CN113539888A - 基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基板处理装置，更详细而言，涉及一种基板处理装置，包括：腔室部；基座部，内置于所述腔室部；转轴部，以能够旋转的方式安装于所述基座部，并且使放置于所述转轴部的基板旋转；多个处理部，以能够旋转的方式安装于所述基座部，向所述基板与所述基座部之间移动，并且向所述基板喷射处理物质；以及阻尼器部，安装于所述腔室部，使所述腔室部的内部压力保持固定。该基板处理装置能够优化腔室部的尺寸，并且抑制基板不良。

Description

基板处理装置
技术领域
本发明涉及一种基板处理装置，更详细而言，涉及一种能够优化喷嘴配置，通过基板检测缩小设备尺寸，并且抑制基板不良的基板处理装置。
背景技术
一般而言，半导体制造工序中，晶片加工工序包括光刻胶涂布工序(PhotoresistCoating)、显影工序(Develop&Bake)、蚀刻工序(Etching)、化学气相沉积工序(ChemicalVapor Deposition)、去胶工序(Ashing)等。
用于去除在进行上述多种步骤的工序的过程中附着于基板的各种污染物的工序，有利用药液(Chemical)或去离子水(DI water,Deionized Water)的清洗工序(WetCleaning Process)。
另外，在完成清洗工序后，有用于干燥半导体基板表面残留的药液或去离子水的干燥(Drying)工序。为进行干燥工序使用的基板干燥装置有利用机械旋转力干燥半导体基板的旋转干燥装置(Spin dry)和利用IPA(异丙醇，isopropyl alcohol)的化学反应干燥半导体基板的IPA干燥装置。
现有技术中，有在多喷嘴的设置中为了不产生相互干扰而增大设备尺寸的问题。因此，有必要对此进行改善。
本发明的背景技术记载于韩国授权专利公报第10-2031304号(授权日：2019年10月4日，发明名称：可进行蚀刻和去胶的基板处理腔室、利用其的基板处理装置及利用其的基板处理方法)。
发明内容
要解决的技术问题
本发明是为了改善上述问题而提出的，目的在于提供一种能够优化喷嘴配置，通过基板检测使设备尺寸缩小，并且抑制基板不良的基板处理装置。
解决技术问题的手段
根据本发明的基板处理装置，其特征在于，包括：腔室部；基座部，内置于所述腔室部；转轴部，以能够旋转的方式安装于所述基座部，并且使放置于所述转轴部的基板旋转；多个处理部，以能够旋转的方式安装于所述基座部，向所述基板与所述基座部之间移动，并且向所述基板喷射处理物质；以及阻尼器部，安装于所述腔室部，使所述腔室部的内部压力保持固定。
所述处理部特征在于，包括：第一处理部，以能够旋转的方式安装于所述基座部，并且向所述基板喷射第一处理物质；第二处理部，以能够旋转的方式安装于所述基座部，并且向所述基板喷射第二处理物质；第三处理部，以与所述第二处理部相对的方式配置，并且以能够旋转的方式安装于所述基座部，所述第三处理部向上方移动而不与所述第二处理部发生干扰，并且向所述基板喷射第三处理物质；以及第四处理部，以能够旋转的方式安装于所述基座部，并且向所述基板喷射第四处理物质。
所述处理部特征在于，还包括：第五处理部，安装于所述基座部，在发生工序错误时清洗所述基板，以便再使用所述基板。
根据本发明的基板处理装置，特征在于，还包括：检测部，安装于所述腔室部，并且检测所述腔室部的内部状态和所述基板的状态。
所述检测部特征在于，包括：振动检测部，检测所述腔室部的振动。
所述检测部特征在于，包括：温湿度检测部，检测所述腔室部的温度和湿度。
所述检测部特征在于，包括：热成像检测部，检测所述基板的温度。
所述检测部特征在于，包括：气体检测部，检测所述腔室部内的气体。
