CN117198919A - 用于处理基板的装置 - Google Patents

Abstract

本发明构思提供了一种用于处理基板的装置。具体地，该基板处理装置包括：腔室，在腔室中具有处理空间；基板支承单元，该基板支承单元配置为在处理空间中支承基板；流体供应单元，该流体供应单元配置为将处于超临界状态的流体供应至处理空间，其中流体供应单元包括：供应管线，该供应管线设置在腔室的顶壁处；排放单元，该排放单元安装在腔室的顶壁处、且配置为将流体排放至基板，其中排放单元包括：本体，该本体具有用于流体的排放流体通道；喷嘴板，该喷嘴板设置在本体的排放端处；以及阻挡板，该阻挡板在排放流体通道内、且与喷嘴板间隔开。

Description

用于处理基板的装置

技术领域

本文描述的本发明构思的实施方案涉及一种基板处理装置，更具体地，涉及一种用于通过将超临界流体供应至基板来处理基板的装置。

背景技术

为了制造半导体设备，期望的图案通过诸如光刻工艺、蚀刻工艺、灰化工艺、离子注入工艺以及薄膜沉积工艺的各种工艺形成在基板上。在各工艺中，使用了各种处理液，并且在该工艺期间会产生污染物和颗粒。为了解决这个问题，在各工艺之前和之后基本上都执行了用于清洁污染物和颗粒的清洁工艺。

通常地，在清洁工艺中，用化学品和冲洗液处理基板，然后对基板进行干燥处理。在干燥处理步骤中，作为使剩余在基板上的冲洗液进行干燥的工艺，用诸如异丙醇IPA等的有机溶剂对基板进行干燥处理。然而，由于形成在基板上的图案之间的距离(CD(CriticalDimension)，临界尺寸)变得更细，因此，有机溶剂保留在图案之间的空间中。

为了去除残留的有机溶剂，执行了超临界处理工艺。在超临界处理工艺中，将超临界流体供应至位于腔室中的基板、以处理基板。超临界处理工艺在临界压力和临界温度以上的气氛下进行。图1为示出了传统超临界处理装置的截面图。参照图1，通过底部流体通道3和顶部流体通道4、将流体供应至基板W的中心，然后将流体分散至基板W的边缘区域，该底部流体通道形成在腔室2的底壁上，该顶部流体通道形成在腔室2的顶壁上。

在图1的装置中，顶部流体通道4形成为圆柱状的管线并且供应至基板W的中心。在这种情况下，存在以下问题，即，在将所供应的流体以高速直接注入至基板W时、可能损坏基板W。

发明内容

本发明构思的实施方案提供了一种基板处理装置，用于改善基板处理效率。

本发明构思的实施方案提供了一种基板处理装置，用于在通过腔室的顶部流体通道供应流体时、使由于所供应流体的速度而损坏基板的现象最小化。

本发明构思的实施方案提供了一种基板处理装置，用于在通过供应超临界流体来干燥处理基板时、即使在腔室内的压力低时也通过顶部流体通道供应流体。

本发明构思的技术目的不限于上述技术目的，并且从以下描述中，其他未提及的技术目的对本领域技术人员而言将变得显而易见。

本发明构思提供了一种基板处理装置。该基材处理装置包括：腔室，在该腔室中具有处理空间；基板支承单元，该基板支承单元配置为在处理空间中支承基板；以及流体供应单元，该流体供应单元配置为将处于超临界状态的流体供应至处理空间，其中该流体供应单元包括：供应管线，该供应管线设置在腔室的顶壁处；以及排放单元，该排放单元安装在腔室的顶壁处且配置为将流体排放至基板，并且其中排放单元包括：本体，该本体具有用于流体的排放流体通道；喷嘴板，该喷嘴板设置在本体的排放端处；以及阻挡板，该阻挡板在排放流体通道内、且与喷嘴板间隔开。

在实施方案中，喷嘴板具有在该喷嘴板的第一区域中的多个第一孔，并且在该喷嘴板的第二区域中的多个第二孔，该第一区域包括所述喷嘴板的周边区域、且该第二区域包括该喷嘴板的中心区域，其中，该第一孔的截面面积大于该第二孔的截面面积。

在实施方案中，该阻挡板设置为使得多个第二孔位于阻挡板的下方。

在实施方案中，该阻挡板的直径基本上等于喷嘴板的第二区域的直径。

在实施方案中，该阻挡板基本上与喷嘴板的第二区域对齐。

在实施方案中，该多个第一孔的数量小于该多个第二孔的数量。

在实施方案中，该排放流体通道形成为从本体的顶表面至底表面贯穿本体，并且该排放流体通道的直径是恒定的。

在实施方案中，该排放流体通道形成为从本体的顶表面至底表面贯穿本体，并且该排放流体通道的直径从本体的顶表面至本体的底表面逐渐增大。

在实施方案中，该流体包括超临界流体。

本发明构思提供了一种基板处理装置。该基材处理装置包括：腔室，该腔室中具有处理空间；基板支承单元，该基板支承单元配置为在处理空间中支承基板；以及流体供应单元，该流体供应单元配置为将处于超临界状态的流体供应至处理空间，其中该流体供应单元包括：供应管线，该供应管线设置在腔室的顶壁处；以及排放单元，该排放单元安装在腔室的顶壁、且配置为将流体排放至基板，并且其中排放单元包括：本体，该本体具有用于流体的排放流体通道；以及喷嘴板，该喷嘴板设置在本体的排放端处；并且其中该喷嘴板包括：第一区域，该第一区域具有多个第一孔，该第一区域包括该喷嘴板的周边区域；以及第二区域，该第二区域具有多个第二孔，该第二区域包括喷嘴板的中心区域，并且其中该第一孔的直径大于该第二孔的直径。

