CN116344389A - 用于处理基板的设备及用于处理基板的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种用于处理基板的设备及用于处理基板的方法。用于处理基板的设备包括用于通过将处理液体供应至基板来对基板进行液体处理的液体处理腔室、用于通过将工艺流体供应至基板来干燥基板的干燥腔室、用于在液体处理腔室与干燥腔室之间转移基板的转移单元、及用于清洗基板的后表面的后表面清洗单元,其中后表面清洗单元可在将基板自液体处理腔室转移至干燥腔室的同时清洗基板的后表面。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年12月24日提交韩国知识产权局的、申请号为10-2021-0186949的、以及2022年2月15日提交韩国知识产权局的、申请号为10-2022-0019254的韩国专利申请的优先权和权益,它们的全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明是关于一种用于处理基板的设备,且更具体地,是关于一种基板处理设备及用于通过将液体供应至基板来对基板进行液体处理的基板处理方法。
背景技术
一般而言,为了制造半导体装置,执行诸如光工艺、蚀刻工艺、离子植入工艺、及沉积工艺的各种工艺。
在执行工艺中的各者同时,产生诸如颗粒、有机污染物、及金属杂质的各种异物。产生的异物可导致基板中的缺陷,并作为直接影响半导体装置的性能及产率的因子发挥作用。因此,在执行半导体装置的制造工艺之前及之后,执行移除残留于基板上的异物的清洗工艺。
清洗工艺包括使用化学品移除残留于基板上的异物、使用诸如去离子水(deionized water;DIW)的清洗液体移除残留于基板上的化学品、使用表面张力低于清洗液体的有机溶剂移除残留于基板上的清洗液体、及干燥残留于基板的表面上的有机溶剂。
在执行清洗工艺的过程中使用的各种液体具有流动性。因此,存在一个问题,即在转移基板以执行干燥步骤时,供应至基板的液体会自基板分开。另外,当将过量的液体供应至基板以移除残留于基板上的颗粒时,供应至基板的液体自基板分开。自基板分开的液体留在其中执行基板的转移工艺或后续工艺的腔室中,用作污染后续基板的污染源。
发明内容
本发明致力于提供一种能够有效地清洗基板的基板处理设备及基板处理方法。
本发明也致力于提供一种能够有效地移除残留于基板的后表面上的液体的基板处理设备及基板处理方法。
本发明也致力于提供一种能够在转移基板的同时有效地移除残留于基板的后表面上的液体的基板处理设备及基板处理方法。
本发明的其他目的不限于此,且上文未提及的其他目的将自以下描述而对熟习此项技术者显而易见。
本发明的示例性实施方案提供一种用于处理基板的设备。用于处理基板的设备包括用于通过将处理液体供应至基板来对基板进行液体处理的液体处理腔室、用于通过将工艺流体供应至基板来干燥基板的干燥腔室、用于在液体处理腔室与干燥腔室之间转移基板的转移单元、及用于清洗基板的后表面的后表面清洗单元,其中后表面清洗单元可在将基板自液体处理腔室转移至干燥腔室的同时清洗基板的后表面。
根据示例性实施方案,转移单元可包括转移机械手,转移机械手在用于提供转移空间的转移框架内部移动并具有转移手,基板置于转移手上。
根据示例性实施方案,后表面清洗单元可包括接触构件,接触构件与基板的后表面接触以移除残留于基板的后表面上的处理液体。
根据示例性实施方案,接触构件可设置于转移机械手上。
根据示例性实施方案,接触构件可位于转移手之下,并通过在其上放置基板的转移手的垂直移动而与基板的后表面接触。
根据示例性实施方案,可在接触构件中形成穿透接触构件的上部末端与下部末端的多个孔,且这些孔可沿接触构件的纵向方向彼此间隔开。
根据示例性实施方案,可在转移框架内部设置具有槽的后表面清洗框架,后表面清洗框架可位于液体处理腔室与转移框架之间,且接触构件可设置于后表面清洗框架内部,基板置于槽上。
根据示例性实施方案,在将置于转移手上的基板转移至后表面清洗框架的过程中,接触构件可设置于与基板的后表面接触的位置处。
根据示例性实施方案,后表面清洗单元可包括非接触构件,非接触构件与基板的后表面间隔开,从而以非接触方式移除残留于基板的后表面上的处理液体。
根据示例性实施方案,非接触构件可提供用于朝向基板的后表面移除处理液体的去污源,且去污源可通过热量或气流提供。
根据示例性实施方案,非接触构件可设置于转移机械手上。
根据示例性实施方案,可在转移框架内部设置具有槽的后表面清洗框架,后表面清洗框架可位于液体处理腔室与转移框架之间,且非接触构件可设置于后表面清洗框架内部,基板置于槽上。
根据示例性实施方案,干燥腔室可包括用于支承基板的支承件,且支承件可支承经液体处理的基板的后表面的边缘区。
本发明的另一实施方案提供一种用于处理基板的方法。用于处理基板的方法可包括将处理液体供应至基板的液体处理步骤、转移经液体处理的基板的转移步骤、及通过将工艺流体供应至经液体处理的基板来干燥基板的干燥步骤,其中在转移步骤中,在转移经液体处理的基板时,可移除残留于基板的后表面上的处理液体。
根据示例性实施方案,在转移步骤中,可通过经液体处理的基板与接触构件(其与基板的后表面接触)之间的相互接触来移除残留于基板的后表面上的处理液体。
根据示例性实施方案,转移步骤可通过用于转移经液体处理的基板的转移机械手来执行,且接触构件可设置于转移机械手上,以在转移机械手转移经液体处理的基板的同时与基板的后表面接触。
根据示例性实施方案,接触构件可设置于后表面清洗框架中,后表面清洗框架设置于用于在转移步骤中转移经液体处理的基板的转移空间中,且转移步骤可包括第一转移步骤、后表面清洗步骤、及后表面清洗步骤之后的第二转移步骤,在第一转移步骤中,将已自在其中执行液体处理步骤的液体处理腔室经液体处理的基板转移至后表面清洗框架;在后表面清洗步骤中,在后表面清洗框架中清洗基板的后表面;在第二转移步骤中,将基板转移至在其中执行干燥步骤的干燥腔室。
根据示例性实施方案,在转移步骤中,可通过非接触构件以非接触方式自基板移除残留于经液体处理的基板的后表面上的处理液体,非接触构件用于朝向基板的后表面供应用于移除处理液体的去污源。
根据示例性实施方案,非接触构件可设置于用于在转移步骤中转移经液体处理的基板的转移机械手中、和/或设置于用于在转移步骤中转移经液体处理的基板的转移空间中的后表面清洗框架中。
本发明的又另一实施方案提供一种用于处理基板的设备。处理基板的设备可包括用于通过将处理液体供应至基板的上表面来对基板进行液体处理的液体处理腔室、用于通过将超临界流体供应至基板来干燥基板的干燥腔室、用于在液体处理腔室与干燥腔室之间转移基板的转移单元、及用于清洗基板的后表面的后表面清洗单元,其中干燥腔室可包括具有内部空间的壳体及用于已在支承内部空间中经液体处理的基板的后表面的边缘区的支承单元,且后表面清洗单元可在基板自液体处理腔室转移至干燥腔室的同时通过以接触方法和/或非接触方法清洗基板的后表面来移除残留于基板的后表面上的处理液体。
根据本发明的示例性实施方案,有效地清洗基板是可能的。
此外,根据本发明的示例性实施方案,有效地移除残留于基板的后表面上的液体是可能的。
此外,根据本发明的示例性实施方案,在转移基板的同时有效地移除残留于基板的后表面上的液体是可能的。
本发明的效果不限于上述效果,熟习此项技术者将自本说明书及随附图式清楚地理解未提及的效果。
附图说明
图1是示意性图示本发明的基板处理设备的示例性实施方案的示意图。
图2是示意性图示图1的液体处理腔室的示例性实施方案的示意图。
图3是示意性图示图1的干燥腔室的示例性实施方案的示意图。
图4是示意性图示图1的转移单元及后表面清洗单元的透视图。
图5至图7是示意性图示图4的后表面清洗单元的另一实施方案的透视图。
图8是根据本发明的示例性实施方案的基板处理方法的流程图。
图9是示意性图示根据图8的示例性实施方案的在液体处理步骤中处理基板的状态的示意图。
图10及图11是依序图示根据图8的示例性实施方案的在转移步骤中经液体处理的基板位于后表面清洗位置的状态的示意图。
图12至图13是依序图示根据图8的示例性实施方案的在干燥步骤中基板经干燥的状态的示意图。
图14是示意性图示图4的后表面清洗单元的另一实施方案的透视图。
图15是示意性图示自顶部观察时图14的后表面清洗单元的示例性实施方案的示意图。
图16是图示自正面观察时根据图14的示例性实施方案的后表面清洗单元清洗基板的后表面的状态的示意图。
图17是示意性图示图1的基板处理设备的另一实施方案的示意图。
图18是示意性图示图17的后表面清洗框架的示例性实施方案的透视图。
图19是根据本发明的另一实施方案的基板处理方法的流程图。
图20是图示根据图19的示例性实施方案的在后表面清洗步骤中基板的后表面经清洗的状态的示意图。
【符号说明】
