的问题在于:当完成干燥工序排出混合流体时,由于冷却作用使得混合流体相分离,从而在基板上引起微粒污染,或由于混合流体的表面张力而使形成在基板上的图案塌陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种基板干燥腔室。更具体地,本发明涉及一种基板干燥腔室,在该基板干燥腔室中,可以解决的问题在于:由于在将初始加压用超临界流体引入腔室中的过程(初始加压)中由压力降低引起的冷却现象,使得超临界流体被液化或汽化从而在基板上引起微粒污染;可以解决的问题在于:当将其中干燥用超临界流体中溶解了异丙醇(IPA)的混合流体排出(减压)时,由于冷却作用使得混合流体相分离,从而在基板上引起微粒污染,或者由于混合流体的表面张力而使形成在基板上的图案塌陷;可以通过在超临界流体的供给和排出期间引导对称流以将超临界流体均匀地分散到腔室中从而进行供给和排出,来改善基板的干燥效率;并且在完成干燥工序之后打开腔室时,可以防止颗粒被引入腔室内部的基板上。
背景技术
制造半导体器件的工艺包括各种工序,例如光刻工序、蚀刻工序和离子注入工序。在完成每个工序之后,并且在执行后续工序之前,执行用于去除残留在晶片表面上的杂质和残留物的清洁工序和干燥工序,以清洁晶片的表面。
例如,在蚀刻工序之后的晶片清洁工序中,将用于清洁工序的化学液体供给到晶片的表面上,然后,供给去离子水(DIW)以执行漂洗工序。在漂洗工序之后,执行通过去除残留在晶片表面上的DIW来干燥晶片的干燥工序。
作为执行干燥工序的方法,例如,已知通过用异丙醇(IPA)替换晶片上的DIW来干燥晶片的技术。
然而,根据用于干燥晶片的传统技术,如图1所示,存在的问题在于,在干燥工序过程中,晶片上形成的图案由于液体即IPA的表面张力而塌陷。
为了解决该问题,已经提出了其中表面张力为零的超临界干燥技术。
根据超临界干燥技术,当在腔室中将超临界状态的二氧化碳(CO2)供给到表面被IPA润湿的晶片时,晶片上的IPA溶解在超临界CO2流体中。随后,可以将溶解有IPA的超临界CO2流体从腔室中逐渐排出,从而干燥晶片而不会使图案塌陷。
另一方面,在将超临界流体以高压储存在设置在干燥腔室外部的超临界流体发生器中,然后在通过管道和阀门的同时将其引入干燥腔室内的过程中(初始加压),由于在管道和阀门的连接部分处压力降低而引起冷却现象。在此过程中,超临界流体可被液化或汽化而在基板上引起微粒污染。特别地,当增大增压速度时,仅通过简单的换热器维持管道的温度不能充分地将热量传递至超临界流体。
另外,当将其中干燥用超临界流体中溶解了异丙醇(IPA)的混合流体排出(减压)时并且当由于冷却作用使得混合流体相分离时,基板上的微粒污染或混合流体的表面张力可能会使形成在基板上的图案塌陷。具体地,当由于在高于或等于临界点的高压区域中的快速绝热膨胀而导致温度和压力下降至低于临界点时,可能会使得形成单相的混合流体相分离而引起干燥缺陷(微粒污染等)并且还可能引起基板上的图案塌陷。
图2示出了在韩国专利公开No.10-2017-0137243中公开的用于处理基板的腔室,其是与使用这种超临界流体的基板处理装置有关的相关技术。
参照图2,在超临界干燥工序中去除有机溶剂的过程中,可能将有机溶剂引入构成高压腔室410并且彼此接触的上主体430和下主体420的联接表面之间。如上所述,引入到上主体430和下主体420的联接表面之间的有机溶剂变成颗粒并且在联接表面周围累积。
在完成超临界干燥工序之后,打开腔室以将处理过的基板卸载到外部,在这种情况下,由于腔室的内部压力和外部压力之间的差异,可能将上主体430和下主体420的联接表面周围的颗粒引入到腔室中。