在实施方案中，该排放单元包括阻挡板，该阻挡板在排放流体通道内、且与喷嘴板间隔开的。

在实施方案中，该阻挡板的尺寸基本上对应于喷嘴板的第二区域的尺寸。

在实施方案中，该阻挡板基本上与喷嘴板的第二区域对齐。

在实施方案中，该多个第一孔的数量小于该多个第二孔的数量。

在实施方案中，该多个第一孔沿该喷嘴板的圆周方向彼此间隔开，使得该多个第一孔围绕该多个第二孔。

在实施方案中，该多个第一孔沿该喷嘴板的圆周方向彼此间隔开，使得该多个第一孔围绕该多个第二孔。

在实施方案中，该排放流体通道形成为从顶表面至底表面贯穿本体，并且该排放流体通道的直径从顶表面到底表面是恒定的。

在实施方案中，该排放流体通道形成为从顶表面至底表面贯穿本体，并且该排放流体通道的内径从顶表面至底表面逐渐增大。

在实施方案中，该喷嘴板的尺寸对应于形成在本体的底表面的排放流体通道的排放端口的尺寸。

在实施方案中，该流体包括超临界流体。

本发明构思提供了一种基板处理装置。该基材处理装置包括：腔室，该腔室中具有处理空间；基板支承单元，该基板支承单元配置为在处理空间中支承基板；流体供应单元，该流体供应单元配置为将处于超临界状态的流供应体至处理空间，其中流体供应单元包括：供应管线，该供应管线设置在腔室的顶壁处；排放单元，该排放单元安装在腔室的顶壁处且配置为将流体排放至基板，其中排放单元包括：用于流体的排放流体通道；喷嘴板，该喷嘴板设置在排放流体通道的端部处；以及阻挡板，该阻挡板在排放流体通道内且与喷嘴板间隔开，并且其中该喷嘴板包括：第一区域，该第一区域具有多个第一孔，该多个第一孔形成在该第一区域中且具有第一直径，第一区域包括喷嘴的周边区域；以及第二区域，该第二区域具有多个第二孔，该多个第二孔具有小于第一直径的第二直径，第二区域包括喷嘴板的中心区域，并且其中阻挡板的尺寸对应于喷嘴板的第二区域的尺寸，并且阻挡板基本上与喷嘴板的第二区域对齐。

根据本发明构思的实施方案，可以提供用于改善基板处理效率的基板处理装置。

根据本发明构思的实施方案，可以使当通过腔室的顶部流体通道供应流体时、由于供应流体的速度而损坏基板的现象最小化。

根据本发明构思的实施方案，当通过供应超临界流体干燥处理基板时，即使在腔室内的压力低时、也可以通过顶部流体通道供应流体。

本发明构思的技术目的不限于上述效果，并且从以下描述中，其他未提及的效果对本领域技术人员而言将变得显而易见。

附图说明

参照以下附图，上述和其他目的及特征将从以下描述中变得显而易见，其中除非另有说明，否则贯穿各个附图，相同的附图标记指代相同的部件，且在附图中：

图1为示出了传统超临界处理装置的截面图。

图2为示出了根据本发明构思的实施方案的基板处理设施的平面图。

图3为示出了用于清洁处理图2的第一工艺单元中的基板的装置的截面图。

图4为示出了用于在干燥处理图2的第二工艺单元中的基板的装置的截面图。

图5为示出了图4的壳体的立体图。

图6为示出了图4的基板支承单元的立体图。

图7为示出了图4的夹持构件的立体图。

图8为示出了图4的注入单元的截面图。

图9为示出了图8的喷嘴板的平面图。

图10为示出了图8的喷嘴板和阻挡板的图。

图11为示出了根据本发明构思的另一实施方案的注入单元的截面图。

图12为示出了根据本发明构思的超临界流体的流动的流程图。

具体实施方式

下文中，将参照附图对本发明的实施方案进行详细描述，使得本发明所属技术领域的普通技术人员可以容易地实施本发明。然而，本发明构思可以以各种不同的形式来实施，且不限于本文中描述的实施方案。此外，在本发明构思的正确实施方案的详细描述中，当确定对相关的已知功能或配置的详细描述可能不必要地使本发明构思的主旨模糊时，将省略其详细描述。此外，贯穿附图，使用的相同的标记用于具有相似功能和作用的部件。

“包括”组件意味着它可以包括更多的其他组件，除非另有说明，否则不排除其他组件。具体地，术语“包括”或“具有”应理解为指定说明书中描述的特征、数量、步骤、操作、组件或它们的组合，并且不排除存在或添加一个或多个其他特征或数量、步骤、操作、组件或它们的组合。

除非上下文另有明确暗示，否则单数表达包括复数表达。此外，在附图中的元件的形状和尺寸可能被夸大以更清楚地描述。

术语“和/或”包括所列项目中的任何一个、以及一个或多个的所有组合。此外，在本说明书中，术语“连接”不仅指构件A和构件B直接连接的情况，还指将构件C插入至构件A与构件B之间、以间接连接构件A和构件B的情况。

本发明构思的实施方案可以以各种形式进行修改，并且本发明构思的范围不应被解释为限于以下实施方案。本发明构思的实施方案提供为将本发明构思更充分地说明给本领域普通的技术人员。因此，附图中的元件的形状已经被夸大以强调更清楚的说明。

控制器可以控制基板处理装置的整体操作。控制器可以包括中央处理单元(central processing unit，CPU)、只读存储器(read only memory，ROM)和随机存取存储器(random access memory，RAM)。根据存储在这些存储区域中的各种方案，CPU执行后面将描述的诸如液体处理、干燥处理等期望的处理。方案可以包含工艺时间、工艺压力、工艺温度和各种气体流速，这些都是有关工艺条件的装置控制信息。同时，表示工艺条件的这些程序或方案可以存储在硬盘或半导体存储器中。此外，在将方案存储在存储介质(诸如CD-ROM或DVD等)中的情况下，该方案可以设置在存储区域中的预定位置，该存储介质通过便携式计算机(transportable computer)为可读的。