1:基板处理设备2:第一方向4:第二方向6:第三方向
10:索引模块20:处理模块30:控制器120:装载端口
140:索引框架142:索引轨道144:索引机械手146:索引手
220:缓冲单元240:转移框架240a:第一转移框架
240b:第二转移框242:排气构件300:液体处理腔室
310:壳体320:处理容器321:导引壁323:第一回收罐
323a:第一入口323b:第一出口323c:回收线325:第二回收罐
325a:第二入口325b:第二出口325c:回收线327:第三回收罐
327a:第三入口327b:第三出口327c:回收线330:支承单元
331:旋转卡盘333:支承销335:卡盘销337:旋转轴
339:驱动器340:液体供应单元341:支承杆342:臂
343:驱动器344:液体供应喷嘴350:提升单元
360:气流供应单元370:排气单元400:干燥腔室401:内部空间410:壳体412:第一主体414:第二主体416:提升构件
417:提升缸418:提升杆419:加热器430:支承件432:固定杆434:保持器450:流体供应单元451:主供应线452:第一分支线453:第一阀454:第二分支线455:第二阀460:排气线
470:阻挡板472:支承件500:转移单元520:导引轨道
540:转移机械手541:转移手541a:垫542:连接器
543:手驱动器544:旋转驱动器545:垂直驱动器
546:水平驱动器547:延伸器600:后表面清洗单元
620:接触构件622:导引孔624:第一部分626:第二部分
628:接触销640:非接触构件700:后表面清洗框架720:隔板
740:备用槽760:排气孔F:容器S10:液体处理步骤
S20:转移步骤S22:第一转移步骤S24:后表面清洗步骤
S26:第二转移步骤S30:干燥步骤W:基板
具体实施方式
以下将参考随附图式更详细地描述本发明的示例性实施方案。可以各种形式修改本发明的示例性实施方案,且不应将本发明的范畴解译为受下述示例性实施方案的限制。提供本示例性实施方案是为了向本领域技术人员更全面地解释本发明。因此,图式中组件的形状、及类似者经夸大以强调更清晰的描述。
诸如第一及第二的术语用于描述各种组成组件,但组成组件不受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个组成组件与另一组成组件。举例而言,在不脱离本发明的范畴的情况下,可将第一组成组件命名为第二组成组件,且类似地,可将第二组成组件命名为第一组成组件。
在示例性实施方案中,将描述通过将诸如清洗液体的液体供应至基板W上而对基板W进行液体处理的工艺作为实施例。然而,本实施方案不限于清洗工艺,且可适于使用液体处理基板W的各种工艺,诸如蚀刻工艺、灰化工艺、或显影工艺。
以下将参考图1至图20详细描述本发明的示例性实施方案。根据本发明的示例性的基板处理设备1可执行清洗工艺,包括使用工艺流体干燥基板W的干燥工艺。
图1是示意性图示根据本发明的示例性实施方案的基板处理设备的平面图。参考图1,基板处理设备1包括索引模块10及处理模块20。根据示例性实施方案,索引模块10与处理模块20沿一个方向布置。以下将索引模块10及处理模块20的布置方向称为第一方向2。当自顶部观察时,将垂直于第一方向2的方向称为第二方向4,将垂直于包括第一方向2及第二方向4的平面的方向称为第三方向6。
索引模块10将基板W自容纳有基板W的容器F转移至处理模块20以处理基板W。索引模块10将已在处理模块20中经处理的基板W容纳于容器F中。索引模块10的纵向方向设置为第二方向4。索引模块10具有装载端口120及索引框架140。
容纳有基板W的容器F置于装载端口120上。装载端口120位于处理模块20的基于索引框架140的一相对侧上。可设置多个装载端口120。多个装载端口120可沿第二方向4布置成一直线。装载端口120的数目可根据处理模块20的工艺效率及占地面积条件而增加或减少。
在容器F中形成多个槽(未图示)。槽(未图示)可在基板W水平布置于地面上的同时容纳基板W。可使用诸如前开式晶圆盒(front opening unified pod;FOUP)的密封容器作为容器F。容器F可通过诸如高架传输机、高架输送机、或自动导引车辆的传输构件(未图示)、或通过操作者放置于装载端口120上。
索引轨道142及索引机械手144设置于索引框架140内部。索引轨道142沿作为其纵向方向的第二方向4设置于索引框架140中。索引机械手144可转移基板W。索引机械手144可在索引模块10与下述缓冲单元220之间转移基板W。
索引机械手144可包括索引手146。基板W可置于索引手146上。索引手146可设置成在索引轨道142上可沿第二方向4移动。因此,索引手146可沿索引轨道142向前及向后移动。此外,索引手146可设置成可在作为轴的第三方向6上旋转。此外,索引手146可设置成在第三方向6上可垂直移动。可设置多个索引手146。多个索引手146可在垂直方向上彼此间隔开。多个索引手146可独立地向前、向后移动、并旋转。
控制器30可控制基板处理设备1。控制器30可包括由执行基板处理设备1的控制的微控制器(计算机)组成的工艺控制器、由用于执行命令输入操作及类似者以通过操作者管理基板处理设备1的键盘或用于可视化及显示基板处理设备1的移动情况的显示器及类似者组成的用户接口、及储存有用于执行处理的控工艺序的内存单元,在工艺控制器或程序,也即,用于在根据各种数据及处理条件的各个配置单元中执行处理的配方的控制下,在基板处理设备1中执行所述处理。此外,用户接口及内存单元可连接至工艺控制器。处理配方可储存于内存单元中的储存媒体中,且储存媒体可为硬盘,且也可为诸如CD-ROM及DVD的可携式碟、或诸如闪存的半导体内存。
控制器30可控制基板处理设备1以执行下述基板处理方法。举例而言,控制器30可通过控制提供至下述转移单元500及后表面清洗单元600的组件来执行下述基板处理方法。
处理模块20包括缓冲单元220、转移框架240、液体处理腔室300、干燥腔室400、转移单元500、及后表面清洗单元600。缓冲单元220提供缓冲空间,带入处理模块20中的基板W及自处理模块20带出的基板W在缓冲空间中暂时停留。转移框架240提供用于在缓冲单元220、液体处理腔室300、及干燥腔室400之间转移基板W的转移空间。此外,转移框架240提供后表面清洗空间,用于在已在液体处理腔室300中经液体处理的基板W自液体处理腔室300转移至干燥腔室400的同时清洗基板W的后表面。
液体处理腔室300及干燥腔室400可执行清洗工艺。清洗工艺可在液体处理腔室300及干燥腔室400中依序执行。液体处理腔室300通过将液体供应至基板W上来对经液体处理的基板W执行液体处理工艺。在液体处理腔室300中,可将处理液体供应至基板W上。举例而言,处理液体可为化学品、冲洗液体、及有机溶剂中的至少一者。干燥腔室400可执行干燥残留于基板W上的液体的干燥工艺。举例而言,干燥腔室400可执行使用超临界流体干燥残留于基板W上的液体的干燥工艺。
缓冲单元220可布置于索引框架140与转移框架240之间。缓冲单元220可定位于转移框架240的一个末端处。缓冲单元200内部设置有基板W放置于其上的槽(未图示)。设置有多个槽(未图示)。多个槽(未图示)设置成沿第三方向6彼此间隔开。缓冲单元220具有敞开的正面及背面。正面可为面对索引模块10的面,背面可为面对转移框架240的面。索引机械手144经由正面接近缓冲单元220,转移机械手540经由背面接近缓冲单元。
转移框架240具有在其中转移基板W的转移空间。转移框架240可具有用于在缓冲单元220、液体处理腔室300、及干燥腔室400之间转移基板W的转移空间。下述转移单元500的配置可布置于转移空间中。举例而言,下述导引轨道520及转移机械手540可布置于转移空间中。
风扇过滤器单元(未图示)可设置于转移框架240的转移空间的上表面上,以形成进入转移空间中的下降气流。风扇过滤器单元(未图示)可包括风扇及过滤器。风扇过滤器单元(未图示)将外部空气供应至转移空间中。过滤器移除空气中含有的杂质。
排气构件242可设置于转移框架240的转移空间的下表面上。可设置多个排气构件242。排气构件242可在转移空间中形成负压。排气构件242可将在转移空间中产生的各种颗粒及副产物排放至转移空间外部。因此,存在于转移空间中的颗粒及类似物可与通过风扇过滤器单元(未图示)形成的转移空间的下降气流一起经由排气构件242排放至转移空间外部。
转移框架240的纵向方向可在第一方向2上设置。液体处理腔室300及干燥腔室400可布置于转移框架240的两侧上。液体处理腔室300及干燥腔室400可布置于转移框架240的侧部上。转移框架240及液体处理腔室300可沿第二方向4布置。此外,转移框架240及干燥腔室400可沿第二方向4布置。