根据韩国专利公开No.10-2017-0137243,由于在上主体430和下主体420的联接表面周围的颗粒被引入腔室中的过程中,基板被定位在比上主体430和下主体420的联接表面更低的水平处,由于重力,一些颗粒很可能将被引入到基板上。
如上所述,由于引入到基板上的颗粒引起工艺缺陷,因此有必要在上主体430和下主体420的联接表面周围另外安装阻挡膜以防止颗粒流入。因此,存在的问题在于,装置的整体结构复杂。
另外,根据包括韩国专利公开No.10-2017-0137243的相关技术,由于未在下主体420的中心处放置用于供给初始加压用超临界流体的下部供给口422和用于在干燥后排放超临界流体的排放口426,所以当供给和排出流体时形成不对称流。因此,难以将超临界流体均匀地分散到腔室中以进行供给和排出,从而导致干燥效率降低。
[相关技术文献]
[专利文献]
(专利文献1)韩国专利公开No.10-2017-0137243(公开日期:2017年12月13日,标题:用于处理基板的装置和方法)。
发明内容
1.技术问题
本发明的技术目的是解决以下问题:在将超临界流体以高压储存在设置在干燥腔室外部的超临界流体发生器中,然后通过管道和阀门将其引入干燥腔室内的过程中(初始加压),由于在管道和阀门的连接部分处压力降低而引起的冷却现象,使得超临界流体被液化或汽化而在基板上引起微粒污染。
本发明的另一技术目的是解决以下问题:当将其中干燥用超临界流体中溶解了异丙醇(IPA)的混合流体从干燥腔室排出(减压)时,由于冷却作用使得混合流体相分离,从而在基板上引起微粒污染,或者由于混合流体的表面张力而使形成在基板上的图案塌陷。
本发明的又一技术目的是通过使用一个集成式供给和排出口提供初始加压用超临界流体的供给路径和干燥后的其中干燥用超临界流体中溶解了形成在基板上的有机溶剂的混合流体的排出路径,在超临界流体的供给和排出期间引导对称流,以将超临界流体均匀地分散到腔室中,从而进行供给和排出,从而提高基板的干燥效率。
本发明的又一技术目的是使用一种布置基板所必需的基板放置板,以用于:在干燥工序完成后打开腔室时阻止颗粒被再次引入,通过在干燥工序开始时防止初始加压用超临界流体直接流向基板表面而防止在基板上形成的图案塌陷,防止初始加压用超临界流体中可包含的颗粒积聚在基板上或减少其积聚量,并通过减小腔室的工作体积(由于基板放置板占据的体积)缩短干燥工序的时间。
本发明的又一技术目的是将基板布置在基板放置板上,以使其位于比下壳体和上壳体的联接表面更高的水平处,从而当完成干燥工序并且打开下壳体和上壳体时,防止设置在下壳体和上壳体的联接表面之间的密封部周围的颗粒由于基板和联接表面之间的高度差而由于重力被引入到基板上。
2.技术方案
根据本发明的使用超临界流体的基板干燥腔室包括:上壳体;下壳体,所述下壳体与所述上壳体联接从而能够打开或关闭;基板放置板,所述基板放置板与所述下壳体的底表面联接,并且在所述基板放置板上布置上面形成了有机溶剂的基板;上供给口,所述上供给口形成为在所述上壳体的中心区域中面对所述基板放置板并提供干燥用超临界流体的供给路径;集成式供给和排出口,所述集成式供给和排出口从所述下壳体的侧表面延伸至所述下壳体的中心区域,形成为在所述下壳体的中心区域中面对所述基板放置板,并提供初始加压用超临界流体的供给路径、以及在使用通过上供给口供给的干燥用超临界流体执行干燥后的混合流体的排出路径,在所述混合流体中,干燥用超临界流体中溶解了有机溶剂;以及加热构件,该加热构件安装在基板放置板中并在供给初始加压用超临界流体时和排出混合流体时运行,以加热初始加压用超临界流体和混合流体。