所述阻尼器部特征在于，包括：所述阻尼器部包括：阻尼器管部，连接于所述腔室部，将所述腔室部的内部气体向外部排出；阻尼器开闭部，开闭所述阻尼器管部；阻尼器电机部，使所述阻尼器开闭部工作；阻尼器测量部，安装于所述腔室部，并且测量所述腔室部的内部压力；以及阻尼器控制部，接收所述阻尼器测量部的测量信号，以控制所述阻尼器电机部。
根据本发明的基板处理装置，特征在于，还包括：检查部，安装于所述基座部，判断是否从所述处理部排出已设定流量的处理物质。
根据本发明的基板处理装置，特征在于，还包括：下部处理部，安装于所述转轴部，并且向所述基板的下部排出下部处理物质。
所述下部处理部特征在于，包括：下部储存部，储存一种以上的下部处理物质；下部引导部，安装于所述转轴部，并且引导一种以上的所述下部处理物质；以及，下部喷嘴部，形成于所述下部引导部的上部，并且排出一种以上的所述下部处理物质。
发明的效果
根据本发明的基板处理装置，多个处理部配置于转轴部的周围，从而能够优化腔室部的尺寸。
根据本发明的基板处理装置，检测部实时测量基板处理工序的状态，阻尼器部保持固定的腔室部的压力，从而能够抑制基板处理不良。
附图说明
图1为简要示出根据本发明一实施例的基板处理装置的图。
图2为简要示出根据本发明一实施例的处理部的图。
图3为简要示出根据本发明一实施例的检测部的图。
图4为简要示出根据本发明一实施例的阻尼器部的图。
图5为简要示出根据本发明一实施例的检查部的图。
图6为简要示出根据本发明一实施例的检查部的图。
图7为简要示出根据本发明一实施例的下部处理部的图。
图8为简要示出根据本发明一实施例的下部阀部的图。
附图标记说明
10：腔室部；20：基座部；30：转轴部；40：处理部；41：第一处理部；42：第二处理部；43：第三处理部；44：第四处理部；45：第五处理部；50：检测部；51：振动检测部；52：温湿度检测部；53：热成像检测部；54：气体检测部；55：基板检测部；60：阻尼器部；61：阻尼器管部；62：阻尼器开闭部；63：阻尼器电机部；64：阻尼器测量部；65：阻尼器控制部；70：检查部；71：检查测量部；72：检查管线部；73：检查阀部；80：下部处理部；81：下部储存部；82：下部引导部；83：下部喷嘴部；100：基板。
具体实施方式
以下，参考附图说明根据本发明的基板处理装置的实施例。在此过程中，图中示出的线的粗细或构成元素的尺寸等可能出于说明的清楚和便利而夸张地示出。另外，后文的术语是考虑在本发明中的功能而定义的术语，可能根据使用者、运用者的意图或惯例而不同。因此，应当基于本发明整体内容定义这些术语。
图1为简要示出根据本发明一实施例的基板处理装置的图。参考图1，根据本发明一实施例的基板处理装置1包括腔室部10、基座部20、转轴部30、处理部40和阻尼器部60。
腔室部10形成有使得设备内置于内部的空间。作为一例，腔室部10上侧开放以允许装入或卸下基板100，并且根据需要可以关闭上侧。
基座部20内置于腔室部10。作为一例，基座部20内置于腔室部10，外侧面可以结合于腔室部10的外壁。
转轴部30以可旋转的方式安装于基座部20，使放置于转轴部30的基板100旋转。作为一例，转轴部30通过电机驱动可以自身旋转，可以放置通过传送机器人装入的基板100。
多个处理部40以可旋转的方式安装于基座部20，向基板100与基座部20之间移动，并且向基板100喷射处理物质。作为一例，各个处理部40配置于基座部20的边缘，根据需要可以旋转并配置于基板100的上方，并且喷射处理物质。
阻尼器部60安装于腔室部10，使腔室部10的内部压力保持固定。作为一例，阻尼器部60与基座部20连通，在腔室部10的内部压力上升时将内部空气向外部排出，从而引导使得腔室部10的内部压力固定。
此外，根据本发明一实施例的基板处理装置1还可以包括检测部50。检测部50安装于腔室部10，检测腔室部10的内部状态和基板100的状态。作为一例，可以通过检测部50实时测量腔室部10和基板100的状态，根据需要中断过程。