根据一个实施例,液体处理腔室300布置于转移框架240的两侧上,且干燥腔室400布置于转移框架240的两侧上。液体处理腔室300可比干燥腔室400相对靠近缓冲单元220地布置。液体处理腔室300可在转移框架240的一侧上分别以沿第一方向2与第三方向6以A XB的矩阵(A及B中的各者分别是1或大于1的自然数)设置。此处,A表示沿第一方向2以一直线设置的液体处理腔室300的数目,B表示沿第三方向6以一直线设置的液体处理腔室300的数目。举例而言,当在转移框架240的一侧上设置四个液体处理腔室300时,液体处理腔室可以2×2的矩阵布置。液体处理腔室300的数目可增加或减少。与上述不同,液体处理腔室300可仅设置于转移框架240的一侧上,且仅干燥腔室400可设置于面对一侧的另一侧上。此外,液体处理腔室300及干燥腔室400可设置于转移框架240的一侧及两侧上的单层中。
液体处理腔室300在基板W上执行液体处理工艺。举例而言,液体处理腔室300可为执行清洗工艺以移除附着于基板W上的工艺副产物的腔室。根据用于处理基板W的工艺的类型,液体处理腔室300可具有不同的结构。与此不同,液体处理腔室300中的各者可具有彼此相同的结构。
图2是示意性图示图1的液体处理腔室的示例性实施方案的示意图。参考图2,液体处理腔室300可包括壳体310、处理容器320、支承单元330、及液体供应单元340。
壳体310具有内部空间。壳体310设置成大体长方体形状。开口(未图示)形成于壳体310的一侧中。开口(未图示)用作入口,基板W经由入口通过下述转移机械手540带入壳体310的内部空间中或自壳体310的内部空间带出。处理容器320、支承单元330、及液体供应单元340布置于壳体310的内部空间中。
处理容器320具有带有敞开的上部部分的处理空间。处理容器320可为具有处理空间的碗。处理容器320可设置成围绕处理空间。处理容器320的处理空间可设置为一空间,其中下述支承单元330支承并旋转基板W。处理容器设置为一空间,其中下述液体供应单元340将液体供应至基板W上以处理基板W。
根据实施例,处理容器320可具有导引壁321及多个回收罐(323、325、及327)。各个回收罐(323、325、及327)自用于处理基板W的液体中分离及收集不同的液体。回收罐(323、325、及327)具有回收空间,分别回收用于处理基板W的液体。
导引壁321及回收罐(323、325、及327)以围绕支承单元330的圆环形状设置。当将液体供应至基板W上时,通过基板W的旋转而散射的液体可经由各个回收罐(323、325、及327)的下述入口(323a、325a、及327a)引入回收空间中。不同类型的液体可引入各个回收罐(323、325、及327)中。
处理容器320具有导引壁321、第一回收罐323、第二回收罐325、及第三回收罐327。导引壁321以围绕支承单元330的圆环形状设置。第一回收罐323以围绕导引壁321的圆环形状设置。第二回收罐325以围绕第一回收罐323的圆环形状设置。第三回收罐327以围绕第二回收罐325的圆环形状设置。
导引壁321与第一回收罐323之间的空间用作液体经由其引入的第一入口323a。第一回收罐323与第二回收罐325之间的空间用作液体经由其引入的第二入口325a。第二回收罐325与第三回收罐327之间的空间用作液体经由其引入的第三入口327a。第二入口325a可位于第一入口323a之上,第三入口327a可位于第二入口325a之上。引入第一入口323a中的液体、引入第二入口325a中的液体、及引入第三入口327a中的液体可为不同类型的液体。
导引壁321的下部末端与第一回收罐323之间的空间用作第一出口323b,产生自液体的烟气及气流经由第一出口323b排放。第一回收罐323的下部末端与第二回收罐325之间的空间用作第二出口325b,产生自液体的烟气及气流经由第二出口325b排放。第二回收罐325的下部末端与第三回收罐327之间的空间用作第三出口327b,产生自液体的烟气及气流经由第三出口327b排放。自第一出口323b、第二出口325b、及第三出口327b排放的烟气及气流经由下述排气单元370排出至液体处理腔室300外部。
垂直向下延伸的回收线323c、325c、及327c连接至各个回收罐(323、325、及327)的底表面。各个回收线323c、325c、及327c排放经由各个回收罐(323、325、及327)引入的液体。排放的处理液体可经由外部液体再循环系统(未图示)来重新使用。
支承单元330可在处理空间中支承并旋转基板W。支承单元330可包括旋转卡盘331、支承销333、卡盘销335、旋转轴337、及驱动器339。
当自顶部观察时,旋转卡盘331具有以大体圆形形状设置的上表面。旋转卡盘331的上表面可具有大于基板W的直径。
设置多个支承销333。支承销333布置于旋转卡盘331的上表面上。支承销333以规则的间隔彼此间隔地布置于旋转卡盘331的上表面的边缘部分上。支承销333布置成自旋转卡盘331的上表面向上突出。支承销333通过彼此组合布置成整体上具有圆环形状。支承销333支承基板W的后表面的边缘区,使得基板W与旋转卡盘331的上表面以预定距离间隔开。
设置多个卡盘销335。卡盘销335比支承销333相对远离旋转卡盘331的中心区地布置。卡盘销335布置成自旋转卡盘331的上表面向上突出。当旋转基板W时,卡盘销335支承基板W的侧面区,从而在侧向方向上不自原始位置偏离。卡盘销335设置成沿旋转卡盘331的径向方向在待机位置与支承位置之间的线性移动。待机位置定义为当自下述转移机械手540接收基板W时或当基板W转移至转移机械手540时卡盘销335的位置。支承位置定义为当在基板W上执行工艺时卡盘销335的位置。在支承位置中,卡盘销335与基板W的侧部接触。待机位置设置为比支承位置相对远离旋转卡盘331的中心的位置。
旋转轴337与旋转卡盘331耦接。旋转轴337与旋转卡盘的下表面耦接。旋转轴337可设置为使得纵向方向面对第三方向6。旋转轴337设置成通过自驱动器339接收动力而可旋转。旋转轴由驱动器339旋转,且旋转卡盘331经由旋转轴337旋转。驱动器339旋转旋转轴337。驱动器339可改变旋转轴337的旋转速度。驱动器339可为用于提供驱动力的马达。然而,本发明不限于此,且可对用于提供驱动力的已知装置进行各种修改。
液体供应单元340将液体供应至基板W上。液体供应单元340将处理液体供应至由支承单元330支承的基板W上。通过液体供应单元340供应至基板的处理液体可以多种类型提供。根据实施例,处理液体可为化学品、冲洗液体、及有机溶剂中的至少一者。
液体供应单元340可包括支承杆341、臂342、驱动器343、及液体供应喷嘴344。支承杆341位于壳体310的内部空间中。支承杆341可位于内部空间中处理容器320的一侧上。支承杆341可具有杆状,使得纵向方向面对第三方向6。
臂342耦接至支承杆341的上部末端。臂342自支承杆341的纵向方向垂直延伸。臂342的纵向方向可在第三方向6上形成。下述液体供应喷嘴344可固定耦接至臂342的一末端。
臂342可设置成沿纵向方向可向前及向后移动。臂342可通过驱动器343旋转支承杆341而经由支承杆341摆动式移动。通过臂342的旋转,液体供应喷嘴344也可在工艺位置与待机位置之间摆动式移动。
工艺位置可为液体供应喷嘴344面对由支承单元330支承的基板W的位置。根据实施例,工艺位置可为液体供应喷嘴344的中心面对由支承单元330支承的基板W的中心的位置。待机位置可为液体供应喷嘴344处于工艺位置以外的位置。
驱动器343耦接至支承杆341。驱动器343可布置于壳体310的底表面上。驱动器343提供用于旋转支承杆341的驱动力。驱动器343可设置为用于提供驱动力的马达。
液体供应单元340将液体供应至基板W上。液体供应单元340可将处理液体供应至由支承单元330支承的基板W上。举例而言,处理液体可为用于移除残留于基板W上的薄膜或异物的液体。根据实施例,第一液体可为含有酸或碱的化学品,诸如硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、或盐酸(HCl)。此外,处理液体可为容易溶解于用于下述干燥腔室400中的超临界流体中的液体。根据实施例,根据示例性实施方案的处理液体可提供有纯水及诸如异丙醇(IPA)的醇中的任意者。
已将上述根据本发明的示例性实施方案的液体供应喷嘴344描述为以单一形式提供作为实施例,但并不限于此。举例而言,可设置多个液体供应喷嘴344,且各个液体供应喷嘴344可将不同的处理液体供应至基板W上。根据实施例,液体供应喷嘴344中的各者可独立地将化学品、纯水、及异丙醇供应至基板W上,并将化学品、纯水、及异丙醇依序供应至基板W上。
