CN116387187A - 基板处理设备及基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种基板处理设备，包括：喷嘴单元，被配置成向基板排出处理液；管道，连接到喷嘴单元和供应处理液的处理液供应单元；电荷量控制单元，设置在管道处，包括带正电荷或负电荷的过滤单元，并且包括控制阀和电源单元中的至少一个，控制阀控制穿过过滤单元内部的处理液的流量，电源单元向过滤单元施加电压，以控制处理液的电荷量；以及控制单元，连接到电荷量控制单元。

Description

基板处理设备及基板处理方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年12月31日向韩国知识产权局提交的第10-2021-0193592号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开通过引用以其整体并入本文中。
技术领域
本发明涉及基板处理设备和基板处理方法，并且更具体地，涉及可以通过控制穿过过滤单元的处理液的电荷量并排出处理液来调整基板的荷电状态的基板处理设备和基板处理方法。
背景技术
在制造半导体的工艺中使用基板处理设备。基板处理设备向待处理的基板(诸如半导体晶片)供应处理液以执行液体处理。在这种基板处理设备中，可以使用带预定电荷的多孔过滤器来去除液体中的诸如金属材料的杂质。在基板处理期间，从喷嘴朝向基板排出的处理液或基板的静电可能造成微粒附着到基板，导致基板的污染，或者可能造成静电排出到基板，导致基板的缺陷。
通常，已经提出了各种方法来解决上述问题。作为示例，已经应用了用抗静电材料涂覆被配置成排出处理液的喷嘴部分以中和处理液的电荷的方法、将附加的光源单元设置在基板处理空间中并向从喷嘴部分排出的处理液照射光以中和处理液的电荷的方法等。
发明内容
本公开的一方面旨在提供可以有效地调整基板的荷电状态的基板处理设备和基板处理方法。
根据本发明的一方面，基板处理设备包括：喷嘴单元，被配置成向基板排出处理液；管道，连接到喷嘴单元和供应处理液的处理液供应单元；电荷量控制单元，设置在管道处，包括带正电荷或负电荷的过滤单元，并且包括控制阀和电源单元中的至少一个，控制阀控制穿过过滤单元内部的处理液的流量，电源单元向过滤单元施加电压，以控制处理液的电荷量；以及控制单元，连接到电荷量控制单元。
根据本公开的另一方面，基板处理设备包括：处理容器，其中提供了用于处理基板的空间；基板支承构件，设置在处理容器内部以支承基板；喷嘴单元，包括喷嘴尖端、喷嘴臂和喷嘴臂支承构件，喷嘴尖端用于向基板排出处理液，喷嘴臂具有喷嘴尖端连接到其的一个端部，喷嘴臂支承构件被配置成支承喷嘴臂；管道，具有设置在喷嘴臂内部的部分并且连接到喷嘴尖端和供应处理液的处理液供应单元；电荷量控制单元，包括并联设置的带正电荷的第一过滤器和带负电荷的第二过滤器以及设置在设置有第一过滤器和第二过滤器的管道的下游侧的汇合点处并且被配置成控制穿过第一过滤器和第二过滤器的处理液的流量的控制阀；检测单元，被配置成检测基板的荷电状态；以及控制单元，连接到控制阀和检测单元，以根据检测单元检测到的基板的荷电状态来控制控制阀。
根据本公开的另一方面，基板处理方法包括：检测操作，检测基板的荷电状态；控制操作，控制穿过根据检测到的基板的荷电状态而带正电荷或负电荷的过滤单元的处理液的电荷量；以及排出操作，向基板排出具有经控制的电荷量的处理液。
附图说明
从以下结合附图的详细描述中将更清楚地理解本公开的以上和其他方面、特征和优点。
图1是根据示例性实施方式的基板处理设备的示意图。
图2是根据示例性实施方式的设置在基板处理设备中的过滤单元的示意图。
图3是根据示例性实施方式的设置在基板处理设备中的过滤单元的截面的示意图。
图4是应用图3的过滤单元的基板处理设备的示意图。
图5是根据示例性实施方式的设置在基板处理设备中的另一过滤单元的截面的示意图。
图6是应用具有另一结构的过滤单元的、根据示例性实施方式的5基板处理设备的示意图。
图7和图8是示出不同的电压差测量位置的、根据示例性实施方式的基板处理设备的示意图。
图9是根据另一示例性实施方式的基板处理设备的示意图。
图10是根据另一示例性实施方式的基板处理设备的示意图。
图11是示出根据示例性实施方式的基板处理方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述优选实施方式，以使本领域的普
通技术人员容易实践本公开。然而，在详细描述本公开的优选实施方5式时，如果确定对相关的已知功能或配置的详细描述不必要地模糊本公开的要点，则将省略其详细描述。此外，在整个附图中可以针对具有类似功能和操作的部件使用相同的附图标记。此外，在本说明书中，诸如“上”、“上部分”、“上表面”、“下方”、“下部分”、“下表面”“侧
表面”等术语可以是基于附图的，并且实际上可以根据组件所设置的0方向而改变。
此外，在整个说明书中，当一部分“连接”到另一部分时，不仅可以包括“直接连接”，而且可以包括“间接连接”并且其他组件插置于其间。此外，除非另外说明，否则“包括”某一组件意指还包括其他组件，而不是排除其他组件。
5通常，在制造半导体的工艺中使用基板处理设备。基板处理设备