本发明构思的实施方案的装置可以用以在圆形基板上执行光刻工艺。特别地，本发明构思的实施方案的装置可以连接至曝光设备、且用以在基板上执行涂覆工艺和显影工艺。然而，本发明构思的技术理念不限于此，并且在旋转基板的情况下、可以用于向基板供应处理液体的各种工艺中。在下文中，将以晶圆用作基板的情况作为实施例进行描述。

在下文中，将参照图2至图12描述本发明构思的实施方案。

参照图2，基板处理设施1具有索引模块10和工艺处理模块20，并且该索引模块10具有装载端口120和传送框架140。装载端口120、传送框架140和工艺处理模块20在一个方向上顺序地布置。在下文中，布置装载端口120、传送框架140和工艺处理模块20的方向被称为第一方向12，从上方看时，垂直于第一方向12的方向被称为第二方向14、且垂直于包括第一方向12和第二方向14的平面的方向被称为第三方向16。

在其中存储基板W的载体18安装在装载端口120上。设置多个装载端口120，且该多个装载端口沿第二方向14布置在一个方向上。图2示出了设置四个装载端口120。然而，装载端口120的数量可以根据诸如工艺处理模块20的工艺效率和占地面积的条件来增加或减少。设置为支承基板的边缘的狭槽(slot)(未示出)形成在载体18中。狭槽沿第三方向16设置为多个，并且基板在沿第三方向16彼此间隔开的情况下、定位在载体18内以被堆叠。前开式晶圆盒(front opening unified pod,FOUP)可以作为载体18使用。

工艺处理模块20包括缓冲单元220、传送腔室240、第一工艺单元260和第二工艺单元280。传送腔室240设置在平行于第一方向12的纵向方向上。在传送腔室240的侧面，第一工艺单元260沿第二方向14设置，并且在传送腔室240的另一侧面，第二工艺单元280沿第二方向14设置。第一工艺单元260和第二工艺单元280可以设置为相对于传送腔室240彼此对称。一些第一工艺单元260沿传送腔室240的纵向方向设置。此外，一些第一工艺单元26彼此堆叠设置。也就是说，第一工艺单元260可以以A×B(A和B各自是1或更大的自然数)的阵列布置在传送腔室240的侧面上。本文中，A为沿第一方向12设置的第一工艺单元260的数量，并且B为沿第三方向16设置的第一工艺单元260的数量。当四个或六个第一工艺单元260设置在传送腔室240的侧面上时，第一工艺单元260可以以2×2或3×2的阵列布置。第一工艺单元260的数量可以增加或减少。类似于第一工艺单元260，第二工艺单元280可以以M×N(M和N各自是1或更大的自然数)的阵列布置。本文中，M和N可以分别与A和B为相同的数量。与以上描述不同，第一工艺单元260和第二工艺单元280都可以仅设置在传送腔室240的一侧上。此外，与上面的描述不同，第一工艺单元260和第二工艺单元280可以以单层分别设置在传送腔室240的一侧和另一侧上。此外，第一工艺单元260和第二工艺单元280可以以不同于上面描述的布置方式的各种布置方式设置。

缓冲单元220设置在传送框架140与传送腔室240之间。缓冲单元220提供了在传送腔室240和传送框架140之间传送基板W之前、保留基板W的空间。缓冲单元220设置有狭槽(未示出)，基板W放置于该狭槽中，并且多个狭槽(未示出)设置为沿第三方向16彼此间隔开。缓冲单元220的面向传送框架140的表面以及面向传送腔室240的表面均是敞开的。

传送框架140在坐落于装载端口120的载体18与缓冲单元220之间传送基板W。传送框架140设置有索引轨道142和索引机械手144。索引轨道142设置在平行于第二方向14的纵向方向上。索引机械手144安装在索引轨道142上、且沿索引轨道142、在第二方向14上线性地移动。索引机械手144具有基部144a、本体144b和索引臂144c。基部144a安装为沿索引轨道142是可移动的。本体144b耦合至基部144a。本体144b设置为在基部144a上、沿第三方向16是可移动的。此外，本体144b设置为在基部144a上是可旋转的。索引臂144c耦合至本体144b，并且设置为相对于本体144b是向前向后可移动的。设置多个的索引臂144c设置为单独驱动。索引臂144c设置为在第三方向16上彼此间隔开的情况下彼此堆叠。一些索引臂144c可以用于将基板W从工艺处理模块20传送至载体18，并且其他索引臂144c可以用于将基板W从载体18传送至工艺处理模块20。这可以防止在通过索引机械手144送入和取出基板W的过程中、在工艺处理之前从基板W产生的颗粒附着至工艺处理之后的基板W。

传送腔室240在缓冲单元220、第一工艺单元260与第二工艺单元280之间传送基板W。传送腔室240设置有导轨242和主机械手244。导轨242设置有平行于第一方向12的纵向方向。主机械手244安装在导轨242上，并且沿第一方向12、在导轨242上线性移动。

第一工艺单元260和第二工艺单元280可以设置为在一个基板W上顺序地执行工艺。例如，基板W可以在第一工艺单元260中经历化学工艺、冲洗工艺和第一干燥工艺，并且在第二工艺单元260中经历第二干燥工艺。在这种情况下，第一干燥工艺可以通过有机溶剂执行，并且第二干燥工艺可以通过超临界流体执行。异丙醇IPA(isopropyl alcohol)液体可以用作有机溶剂，并且二氧化碳CO₂可以用作超临界流体使用。与此不同的是，可以省略第一工艺单元260中的第一干燥工艺。