图2为简要示出根据本发明一实施例的处理部的图。参考图2，根据本发明一实施例的处理部40包括第一处理部41、第二处理部42、第三处理部43和第四处理部44。
第一处理部41以可旋转的方式安装于基座部20，并且向基板100喷射第一处理物质。作为一例，第一处理部41可以包括储存第一处理物质的第一处理储存部、连接于第一处理储存部并以可旋转的方式安装于基座部20以引导第一处理物质的第一处理引导部、使第一处理引导部旋转的第一处理旋转部和形成于第一处理引导部并排出第一处理物质的第一处理喷嘴部。此时，第一处理物质可以采用DSP、DIW、CO2中的任意一种以上。从平面观察图2时，第一处理部41可以配置于转轴部30的左侧。
第二处理部42以可旋转的方式安装于基座部20，并且向基板100喷射第二处理物质。作为一例，第二处理部42可以包括储存第二处理物质的第二处理储存部、连接于第二处理储存部并以可旋转的方式安装于基座部20以引导第二处理物质的第二处理引导部、使第二处理引导部旋转的第二处理旋转部和形成于第二处理引导部并排出第二处理物质的第二处理喷嘴部。此时，第二处理物质可以采用N2(氮气)，第二处理喷嘴部可以包括竖直喷嘴和倾斜喷嘴。从平面观察图2时，第二处理部42可以配置于转轴部30的下方。
第三处理部43以与第二处理部42相对的方式配置，并且以可旋转的方式安装于基座部20，第三处理部43向上方移动而不与第二处理部42发生干扰，并且向基板100喷射第三处理物质。作为一例，第三处理部43可以包括储存第三处理物质的第三处理储存部、连接于第三处理储存部并以可旋转的方式安装于基座部20以引导第三处理物质的第三处理引导部、使第三处理引导部旋转的第三处理旋转部、使第三处理引导部上下移动的第三处理升降部和形成于第三处理引导部并排出第三处理物质的第三处理喷嘴部。此时，第三处理物质可以采用DHF、DIW中的任意一种以上。从平面观察图2时，第三处理部43可以配置于转轴部30的下方。
即，第二处理部42和第三处理部43以彼此相对的方式配置，第三处理部43可以比第二处理部42更靠外侧配置。由此，在驱动时第三处理部43的高度发生变化并进行旋转，从而不与第二处理部42发生干扰，可以保持基板100与第三处理部43间的间隔固定。
第四处理部44以可旋转的方式安装于基座部20，并且向基板100喷射第四处理物质。作为一例，第四处理部44可以包括储存第四处理物质的第四处理储存部、连接于第四处理储存部并以可旋转的方式安装于基座部20以引导第四处理物质的第四处理引导部、使第四处理引导部旋转的第四处理旋转部和形成于第四处理引导部并排出第四处理物质的第四处理喷嘴部。此时，第四处理物质可以采用DIW、HOT DIW中的任意一种以上。从平面观察图2时，第四处理部44可以配置于转轴部30的右侧。
根据本发明一实施例的处理部40还可以包括第五处理部45。第五处理部45安装于基座部20，在发生工序错误时清洗所述基板，以便再使用基板100。作为一例，第五处理部45可以包括储存第五处理物质的第五处理储存部、连接于第五处理储存部并安装于基座部20以引导第五处理物质的第五处理引导部和形成于第五处理引导部并排出第五处理物质的第五处理喷嘴部。此时，第五处理物质可以采用DIW。从平面观察图2时，第五处理部45可以配置于第三处理部43与第四处理部44之间。另外，如果发生错误，则第一处理部41至第四处理部44可以中止运转，恢复到原位置。并且，第五处理部45可以配置于基板100的上方，从而喷射第五处理物质。由此，基板100被清洗后可以再使用。
图3为简要示出根据本发明一实施例的检测部的图。参考图3，根据本发明一实施例的检测部50可以包括振动检测部51、温湿度检测部52、热成像检测部53和气体检测部54中的任意一种以上。
振动检测部51检测腔室部10的振动。作为一例，振动检测部51可以安装于腔室部10的内侧或外侧，从而检测随着转轴部30的驱动的腔室部10的振动。此外，振动检测部51可以直接安装于转轴部30，从而检测随着转轴部30的驱动的振动。