向待处理的基板(诸如，半导体晶片)供应处理液以执行液体处理。在基板处理期间，从喷嘴朝向基板排出的处理液或基板的静电可能造成微粒附着到基板，导致基板的污染，或者可能造成静电排出到基板，导致基板的缺陷。
0已经提出了各种方法以解决上述问题。所述各种方法包括：用抗静电材料涂覆被配置成排出处理液的喷嘴部分以中和处理液的电荷的方法、将附加的光源单元设置在基板处理空间中并向从喷嘴部分排出的处理液照射光以中和处理液的电荷的方法等。然而，在这种方法中，处理液在处理液的电荷被中和的状态下排出到基板。因此，不能控制在基板中存在静电的情况、基板由于受到摩擦而荷电的状态等。
示例性实施方式提供了基板处理设备。根据示例性实施方式的基板处理设备可以用在各种工艺中。作为示例，根据示例性实施方式的基板处理设备可以用在光刻工艺中。例如，根据示例性实施方式的基板处理设备可以用在涂覆操作、清洁操作、显影操作等中，以向使用处理基板的处理液供应装置的基板供应诸如光致抗蚀剂、稀释剂、清洁溶液、显影剂等的处理液。此外，根据示例性实施方式的基板处理设备也可以用在诸如清洁工艺等的其他工艺中。
在下文中，将参考附图描述根据示例性实施方式的基板处理设备的第一实施方式和第二实施方式。
第一实施方式
第一实施例
将参考图1至图4描述基板处理设备的第一实施例。
图1是根据第一实施例的基板处理设备的示意图。参考图1，根据示例性实施方式的基板处理设备可以包括：设置在密封的处理腔室内部并在其中提供处理基板W的空间的处理容器1、设置在处理容器1内部以支承基板W的基板支承构件2以及向基板W供应处理液的处理液供应模块。
处理容器1可以接收当处理液排出时从基板W散开的处理液，并且可以通过处理容器1的处理液回收线6回收处理液。处理容器1可以通过升降单元6相对于支承构件2进行升降。
基板支承构件2可以包括旋转卡盘3和驱动旋转卡盘3的驱动单元4，旋转卡盘3支承基板W，使得基板W可旋转并且可在处理容器1内部竖直移动。因此，当处理基板W时，可以在基板W被旋转卡盘3旋转支承的状态下通过处理液供应单元向基板W供应处理液，以处理基板W。
处理液供应模块可以包括处理液供应单元10、喷嘴单元20、管道30和电荷量控制单元40。
处理液供应单元10被配置成储存处理液或者向喷嘴单元20供应所储存的处理液，并且可以通过管道30连接到朝向基板W排出处理液的喷嘴单元20，以向喷嘴单元20供应处理液。储存在处理液供应单元10中的处理液可以是感光液、诸如稀释剂、显影剂的涂覆液、去离子液、清洁液等，但不限于此。可以通过根据实际工艺需要应用各种处理液来执行基板处理方法。
喷嘴单元20可以向基板W排出处理液，并且可以通过管道30连接到处理液供应单元10。喷嘴单元20可以包括向基板W排出处理液的喷嘴尖端21以及具有喷嘴尖端21连接到其的一个端部的喷嘴臂22。喷嘴臂22的另一个端部可以连接到喷嘴臂支承构件23，使得喷嘴臂22可以按需要通过喷嘴臂支承构件23移动。
电荷量控制单元40设置在处理液供应单元10和喷嘴单元20之间的管道30处，并且可以被配置成改变通过喷嘴单元20排出的处理液的电荷量。
此外，过滤单元50可以设置在与喷嘴尖端21相邻的管道30处，以精确地控制从喷嘴尖端21排出的处理液的电荷量。例如，管道30的一部分可以设置在喷嘴臂22内部，并且过滤单元50可以设置在与喷嘴尖端21相邻的喷嘴臂22处。
电荷量控制单元40可以包括带正电荷或负电荷的过滤单元50，并且可以包括对穿过过滤单元50的内部的处理液的流量进行控制的控制阀60，从而被配置成控制穿过过滤单元50的处理液的电荷量。
在本公开中，应当注意，“过滤单元50被配置成带负电荷或正电荷”意指过滤单元50可以如应用于第一实施方式，通过等离子体处理等预先带负电荷或正电荷，或者过滤单元50可以由于当包括可能容易带负电荷或正电荷的材料的处理液穿过其中时与处理液的摩擦而带负电荷或正电荷，或者过滤单元50可以如应用于第二实施方式，通过按需要施加电压的荷电装置而带负电荷或正电荷。
在第一实施例中，将描述包括对穿过过滤单元50的内部的处理液的流量进行控制的控制阀60而不包括电源部分的电荷量控制单元40。在这种情况下，过滤单元50可以包括预先带负电荷或正电荷的材料或容易带负电荷或正电荷的材料，这将在下面参考图1至图4详细描述。
当处理液中的离子穿过带这种特定电荷的过滤单元50时，可以产生流动电流。因此，在处理液穿过过滤单元50之后，可以增加预定量的电荷，使得处理液可以带特定电荷并通过喷嘴单元20排出到基板W。
此外，基板处理设备可以包括对管道30中的处理液的电荷量进行控制的控制单元80。例如，在本实施例中，控制单元80可以被配置成根据基板W的荷电状态来控制对穿过电荷量控制单元40的过滤单元50的处理液的流量进行控制的控制阀60。
控制单元80可以以各种方式控制已经穿过过滤单元50的处理液的电荷量。过滤单元50可以包括多个过滤器，以使控制单元80可以根据基板W的荷电状态通过处理液的选择性通道来控制处理液的电荷量。此外，过滤单元50可以包括多个过滤器，以使控制单元80可以根据基板W的荷电状态通过调整穿过过滤器中的每个的处理液的流量来控制处理液的电荷量。在图1中，过滤单元50被示出为包括两个过滤器，但过滤器的数量不限于此，并且过滤单元50可以按需要包括单个过滤器或者三个或更多个过滤器。