在下文中，将描述在第一工艺单元260中设置的基板处理装置300。

图3为示出了用于清洁图2的第一工艺单元中的基板的装置的截面图。

参照图3，基板处理装置300包括处理容器320、旋转头(spin head)340、提升/降低单元360和注入构件380。处理容器320设置有在其中执行基板的处理工艺的空间，并且该空间的顶部是敞开的。处理容器320具有内部再收集容器322和外部再收集容器326。再收集容器322和326中的每一个再收集在工艺中使用的处理液体中的不同处理液体。内部再收集容器322设置为围绕旋转头340的圆环状形状，并且外部再收集容器326设置为围绕内部再收集容器322的圆环状形状。内部再收集容器322的内部空间322a、和外部再收集容器326与内部再收集容器322之间的空间326a作为入口起作用，通过该入口使处理液体分别流入内部再收集容器322和外部再收集容器326中。再收集管线322b和326b连接至再收集容器322和326，该再收集管线322b和326b在再收集容器322和326的各自底表面的底部方向上垂直延伸。各再收集管线322b和326b排放通过各再收集回收容器322和326引入的处理液体。排放的处理液体可以通过外部处理液体再生系统(未示出)重复使用。

旋转头340设置在处理容器320内。旋转头340在工艺期间支承基板W且旋转基板W。旋转头340具有本体342、支承销344、卡盘销346和支承轴348。本体342具有顶表面，该顶表面设置为在从上方观察时基本上圆形形状。由电机349旋转的支承轴348固定地耦合至本体342的底表面。设置有多个支承销344。支承销344设置为在本体342的顶表面的边缘处、以预定距离间隔开，且从本体342向上突出。支承销344设置为通过彼此结合而具有作为一个整体的圆环状形状。支承销344支承基板的底表面的边缘，使得基板W与本体342的顶表面、以预定距离间隔开。设置有多个卡盘销346。卡盘销346设置为比支承销344更远离本体342的中心。卡盘销346设置为从本体342向上突出。卡盘销346支承基板W的侧部，使得基板W在旋转头340旋转时、不会从正确位置侧向分离。卡盘销346设置为沿本体342的径向方向、在待机位置与支承位置之间线性移动。待机位置是比支承位置更远离本体342的中心的位置。当基板W在旋转头340上装载或卸载时，卡盘销346定位在待机位置处，并且当在基板W上执行工艺时，卡盘销346定位在支承位置处。在支承位置处，卡盘销346与基板W的侧面接触。

提升/降低单元360在上/下方向上线性移动处理容器320。当处理容器320上下移动时，处理容器320相对于旋转头340的相对高度改变。提升/降低单元360具有支架362、移动轴364和驱动器366。支架362固定安装在处理容器320的外壁上，由驱动器366、在上/下方向上移动的移动轴364固定耦合至支架362。当将基板W放置在旋转头340上或从旋转头340提升时，使处理容器320下降、以便旋转头340从处理容器320向上突出。此外，当进行工艺时，调整处理容器320的高度，使得处理液体可以根据供应至基板W的处理液体的类型而流入预定再收集容器322和326中。

与上面的描述不同，提升/降低单元360可以在上/下方向上移动旋转头340，而不是处理容器320。

注入构件380将处理液体供应至基板W上。注入构件380具有喷嘴支承件382、喷嘴384、支承轴386和驱动器388。支承轴386设置有沿第三方向16的纵向方向，并且驱动器388耦合至支承轴386的底端。驱动器388旋转且提升支承轴386。喷嘴支承件382竖直耦合至与驱动器388连接的支承轴386的相对端。喷嘴384安装在喷嘴支承件382的一端的底表面上。喷嘴384由驱动器388移动至工艺位置和待机位置。工艺位置是喷嘴384竖直设置在放置在旋转头340上的基板W上方的位置，并且待机位置可以定义为喷嘴384偏离处理容器320竖直上方位置的位置。设置有一个或多个注入构件380。当设置多个注入构件380时，可以通过不同的注入构件380来提供各化学品、冲洗液体和有机溶剂。该化学品可以是具有强酸或强碱性质的液体。冲洗液体可以是去离子水。有机溶剂可以是异丙醇蒸汽以及惰性气体的混合物、或异丙醇液体。

第二工艺单元280设置有用于执行基板W的第二干燥工艺的基板处理装置400。基板处理装置400在基板W执行第二干燥工艺，该基板W已经在第一工艺单元260中、通过第一干燥工艺进行处理。基板处理装置400干燥处理在其中剩余有机溶剂的基板W。基板处理装置400可以使用超临界流体来干燥基板W。

图4为示出了用于在图2的第二工艺单元中干燥处理基板的装置的截面图，并且图5为示出了图4的壳体的立体图。

参照图4和图5，基板处理装置400包括壳体402、工艺腔室410、基板支承单元440、提升/降低构件450、阻挡构件480、排出单元470、流体供应单元600、夹持构件500、移动构件550和温度控制单元800。

壳体402包括主体404和中间板406。主体404可以具有容器形状，在该容器形状中限定空间。例如，主体404可以具有矩形平行六面体形状。在主体404的顶表面形成了狭缝状的通孔405。通孔405设置为在不同位置处具有相同纵向方向。根据实施方案，有四个通孔405，四个通孔中的两个可以位于一侧，并且另外两个可以位于与该一侧相对的另一侧。在一些实施方案中，通孔405可以设置为偶数，并且可以是两个或六个或更多个。通孔405作为连接移动构件550和夹持构件500的通道起作用。