此外,多个液体供应喷嘴344中的全部均可耦接至臂342。可选地,多个液体供应喷嘴344中的各者可独立地具有臂、支承杆、及驱动器,且独立地摆动式移动以及向前及向后移动,以在工艺位置与待机位置之间移动。
提升单元350布置于壳体310的内部空间中。提升单元350控制处理容器320与支承单元330之间的相对高度。提升单元350在第三方向6上线性移动处理容器320。结果,由于用于回收液体的回收罐(323、325、及327)的高度根据供应至基板W的液体的类型而改变,故液体可分开回收。与上述不同,处理容器320是固定地设置,且提升单元350上下移动支承单元330以改变支承单元330与处理容器320之间的相对高度。
气流供应单元360将气流供应至壳体310的内部空间。气流供应单元360可将降流供应至内部空间。气流供应单元360可设置为风扇过滤器单元。气流供应单元360可设置于壳体310之上。经由气流供应单元360供应至壳体310的内部空间的气体在内部空间中形成降流。在工艺期间产生于处理空间中的副产物及类似物通过在内部空间及处理空间中形成的降流经由下述排气单元370排放至壳体310外部。
排气单元370排出产生自处理空间中的工艺副产物,诸如烟气及气体。当对基板W进行液体处理时产生的工艺副产物(诸如烟气及气体)通过设置于排气单元370中的减压单元(未图示)排出。排气单元370可耦接至处理容器320的底表面。举例而言,排气单元370可布置于旋转轴337与处理容器320的内壁之间的空间中。
干燥腔室400使用工艺流体移除残留于基板W上的液体。根据示例性实施方案,干燥腔室400使用超临界流体移除残留于基板W上的处理液体。在干燥腔室400中,使用超临界流体的特性执行超临界工艺。其代表性实施例包括超临界干燥工艺及超临界蚀刻工艺。以下将基于超临界干燥工艺来描述超临界工艺。然而,由于这仅是为了便于描述,故干燥腔室400可执行除超临界干燥工艺以外的其他超临界工艺。根据示例性实施方案,超临界二氧化碳(scCO2)可用作超临界流体。
图3是示意性图示图1的干燥腔室的示例性实施方案的示意图。参考图3,干燥腔室400可包括壳体410、支承件430、流体供应单元450、排气线460、及阻挡板470。壳体410提供内部空间401,在内部空间401中在基板W上执行干燥工艺。壳体410可包括第一主体412、第二主体414、及提升构件416。
第一主体412与第二主体414彼此组合以提供内部空间401。第一主体412可定位于第二主体414之上。第一主体412的位置是固定的,而第二主体414可通过下述提升构件416来提升。
当第二主体414下降并与第一主体412分开时,内部空间401打开。当内部空间401打开时,可将基板W带入内部空间401中,或可将基板W自内部空间401带出。带入内部空间401中的基板W可为已在液体处理腔室300中经液体处理的基板W。根据示例性实施方案,处理液体可留在带入内部空间401中的基板W的上表面上。
当第二主体414上升并与第一主体412紧密接触时,内部空间401关闭。当内部空间401关闭时,可通过供应处理流体在基板W上执行干燥工艺。
提升构件416提升第二主体414。提升构件416可包括提升缸417及提升杆418。提升缸417可耦接至第二主体414。提升缸417在基板W上执行干燥工艺的同时克服内部空间401的临界压力或更高压力的高压,并可通过使第一主体412与第二主体414接触来密封内部空间401。
提升杆418在垂直方向上产生提升力。举例而言,提升杆418可产生用于在第三方向6上移动的力。提升杆418的纵向方向可在垂直方向上形成。提升杆418的一个末端可插入提升缸417中。提升杆418的另一末端可耦接至第一本体412。第二主体414可通过提升缸417与提升杆418之间的相对提升运动而在垂直方向上移动。当第二主体414在垂直方向上移动时,提升杆418防止第一主体412及第二主体414在水平方向上移动。提升杆418导引第二主体414的垂直移动方向。提升杆418可防止第一主体412及第二主体414自原始位置偏离。
根据上述的本发明的实施例,实施例中已描述第二主体414在垂直方向上移动以密封内部空间401,但并不限于此。举例而言,第一主体412及第二主体414可分别在垂直方向上移动。此外,第一主体412可在垂直方向上移动,而第二主体414的位置可为固定的。
与上述实施例不同,单个壳体410可设置有开口(未图示),基板W经由开口带入壳体410的一侧中及自壳体410的一侧带出。可在壳体410中设置门(未图示)。门(未图示)可在垂直方向上移动,以打开及关闭开口(未图示),并将壳体410保持在密封状态。
可在壳体410中设置加热器419。根据实施例,加热器419可嵌入第一主体412及第二主体414中的至少一者的壁内部。加热器419可将供应至内部空间401的工艺流体加热至临界温度或更高温度,以将经加热工艺流体保持在超临界流体相,或当过程流体经液化时加热工艺流体以返回至超临界流体相。
支承件430在内部空间401内支承基板W。支承件430可固定地设置于第一主体412的下表面上。支承件430可具有固定杆432及保持器434。
固定杆432可固定地设置至第一主体412,从而自第一主体412的底表面向下突出。固定杆432的纵向方向设置于垂直方向上。可设置多个固定杆432。多个固定杆432彼此间隔开。当将基板W带入或带出由多个固定杆432围绕的空间时,多个固定杆432布置于不会干扰基板W的位置处。保持器434耦接至固定杆432中的各者。
保持器434自固定杆432延伸。保持器434可自固定杆432的下部末端朝向由固定杆432围绕的空间延伸。保持器436支承基板W的后表面的边缘区。根据实施例,基板W的后表面可为其上未形成图案的表面,而基板W的上表面可为其上形成有图案的表面。由于上述结构,带入内部空间401中的基板W的边缘区可放置于保持器434上。此外,基板W的整个上表面区、基板W的下表面的中心区、及基板W的下表面的边缘区的部分可曝光于供应至内部空间401中的工艺流体。
流体供应单元450将工艺流体供应至内部空间401。根据实施例的工艺流体可以超临界状态供应至内部空间401。然而,本发明不限于此,工艺流体可以以气态供应至内部空间401并在内部空间401中相改变为超临界状态。流体供应单元450可具有主供应线451、第一分支线452、及第二分支线454。
主供应线451的一个末端连接至在其中储存工艺流体的供应源(未图示)。主供应线451的另一末端分支成第一分支线452及第二分支线454。第一分支线452连接至壳体410的上表面。根据实施例,第一分支线452可连接至第一主体412。举例而言,第一分支线452可耦接至第一主体412的中心。第一分支线452可位于放置于支承件430上的基板W的上部中心区。第一阀453可安装于第一分支线452中。第一阀453可设置为打开/关闭阀。工艺流体可根据第一阀453的打开及关闭选择性地供应至内部空间401。
第二分支线454连接至壳体410的下表面。根据实施例,第二分支线454可连接至第二主体414。举例而言,第二分支线454可耦接至第二主体414的中心。第二分支线454可自放置于支承件430上的基板W的中心区垂直向下定位。第二阀455可设置于第二分支线454中。第二阀455可设置为打开/关闭阀。工艺流体可根据第二阀455的打开及关闭选择性地供应至内部空间401。
排气单元370可排出内部空间401的气氛。排气线460可耦接至第二主体414。根据实施例,当自顶部观察时,排气线460可自第二主体414的下表面的中心移位。在内部空间401中流动的超临界流体经由排气线460排放至壳体410外部。
阻挡板470布置于内部空间401中。阻挡板470可设置成当自顶部观察时与第二分支线454的出口及排气线460的入口重叠。阻挡板470可通过将经由第二分支线454供应的工艺流体朝向基板W直接排放来防止对基板W的损坏。
阻挡板470可与壳体410的底表面以距顶部的预定距离间隔开。举例而言,阻挡板470可由支承件472支承,以在向上方向上与壳体410的下表面间隔开。支承件472可以杆状提供。可设置多个支承件472。多个支承件472以预定距离彼此间隔开。
图4是示意性图示图1的转移单元及后表面清洗单元的示例性实施方案的透视图。以下将参考图4详细描述根据本发明的示例性实施方案的转移单元及清洗单元。
转移单元500设置于转移框架240内部的转移空间中。转移单元500可在转移空间中转移基板W。转移单元500可在缓冲单元220、液体处理腔室300、及干燥腔室400之间转移基板W。举例而言,转移单元500可将基板W自缓冲单元220转移至液体处理腔室300,并将经液体处理的基板W自液体处理腔室300转移至干燥腔室400。