根据本发明的基板干燥腔室,其特征在于,加热构件可以持续运行供给初始加压用超临界流体所持续的初始加压时间,以将初始加压用超临界流体的温度调节为高于或等于临界点。
根据本发明的基板干燥腔室,其特征在于,加热构件可以持续运行排出混合流体所持续的排出时间,以补偿由于在排出混合流体的过程中产生的压降引起的绝热膨胀所造成的温度下降,并将包括在混合流体中的干燥用超临界流体的温度调节为高于或等于临界点。
根据本发明的基板干燥腔室,其特征在于,所述集成式供给和排出口可以包括公共管线,所述公共管线形成为从所述下壳体的所述侧表面延伸至所述下壳体的所述中心区域;和公共口,所述公共口形成为在所述下壳体的所述中心区域中与所述公共管线连通并面对所述基板放置板。
根据本发明的基板干燥腔室,其特征在于,所述初始加压用超临界流体通过所述公共管线和所述公共口被供给到干燥空间,所述干燥空间由所述上壳体和所述下壳体密封以与外部隔绝,并且其中用于干燥的所述超临界流体中溶解了所述有机溶剂的所述混合流体可以通过所述公共口和所述公共管线从所述干燥空间被排放到外部。
根据本发明的基板干燥腔室还可以包括密封部,所述密封部设置在所述下壳体和所述上壳体的联接表面之间。
根据本发明的基板干燥腔室,其特征在于,所述基板布置在所述基板放置板上从而位于比所述下壳体和所述上壳体的所述联接表面更高的水平处,并且当完成干燥工序并且打开所述下壳体和所述上壳体时,可以防止设置在所述联接表面之间的所述密封部周围的颗粒由于所述基板和所述联接表面之间的高度差而由于重力被引入到所述基板上。
根据本发明的基板干燥腔室,其特征在于,通过所述公共管线和所述公共口供给的所述初始加压用超临界流体被所述基板放置板阻挡,以防止被直接喷射到所述基板上。
根据本发明的基板干燥腔室还可以包括基板放置板支撑部,所述基板放置板支撑部的一端与所述下壳体的所述底表面联接且另一端与所述基板放置板连接,并支撑所述基板放置板以使所述基板放置板与所述下壳体的所述底表面分隔。
根据本发明的基板干燥腔室,其特征在于,由于所述基板放置板支撑部而存在于所述下壳体的所述底表面与所述基板放置板之间的第一分隔空间可以引导通过所述集成式供给和排出口供给的所述初始加压用超临界流体沿着所述基板放置板的下表面移动并逐渐扩散到布置所述基板的处理区域内。
根据本发明的基板干燥腔室还可以包括基板支撑部,所述基板支撑部的一端与所述基板放置板的上表面联接且另一端与所述基板联接,并且支撑所述基板以使所述基板与所述基板放置板的所述上表面分隔。
根据本发明的基板干燥腔室,其特征在于,由于所述基板支撑部而存在于所述基板放置板的所述上表面与所述基板之间的第二分隔空间通过使所述基板的下表面暴露于通过所述集成式供给和排出口供给的所述初始加压用超临界流体和通过所述上供给口供给的所述干燥用超临界流体缩短干燥工序的时间。
3.有益效果
根据本发明,可以解决的问题在于:在将超临界流体以高压储存在设置在干燥腔室外部的超临界流体发生器中,然后通过管道和阀门将其引入干燥腔室内的过程中(初始加压),由于在管道和阀门的连接部分处压力降低而引起的冷却现象,使得超临界流体被液化或汽化而在基板上引起微粒污染。
另外,可以解决的问题在于:当将其中干燥用超临界流体中溶解了异丙醇(IPA)的混合流体从干燥腔室排出(减压)时,由于冷却作用使得混合流体相分离,从而在基板上引起微粒污染,或者由于混合流体的表面张力而使形成在基板上的图案塌陷。
由于使用一个集成式供给和排出口提供了初始加压用超临界流体的供给路径和干燥后的其中干燥用超临界流体中溶解了形成在基板上的有机溶剂的混合流体的排出路径,在超临界流体的供给和排出过程中能够引导对称流,以将超临界流体均匀地分散到腔室内从而进行供给和排出,从而提高了基板的干燥效率。