根据第一实施例的基板处理设备，控制单元80可以根据基板W的荷电状态来控制对从处理液供应单元10通过管道30穿过带正电荷或负电荷的过滤单元50的处理液的流量进行控制的控制阀60，从而可以主动地控制流向喷嘴单元20的处理液的电荷量，并且因此，具有经控制的电荷量的处理液可以通过喷嘴单元20排出到基板W。因此，可以有效地调整基板W的荷电状态，从而可以去除基板W所带的静电，以防止当基板W和处理液彼此接触时发生静电放电(ESD)现象，并且还有效地防止由基板W的电弧等造成的基板W的缺陷。此外，可以有效地控制基板的荷电状态，从而可以将基板W控制成具有适合于下一工艺的荷电状态。作为示例，在光刻工艺的应用操作中，当光致抗蚀剂排出到施加有带负电荷的更薄层的基板W时，控制单元80可以根据带负电荷的基板W的荷电状态来控制穿过过滤单元50的光致抗蚀剂的流量，从而可以控制光致抗蚀剂带正电荷，并且带正电荷的光致抗蚀剂可以通过喷嘴单元20排出到基板W从而中和基板W。
作为另一示例，在光刻工艺的显影操作中，当容易带电正电荷的材料堆叠在基板W的待显影表面的底层上时，控制单元80可以通过控制阀60控制穿过过滤单元50的显影剂的流量以使显影剂带负电荷，使得带负电荷的显影剂可以排出到待中和的基板W，并且因此，可以有效地防止基板W的底层的材料在显影处理期间带正电荷。
例如，过滤单元50可以包括带不同电荷的至少两个过滤器。如图1中所示，过滤单元50可以包括带正电荷的第一过滤器51和带负电荷的第二过滤器52。虽然第一过滤器51和第二过滤器52被示出为彼此并联连接，但是示例性实施方式不限于此，并且第一过滤器51和第二过滤器52可以彼此串联连接。
图2是根据示例性实施方式的设置在基板处理设备中的过滤单元的示意图，图3是根据示例性实施方式的设置在基板处理设备中的过滤单元的截面的示意图，以及图4是应用图3的过滤单元的基板处理设备的示意图。
参考图2和图3，在过滤单元50中的带正电荷的第一过滤器51的情况下，当处理液穿过第一过滤器51时，由于与带正电荷的第一过滤器51的电荷排斥，正电荷可以被排斥从而难以穿过第一过滤器51。同时，由于与第一过滤器51的电荷吸引，处理液中的负电荷可以容易地穿过第一过滤器51。因此，穿过第一过滤器51的处理液可以完全带负电荷，并且可以通过喷嘴单元20排出到基板W。
类似地，在过滤单元50中的带负电荷的第二过滤器52的情况下，当处理液穿过第二过滤器52时，由于带负电荷的第二过滤器52的电荷排斥，处理液中的负电荷可以被排斥从而难以穿过第二过滤器52。同时，由于第二过滤器52的电荷吸引，处理液中的正电荷可以容易地穿过第二过滤器52。因此，穿过第二过滤器52的处理液可以完全带正电荷，并且可以通过喷嘴单元20排出到基板W。
第一过滤器51可以包括带正电荷的多孔膜，且第二过滤器52可以包括带负电荷的多孔膜。
作为示例，如图2和图3中所示，第一过滤器51和第二过滤器52中的每个可以包括主体50a和多个通孔50b，主体50a包括带正电荷或负电荷的多孔膜，通孔50b形成为在处理液流动的方向上从主体50a的上游侧的一个侧表面穿透到的下游侧的另一个侧表面。处理液可以实现为平滑地流过多个通孔50b。如图3中所示，通孔50b可以形成为具有相同的直径。
在图3中，连接到过滤单元50的管道30被配置成具有相同的直径，但示例性实施方式不限于此。为了使处理液能够容易地穿过过滤单元并且平滑地流动，设置有过滤单元的管道可以以其直径在处理液流动的方向上逐渐增加的膨胀管的形式实现。
当过滤单元50包括第一过滤器51和第二过滤器52时，第一过滤器51和第二过滤器52可以彼此并联连接，以控制穿过第一过滤器51和第二过滤器52的处理液的流量。在下文中，将参考图4描述控制穿过包括第一过滤器51和第二过滤器52的过滤单元50的处理液的流量的方法。
例如，参考图4，管道30可以包括并联分支的第一分支管道31和第二分支管道32。过滤单元50的第一过滤器51可以设置在第一分支管道31上，且第二过滤器52可以设置在第二分支管道32上。在这种情况下，控制阀60可以设置在第一分支管道31和第二分支管道32汇合的点处，并连接到控制单元80，以控制穿过第一过滤器51和第二过滤器52中的每个同时穿过第一分支管道31和第二分支管道32的处理液的总流量。例如，当供应到喷嘴单元20的处理液应该带正电荷时，可以控制控制阀60，使得在穿过第一分支管道31时通过处于带正电荷的状态的第一过滤器51而带负电荷的处理液的流量低于在穿过第二分支管道32时通过处于带负电荷的状态的第二过滤器52而带正电荷的处理液的流量。
作为示例，控制单元80可以控制控制阀60以将具有与基板W的荷电极性相反的荷电极性的处理液供应到基板W。当基板W的待处理表面带正电荷时，可以控制穿过第一过滤器51和第二过滤器52的处理液的流量，以使处理液可以在带负电荷的状态下最终排出到基板。因此，处理液可以与基板W中和从而去除基板W的静电。此外，可以捕获以去除基板W上的微粒。
根据示例性实施方式的基板处理设备可以包括检测基板W的荷电状态的检测单元90。控制单元80可以被配置成从检测单元90接收与基板W的荷电状态有关的检测信号，并且因此可以基于检测信号来控制控制阀60以控制处理液的电荷量。检测单元90可以以各种形式实现。作为示例，静电测量装置可以用作检测单元90。例如，可以使用可以在与基板W的非接触状态下测量电场的电场测量装置来检测由基板W的表面产生的电场。由检测单元90检测的检测信号可以被传递到控制单元80，以使控制单元80可以控制控制阀60以控制穿过过滤单元50的处理液的电荷量。