温湿度检测部52检测腔室部10的温度和湿度。作为一例，温湿度检测部52可以安装于腔室部10的内侧，从而测量腔室部10内部的气温和湿度。
热成像检测部53检测基板100的温度。作为一例，热成像检测部53可以安装于腔室部10的上部并配置于基板100的上方，成为拍摄基板100的热成像摄像机。通过该热成像检测部53，基板100的温度比设定温度高时，可以强制中断基板处理工序。
气体检测部54检测腔室部10内的气体。作为一例，气体检测部54可以安装于腔室部10的上部，检测氨气。通过该气体检测部54，在特定有害气体的测量值比设定值高时，可以强制中断基板处理工序。
根据本发明一实施例的检测部50还可以包括基板检测部55。基板检测部55安装于腔室部10，在基板100的上方检测基板100的状态。作为一例，基板检测部55可以安装于腔室部10的上部，从而以与包围基板100的周边部的杯的上下动作无关的方式实时检测基板100。
图4为简要示出根据本发明一实施例的阻尼器部的图。参考图4，根据本发明一实施例的阻尼器部60包括阻尼器管部61、阻尼器开闭部62、阻尼器电机部63、阻尼器测量部64和阻尼器控制部65。
阻尼器管部61连接于腔室部10，将腔室部10的内部气体向外部排出。作为一例，阻尼器管部61的一端可以与腔室部10的下部或基座部20连通，另一端连通于主排出部200。
阻尼器开闭部62开闭阻尼器管部61。作为一例，阻尼器管部61可以为圆筒形状。并且，阻尼器开闭部62为圆板形状，以可旋转的方式安装于阻尼器管部61，从而可以开闭阻尼器管部61。
阻尼器电机部63使阻尼器开闭部62工作。作为一例，阻尼器电机部63可以安装于阻尼器管部61的外侧，并且与阻尼器开闭部62的旋转轴连接，从而使旋转轴旋转。
阻尼器测量部64安装于腔室部10，并且测量腔室部10的内部压力。作为一例，阻尼器测量部64安装于腔室部10的内侧，也可以根据需要在腔室部10的上下部均匀配置多个。
阻尼器控制部65接收阻尼器测量部64的测量信号，以控制阻尼器电机部63。通过该阻尼器控制部65，在腔室部10的内部压力超过设定区间时，阻尼器电机部63被驱动，从而引导使得腔室部10的内部压力保持设定区间。
图5为简要示出根据本发明一实施例的检查部的图。图6为简要示出根据本发明一实施例的检查部的图。参考图5和图6，根据本发明一实施例的基板处理装置1还包括检查部70。检查部70安装于基座部20，判断是否从所述处理部40排出已设定流量的处理物质。
具体而言，检查部70包括检查储存部71、检查管线部72和检查阀部73。
检查储存部71安装于基座部20，储存从处理部40排出的处理物质。该检查储存部71包含透明材料，并且形成有刻度从而作业者在外部可以肉眼确认。作为一例，检查储存部71可以配置于待机状态的处理部40的下方，形成为上侧开放的形状，供处理物质流入。
检查管线部72与检查储存部71连接。作为一例，检查管线部72可以与检查储存部71的下端部连接并且贯通腔室部10。
检查阀部73形成于检查管线部72，开闭检查管线部72。作为一例，检查阀部73可以形成于检查管线部72的下端部。并且，在检查处理部40的处理物质排出状态时，检查阀部73可以关闭检查管线部72。另外，针对处理部40的处理物质排出状态的检查完成后，为了排出储存的处理物质，检查阀部73可以打开检查管线部72。
另外，检查储存部71的储存容量a与检查管线部72的储存容量相加可以为从处理部40排出的处理物质的排出量。即，从处理部40排出500cc的处理物质的情况下，可以在检查储存部71的刻度下储存有250cc的处理物质，在检查管线部72储存有250cc的处理物质。
此外，检查部70还可以包括检查回收部74。检查回收部74可以形成于检查储存部71，并且回收由于上端部超过设定的刻度的上方而超过设定容量而排出的处理物质。