中间板406位于主体404内。中间板406将由主体404限定的空间划分为顶部空间408a和底部空间408b。中间板406具有开口404a。第二本体420设置为可插入开口404a中。中间板406中的开口404a的直径可以大于第二本体420的底端的直径。工艺腔室410和夹持构件500可以定位在顶部空间408a处，并且提升/降低构件450可以定位在底部空间408b处。移动构件550可以定位在壳体402的外壁上。

工艺腔室410具有处理空间412，该处理空间用于在其中处理基板W。工艺腔室410在处理基板W的情况下、将处理空间412与外部密封。工艺腔室410包括第二本体420、第一本体430和密封构件414。第二本体420的、面向处理空间412的底表面具有阶梯部分。第二本体420的顶表面具有凹陷部分，使得周边部分高于中心部分。第二本体420可以通过中间板406的开口404a、由提升/降低构件450而提升和降低至本体404的顶部空间408a和底部空间408b。底部供应端口422和排出端口426形成为从第二本体的顶表面至底表面贯穿第二本体420。当从上方观察时，底部供应端口422可以定位在第二本体420的中心轴线之外。底部供应端口422作为用于将超临界流体供应至处理空间412的流动路径起作用。

第一本体430和第二本体420结合限定处理空间412。第一本体430设置在第二本体420的上方，并因此可以被称为顶部本体430，第二本体420可以被称为底部本体420。第一本体430位于壳体402的顶部空间408a中。第一本体430由缓冲构件435耦合至主体404的顶棚表面(ceiling surface)。缓冲构件435可以由弹性材料形成。缓冲构件435可以是叶片弹簧或螺旋弹簧。例如，缓冲构件435可以是弹簧。第一本体430的顶表面具有阶梯部分。第一本体430的顶表面具有凹陷部分，使得周边部分低于中心部分。顶部供应端口432形成为贯穿第一本体430的顶表面至底表面。顶部供应端口432作为流体通道起作用，超临界流体通过该流体通道供应至处理空间412。顶部供应端口432可以定位在第一本体430的中心处。根据实施方案，各第一本体430和第二本体420都可以由金属材料制成或包括金属材料。

密封构件414密封第一本体430与第二本体420之间的间隙。密封构件414定位在第一本体430与第二本体420之间。密封构件414具有圆环形形状。例如，密封构件414可以设置为O形环414。密封构件414设置在第一本体430的底表面上或第二本体420的顶表面上。作为实施例，在图4中，示出了密封构件414设置在第二本体420的顶表面(例如，周边部分)上。密封槽形成在第二本体420的顶表面上，密封构件414插入该密封槽中。密封构件414的一部分插入密封槽中，并且其他部分从密封槽中突出。密封构件414可以由具有弹性的材料制成。

基板支承单元440在处理空间412中支承基板W。图6为示出了图4的基板支承单元的立体图。参照图6，基板支承单元440支承基板W，基板W的待处理的表面朝上。基板支承单元440包括侧向支承件442和基部支承件444。侧向支承件442具有从第一本体430的底表面向下延伸的棒状形状。设置多个侧向支承件442。例如，可以有四个侧向支承件442。基部支承件444支承基板W的底表面的边缘。设置多个基部支承件444。例如，可以有两个基部支承件444。当从上方观察时，各基部支承件444具有弧形形状的条带，该条带的曲率基本上对应于基板W的曲率，因此彼此间隔开的两个基部支承件444可以限定与基板W基本上匹配或相似的圆形。侧向支承件442可以连接至弧形形状的基部支承件444的外侧表面，因此可以防止支承在基部支承件444上的基板W的侧向移动。

再次参照图4和图5，提升/降低构件450调整第一本体430与第二本体420之间的相对位置。提升/降低构件450提升和降低第一本体430和第二本体420中的一个，以便它们可以与另一个间隔开或与另一个紧密粘附。提升/降低构件450提升和降低第一本体430和第二本体420中的一个，使得工艺腔室410处于打开状态或密封状态(例如，工艺状态)。本文中，打开状态是第一本体430和第二本体420彼此间隔的状态，并且密封状态是第一本体430和第二本体420彼此紧密接触的状态。也就是说，在打开状态下、处理空间412向外部敞开，并且在密封状态下、处理空间412从外部密封。在示例性实施方案中，描述了提升/降低构件450提升和降低第二本体420，并且第一本体430的位置是固定的。在一些实施方案中，第二本体420可以是固定的，并且第一本体430可以相对于第二本体420而提升和降低。在这种情况下，提升/降低构件450可以位于顶部空间408a处。

提升/降低构件450包括支承板452、提升/降低轴454和驱动器456。支承板452在底部空间408b处支承第二本体420。第二本体420固定地耦合至支承板452。支承板452具有圆形板的形状。支承板452的直径大于中间板406的开口404a的直径。因此，即使在第一本体430与第二本体420之间密封状态下，第二本体420的底端位于底部空间408b处。提升/降低轴454在底部空间408b中支承该支承板452的底表面。提升/降低轴454固定地耦合至支承板452。设置多个提升/降低轴454。提升/降低轴454可以沿支承板452的圆周方向设置，例如，在支承板452的底表面的周边边缘处。驱动器456提升和降低各提升/降低轴454中。设置多个驱动器456，并且多个驱动器与提升/降低轴454一对一地对应。当向驱动器456提供驱动力时，第二本体420和提升/降低轴454被提升、以与第一本体430结合，并且第一本体430和第二本体420限定密封的处理空间412(即，密封状态)。驱动力可以同时提供给驱动器456或从驱动器456释放。因此，在提升和降低期间，多个提升/降低轴454定位在相同的高度处，并且可以在保持水平状态的情况下提升和下降支承板452和第二本体420。例如，驱动器456可以是气缸或电机。