转移单元500具有导引轨道520及转移机械手540。导引轨道520设置于转移框架240的转移空间中。举例而言,导引轨道520可设置于转移框架240的下表面上。导引轨道520可沿转移框架240的纵向方向平行设置。举例而言,导引轨道520的纵向方向可在朝向第二方向4的方向上形成。下述转移机械手540设置于导引轨道520上并沿导引轨道520的纵向方向线性移动。
转移机械手540转移基板W。转移机械手540可包括转移手541、手驱动器543、旋转驱动器544、垂直驱动器545、水平驱动器546、及延伸器547。根据本发明的示例性实施方案的手驱动器543、旋转驱动器544、垂直驱动器545、及水平驱动器546可用传输电力的已知马达来提供。
转移手541支承基板W。可在转移手541的上表面上设置垫541a。垫541a可支承基板W的下表面。可设置多个垫541a。根据示例性实施方案,可提供三个垫541a以在三个点处支承基板W的下表面。
可设置多个转移手541。转移手541的数目可根据工艺需求等来增加或减少。多个转移手541可在垂直方向上彼此间隔开。多个转移手541可独立地向前、向后移动、并旋转。举例而言,当设置多个转移手541时,转移手541中的一些可用于将基板W自缓冲单元220转移至液体处理腔室300,且转移手541中的一些可用于将已在液体处理腔室300中经液体处理的基板W转移至干燥腔室400时。
转移手541可与连接器542耦接。连接器542可设置于下述手驱动器543中。举例而言,连接器542可插入形成于手驱动器543中的轨道沟中。连接器542可沿形成于手驱动件543中的轨道沟在水平方向上移动。转移手541可通过手驱动件541经由连接器542水平移动。
手驱动器543移动连接器542。手驱动器543经由连接器542移动转移手541。手驱动器543可水平移动转移手541。根据实施例,转移手541定位于手驱动器543之上,且用于导引转移手541的水平移动的轨道沟可设置于手驱动器543的侧表面上。
旋转驱动器544移动手驱动器543。旋转驱动器544可基于第三方向6上的轴旋转并移动手驱动器543。手驱动器543可设置于旋转驱动器544之上。根据实施例,旋转驱动器544可耦接至手驱动器543的下表面。手驱动器543根据旋转驱动器544的旋转而旋转,且耦接至手驱动器543的上部部分的转移手541可经由手驱动器543旋转。
垂直驱动器545可设置于旋转驱动器544之下。垂直驱动器545与旋转驱动器544耦接以移动旋转驱动器544。举例而言,垂直驱动器545可沿第三方向6移动旋转驱动器544。转移手541与手驱动器543的垂直定位可改变。因此,转移手541可沿第三方向6垂直移动。
水平驱动器546可设置于垂直驱动器545之下。水平驱动器546可耦接至导引轨道520。水平驱动器546可沿导引轨道520移动。因此,转移手541可沿导引轨道520向前及向后移动。举例而言,水平驱动器546可沿第一方向2线性移动。随着水平驱动器546移动,置于转移手541上的基板W可在液体处理腔室300与干燥腔室400之间转移。
延伸器547可自水平驱动器546延伸。举例而言,延伸器547可自水平驱动器546沿第二方向4延伸。可在延伸器547的上表面上设置下述接触构件620。
上述手驱动器543、旋转驱动器544、及垂直驱动器545可将置于转移手541上的基板W移动至后表面清洗位置。后表面清洗位置可为后表面清洗单元600可移除残留于基板W的后表面上的液体的位置。举例而言,后表面清洗位置可为设置于延伸器547上的接触构件620与基板W的后表面彼此接触的位置。举例而言,后表面清洗位置可为当自顶部观察时下述接触构件620与置于转移手541上的基板W的边缘区接触的位置。此外,后表面清洗位置可为当自正面观察时置于转移手541上的基板W的后表面与接触构件620的上表面彼此对应的高度。举例而言,后表面清洗位置可为当自正面观察时置于转移手541上的基板W的后表面与接触构件620的上表面彼此重合的高度。
后表面清洗单元600清洗基板W。根据示例性实施方案,后表面清洗单元600可在转移基板W的同时清洗基板W的后表面。举例而言,后表面清洗单元600可在将已在液体处理腔室300中经液体处理的基板W转移至干燥腔室400的同时清洗基板W的后表面。也即,后表面清洗单元600可在自转移框架240内部的转移空间转移基板W的同时清洗基板W的后表面。
后表面清洗单元600可包括接触构件620。接触构件620可与基板W的后表面接触。接触构件620可与基板W的后表面接触,以移除残留于基板W的后表面的边缘区上的液体。举例而言,接触构件620可与基板W的后表面接触,以移除残留于基板W的后表面的边缘区上的处理液体。接触构件620可设置有不会损坏基板W的材料。此外,接触构件620可设置有能够容易地吸附液体的材料。根据实施例,接触构件620的上部区可设置有能够容易地吸附液体的材料。举例而言,接触构件620的上部末端可设置有合成树脂材料,诸如海绵,其是多孔材料的实施例。
接触构件620可设置于不会干扰转移手541、连接器542、及手驱动器543的位置处。根据示例性实施方案,接触构件620可设置于延伸器547的上表面上。接触构件620具有设定高度及预定厚度。当置于转移手541上的基板W位于后表面清洗位置时,接触构件620可具有自基板W的末端朝向基板W的中心以预定距离拉伸的厚度。
举例而言,设定高度可为与自手驱动器543的下部末端至放置于转移手541上的基板W的后表面的高度相对应的高度。因此,当置于转移手541上的基板W移动至后表面清洗位置时,置于转移手541上的基板W可在第三方向6上移动而不干扰接触构件620。因此,置于转移手541上的基板W的后表面可与接触构件620的上表面接触。
接触构件620可形成为弯曲的。根据实施例,接触构件620可具有带有一个切割部分的弯曲形状。当自顶部观察时,接触构件620的切割部分可与位于后表面清洗位置处的基板W所置于其上的转移手541的一部分重叠。
以下将描述基板W通过转移机械手540转移的同时接触构件620清洗基板W的后表面的详细机制。
可在根据上述实施方案的接触构件620的上表面上进一步设置能够擦拭及移除处理液体的构件,诸如刷子或擦拭器。在将刷子或擦拭器进一步设置于接触构件620的上表面上的情况下,当基板W位于后表面清洗位置时,残留于基板W的后表面上的处理液体可在基板W的后表面与刷子或擦拭器接触的同时通过刷子或擦拭器移除。
图5至图7是示意性图示图4的后表面清洗单元的另一实施方案的透视图。以下将参考图5至图7详细描述本发明的后表面清洗单元的经修改实施方案。除待另外描述的情况以外,根据下述示例性实施方案的后表面清洗单元与上述后表面清洁单元几乎相同或相似,因此,将省略重复内容的描述。
参考图5,可在根据实施例的接触构件620中形成导引孔622。可设置多个导引孔622。多个导引孔622可沿接触构件620的圆周方向配置。多个导引孔622可以规则的间隔彼此间隔开。导引孔622可设置为自接触构件620的上部末端穿透至下部末端的通孔。
当放置于转移手541上的基板W位于后表面清洗位置时,基板W的后表面与接触构件620的上表面可彼此进行表面接触。由于基板W与接触构件620之间的接触,残留于基板W的后表面上的处理液体可流动至接触构件620的上表面。流动至接触构件620的上表面的处理液体可根据毛细管作用沿导引孔622在朝向接触构件620的下部末端的方向上流动。
与上述实施例不同,接触构件620可不设置有穿透接触构件620的上部末端与下部末端的导引孔622。根据实施例,可在接触构件620的侧表面上形成沟。可自接触构件620的上部末端至下部末端形成沟。残留于基板W的后表面上的处理液体流动至接触构件620的上表面,且流动至接触构件620的上表面的处理液体可经由形成于接触构件620上的沟自基板W移除。
参考图6,根据实施例的接触构件620可具有第一部分624及第二部分626。第一部分624及第二部分626可设置于延伸器547的上表面上。第一部分624与第二部分626可彼此组合以具有大体圆形形状。第一部分624与第二部分626可彼此组合以在自顶部观察时对应于位于后表面清洗位置的基板W的边缘区。第一部分624与第二部分626可定位成彼此面对。第一部分624与第二部分626可彼此对称地定位并具有对称的形状。
第一部分624与第二部分626设置成彼此相同或相似的结构。因此,以下将主要描述第一部分624。
第一部分624可形成为弯曲的。第一部分624可形成为基于基板W位于后表面清洗位置时相对于基板W的中心而弯曲。当基板W位于后表面清洗位置时,第一部分624的上表面可与基板W的后表面接触。当基板W位于后表面清洗位置时,第一部分624的上表面可与基板W的后表面的边缘区接触。第一部分624的上表面可设置有不会损坏基板W的材料。此外,第一部分624可设置有能够容易地吸附液体的材料。根据实施例,第一部分624的上部区可设置有能够容易地吸附液体的材料。举例而言,第一部分624的上部末端可设置有多孔材料。