此外,通过使用布置基板所必需的基板放置板,可以在干燥工序完成后打开腔室时阻止颗粒被再次引入,可以通过在干燥工序开始时防止初始加压用超临界流体直接流向基板表面而防止在基板上形成的图案塌陷,可以防止初始加压用超临界流体中可包含的颗粒积聚在基板上或减少其积聚量,并且可以通过减小腔室的工作体积(由于基板放置板占据的体积)来缩短干燥工序的时间。
此外,将基板放置在基板放置板上,以使其定位在比下壳体和上壳体的联接表面更高的水平处,从而当完成干燥工序并且打开下壳体和上壳体时,防止设置在下壳体和上壳体的联接表面之间的密封部周围的颗粒由于基板和联接表面之间的高度差而由于重力被引入到基板上。
附图说明
图1示出了说明根据相关技术的在干燥基板的过程中发生的图案塌陷现象的图。
图2图示出传统的基板干燥腔室。
图3图示出根据本发明的一个实施方式的基板干燥腔室。
图4图示出根据本发明的一个实施方式的初始加压用超临界流体的扩散路径。
图5图示出根据本发明的一个实施方式的干燥用超临界流体的扩散路径。
图6图示出根据本发明的一个实施方式的其中干燥用超临界流体中溶解了有机溶剂的混合流体的排出路径。
图7是用于描述原理的视图,其中当完成干燥工序并且打开下壳体和上壳体时,防止存在于在上壳体和下壳体的联接表面之间设置的密封部周围以及密封部中的颗粒被引入到基板上。
具体实施方式
由于本文公开的根据本发明构思的实施方式的具体结构或功能描述仅是示例性的,以用于描述根据本发明构思的实施方式,因此可以以各种形式体现根据本发明构思的实施方式,但不限于本文所述的实施方式。
虽然本发明的实施方式易于进行各种修改和可替选形式,但是在附图中通过示例示出了其特定实施方式,并且在本文中将对其进行详细描述。然而,应当理解,无意将本发明限制为所公开的特定形式,而是相反,本发明将覆盖落入本发明的精神和范围内的所有修改、等同方案和可替选方案。
将理解的是,尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件,但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件和另一个元件区分。例如,在不脱离本发明的范围的情况下,第一元件可以被称为第二元件,并且类似地,第二元件可以被称为第一元件。
将理解的是,当元件被称为“连接”或“联接”到另一元件时,其可以直接连接或联接到另一元件,或者可以存在中间元件。相反,当一个元件被称为“直接连接”或“直接联接”至另一元件时,则不存在中间元件。用于描述元件之间的关系的其他词语应以类似的方式解释(即,“在...之间”相对于“直接在...之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。
本文所使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的,并不旨在限制本发明。单数形式的表述意图包括复数个元件,除非另外指明。将进一步理解的是,当在本文中使用时,术语“包括”和/或“包含”指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件,但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。
除非另有定义,否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。还将理解的是,诸如在常用词典中定义的那些术语的术语应被解释为具有与它们在相关领域中的含义相一致的含义,并且将不被以理想化或过于正式的意义解释,除非在本文中明确如此定义。