阻挡构件480防止从底部供应端口474供应的超临界流体被直接供应至基板W的非处理表面(底表面)。阻挡构件480包括阻挡板482和支承件484。阻挡板482定位在底部供应端口474与基板支承单元440之间。阻挡板482具有圆形板的形状。阻挡板482的直径小于第二本体420的直径。当从上方观察时，阻挡板482的直径覆盖底部供应端口474和排出端口426。例如，阻挡板482的直径可以设置成对应于或大于基板W的直径。支承件484支承阻挡板482。设置多个支承件484，并且该多个支承件沿阻挡板482的圆周方向布置。支承件484布置为以恒定间隔彼此间隔开。

排出单元470排出处理空间412的气氛。在处理空间412中产生的工艺副产物通过排出单元470排出。排出可以是自然排出或强制排出。此外，排出单元470可以同时排出工艺副产物且调节处理空间412的压力。排出单元470包括排出管线472和压力测量构件474。排出管线472连接至排出端口426。安装在排出管线472上的排出阀476可以调节处理空间412的排出量。压力测量构件474安装在排出管线472处，并测量排出管线472的压力。压力测量构件474相对于排出方向位于排出阀476的上游。处理空间412可以通过排出单元470减压至大气压力或对应于工艺腔室410外部的压力。

夹持构件500可以夹持定位在关闭位置处的第一本体430和第二本体420。因此，即使在工艺期间中处理空间中的压力增加，也可以防止在第一本体430和第二本体420之间出现间隙。

图7为示出了图4的夹持构件的立体图。参照图7，夹持构件500包括第一夹具510、第二夹具520和锁定销530。第一夹具510和第二夹具520位于工艺腔室410的侧面上。根据实施方案，第一夹具510和第二夹具520定位成面向彼此，工艺腔室410插入在第一夹具与第二夹具之间。第一夹具510和第二夹具520布置为围绕工艺腔室410。各第一夹具510和第二夹具520都具有夹具槽512，该夹具槽形成在面向工艺腔室410的内表面上。处于密封状态的第一本体430的底部的边缘部分和第二本体420的顶部的边缘部分可以插入到夹持槽512中。也就是说，各第一本体430的底部的边缘部分和第二本体420顶部的边缘部分通过夹持槽512、由夹持构件500夹持。

夹持构件500可以具有锁定状态或解锁状态。本文中，锁定状态定义为第一夹具510和第二夹具520彼此闭合以夹持第一本体430和第二本体420的状态，解锁状态定义为第一主体430和第二主体420从由第一夹具510和第二夹具520夹持释放的状态。第一夹具510和第二夹具520在锁定状态下彼此结合以具有环状形状。例如，第一夹具510和第二夹具520可以具有彼此对称的水平截面，例如“C”形配置。

第一夹具510具有两个侧端，各侧端具有阶梯部分。例如，第一夹具510的一个侧端具有上侧端部分和下侧端部分，该下侧端部分侧向突出超过该上侧端部分；并且，第一夹具510的另一侧端具有上侧端部分和下侧端部分，该上侧端部分侧向突出超过该下侧端部分。第二夹具520具有两个侧端，各侧端具有与第一夹具510的配置相反配置的阶梯部分，使得第一夹具510和第二夹具520的两个相对侧端在锁定状态下相互配合。第一夹具510在一侧端的下侧端部分中的第一销槽514中具有第一锁定销530，并且在另一侧端的上侧端部分中具有第二夹具520的第二锁定销的销槽。同样地，第二夹具520在一侧端的上侧端部分中具有第一夹具510的第一锁定销530的第二销槽524，并且在其另一侧端的下侧端部分中具有第二锁定销。

参照图4和图5，移动构件550将第一夹持构件510和第二夹持构件520移动至锁定状态和解锁状态。移动构件550在与工艺腔室410的移动方向垂直的方向上移动第一夹持构件510和第二夹持构件520。移动构件550包括导轨560、支架570和驱动构件580。导轨560位于壳体402的外侧。导轨560位于顶部空间408a附近，第一本体430位于该顶部空间中。导轨560安装在壳体402的顶表面上。导轨560具有与工艺腔室410的移动方向垂直的纵向方向。设置多个导轨560，并且各导轨具有相同的纵向方向。根据实施方案，导轨560以与通孔405的数量相同的数量设置。导轨560具有平行于通孔405的纵向方向。当从上方观察时，导轨560定位成与通孔405重叠。支架570彼此固定且耦合导轨560和夹持构件500。支架570以与导轨560的数量相同的数量设置。根据实施方案，当从上面观察时、定位在一侧处的导轨560可以连接至第一夹具510，并且第二夹具520可以连接至定位在另一侧(与该一侧相对)处的导轨560。驱动构件580驱动导轨560，使得第一夹持构件510和第二夹持构件520沿导轨560的纵向方向移动至锁定状态或解锁状态。

在下文中，将参照附图详细地描述根据本发明构思的流体供应单元600。

图8为示出了图4的注入单元的截面图，图9为示出了图8的喷嘴板的平面图，图10为示出了图8的喷嘴板和阻挡板的截面图，图11为示出了本发明构思的另一实施方案的注入单元的截面图，图12为示出了根据本发明构思的另一实施方案的超临界流体的流动的流程图。

再次参照图4，流体供应单元600将处理流体供应至处理空间412。处理流体在临界温度和临界压力下以超临界状态供应。流体供应单元600包括供应管线620。供应管线620包括顶部供应管线622和底部供应管线624。顶部供应管线622连接至顶部供应端口432。处理流体通过顶部供应管线622和顶部供应端口432顺序地供应至处理空间412。顶部阀623安装在顶部供应管线622处。顶部阀623打开或关闭顶部供应管线622。底部供应管线624将顶部供应管线622和底部供应端口422彼此连接。底部供应管线624从顶部供应管线622分支并且连接至底部供应端口422。也就是说，从顶部供应管线622和底部供应管线624的每一个供应的处理流体可以是相同类型的流体。处理流体通过底部供应管线624和底部供应端口422顺序地供应至处理空间412。底部阀625安装在底部供应管线624处。底部阀625打开或关闭底部供应管线624。