图7为简要示出根据本发明一实施例的下部处理部的图，图8为简要示出根据本发明一实施例的下部阀部的图。参考图7和图8，根据本发明一实施例的基板处理装置1还可以包括下部处理部80。下部处理部80安装于转轴部30，并且向基板100的下部排出下部处理物质。
根据本发明一实施例的下部处理部80包括下部储存部81、下部引导部82和下部喷嘴部83。
下部储存部81储存一种以上的下部处理物质。作为一例，下部储存部81可以单独地包括两种的药液、DIW和N2。
下部引导部82安装于转轴部30，并且引导一种以上的下部处理物质。作为一例，下部引导部82可以为与下部储存部81连接、内置于转轴部30、分别引导下部处理物质的一个以上的流路。
下部喷嘴部83形成于下部引导部82的上部，排出一种以上的下部处理物质。作为一例，下部喷嘴部83包括排出各个下部处理物质的四个下部喷嘴，并且一部分以具有倾斜的方式形成，使得与基板100的到达位置一致。
另外，在下部引导部82中引导N2的流路对处理物质或下部处理物质进行排出，以防止其浸入基座部20或转轴部30的内部。
根据本发明一实施例的下部处理部80还可以包括下部阀部84。下部阀部84连接于下部引导部82，能够去除存在于下部引导部82的下部处理物质。
作为一例，第一下部引导部821与第二下部引导部822相互连接，第一下部引导部821形成有第一下部阀部841，第二下部引导部822形成有第二下部阀部842。此时，第一下部引导部821与第二下部引导部822的上端部连通，从而可以通过第一下部引导部821排出不同的下部处理物质。在上述状态下，第一下部阀部841打开第一下部引导部821，药液通过后被供应至基板100。并且，药液喷射完成后，第一下部阀部841关闭第一下部引导部821，第二下部阀部842打开第二下部引导部822。这样，去离子水通过第二下部引导部822及第一下部引导部821被供应至基板100。此时，第一下部引导部821被稀释，从而可以防止在后续清洗作业时通过形成于第一下部引导部821的端部的喷嘴药液碎片飞溅的现象。另外，去离子水排出完成后，第二下部阀部842关闭第二下部引导部822的过程中，通过重力排水的方式，储存于第一下部引导部821和第二下部引导部822的去离子水被吸入下方，从而能够抑制对第一下部引导部821的排出部位的污染。另外，在第一下部阀部841关闭第一下部引导部821的过程中，通过重力排水的方式，存在于第一下部引导部821的药液被吸入下方，从而能够抑制残留在第一下部引导部821的药液。
以下说明具有上述结构的根据本发明一实施例的基板处理装置的运转及效果。
腔室部10的上侧打开时，通过传送机器人将基板100放置于转轴部30，转轴部30旋转期间，从处理部40喷射处理物质，从而进行基板100的清洗及干燥作业。
此时，第一处理部41至第四处理部44在平面上分别配置于转轴部30的左右侧及下方，从而能够缩小腔室部10的尺寸。另外，配置于转轴部30的左侧的第一处理部41进行旋转并向基板100喷射第一处理物质，配置于转轴部30的下侧的第三处理部43上升，以不与第二处理部42发生干扰的方式旋转，并同时向基板100喷射第三处理物质。并且，配置于转轴部30的右侧的第三处理部43旋转的同时向基板100喷射第三处理物质。另外，配置于转轴部30的下侧的第二处理部42向基板100喷射第二处理物质。第一处理物质和第三处理物质可以是清洗基板100的药液或气体。并且，第二处理物质和第四处理物质可以是干燥基板100的药液或气体。
另外，上述工序中，振动检测部51检测转轴部30的旋转产生的振动，温湿度检测部51测量腔室部10的温度和湿度，热成像检测部53测量基板100是否加热。由此，各检测部50在超过设定值时手动或自动中止工序。此外，可以通过气体检测部54测量的有害气体量和基板检测部55测量的基板100的安装状态继续或中断工序。
如果基板100的处理工序中工序本身被中断，第一处理部41至第四处理部44恢复到原位置，第五处理部45清洗基板100，从而能够保护基板100状态使得基板100可以再使用。