在下文中,将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。
图3图示出根据本发明的一个实施方式的基板干燥腔室。图4图示出根据本发明的一个实施方式的初始加压用超临界流体的扩散路径。图5图示出根据本发明的一个实施方式的干燥用超临界流体的扩散路径。图6图示出根据本发明的一个实施方式的其中干燥用超临界流体中溶解了有机溶剂的混合流体的排出路径。图7是用于描述原理的视图,其中当完成干燥工序并且打开下壳体和上壳体时,防止存在于在上壳体和下壳体的联接表面之间设置的密封部周围以及密封部中的颗粒被引入到基板上。
参照图3至图7,根据本发明的一个实施方式的基板干燥腔室1包括上壳体10、下壳体20、密封部30、基板放置板40、加热构件45、集成式供给和排出口50、上供给口60、基板放置板支撑部70、基板支撑部80和壳体驱动器90。
上壳体10和下壳体20彼此联接从而可打开或可关闭,并提供进行干燥工序的空间。例如,上壳体10和下壳体20可以形成为具有圆柱形状,但是本发明不限于此。如下所述,上供给口60形成在上壳体10中,而集成式供给和排出口50形成在下壳体20中。
密封部30设置在下壳体20和上壳体10的联接表面C之间,并保持下壳体20和上壳体10的联接表面C之间的气密性,以将腔室内部与外部隔绝。
例如,如图7所示,用于描述如下原理:其中在完成干燥工序并且打开下壳体20和上壳体10时防止存在于在上壳体10和下壳体20的联接表面C之间设置的密封部30中以及密封部30周围的颗粒被引入到基板W上,基板W被放置在基板放置板40上,从而使其比下壳体20和上壳体10的联接表面C位于更高的水平处。在这种情况下,当完成干燥工序并且打开下壳体20和上壳体10时,可以防止设置在联接表面C之间的密封部30周围的颗粒由于基板W和联接表面C之间的高度差而由于重力流到到基板W上。
基板放置板40是与下壳体20的底表面22联接的部件,在其上布置上面形成了有机溶剂基板W。
加热构件45安装在基板放置板40中,并且在供给初始加压用超临界流体时以及排出混合流体时运行,从而执行加热初始加压用超临界流体和混合流体的功能。
例如,加热构件45可以形成在基板放置板40中的电阻加热元件或充油加热器的形式来实现,但是加热构件45的实现形式不限于此。
例如,1)可以通过构成集成式供给和排出口50的公共管线510和公共口520供给初始加压用超临界流体,持续设定的初始加压时间,2)在初始加压时间过去之后,可以阻断初始加压用超临界流体的供给,并且可以通过上供给口60供给干燥用超临界流体,持续一干燥时间,并且3)在干燥时间过去之后,可以阻断干燥用超临界流体的供给,并且可以通过构成集成式供给和排出口50的公共管线510和公共口520排出混合流体,持续一排出时间。在这种情况下,例如,可以将供给干燥用超临界流体和排出混合流体重复设定的次数。
例如,加热构件45可以持续运行供给初始加压用超临界流体所持续的初始加压时间,从而将初始加压用超临界流体的温度调节为高于或等于临界点。
下面将描述这种配置的原因及其效果。
在将超临界流体以高压储存在设置在根据本发明的实施方式的基板干燥腔室1外部的超临界流体发生器中,然后通过管道和阀门将其引入基板干燥腔室内的过程中(初始加压),由于在管道和阀门的连接部分处压力降低而可能引起冷却现象,使得超临界流体被液化或汽化而在基板W上引起微粒污染。因此,重要的是将超临界流体的温度维持为高于或等于临界点,但是相关技术没有提出有效的技术方法。特别地,当增大增压速度时,仅通过简单的换热器维持管道的温度不能充分地将热量传递至超临界流体。