检测单元90可以设置在处理空间内的不同位置。如图4中所示，检测单元90可以由被配置成与喷嘴单元20的喷嘴臂22分离的检测单元支承臂91支承，并且可以设置在基板W的上侧上以检测基板W的荷电状态。此外，检测单元支承臂91可以可移动地支承检测单元90，使得检测单元90可以移动到处理空间内的不同位置，以检测不同位置的基板W的荷电状态。
在本实施例中，已经描述了电场测量装置用作检测单元90。然而，检测单元不限于此，并且可以以诸如离子检测器等的各种形式实现，只要它可以检测基板的荷电状态即可。
在根据第一实施例的基板处理设备中，控制单元80可以基于通过检测单元90检测到的、与基板的荷电状态有关的检测信号控制穿过带正电荷的第一过滤器51的处理液的流量和穿过带负电荷的第二过滤器52的处理液的流量。因此，控制单元80可以主动地控制在穿过第一过滤器51和第二过滤器52之后最终汇合的处理液的电荷量，并且处理液通过喷嘴单元20排出到基板W从而有效地调整基板W的荷电状态，从而可以去除基板W所带的静电，以防止当基板W和处理液彼此接触时发生ESD现象，并且还有效地防止由基板W的电弧等造成的基板W的缺陷。
特别地，根据第一实施例的基板处理设备可以通过包括过滤单元50和控制阀60的电荷量控制单元40用简单的结构容易地控制处理液的电荷量。此外，可以通过控制阀60容易地控制穿过带正电荷的第一过滤器51和带负电荷并与第一过滤器51并联设置的第二过滤器52的处理液的流量，并且包括包含第一过滤器51和第二过滤器52的过滤单元50以及控制阀60的电荷量控制单元40可以安装在设置于喷嘴臂22内部的管道30处，从而用作组装成与喷嘴单元20一体的结构，以实现简化的结构，并且降低制造成本。
第一实施例的第一变型实施例
图5是根据示例性实施方式的设置在基板处理设备中的另一过滤单元的截面的示意图。
将参考图5描述根据第一实施例的第一变型实施例的基板处理设备。在第一变型实施例中，除了过滤单元450之外的组件可以与第一实施例中的组件相同，并且将省略对其的描述以避免冗余。
参考图5，过滤单元450的第一过滤器和第二过滤器可以分别包括主体450a和多个通孔450b，主体450a包括带正电荷或负电荷的多孔膜，通孔450b形成为在处理液流动的方向上从主体450a的上游侧的一个侧表面穿透到下游侧的另一个侧表面。过滤单元450的第一过滤器或第二过滤器的通孔450b可以被配置成具有锥形形状，其中孔的直径从主体450a的上游侧的一个侧表面向主体450a的下游侧的另一个侧表面逐渐增加。处理液可以实现为平滑地流过多个通孔450b。然而，根据示例性实施方式的过滤单元450不限于这种形式，并且可以以各种形式实现，只要其可以带特定电荷同时确保处理液的平滑流动即可。
第一实施例的第二变型实施例
图6是应用具有另一结构的过滤单元的、根据示例性实施方式的基板处理设备的示意图。
将参考图6描述根据第一实施例的第二变型实施例的基板处理设备。在第二变型实施例中，除了过滤单元350之外的组件可以与第一实施例中的组件相同，并且将省略对其的描述以避免冗余。
在第一实施例的第二变型实施例中，参考图6，过滤单元350可以具有其中涂覆有带负电荷或正电荷的聚合单体的多孔膜350b固定在过滤器壳体350a中的结构。例如，当过滤单元350包括带正电荷的第一过滤器351和带负电荷的第二过滤器352时，第一过滤器351可以具有其中涂覆有带正电荷的聚合单体的多孔膜350b被固定的结构，且第二过滤器352可以具有其中涂覆有带负电荷的聚合单体的多孔膜350b被固定的结构。应当理解，带正电荷或负电荷的聚合单体不用来与处理液反应，而是用来在不与处理液反应的情况下允许处理液中的具有与聚合单体的极性相反的极性的离子穿过并禁止具有与聚合单体的极性相同的极性的离子穿过。
控制穿过第一过滤器351和第二过滤器352的处理液的流量的方法与根据第一实施例的控制穿过第一过滤器51和第二过滤器52的处理液的流量的方法相同，并且因此在本文中将省略。
第一实施例的第三变型实施例
图7是根据第一实施例的第三变型实施例的包括电压差测量单元的基板处理设备的示意图。
将参考图7描述根据第一实施例的第三变型实施例的基板处理设备。在第三变型实施例中，除了电压差测量单元之外的组件可以与第一实施例中的组件相同，并且将省略对其的描述以避免冗余。
根据第一实施例的第三变型实施例的基板处理设备还可以包括电压差测量单元。
如图7中所示，电压差测量单元可以在处理液被供应的方向上连接到过滤单元50的上游和下游，并且可以测量穿过过滤单元50的上游和下游的处理液的电压差。例如，电压差测量单元可以在处理液被供应的方向上连接到设置有第一过滤器51和第二过滤器52的管道30的分支点33(第一分支管道31和第二分支管道32分支的点)的上游以及汇合点34(第一分支管道31和第二分支管道32汇合的点)的下游，并且可以测量穿过设置有第一过滤器51和第二过滤器52的管道30的分支点33的上游和汇合点34的下游的处理液的电压差。在这种情况下，控制单元80可以被配置成考虑电压差测量单元的测量结果来控制控制阀60。因此，控制单元80可以获得关于穿过过滤单元50之前和之后的处理液的电压差的反馈，以根据基板W的荷电状态更精确地控制向基板W排出的处理液的电荷量。