根据本发明一实施例的基板处理装置1，多个处理部40配置于转轴部30的周围，从而能够优化腔室部10的尺寸。
根据本发明一实施例的基板处理装置1，检测部50实时测量基板100处理工序的状态，阻尼器部60保持固定的腔室部10的压力，从而能够抑制基板100处理不良。
参考附图所示实施例说明了本发明，但这只是示例，所属技术领域普通技术人员可以理解由此可以进行多种变形及等同的其他实施例。因此，本发明的真正保护范围应当根据权利要求书定义。

Claims (12)

1.一种基板处理装置，其特征在于，包括：
腔室部；
基座部，内置于所述腔室部；
转轴部，以能够旋转的方式安装于所述基座部，并且使放置于所述转轴部的基板旋转；
多个处理部，以能够旋转的方式安装于所述基座部，向所述基板与所述基座部之间移动，并且向所述基板喷射处理物质；以及
阻尼器部，安装于所述腔室部，使所述腔室部的内部压力保持固定。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述处理部包括：
第一处理部，以能够旋转的方式安装于所述基座部，并且向所述基板喷射第一处理物质；
第二处理部，以能够旋转的方式安装于所述基座部，并且向所述基板喷射第二处理物质；
第三处理部，以与所述第二处理部相对的方式配置，并且以能够旋转的方式安装于所述基座部，所述第三处理部向上方移动而不与所述第二处理部发生干扰，并且向所述基板喷射第三处理物质；以及
第四处理部，以能够旋转的方式安装于所述基座部，并且向所述基板喷射第四处理物质。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述处理部还包括：
第五处理部，安装于所述基座部，在发生工序错误时清洗所述基板，以便再使用所述基板。
4.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，还包括：
检测部，安装于所述腔室部，并且检测所述腔室部的内部状态和所述基板的状态。
5.根据权利要求4所述的基板处理装置，其特征在于，
所述检测部包括：
振动检测部，检测所述腔室部的振动。
6.根据权利要求4所述的基板处理装置，其特征在于，
所述检测部包括：
温湿度检测部，检测所述腔室部的温度和湿度。
7.根据权利要求4所述的基板处理装置，其特征在于，
所述检测部包括：
热成像检测部，检测所述基板的温度。
8.根据权利要求4所述的基板处理装置，其特征在于，
所述检测部包括：
气体检测部，检测所述腔室部内的气体。
9.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述阻尼器部包括：
阻尼器管部，连接于所述腔室部，将所述腔室部的内部气体向外部排出；
阻尼器开闭部，开闭所述阻尼器管部；
阻尼器电机部，使所述阻尼器开闭部工作；
阻尼器测量部，安装于所述腔室部，并且测量所述腔室部的内部压力；以及
阻尼器控制部，接收所述阻尼器测量部的测量信号，以控制所述阻尼器电机部。
10.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，还包括：
检查部，安装于所述基座部，判断是否从所述处理部排出已设定流量的处理物质。
11.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，还包括：
下部处理部，安装于所述转轴部，并且向所述基板的下部排出下部处理物质。
12.根据权利要求11所述的基板处理装置，其特征在于，
所述下部处理部包括：
下部储存部，储存一种以上的下部处理物质；
下部引导部，安装于所述转轴部，并且引导一种以上的所述下部处理物质；以及
下部喷嘴部，形成于所述下部引导部的上部，并且排出一种以上的所述下部处理物质。
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