根据本发明的一个实施方式,通过安装在基板放置板40中的加热构件45解决了这些问题。即,特别地,当快速地进行初始加压时,通过安装在腔室中的基板放置板40中的加热构件45,可以使基板干燥腔室1中的初始加压用超临界流体的相变最小化,从而最小化W基板上的颗粒污染,并且可以促进超临界流体的形成或维持以提高处理速度。
另外,例如,加热构件45可以持续运行排出混合流体所持续的排出时间,因此,加热构件45可以补偿由于在排出混合流体的过程中产生的压降引起的绝热膨胀所造成的温度下降,从而将包括在混合流体中的干燥用超临界流体的温度维持为高于或等于临界点。
下面将描述这种配置的原因及其效果。
当将混合流体(在该混合流体中,干燥用超临界流体中溶解了诸如异丙醇(IPA)的有机溶剂)从腔室中排出(减压)时并且当由于冷却作用使得混合流体相分离时,由于在基板W上的微粒污染或者混合流体的表面张力而可能使得形成在基板W上的图案塌陷。具体地,当由于在高于或等于临界点的高压区域中的突然绝热膨胀而导致温度和压力下降至临界点以下时,形成单相的混合流体可能发生相分离而导致基板W上的干燥缺陷(微粒污染等),并且还导致基板W上的图案塌陷。
根据本发明的一个实施方式,通过安装在基板放置板40中的加热构件45解决了这些问题。即,考虑到在排出混合流体时混合流体的相变来确定降压速度。并且,考虑到冷却作用,使用加热构件45传递足够的热量以进行降压排出操作,从而防止干燥缺陷并提高处理速度。
同时,例如,通过构成集成式供给和排出口50的公共管线510和公共口520供给的初始加压用超临界流体可以被基板放置板40阻挡,以防止被直接喷射到基板W上。
更具体地,如图4所示,图4示出了初始加压用超临界流体的扩散路径,并且如图6所示,图6示出了,其中干燥用超临界流体中溶解了有机溶剂的混合流体的排出路径,通过使用布置作为干燥工序的对象的基板W所必需的基板放置板40,可以在完成干燥工序后打开腔室时阻止再次引入颗粒,可以通过防止在干燥工序开始时初始加压用超临界流体直接流向基板W的表面从而防止在基板W上形成的图案塌陷,可以防止初始加压用超临界流体中可能包含的颗粒积聚在基板W上或者可以减少其积聚量,并且可以通过使用由基板放置板40占据的体积减小腔室的工作体积来缩短干燥工序的时间。
集成式供给和排出口50是如下部件:其形成为从下壳体20的侧表面24延伸至下壳体20的中心区域28以在下壳体20的中心区域28中面对基板放置板40,并用于提供初始加压用超临界流体的供给路径和其中在使用通过上供给口60供给的干燥用超临界流体执行的干燥后在干燥用超临界流体中溶解了形成在基板W上的有机溶剂的混合流体的排出路径。
如上所述,由于使用一个集成式供给和排出口50提供了初始加压用超临界流体的供给路径和干燥后的混合流体(在混合流体中,干燥用超临界流体中溶解了形成在基板W上的有机溶剂)的排出路径,可以在供给和排出超临界流体期间引导对称流,从而将超临界流体均匀地分散到腔室中以进行供给和排出,因此能够提高基板的干燥效率。
例如,集成式供给和排出口50可包括形成为从下壳体20的侧表面24延伸到下壳体20的中心区域28的公共管线510,以及形成为在下壳体20的中心区域28中与公共管线510连通并面对基板放置板40的公共口520。根据这种构造,1)初始加压用超临界流体从腔室的外部被供给到腔室中,即,通过公共管线510和公共口520被供给到上壳体10和下壳体20之间的密封干燥空间,并且2)其中干燥用超临界流体中溶解了有机溶剂的混合流体通过公共口520和公共管线510被从腔室内的干燥空间排出到腔室之外。
上供给口60是形成为在上壳体10的中心区域中面对基板放置板40并提供干燥用超临界流体的供给路径的部件。