第一实施例的第四变型实施例
图8是根据第一实施例的第四变型实施例的包括电压差测量单元的基板处理设备的示意图。
将参考图8描述根据第一实施例的第四变型实施例的基板处理设备。在第四变型实施例中，除了电压差测量单元之外的组件可以与第一实施例中的组件相同，并且将省略对其的描述以避免冗余。
根据第一实施例的第四变型实施例的基板处理设备还可以包括电压差测量单元。
作为另一示例，如图8中所示，电压差测量单元可以在处理液被供应的方向上连接到与处理液供应单元10的出口部分连接的管道35以及过滤单元50的下游，并且可以测量穿过与处理液供应单元10的出口部分连接的管道35和过滤单元50的下游的处理液的电压差。例如，电压差测量单元可以在处理液被供应的方向上连接到与处理液供应单元10的出口部分连接的管道35和设置有第一过滤器51和第二过滤器52的管道30的汇合点34(第一分支管道31和第二分支管道32汇合的点)，并且可以测量穿过与处理液供应单元10的出口部分连接的管道35和设置有第一过滤器51和第二过滤器52的管道30的汇合点34的下游的处理液的电压差。在这种情况下，控制单元80可以被配置成考虑电压差测量单元的测量结果来控制控制阀60。
根据第一实施方式的第一实施例以及第一实施例的第一变型实施例至第四变型实施例的基板处理设备已经被描述为具有应用了并联设置且预先带正电荷的第一过滤器和第二过滤器以及包括控制阀的电荷量控制单元的结构。然而，示例性实施方式不限于此，并且基板处理设备可以以各种形式实现。在下文中，将描述根据第二实施方式的基板处理设备。
第二实施方式
第二实施例
图9是示出应用包括电源单元的电荷量控制单元的、根据第二实施例的基板处理设备的示例的图。
将参考图9描述根据第二实施例的基板处理设备。除了电荷量控制单元140和检测单元190之外的组件可以与第一实施例中的组件相同，并且将省略对其的描述以避免冗余。
参考图9，根据本实施例的电荷量控制单元140可以被实现为提供电源单元170，电源单元170向过滤单元150供应电压，以施加与基板W的荷电状态对应的电压，以使基板W带正电荷或负电荷。
过滤单元150可以包括至少一个过滤器，且电源单元170可以按需要设置为单个电源单元或者设置成与过滤器的数量对应。
将参考图9描述第二实施例作为电荷量控制单元140的示例，电荷量控制单元140包括：包括并联设置且分别带正电荷和负电荷的第一过滤器151和第二过滤器152的过滤单元150、控制穿过第一过滤器151和第二过滤器152的处理液的流量的控制阀60以及包括向第一过滤器151施加电压的第一电源单元171和向第二过滤器152施加电压的第二电源单元172的电源单元170。
参考图9，基板处理设备的电荷量控制单元140还可以包括连接到控制单元180并且向第一过滤器151施加正电荷的第一电源单元171以及连接到控制单元180并且向第二过滤器152施加负电荷的第二电源单元172。控制单元180可以根据基板W的荷电状态来控制第一电源单元171和第二电源单元172的操作。第一电源单元171和第二电源单元172可以向过滤单元150施加具有恒定电平的固定电压。在这种情况下，第一过滤器151和第二过滤器152可以如图1中所示地并联设置，并以与第一实施例中所述的相同的方式通过控制阀60控制穿过带正电荷的第一过滤器151和带负电荷的第二过滤器152的处理液的流量，并且因此可以控制处理液的电荷量。将省略对其的详细描述以避免冗余。
基板处理设备还可以包括检测基板W的荷电状态的检测单元190。控制单元180可以被配置成通过从检测单元190接收与基板W的荷电状态有关的检测信号并基于检测信号控制控制阀60来控制处理液的电荷量。检测单元190可以以各种形式实现。作为示例，静电测量装置可以用作检测单元190。例如，可以使用可以在与基板W的非接触状态下测量电场的电场测量装置来检测由基板W的表面产生的电
场。由检测单元190检测的检测信号可以被传递到控制单元180，以5使控制单元180可以控制控制阀60以控制穿过过滤单元150的处理
液的电荷量。
检测单元190可以设置在处理空间内的不同位置。如图9中所示，检测单元190可以安装在喷嘴尖端21连接到其的喷嘴臂22上，以与喷嘴臂22一体地移动。
0根据第二实施例的基板处理设备可以包括与第一实施例的第三变型实施例或第一实施例的第四变型实施例中所描述的相同的电压差测量单元，这将在下面简要描述。
类似于在第一实施方式的第一实施例的第三变型实施例中所参考
的图7中所示的电压差测量单元的电压差测量位置，电压差测量单元5可以在处理液被供应的方向上连接到设置有第一过滤器151和第二过
滤器152的管道30的分支点33(第一分支管道31和第二分支管道32分支的点)的上游以及设置有第一过滤器151和第二过滤器152的管道30的汇合点34(第一分支管道31和第二分支管道32汇合的点)
的下游，并且可以测量穿过设置有第一过滤器151和第二过滤器1520的管道30的分支点33的上游和汇合点34的下游的处理液的电压差。
在这种情况下，控制单元180可以被配置成考虑电压差测量单元的测量结果来控制控制阀60、第一电源单元171和第二电源单元172。因此，控制单元180可以获得关于穿过过滤单元150之前和之后的处理