第一部分624可设置于不会干扰转移手541、连接器542、及手驱动器543的位置处。举例而言,当放置于转移手541上的基板W位于后表面清洗位置时,可在第一部分624与第二部分626之间的空间中定位转移手541、连接器542、及手驱动器543的部分。
参考图7,根据实施例的接触构件620可设置为具有杆状的接触销628。接触销628可耦接至延伸器547的上表面。可设置多个接触销628。当基板W位于后表面清洗位置时,多个接触销628配置成以预定距离彼此间隔开,从而当自顶部观察时,对应于基板W的边缘区。接触销628的一末端可在朝向基板W的后表面的方向上凸起。具有凸起末端的接触销628可在与位于后表面清洗位置的基板W的后表面接触时最小化对基板W的后表面的损坏。残留于基板W的后表面上的处理液体可沿与基板W的后表面接触的接触销628流动。
在上述示例性实施方案中,已描述接触构件620设置于延伸器547的上表面上作为实施例,但并不限于此。延伸器547可不设置于根据示例性实施方案的转移机械手540中,且接触构件620可设置于水平驱动器546的上表面上。可选地,接触构件620可设置于手驱动器543的上表面上,以与基板W的后表面接触。
此外,在上述实施例中,已描述将垫541a设置于转移手541的上表面上以支承基板W的下表面作为实施例,但并不限于此。举例而言,在转移手541的上表面上形成用于提供真空力的吸附孔(未图示),且吸附孔(未图示)朝向基板W的下表面提供负压以真空吸附基板W。
以下将详细描述根据本发明的示例性实施方案的基板处理方法。下述基板处理方法可由基板处理设备1执行。此外,控制器30可通过控制提供至转移单元500及后表面清洗单元600的组件来执行下述基板处理方法。以下,为了便于描述,将描述在参考图1至图4描述的基板处理设备1中执行根据本发明的示例性实施方案的基板处理方法的实施例。然而,本发明不限于此,且不言而喻,即使在图5至图7中,也可以相同或类似的方式执行根据实施例的基板处理方法。
图8是根据本发明的示例性实施方案的基板处理方法的流程图。参考图8,根据示例性实施方案的基板处理方法包括液体处理步骤(S10)、转移步骤(S20)、及干燥步骤(S30)。
可依序执行液体处理步骤(S10)、转移步骤(S20、及干燥步骤(S30)。此外,液体处理步骤(S10)、转移步骤(S20)、及干燥步骤(S30)可共同定义为清洗工艺。
图9是示意性图示根据图8的示例性实施方案的液体处理步骤中处理基板的状态的示意图。参考图9,液体处理步骤(S10)在液体处理腔室300中执行。在液体处理步骤(S10)中,通过将液体供应至基板W上来对基板W进行液体处理。根据实施例,在液体处理步骤(S10)中,可通过将液体供应至基板W上来对基板W进行液体处理。举例而言,在液体处理步骤(S10)中,可通过将化学品、冲洗液体、及有机溶剂中的至少一者供应至基板W上来对基板W进行液体处理。举例而言,在液体处理步骤(S10)中,可通过将化学品、冲洗液体、及有机溶剂依序供应至基板W上来对基板W进行液体处理。
图10及图11是依序图示根据图8的示例性实施方案的在转移步骤中经液体处理的基板定位至后表面清洗位置的状态的示意图。参考图10及图11,通过转移机械手540来执行转移步骤(S20)。在转移步骤(S20)中,转移机械手540将基板W自液体处理腔室300转移至干燥腔室400。在转移步骤(S20)中,转移机械手540将经液体处理的基板W自液体处理腔室300带出。转移机械手540经由转移框架240内部的转移空间将自液体处理腔室300带出的基板W带入干燥腔室400中。
在转移步骤(S20)中,当基板W自液体处理腔室300转移至干燥腔室400时,可移除残留于基板W的后表面上的处理液体。在转移步骤(S20)中,当在转移框架240内部的转移空间中转移基板W时,基板W定位于后表面清洗位置,以移除残留于基板W的后表面上的处理液体。
如上所述,后表面清洗位置可为后表面清洗单元600可移除残留于基板W的后表面上的液体的位置。举例而言,后表面清洗位置可为一位置,其中转移机械手540在第一方向2及/或第二方向4上水平移动并在第三方向6上向下移动,使得放置于转移手541上的基板W的后表面与设置于转移机械手540上的接触构件620的上表面可彼此接触。此外,后表面清洗位置可为当自顶部观察时基板W的边缘区与接触构件620彼此重叠的位置。此外,后表面清洗位置可为当自正面观察时基板W的后表面与接触构件620的上表面彼此重合的高度。
在自液体处理腔室300带出基板W之后,转移机械手540可改变转移手541的位置。转移手541可通过手驱动器543、旋转驱动器544、及垂直驱动器545来移动,以定位于后表面清洗位置。
举例而言,如图10中所示,在转移手541自液体处理腔室300带出经液体处理的基板W之后,手驱动器543及旋转驱动器544移动转移手541可改变放置于转移手541上的基板W的水平位置。水平位置可为自顶部观察时放置于转移手541上的基板W的边缘区与接触构件620彼此重叠的位置。
当放置于转移手541上的基板W位于水平位置时,如图11中所示,垂直驱动器545在第三方向6上降低转移手541以进行定位,使得放置于转移手541上的基板W的后表面与接触构件620的上表面彼此接触。更具体地,垂直驱动器545降低位于水平位置的基板W,以将基板W定位于后表面清洗位置。因此,基板W的后表面的后边缘区与接触构件620的上表面可彼此接触。
因此,在自液体处理腔室300将处理液体供应至基板W的过程中,通过自基板W的边缘区偏离而流动至基板W的后表面的处理液体可通过接触构件620移除。此外,根据本发明的示例性实施方案,在将基板W自液体处理腔室300转移至干燥腔室400的过程中,移除残留于基板W的后表面上的处理液体以提高基板W的处理工艺的效率。此外,根据本发明的示例性实施方案,由于风扇过滤器单元(未图示)及排气构件242设置于转移框架240内部,故自转移空间移除的处理液体可提前自转移空间排放,而不会影响在其中执行后续工艺的腔室。
在根据上述实施方案的转移步骤(S20)中,可在转移机械手540通过水平驱动器546在是转移框架240的纵向方向的第一方向2上移动的同时执行清洗基板W的后表面的过程。与此不同,在经液体处理的基板W自液体处理腔室300带出之后,当转移机械手540在第一方向2上停止时,可在转移步骤(S20)中执行清洗基板W的后表面的工艺,同时仅在第三方向6上执行垂直移动。
图12至图13是依序图示根据图8的示例性实施方案的在干燥步骤中干燥基板的状态的示意图。参考图12及图13,在干燥腔室400中执行干燥步骤(S30)。在转移步骤(S20)中,将通过转移机械手224转移的基板W带入干燥腔室400的内部空间401中。在干燥步骤(S30)中,通过将工艺流体供应至带入干燥腔室400中的基板W来移除残留于基板W上的液体。
在干燥步骤(S30)中,在内部空间401打开的状态下,将基板W转移至支承件430。转移至支承件430的基板W可为已在液体处理腔室300中经液体处理且其后表面已通过后表面清洗单元600清洗的基板W。转移至干燥腔室400的内部空间401的基板W可在其后表面的边缘区由支承件430支承的同时经干燥。
当基板W置于支承件430上时,第一主体412与第二主体414彼此紧密接触,从而内部空间401密封于外部。举例而言,当基板W置于保持器434上且基板W的后表面的边缘区经支承时,内部空间401转换为密封状态。在密封内部空间401之后,流体供应单元450将工艺流体供应至内部空间401。根据实施例,流体供应单元450可将超临界流体供应至内部空间401。通过将工艺流体供应至内部空间401来干燥基板W。也即,通过将工艺流体供应至内部空间401来移除残留于基板W的上表面上的处理液体。
在密封内部空间401之后,可通过打开第二阀455将工艺流体经由第二分支线454提前供应至内部空间401。在将工艺流体供应至内部空间401的下部区之后,可通过打开第一阀453将工艺流体经由第一分支线452供应至内部空间401。
由于基板的初始干燥是在内部空间401低于临界压力的状态下执行的,故供应至内部空间401的工艺流体可经液化。当在开始干燥基板时经由第一分支线452将工艺流体供应至内部空间401时,工艺流体可经液化,以通过重力而下落至基板W,从而损坏基板W。因此,在根据本发明的示例性实施方案的干燥步骤(S30)中,工艺流体经由第二分支线454提前供应至内部空间401,使得内部空间401的压力达到临界压力,接着开始自第一分支线452供应工艺流体,以液化供应至内部空间401的工艺流体,从而最小化对基板W的损坏。
在干燥步骤(S30)的后半部分中,内部空间401的内部气氛经由排气线460排出。当内部空间401中的压力降至临界压力以下时,工艺流体可经液化。经液化的工艺流体可通过重力经由排气线460排出。