根据实施方案，可以从面向基板W的未处理表面的底部供应端口422供应处理液体，然后可以从面向基板W的经处理表面的顶部供应端口432供应处理液体。因此，处理液体可以通过底部供应管线624供应至处理空间412，然后通过顶部供应管线622供应至处理空间412。这防止了将初始供应的处理液体(该初始供应的处理液压力和温度可能低于临界压力和温度)供应至基板W。

再次参照图4，流体供应单元600包括注入单元640。注入单元640分散通过供应管线620供应的流体。注入单元640分散流体的排放方向。注入单元640安装在顶部供应管线622处。注入单元640的一部分被插入到顶部供应管线622上，并且该注入单元的剩余部分被定位为从顶部供应管线622突出。

参照图8至图10，注入单元640具有本体642。本体642具有耦合部642a和头部642b。耦合部642a耦合至顶部供应管线622。头部642b从耦合部642a连续延伸。头部642a邻近处理空间412并且在外部尺寸上比头部642a更宽。根据实施方案，耦合部642a可以插入至顶部供应管线622中以被拧紧。在这种情况下，可以在耦合部642a的外圆周表面处形成螺纹。头部642b从耦合部642a的底端向下延伸至处理空间412中。头部642b定位在顶部本体430与基板W之间。头部642b可以具有圆柱形状。

参照图8，本体642包括排放流体通道644，该排放流体通道形成为连续贯穿耦合部642a和头部642b。排放流体通道644用作流体从顶部供应管线622流入处理空间412的通道。排放流体通道644具有恒定直径。通过顶部供应管线622的流体通过注入单元640的排放流体通道644，并被提供给基板W。稍后将描述的喷嘴板650设置在排放流体通道644的端部处。喷嘴板650的直径可以等于或大于排放流体通道644的内径。喷嘴板650的截面面积可以等于或大于排放流体通道644的截面面积。在这种情况下，流过排放流体通道644的流体可以通过喷嘴板650以排放至基板W。阻挡板660定位在排放流体通道644内。

流体供应单元600包括喷嘴板650。参照图8，喷嘴板650设置在注入单元640的底表面上。喷嘴板650设置在头部642b的底表面上。喷嘴板650设置在头部642b的、面向基板W的表面上。喷嘴板650设置在阻挡排放流体通道644的排放孔的位置处，该排放孔形成在头部642b的、面向基板W的表面上。喷嘴板650耦合至排放流体通道644的一端。喷嘴板650可以的截面面积对应于或大于排放流体通道644的截面面积。喷嘴板650的直径可以对应于或大于排放流体通道644的直径。喷嘴板650设置为面向由基板支承单元440支承的基板W。在这种情况下，流过排放流体通道644的流体通过喷嘴板650、并被排放至由基板支承单元440支承的基板W。流体的速度在通过喷嘴板650的过程中降低，从而防止流体被快速注入至基板W上，从而使基板损坏最小化。

参照图9，喷嘴板650具有圆形的板形状。然而，本发明构思不限于此，并且喷嘴版可以以对应于排放流体通道644的截面形状的形式来形成。喷嘴板650包括第一区域652和第二区域654。第一区域652包括喷嘴板650的边缘区域，并且第二区域654包括喷嘴板650的中心区域。穿过喷嘴板650的多个孔形成在喷嘴板650处。流体通过多个孔。喷嘴板650可以具有喷淋头(shower head)的形状。多个孔包括形成在第一区域652处的第一孔653和形成在第二区域654处的第二孔655。第一孔653包括多个第一孔653。多个第一孔653设置为沿喷嘴板650的圆周方向彼此间隔开。第二孔655包括多个第二孔655。多个第二孔655设置为在第二区域654内彼此间隔开。例如，相邻的第一孔653之间的距离大于相邻的第二孔655之间的距离。

第一孔653和第二孔655可以具有圆形截面。第一孔653形成为大于第二孔655。在实施方案中，第一孔653的直径可以大于第二孔655的直径。在实施方案中，第一孔653的截面面积形成为大于第二孔655的截面面积。多个第二孔655在数量上可以多于多个第一孔653。用于去除残留有机溶剂的超临界处理工艺将超临界流体供应至由基板支承单元440支承的基板W、以处理基板W，并且在高于临界压力和临界温度的气氛中执行超临界处理工艺。在这种情况下，在传统的超临界处理装置中，将超临界流体供应至基板W的中心，然后分散至基板W的边缘区域，并且干燥处理剩余在基板W上的有机溶剂。本文在，在将处于高温高压状态的超临界流体、以高速供应至基板中心的工艺中，对基板W可能产生损坏。然而，根据本发明构思，可以通过在喷嘴板650的中心区域(第二区域654)中形成多个第二孔655、降低排放至基板W中心的流体的速度和压力，该第二孔具有小于喷嘴板650的边缘区域(第一区域652)中的第一孔653的直径。