液的电压差的反馈，以根据基板W的荷电状态更精确地控制向基板W5排出的处理液的电荷量。
此外，类似于在第一实施方式的第一实施例的第四变型实施例中所参考的图8中所示的电压差测量单元的电压差测量位置，电压差测量单元可以在处理液被供应的方向上连接到与处理液供应单元10的出口部分连接的管道35以及设置有第一过滤器151和第二过滤器1520的管道30的汇合点34(第一分支管道31和第二分支管道32汇合的点)的下游，并且可以测量穿过与处理液供应单元10的出口部分连接的管道35以及设置有第一过滤器151和第二过滤器152的管道30的汇合点34的下游的处理液的电压差。在这种情况下，控制单元180可以被配置成考虑电压差测量单元的测量结果来控制控制阀60、第一电源单元171和第二电源单元172。
在根据第二实施例的基板处理设备中，控制单元180可以基于由检测单元90检测到的与基板W的荷电状态有关的检测信号来控制第一电源单元171、第二电源单元172和控制阀60，以控制穿过从处理液供应单元10通过管道30连接并通过第一电源单元171带正电荷的第一过滤器151的处理液的流量以及穿过通过第二电源单元172带负电荷的第二过滤器152的处理液的流量。因此，控制单元180可以主动地控制在穿过第一过滤器51和第二过滤器52之后最终汇合的处理液的电荷量，并且处理液通过喷嘴单元20排出到基板W从而有效地调整基板W的荷电状态，从而可以去除基板W所带的静电，以防止当基板W和处理液彼此接触时发生ESD现象，并且还有效地防止由基板W的电弧等造成的基板W的缺陷。
在第二实施例中，控制单元180已经被描述为使用其中第一电源单元171和第二电源单元172向第一过滤器151和第二过滤器152施加固定电压的控制方法，但是示例性实施方式不限于此。作为第二实施例的变型实施例，控制单元可以按需要根据基板的荷电状态控制第一电源单元和第二电源单元实时地改变输入电压，并向第一过滤器和第二过滤器施加改变后的电压。
此外，在第二实施例中已经描述了第一过滤器151和第二过滤器152并联设置的情况，但是作为第二实施例的变型实施例，第一过滤器和第二过滤器可以彼此串联连接。在这种情况下，可以设置旁通管道以允许处理液选择性地穿过第一过滤器和第二过滤器。
第三实施例
图10是示出应用包括包含单个第三过滤器的过滤单元和单个电源单元的电荷量控制单元的、根据第三实施例的基板处理设备的示例的图。
将参考图10描述根据第三实施例的基板处理设备。除了电荷量控制单元240之外的组件可以与第二实施例的组件相同，并且将省略对其的描述以避免冗余。
参考图10，根据本实施例的电荷量控制单元240可以包括包含单个第三过滤器251的过滤单元250和向第三过滤器251供应电压的电源单元270，以向基板W施加与基板W的荷电状态对应的电压，使得基板W带正电荷或负电荷。
在第三实施例中，控制单元280可以被配置成根据基板W的荷电状态来控制过滤单元250的荷电状态。例如，控制单元280可以以如下方式实现：控制施加到第三过滤器251的电压以根据基板W的荷电状态来选择性地对第三过滤器251充正电荷或负电荷。例如，控制单元280可以控制电源单元270以根据基板W的荷电状态来实时地改变输入电压，并向第三过滤器251施加改变后的电压。
在根据第三实施例的基板处理设备中，控制单元280可以基于由检测单元90检测到的、与基板W的荷电状态有关的检测信号来控制电源单元270，以与基板W的荷电状态对应地主动地控制穿过带电荷(例如，负电荷)的第三过滤器251的处理液的电荷量。因此，处理液可以通过喷嘴单元20排出到基板W从而有效地调整基板W的荷电状态，从而可以去除基板W所带的静电，以防止当基板W和处理液彼此接触时发生ESD现象，并且还有效地防止由于基板W的电弧等造成的基板W的缺陷。
应当描述的是，在第二实施方式中，在设置了电源单元170和270的第二实施例和第三实施例的情况下，过滤单元150和250使用其中导电层形成为电连接到电源单元170和270的结构来带正电荷或负电荷。在这种情况下，过滤单元150和250的形状或结构不受限制并且可以以各种形式实现，只要过滤单元150和250可以设置有导电层以通过电源单元170和270带正电荷或负电荷即可。
此外，在参考图1至图10的第一实施方式和第二实施方式中，电荷量控制单元40、140和240的过滤单元50、150和250被示出和描述为设置在喷嘴臂22内部的管道30处，但是示例性实施方式不限于此，并且电荷量控制单元的过滤单元可以设置在设置于喷嘴臂外部的管道处。
示例性实施方式还提供了基板处理方法。
图11是示出根据示例性实施方式的基板处理方法的流程图。
参考图11，根据示例性实施方式的基板处理方法可以包括检测操作S1、控制操作S2和排出操作S3。例如，在检测操作S1中可以检测基板的荷电状态，在控制操作S2中控制穿过根据基板的荷电状态而带正电荷或负电荷的过滤单元的处理液的电荷量，并且在排出操作S3中可以排出具有经控制的电荷量的处理液。
此外，在根据示例性实施方式的基板处理方法的控制操作S2中，可以将具有与基板的荷电极性相反的荷电极性的处理液供应到基板。
在下文中，将参考下面的附图描述使用根据示例性实施方式的基板处理设备和基板处理方法来处理基板的操作。