图14是示意性图示图4的后表面清洗单元的另一实施方案的透视图。图15是示意性图示自顶部观察时图14的后表面清洗单元的示例性实施方案的示意图。
参考图14及图15,后表面清洗单元600可设置为非接触构件640。非接触构件640可朝向基板W的后表面供应去污源。非接触构件640可不实体接触基板W的后表面。非接触构件640可设置于转移机械手540上。根据示例性实施方案,非接触构件640可设置于手驱动器543上。
当自顶部观察时,非接触构件640可设置于与置于转移手541上的基板W的边缘区重叠的位置处。此外,当自正面观察时,非接触构件640可设置于与置于转移手541上的基板的后表面间隔开的位置处。因此,非接触构件640可设置于与基板W的后表面间隔开的位置处。
可设置多个非接触构件640。当自顶部观察时,多个非接触构件640可沿基板W的边缘区的圆周方向彼此间隔开。根据实施例的非接触构件610可设置为供应是去污源的空气的空气供应装置。举例而言,非接触构件640可设置有送风端口,其中空气在手驱动器543的上表面流动。送风端口可与空气供应源(未图示)连接,以朝向基板W的后表面供应空气。
图16是图示根据图14的示例性实施方案的后表面清洗单元清洗基板的后表面的状态的示意图。参考图16,转移机械手540将已在液体处理腔室300中经液体处理的基板W转移至干燥腔室400中。当转移机械手540转移经液体处理的基板W时,根据实施例的非接触构件640朝向基板W的后表面供应空气。供应至基板W的后表面的边缘区的空气可与基板W的后表面碰撞并径向扩散。因此,残留于基板W的边缘上的处理液体可通过供应自非接触构件640的空气而推动并移除于基板W的后边缘外部。
与实施例不同,通过非接触构件640朝向基板W的后表面供应的去污源可为热源。根据实施例的非接触构件640可设置为加热组件。加热组件可用已知加热器提供。
可将开/关开关(未图示)连接至非接触构件640。非接触构件640可在将已在液体处理腔室300中经液体处理的基板W转移至干燥腔室400的同时,自非接触构件640朝向基板W的后表面施加热量。此外,非接触构件640可仅在转移经液体处理的基板W时自非接触构件640朝向基板W的后表面施加热量。由于在转移期间施加于基板W的后表面的热量,残留于经液体处理的基板W的后表面上的处理液体可被移除。
与上述实施例不同,非接触构件640可设置于水平驱动器546的上表面上。当非接触构件640设置于水平驱动器546的上表面上时,在放置于转移手541上的基板W在第三方向6上向下移动之后,非接触构件640朝向基板W的后表面供应空气,从而移除残留于基板W的后表面上的处理液体。可选地,转移单元500可进一步设置有延伸器547,非接触构件640也可设置于延伸器547的上表面上。
图17是示意性图示图1的基板处理设备的另一实施方案的示意图。除转移框架240以外,根据下述示例性实施方案的基板处理设备与所述基板处理设备最为相似,因此将省略对重复内容的描述。
转移框架240可具有第一转移框架240a及第二转移框架240b。第一转移框架240a及第二转移框架240b中的各者的纵向方向可沿第一方向2布置。第一转移框架240a可比第二转移框架240b相对靠近缓冲单元220地布置。液体处理腔室300可布置于第一转移框架240a的两侧上。下述后表面清洗框架700可布置于第一转移框架240a与第二转移框架240b之间。因此,第一转移框架240a与第二转移框架240b可基于后表面清洗框架700彼此对称地布置。
第一转移框架240a的一侧可面对缓冲单元220的前表面。面对第一转移框架240a的一侧的另一侧可面对下述后表面清洗框架700的前表面。第二转移框架240b的一侧可面对后表面清洗框架700的后表面。
第一转移框架240a具有在其中转移基板W的第一转移空间。第一转移空间用作一空间,用于将已在液体处理腔室300中经液体处理的基板W转移至下述后表面清洗框架700。第二转移框架240b具有在其中转移基板W的第二转移空间。第二转移空间用作一空间,用于将自后表面移除处理液体的基板W自后表面清洗框架700转移至干燥腔室400。
上述转移单元500的组件分别布置于第一转移框架240a及第二转移框架240b上。举例而言,上述导引轨道520及转移机械手540可布置于第一转移框架240a与第二转移框架240b之间。此外,第一转移框架240a及第二转移框架240b中的各者可在其上表面上设置有风扇过滤器单元(未图示),并在其下表面上设置有排气构件242。
图18是示意性图示图17的后表面清洗框架的示例性实施方案的透视图。参考图18,后表面清洗框架700可移除残留于基板W的后表面上的处理液体。举例而言,后表面清洗框架700可移除残留于已在液体处理腔室300中经液体处理的基板W的后表面上的处理液体。后表面清洗框架700可储存已在液体处理腔室300中经液体处理的基板W。举例而言,在后表面清洗框架700中,可储存自后表面移除处理液体的基板W。后表面清洗框架700可布置于第一转移框架240a与第二转移框架240b之间。
后表面清洗框架700可设置为具有开放前表面及后表面以及内部空间的壳体。在实施例中,后表面清洗框架700可以大体六面体形状提供。已在液体处理腔室300中经液体处理的基板W可位于后表面清洗框架700的内部空间中。后表面清洗框架700的开放前表面可面对第一转移框架240a。后表面清洗框架700的开放后表面可面对第二转移框架240b。因此,已自液体处理腔室300经液体处理的基板W可通过转移机械手540带入后表面清洗框架700的开放前表面中。此外,已在后表面清洗框架700中在其上完成预定处理的基板W可经由后表面清洗框架700的开放后表面转移至干燥腔室400。
隔板720、备用槽740、及排气孔760可设置于后表面清洗框架700的内部空间中。此外,上述后表面清洗单元600可设置于后表面清洗框架700的内部空间中。设置于后表面清洗框架700的内部空间中的后表面清洗单元600与参考图1至图16描述的示例性实施方案相同或类似。也即,根据实施例,可在后表面清洗框架700中设置接触构件620或非接触构件640。根据实施例设置于后表面清洗框架700上的接触构件620及非接触构件610可设置于后表面清洗框架700的底表面上。
隔板720可具有网状结构,使得内部空间中的气氛经由下述排气孔760顺畅地排出。隔板720可分隔后表面清洗框架700的内部空间。举例而言,隔板720可将后表面清洗框架700的内部空间分隔成上部备用区与下部清洗区。
上部备用区可设置为其中提供下述备用槽740的空间。下部清洗区可设置为其中设置有后表面清洗单元600的空间。根据实施例,上部备用区可设置为一空间,自后表面移除处理液体的基板W在该空间中备用。与此不同,上部备用区可设置为一空间,自后表面移除处理液体之前的基板W在该空间中备用。以下,为了便于说明,将上部备用区描述为自后表面移除处理液体之后的基板W在其中备用的空间作为实施例。
备用槽740可形成于后表面清洗框架700的内表面上。可设置多个备用槽740。多个备用槽740可布置成彼此垂直间隔开。备用槽740的纵向方向可沿后表面清洗框架700的内表面形成。备用槽740可形成为自后表面清洗框架700的内表面突出。备用槽740可具有大体弧形形状。然而,备用槽740不限于此,且当自顶部观察时,备用槽740可具有矩形形状。当自顶部观察时,备用槽740与基板W的边缘区重叠。
已在液体处理腔室300中经液体处理的基板W可置于备用槽740的上表面上。置于备用槽730上的基板W的边缘区可由备用槽740支承。根据实施例,置于备用槽740上的基板W可为在液体处理完成之后自后表面移除处理液体的基板W。
排气孔780可形成于后表面清洗框架700的底表面上。排气孔780可排出后表面清洗框架700的内部空间的气氛。排气孔780可在后表面清洗框架700的下部区中排出移除残留于基板W的后表面上的处理液体的工艺中产生的颗粒、工艺副产物、及类似物。
图19是根据本发明的另一实施方案的基板处理方法的流程图。图20是图示在根据图19的示例性实施方案的后表面清洗步骤中清洗基板的后表面的状态的示意图。以下,为了便于解释,将描述在根据本发明的示例性实施方案的基板处理方法中,根据实施例的接触构件620设置于后表面清洗框架700的内部空间中的实施例。然而,本发明不限于此,即使在非接触构件640设置于后表面清洗框架700内部时,根据本发明的示例性实施方案的基板处理方法可同样适用。
参考图19及图20,根据本发明的示例性实施方案的基板处理方法包括液体处理步骤(S10)、转移步骤(S20)、及干燥步骤(S30)。转移步骤(S20)可包括第一转移步骤(S22)、后表面清洗步骤(S24)、及第二转移步骤(S26)。
在第一转移步骤(S22)中,转移机械手540可将已在液体处理腔室300中完成液体处理步骤(S10)的基板W经由第一转移空间转移至后表面清洗框架700的内部空间。在第一转移步骤(S22)中,已在液体处理腔室300中完成液体处理步骤(S10)的基板W可经由后表面清洗框架700的开放前表面转移至后表面清洗框700的内部空间。