基板放置板支撑部70是如下部件:其一端与下壳体20的底表面22联接并且另一端与基板放置板40联接,并且支撑基板放置板40以使基板放置板40与下壳体20的底表面22分隔。
例如,由于基板放置板支撑部70而在下壳体20的底表面22和基板放置板40之间存在的第一分隔空间R1可以执行引导通过集成式供给和排出口50供给的初始加压用超临界流体沿着基板放置板40的下表面移动并逐渐扩散到布置基板W的处理区域内的功能。
基板支撑部80是如下部件:其一端与基板放置板40的上表面联接并且另一端与基板W联接,并且支撑基板W以使基板W与基板放置板40的上表面分隔。
例如,由于基板支撑部80而存在于基板放置板40的上表面与基板W之间的第二分隔空间R2通过使基板W的下表面暴露于通过集成式供给和排出口50供给的初始加压用超临界流体和通过上供给口60供给的干燥用超临界流体来执行缩短干燥工序的时间的功能。
壳体驱动器90是打开或关闭壳体的部件。壳体驱动器90可以执行以下功能:在干燥工序完成之后,驱动下壳体20以将下壳体20与上壳体10分离并打开腔室;或者可以执行以下功能:在干燥工序开始时,驱动下壳体20将下壳体20联接到上壳体10并关闭腔室。在附图中,壳体驱动器90被示为驱动下壳体20,但这仅是示例。壳体驱动器90可以被配置成驱动上壳体10。
例如,可以按照以下顺序执行整个干燥工序。
1)如图示出了初始加压用超临界流体的扩散路径的图4所示,可以执行通过构成集成式供给和排出口50的公共管线510和公共口520供给初始加压用超临界流体的过程持续设定的初始加压时间。
2)如示出了干燥用超临界流体的扩散路径的图5所示,在经过初始加压时间之后,可以阻断初始加压用超临界流体的供给,并且可以执行通过上供给口60供给干燥用超临界流体的过程。
3)如示出了其中干燥用超临界流体中溶解了有机溶剂的混合流体的排出路径的图6所示,可以阻断干燥用超临界流体的供给,并且可以通过构成集成式供给和排出口50的公共口520和公共管线510排出混合流体。
例如,可以执行冲洗,在该冲洗中,将图5所示的供给干燥用超临界流体和图6所示的排出混合流体重复设定次数。
4)最后,在完成基板W的干燥之后,如图7所示,可执行打开腔室并将干燥的基板W卸载到外部的过程。
例如,初始加压用超临界流体和干燥用超临界流体可以包括二氧化碳(CO2),并且有机溶剂可以包括醇,但是本发明不限于此。作为具体示例,醇可包括甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇(IPA)和1-丁醇,但是本发明不限于此。
例如,根据在根据本发明的一个实施方式的基板干燥腔室中执行的超临界干燥技术,当在腔室中将超临界状态的二氧化碳供给到表面被有机溶剂例如醇润湿的基板W时,晶片上的醇溶解在超临界二氧化碳流体中。随后,可以将其中溶解有醇的超临界二氧化碳流体从腔室中逐渐排出,从而干燥基板W而不会导致图案塌陷。
(附图标记说明)
1:基板干燥腔室
10:上壳体
20:下壳体
22:底表面
24:下壳体的侧表面
28:中心区域
30:密封部
40:基板放置板
45:加热构件
50:集成式供给和排出口
60:上供给口
70:基板放置板支撑部
80:基板支撑部
90:壳体驱动器
510:公共管线
520:公共口
C:联接表面
R1:第一分隔空间
R2:第二分隔空间
W:基板。
Claims (12)
1.一种使用超临界流体的基板干燥腔室,包括:
上壳体;
下壳体,所述下壳体与所述上壳体联接从而能够打开或关闭;
基板放置板,所述基板放置板与所述下壳体的底表面联接,并且在所述基板放置板上布置上面形成了有机溶剂的基板;
上供给口,所述上供给口形成为在所述上壳体的中心区域中面对所述基板放置板并提供干燥用超临界流体的供给路径;