在基板处理设备中，检测单元90或190可以在检测操作S1中检测基板W的荷电状态，在检测操作S1中检测到的与基板W的荷电状态有关的检测信号可以被传递到控制单元80、180或280，控制单元80、180或280可以在控制操作S2中基于检测信号来控制穿过过滤单元50、150或250的处理液的电荷量，并且具有经控制的电荷量的处理液可以在排出操作S3中排出到基板W。
在根据参考图1描述的、其中电荷量控制单元40包括包含带正电荷的第一过滤器51以及带负电荷且与第一过滤器51并联设置的第二过滤器52的过滤单元50的第一实施例的基板处理设备的情况下，控制单元80可以将用于控制穿过第一过滤器51和第二过滤器52的处理液的流量的控制信号传递到控制阀60，可以最终控制在穿过第一过滤器51和第二过滤器52之后汇合的处理液的电荷量，然后可以通过喷嘴单元20将处理液排出到基板W，并且因此可以调整基板W的荷电状态。作为详细的示例，在基板W带正电荷的荷电状态下，在穿过第一过滤器51和第二过滤器52之后汇合的处理液可以通过由控制单元80控制控制阀60而进入带负电荷的状态，并且处理液可以通过喷嘴单元20排出到基板W。因此，负电荷可以与基板W的正电荷中和从而中和基板W。因此，可以防止当基板W和处理液彼此接触时发生ESD现象。
此外，在根据参考图9描述的、其中电荷量控制单元140包括并联设置的第一电源单元171和第二电源单元172以及由第一电源单元171施加正电荷的第一过滤器151和由第二电源单元172施加负电荷的第二过滤器152的第二实施例的基板处理设备的情况下，控制单元180可以将用于基于与基板W的荷电状态有关的检测信号来控制穿过第一过滤器151和第二过滤器152的处理液的电荷量的控制信号传递到第一电源单元171、第二电源单元172和控制阀60，以操作第一电源单元171和第二电源单元172从而在正电荷被施加到第一过滤器151并且负电荷被施加到第二过滤器152的状态下最终由控制阀60控制穿过第一过滤器151和第二过滤器152之后汇合的处理液的电荷量。因此，可以调整基板W的荷电状态。
此外，在根据参考图10描述的、其中电荷量控制单元240包括电源单元270和过滤单元250并且过滤单元250包括由电源单元270选择性地施加正电荷或负电荷的第三过滤器251的第三实施例的基板处理设备的情况下，控制单元280可以将用于基于与基板W的荷电状态有关的检测信号来控制第三过滤器251的控制信号传递到电源单元270，以操作电源单元270从而可以在第三过滤器251被施加正电荷或负电荷的状态下调整穿过第三过滤器251的处理液的电荷量，并且然后可以通过喷嘴单元20将处理液排出到基板W。因此，可以调整基板W的荷电状态。
结果，根据以上描述的基板处理设备和基板处理方法，控制单元可以根据基板的荷电状态主动地控制从处理液供应单元通过管道穿过带正电荷或负电荷的过滤单元的处理液的电荷量，使得具有经控制的电荷量的处理液可以通过喷嘴单元排出到基板，以有效地调整基板的荷电状态。因此，可以去除基板所带的静电，以防止当基板和处理液彼此接触时发生ESD现象，并且还有效地防止由于基板的电弧等造成的基板的缺陷。
如上所述，在根据示例性实施方式的基板处理设备中，控制单元可以根据基板的荷电状态主动地控制从处理液供应单元通过管道穿过带正电荷或负电荷的过滤单元的处理液的电荷量，使得具有经控制的电荷量的处理液可以通过喷嘴单元排出到基板，以有效地调整基板的
荷电状态。因此，可以去除基板所带的静电，以防止当基板和处理液5彼此接触时发生ESD现象，并且还有效地防止基板的电弧等造成的基板的缺陷。
另一方面，在根据示例性实施方式的基板处理方法中，可以主动地控制穿过根据基板的荷电状态而带正电荷或负电荷的过滤单元的处
理液的电荷量，并且处理液可以排出到基板从而有效地调整基板的荷0电状态。因此，可以去除基板所带的静电，以防止当基板和处理液彼此接触时发生ESD现象，并且还有效地防止基板的电弧等造成的基板的缺陷。
虽然以上已经示出和描述了示例性实施方式，但是对于本领域的技术人员来说将显而易见的是，可以在不脱离由所附权利要求限定的5本发明的范围的情况下进行修改和变更。

Claims (20)

1.一种基板处理设备，包括：
喷嘴单元，被配置成向基板排出处理液；
管道，连接到所述喷嘴单元和供应所述处理液的处理液供应单元；
电荷量控制单元，设置在所述管道处，包括带正电荷或负电荷的过滤单元，并且包括控制阀和电源单元中的至少一个，所述控制阀控制穿过所述过滤单元内部的所述处理液的流量，所述电源单元向所述过滤单元施加电压，以控制所述处理液的电荷量；以及
控制单元，连接到所述电荷量控制单元。
2.根据权利要求1所述的基板处理设备，其中，
所述过滤单元包括带不同电荷的至少两个过滤器。
3.根据权利要求2所述的基板处理设备，其中，
所述管道包括并联分支的第一分支管道和第二分支管道，以及
所述过滤单元包括第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器设置在所述第一分支管道处并且带正电荷，所述第二过滤器设置在所述第二分支管道处并且带负电荷。
4.根据权利要求3所述的基板处理设备，其中，