在后表面清洗步骤(S24)中,转移机械手540将转移手541定位于后表面清洗框架700的内部空间的下部清洗区中。当转移手541位于下部清洗区中时,转移机械手540在水平方向上移动,使得置于转移手541上的基板W的后表面与接触构件620的上表面接触。如图20所示,当自顶部观察时,置于转移手541上的基板W的后表面的边缘区与接触构件620的上表面重叠。因此,通过转移手541在水平方向上的移动,基板W的后表面的边缘区与接触构件620的上表面接触,且在这一过程中,可移除残留于基板W的后表面的边缘区上的处理液体。通过接触构件620移除的处理液体可经由设置于后表面清洗框架700的底表面上的排气孔780排放。
已在其上完成后表面清洗步骤(S24)的基板W通过转移机械手540朝向后表面清洗框架700的开放前表面水平移动,并垂直向上移动以置于备用槽740上。
在第二转移步骤(S26)中,位于第二转移空间中的转移机械手540自后表面清洗框架700带出基板W,接着将基板W转移至第二转移空间,其中在完成后表面清洗步骤(S24)并自后表面移除处理液体之后,基板W在备用槽740中备用。转移机械手540将转移至第二转移空间的基板W带入干燥腔室400中,并将基板W置于干燥腔室400的支承件430上。干燥步骤(S30)是在支承基板W的边缘区的同时,在置于支承件430上的基板W上执行的。
当在液体处理腔室300中处理基板W时,由于诸如工艺条件、液体的供应量、及类似者的各种因子,处理液体可能自基板W的边缘分开。自基板W的边缘区分开的处理液体可留在基板W的后表面上。残留于基板W的后表面上的处理液体可在后续工艺中充当污染后续基板的污染源。
因此,根据本发明的示例性实施方案,在具有单独内部空间的后表面清洗框架700中移除残留于基板W的后表面的边缘区上的处理液体,从而使残留于执行后续工艺的腔室中以及转移空间中的处理液体的污染最小化。
此外,已在液体处理腔室300中经液体处理的基板W具有分开的第一转移空间,并通过设置于其中的转移机械手540转移,且自后表面移除处理液体的基板W有分开的第二转移空间,并可通过设置于其中的分开的转移机械手540来转移。也即,自后表面移除处理液体之前的基板W及自后表面移除处理液体之后的基板W可通过分开的转移机械手540来转移。因此,在执行后续工艺的腔室中有效地阻挡残留于基板W的后表面上的处理液体的污染是可能的。
上述详细描述说明了本发明。此外,上述内容显示并描述本发明的示例性实施方案,且本发明可用于各种其他组合、修改、及环境中。也即,上述内容可在本说明书中揭示的本发明概念的范畴内、等效于本揭示内容的范畴的范畴内、及/或本领域的技术或知识的范畴内进行修改或校正。上述示例性实施方案描述用于实施本发明的技术精神的最佳状态,且在本发明的特定应用领域及用途中所需的各种改变是可能的。因此,以上对本发明的详细描述并不旨在将本发明限制于所揭示的实施方案。此外,随附申请专利范围应解译为也包括其他示例性实施方案。
Claims (20)
1.一种用于处理基板的设备,其包含:
液体处理腔室,其用于通过将处理液体供应至所述基板来对所述基板进行液体处理;
干燥腔室,其用于通过将工艺流体供应至所述基板来干燥所述基板;
转移单元,其用于在所述液体处理腔室与所述干燥腔室之间转移所述基板;及
后表面清洗单元,其用于清洗所述基板的后表面,
其中,所述后表面清洗单元在将所述基板自所述液体处理腔室转移至所述干燥腔室的同时清洗所述基板的所述后表面。
2.根据权利要求1所述的用于处理基板的设备,其中,所述转移单元包含转移机械手,所述转移机械手在用于提供转移空间的转移框架内部移动并具有转移手,所述基板置于所述转移手上。
3.根据权利要求2所述的用于处理基板的设备,其中,所述后表面清洗单元包括接触构件,所述接触构件与所述基板的所述后表面接触,以移除残留于所述基板的所述后表面上的所述处理液体。
4.根据权利要求3所述的用于处理基板的设备,其中,所述接触构件设置于所述转移机械手上。
5.根据权利要求4所述的用于处理基板的设备,其中,所述接触构件位于所述转移手之下,并通过所述转移手的垂直移动而与所述基板的所述后表面接触,所述基板置于所述转移手上。
6.根据权利要求5所述的用于处理基板的设备,其中,在所述接触构件中形成穿透所述接触构件的上部末端与下部末端的多个孔,且
所述多个孔沿着所述接触构件的纵向方向彼此间隔开。
7.根据权利要求3所述的用于处理基板的设备,其中,具有槽的后表面清洗框架设置于所述转移框架内部,所述基板置于所述槽上,
所述后表面清洗框架位于所述液体处理腔室与所述转移框架之间,且
所述接触构件设置于所述后表面清洗框架内部。
8.根据权利要求7所述的用于处理基板的设备,其中,在将置于所述转移手上的所述基板转移至所述后表面清洗框架中的过程中,所述接触构件设置于与所述基板的所述后表面接触的位置处。
9.根据权利要求2所述的用于处理基板的设备,其中,所述后表面清洗单元包含与所述基板的所述后表面间隔开的非接触构件,从而以非接触方式移除残留于所述基板的所述后表面上的所述处理液体。
10.根据权利要求9所述的用于处理基板的设备,其中,所述非接触构件朝向所述基板的所述后表面供应用于移除所述处理液体的去污源,且
所述去污源通过热量或气流来提供。
11.根据权利要求10所述的用于处理基板的设备,其中,所述非接触构件设置于所述转移机械手上。
12.根据权利要求10所述的用于处理基板的设备,其中,在所述转移框架内部设置具有多个槽的后表面清洗框架,所述基板置于所述多个槽上,
所述后表面清洗框架位于所述液体处理腔室与所述转移框架之间,且
所述非接触构件设置于所述后表面清洗框架内部。
13.根据权利要求1所述的用于处理基板的设备,其中,所述干燥腔室包含用于支承所述基板的支承件,且
所述支承件支承经液体处理的所述基板的所述后表面的边缘区。
14.一种用于处理基板的方法,其包含以下步骤:
液体处理步骤,其将处理液体供应至所述基板;
转移步骤,其转移经液体处理的基板;及
干燥步骤,其通过将工艺流体供应至所述经液体处理的基板来干燥所述基板,
其中在所述转移步骤中,在转移所述经液体处理的基板的同时,移除残留于所述基板的后表面上的所述处理液体。
15.根据权利要求14所述的用于处理基板的方法,其中,在所述转移步骤中,通过所述经液体处理的基板与接触构件之间的相互接触,移除残留于所述基板的所述后表面上的所述处理液体,所述接触构件与所述基板的所述后表面接触。
16.根据权利要求15所述的用于处理基板的方法,其中,所述转移步骤通过用于转移所述经液体处理的基板的转移机械手来执行,且
所述接触构件设置于所述转移机械手上,以在所述转移机械手转移所述经液体处理的基板的同时与所述基板的所述后表面接触。
17.根据权利要求15所述的用于处理基板的方法,其中,所述接触构件设置于后表面清洗框架中,所述后表面清洗框架设置于用于在所述转移步骤中转移所述经液体处理的基板的转移空间中,且
所述转移步骤包含:
第一转移步骤,其将经过液体处理的所述基板自在其中执行所述液体处理步骤的液体处理腔室转移至所述后表面清洗框架;
后表面清洗步骤,其在所述后表面清洗框架中清洗所述基板的所述后表面;及
第二转移步骤,其将所述基板转移至干燥腔室,在所述后表面清洗步骤之后在所述干燥腔室中执行所述干燥步骤。
18.根据权利要求14所述的用于处理基板的方法,其中,在所述转移步骤中,通过用于将用于移除所述处理液体的去污源朝向所述基板的所述后表面供应的非接触构件以非接触方式自所述基板移除残留于所述经液体处理的基板的所述后表面上的所述处理液体。
19.根据权利要求18所述的用于处理基板的方法,其中,所述非接触构件设置于用于在所述转移步骤中转移所述经液体处理的基板的转移机械手中、和/或设置于用于在所述转移步骤中转移所述经液体处理的基板的转移空间中的后表面清洗框架中。
20.一种用于处理基板的设备,其包含:
液体处理腔室,其用于通过将处理液体供应至基板的上表面来对所述基板进行液体处理;
干燥腔室,其用于通过将超临界流体供应至所述基板来干燥所述基板;
转移单元,其用于在所述液体处理腔室与所述干燥腔室之间转移所述基板;及
后表面清洗单元,其用于清洗所述基板的所述后表面,
其中所述干燥腔室包含:
壳体,其具有内部空间;及
支承单元,其用于在所述内部空间中支承经过液体处理的所述基板的所述后表面的边缘区,
其中所述后表面清洗单元在所述基板自所述液体处理腔室转移至所述干燥腔室的同时通过以接触方法和/或非接触方法清洗所述基板的所述后表面来移除残留于所述基板的所述后表面上的所述处理液体。
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