集成式供给和排出口,所述集成式供给和排出口从所述下壳体的侧表面延伸至所述下壳体的中心区域,形成为在所述下壳体的中心区域中面对所述基板放置板,并提供初始加压用超临界流体的供给路径、以及在使用通过所述上供给口供给的所述干燥用超临界流体执行干燥后的混合流体的排出路径,在所述混合流体中,所述干燥用超临界流体中溶解了所述有机溶剂;以及
加热构件,所述加热构件安装在所述基板放置板中并在供给所述初始加压用超临界流体时和排出所述混合流体时运行,以加热所述初始加压用超临界流体和所述混合流体。
2.根据权利要求1所述的基板干燥腔室,其中,所述加热构件持续运行供给所述初始加压用超临界流体所持续的初始加压时间,以将所述初始加压用超临界流体的温度调节为高于或等于临界点。
3.根据权利要求1所述的基板干燥腔室,其中,所述加热构件持续运行排出所述混合流体所持续的排出时间,以补偿由于在排出所述混合流体的过程中产生的压降引起的绝热膨胀所造成的温度下降,并将包括在所述混合流体中的所述干燥用超临界流体的温度调节为高于或等于临界点。
4.根据权利要求1所述的基板干燥腔室,其中,所述集成式供给和排出口包括:
公共管线,所述公共管线形成为从所述下壳体的所述侧表面延伸至所述下壳体的所述中心区域,和
公共口,所述公共口形成为在所述下壳体的所述中心区域中与所述公共管线连通并面对所述基板放置板。
5.根据权利要求4所述的基板干燥腔室,其中,所述初始加压用超临界流体通过所述公共管线和所述公共口被供给到干燥空间,所述干燥空间由所述上壳体和所述下壳体密封以与外部隔绝,并且
其中所述混合流体通过所述公共口和所述公共管线从所述干燥空间被排放到外部,在所述混合流体中,所述干燥用超临界流体中溶解了所述有机溶剂。
6.根据权利要求1所述的基板干燥腔室,还包括密封部,所述密封部设置在所述下壳体的联接表面和所述上壳体的联接表面之间。
7.根据权利要求6所述的基板干燥腔室,其中,所述基板布置在所述基板放置板上从而位于比所述下壳体的联接表面和所述上壳体的联接表面更高的水平处,
当完成干燥工序并且打开所述下壳体和所述上壳体时,防止设置在所述联接表面之间的所述密封部周围的颗粒由于所述基板和所述联接表面之间的高度差而由于重力被引入到所述基板上。
8.根据权利要求5所述的基板干燥腔室,其中,通过所述公共管线和所述公共口供给的所述初始加压用超临界流体被所述基板放置板阻挡,以防止被直接喷射到所述基板上。
9.根据权利要求1所述的基板干燥腔室,还包括基板放置板支撑部,所述基板放置板支撑部的一端与所述下壳体的所述底表面联接且另一端与所述基板放置板连接,并支撑所述基板放置板以使所述基板放置板与所述下壳体的所述底表面分隔。
10.根据权利要求9所述的基板干燥腔室,其中,由于所述基板放置板支撑部而存在于所述下壳体的所述底表面与所述基板放置板之间的第一分隔空间引导通过所述集成式供给和排出口供给的所述初始加压用超临界流体沿着所述基板放置板的下表面移动并逐渐扩散到布置所述基板的处理区域内。
11.根据权利要求1所述的基板干燥腔室,还包括基板支撑部,所述基板支撑部的一端与所述基板放置板的上表面联接且另一端与所述基板联接,并且支撑所述基板以使所述基板与所述基板放置板的所述上表面分隔。
12.根据权利要求11所述的基板干燥腔室,其中,由于所述基板支撑部而存在于所述基板放置板的所述上表面与所述基板之间的第二分隔空间通过使所述基板的下表面暴露于通过所述集成式供给和排出口供给的所述初始加压用超临界流体和通过所述上供给口供给的所述干燥用超临界流体而缩短干燥工序的时间。
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