所述电荷量控制单元包括设置在所述第一分支管道和所述第二分支管道汇合的点处并且连接到所述控制单元以控制穿过所述第一分支管道和所述第二分支管道的处理液的流量的所述控制阀。
5.根据权利要求4所述的基板处理设备，其中，
所述第一过滤器包括带正电荷的多孔膜，且所述第二过滤器包括带负电荷的多孔膜。
6.根据权利要求1所述的基板处理设备，其中，
所述过滤单元包括带负电荷或正电荷的至少一个过滤器，以及
所述电荷量控制单元包括连接到所述控制单元并且被配置成向所述至少一个过滤器施加电压的所述电源单元。
7.根据权利要求6所述的基板处理设备，其中，
所述管道包括并联分支的第一分支管道和第二分支管道，
所述过滤单元包括第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器设置在所述第一分支管道处并且带正电荷，所述第二过滤器设置在所述第二分支管道处并且带负电荷，以及
所述电源单元包括第一电源单元和第二电源单元，所述第一电源单元被配置成向所述第一过滤器施加正电荷，所述第二电源单元被配置成向所述第二过滤器施加负电荷。
8.根据权利要求6所述的基板处理设备，其中，
所述过滤单元包括单个过滤器，并且所述电源单元向所述单个过滤器施加与所述基板的荷电状态对应的电压。
9.根据权利要求1所述的基板处理设备，其中，
所述喷嘴单元包括喷嘴尖端和喷嘴臂，所述喷嘴尖端被配置成向所述基板喷射所述处理液，所述喷嘴臂具有所述喷嘴尖端连接到其的一个端部，并且所述过滤单元安装在所述喷嘴臂上。
10.根据权利要求1所述的基板处理设备，还包括：
电压差测量单元，在所述处理液被供应的方向上连接到所述过滤单元的上游和下游，并且被配置成测量穿过所述过滤单元的上游和下游的处理液的电压差，
其中，所述控制单元被配置成考虑所述电压差测量单元的测量结果来控制所述电荷量控制单元。
11.根据权利要求1所述的基板处理设备，包括：
电压差测量单元，在所述处理液被供应的方向上连接到与所述处理液供应单元的出口部分连接的管道以及所述过滤单元的下游，并且被配置成测量穿过与所述处理液供应单元的所述出口部分连接的所述管道以及所述过滤单元的下游的处理液的电压差，
其中，所述控制单元被配置成考虑所述电压差测量单元的测量结果来控制所述电荷量控制单元。
12.根据权利要求1所述的基板处理设备，还包括：
检测单元，被配置成检测所述基板的荷电状态，
其中，所述控制单元连接到所述检测单元，并且从所述检测单元接收与所述基板的所述荷电状态有关的检测信号，以基于所述检测信号控制所述电荷量控制单元。
13.根据权利要求12所述的基板处理设备，其中，
所述检测单元为电场测量装置。
14.根据权利要求12所述的基板处理设备，其中，
所述检测单元安装在所述喷嘴单元的喷嘴臂上。
15.一种基板处理设备，包括：
处理容器，其中提供了用于处理基板的空间；
基板支承构件，设置在所述处理容器内部以支承所述基板；
喷嘴单元，包括喷嘴尖端、喷嘴臂和喷嘴臂支承构件，所述喷嘴尖端用于向所述基板排出处理液，所述喷嘴臂具有所述喷嘴尖端连接到其的一个端部，所述喷嘴臂支承构件被配置成支承所述喷嘴臂；
管道，具有设置在所述喷嘴臂内部的部分并且连接到所述喷嘴尖端和供应所述处理液的处理液供应单元；
电荷量控制单元，包括并联设置的带正电荷的第一过滤器和带负电荷的第二过滤器以及设置在设置有所述第一过滤器和所述第二过滤器的所述管道的下游侧的汇合点处并且被配置成控制穿过所述第一过滤器和所述第二过滤器的处理液的流量的控制阀；
检测单元，被配置成检测所述基板的荷电状态；以及
控制单元，连接到所述控制阀和所述检测单元，以根据由所述检测单元检测到的所述基板的所述荷电状态来控制所述控制阀。
16.根据权利要求15所述的基板处理设备，其中，
所述电荷量控制单元安装在与所述喷嘴尖端相邻的所述喷嘴臂上。
17.根据权利要求15所述的基板处理设备，其中，
所述检测单元安装在所述喷嘴臂上。
18.根据权利要求15所述的基板处理设备，其中，
所述管道包括并联分支的第一分支管道和第二分支管道，
所述第一过滤器设置在所述第一分支管道处，且所述第二过滤器设置在所述第二分支管道处，以及
所述基板处理设备还包括：电压差测量单元，连接到所述第一分支管道和所述第二分支管道分支的分支点的上游和所述第一分支管道和所述第二分支管道汇合的汇合点的下游，并且被配置成测量穿过所述分支点的上游和所述汇合点的下游的处理液的电压差，以及
所述控制单元被配置成考虑所述电压差测量单元的测量结果来控制所述控制阀。
19.根据权利要求15所述的基板处理设备，还包括：
电压差测量单元，连接到与所述处理液供应单元的出口部分连接的管道以及设置有所述第一过滤器和所述第二过滤器的所述管道的汇合点的下游，并且被配置成测量穿过与所述处理液供应单元的所述出口部分连接的所述管道以及设置有所述第一过滤器和所述第二过滤器的所述管道的所述汇合点的下游的处理液的电压差；
其中，所述控制单元被配置成考虑所述电压差测量单元的测量结果来控制所述控制阀。
20.一种基板处理方法，包括：
检测操作，检测基板的荷电状态；
控制操作，控制穿过根据检测到的所述基板的荷电状态而带正电荷负电荷的过滤单元的处理液的电荷量；以及
排出操作，向所述基板排出具有经控制的所述电荷量的所述处理液。
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