参照图8，流体供应单元600可以包括阻挡板660。阻挡板660设置在排放流体通道644内。阻挡板660可以设置在由头部642b限定的排放流体通道644的一部分内。阻挡板660设置成与喷嘴板650间隔开。参照图10，阻挡板660与喷嘴板650的第二区域652对齐，例如，基本上阻挡多个第二孔655。阻挡板660的形状可以对应于喷嘴板650的第二区域652的形状。阻挡板660的直径可以对应于喷嘴板650的第二区域652的直径。阻挡板660防止了流过排放流体通道644的流体通过喷嘴板650的多个孔直接接触基板W。也就是说，参照图12，排放流体通道644中的流体在到达喷嘴板650之前可能与阻挡板660碰撞，这减少和/或防止对基板的损坏。此外，阻挡板660可以改变流向基板W的流体的路径。也就是说，通过在喷嘴板650上方(例如，在喷嘴板650的上游)安装阻挡板660，行进距离可以增加和/或流体可以具有除向下流动路径之外的、水平流动路径。在没有阻挡板660的情况下，流体可能仅具有向下流动路径。即，阻挡板660允许流体沿阻挡版的顶表面侧向流动至边缘，然后流向第一孔653和第二孔655。

在下文中，将参考附图更详细地描述根据本发明构思的另一实施方案的注入单元640。

图11为示出了根据本发明构思的另一实施方案的注入单元的截面图。

根据本发明构思的另一实施方案的注入单元640可以与图8所示的本发明构思的实施方案相同的方式配置，除了排放流体通道645。因此，在下文中，相同的附图标记被分配给相同的配置，省略重复的描述，并且将主要描述不同之处。

参照图11，排放流体通道645形成为通过注入单元640，即从顶表面到底表面贯穿本体642。排放流体通道645具有变化的直径。排放流体通道645具有朝向喷嘴板650逐渐增加的直径。排放流体通道645可以具有从注入单元640的顶表面朝向注入单元640的底表面增加的截面面积。在这种情况下，流过排放流体通道645的流体可以从注入单元640的顶部至底部在速度上降低。因此，流体首先在流过排放流体通道645的情况下在速度上下降，在与阻挡板660碰撞时在速度上再次降低，并且在通过喷嘴板640的孔时第三次降低，从而防止对喷嘴板640的损坏。喷嘴板650形成为在尺寸和形状上对应于形成在注入单元640底表面处的排放流体通道645的排放孔，或者喷嘴版的直径大于形成在注入单元640的底表面处的排放流体通达的排放孔。

图12为示出了根据本发明构思的超临界流体的流动的流程图。

参照图12，流过排放流体通道644和645的流体与阻挡板660碰撞、并沿阻挡板660的顶表面移动至边缘。然后，沿阻挡板660流动的流体流入阻挡板660与喷嘴板650之间的分隔空间。引导至分隔空间的流体通过喷嘴板650的第一孔653和第二孔655、并且排放至基板W。

流体可以由阻挡板660分散，以防止对基板W的直接损坏。另外，通过配置不同尺寸的形成在喷嘴板650的边缘区域652处的第一孔653和形成在喷嘴板650的中心区域654中的第二孔655，可以防止流体快速注入至基板W的中心。

此外，在根据另一实施方案的注入单元640的情况下，在流体移动通过排放流体通道645的情况下，流体的速度可以首先降低，从而进一步防止对基板W的损坏。

本发明构思的效果不限于上述效果，并且本发明构思所属领域的技术人员能够从说明书和附图中清楚地理解未提及的效果。

尽管到目前为止已经图示和描述了本发明构思的优选实施方案，但是本发明构思不限于上述具体实施方案，并且应当注意，本发明构思所属领域的普通技术人员可以在不脱离权利要求中要求保护的发明构思的本质的情况下以各种方式实施发明构思，并且不应将修改与本发明构思的技术精神或前景分开解释。

Claims (20)

1.一种基板处理装置，所述基板处理装置包括：

腔室，在所述腔室中具有处理空间；

基板支承单元，所述基板支承单元配置为在所述处理空间中支承基板；和

流体供应单元，所述流体供应单元配置为将处于超临界状态的流体供应至所述处理空间，

其中，所述流体供应单元包括：

供应管线，所述供应管线设置在所述腔室的顶壁处；和

排放单元，所述排放单元安装在所述腔室的所述顶壁处、且配置为将流体排放至基板，以及

其中，所述排放单元包括：

本体，所述本体具有用于流体的排放流体通道；

喷嘴板，所述喷嘴板设置在所述本体的排放端处；和

阻挡板，所述阻挡板在所述排放流体通道内、且与所述喷嘴板间隔开。

2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述喷嘴板具有多个第一孔和多个第二孔，所述多个第一孔在所述喷嘴板的第一区域中，所述多个第二孔在所述喷嘴板的第二区域中，所述第一区域包括所述喷嘴板的周边区域，并且所述第二区域包括所述喷嘴板的中心区域，

其中，所述第一孔的截面面积大于所述第二孔的截面面积。

3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其中，所述阻挡板设置为使得所述多个第二孔位于所述阻挡板的下方。

4.根据权利要求2所述的基板处理装置，其中，所述阻挡板的直径基本上等于所述喷嘴板的所述第二区域的直径。

5.根据权利要求4所述的基板处理装置，其中，所述阻挡板基本上与所述喷嘴板的所述第二区域对齐。

6.根据权利要求2所述的基板处理装置，其中，所述多个第一孔的数量小于所述多个第二孔的数量。

7.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述排放流体通道形成为从所述本体的顶表面至底表面贯穿所述本体，并且

所述排放流体通道的直径是恒定的。

8.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述排放流体通道形成为从所述本体的顶表面至底表面贯穿所述本体，并且

所述排放流体通道的直径从所述本体的所述顶表面至所述本体的底表面逐渐增大。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的基板处理装置，其中，所述流体包括超临界流体。

10.一种基板处理装置，所述基板处理装置包括：

腔室，在所述腔室中具有处理空间；

基板支承单元，所述基板支承单元配置为在所述处理空间中支承基板；和

流体供应单元，所述流体供应单元配置为将处于超临界状态的流体供应至所述处理空间，

其中，所述流体供应单元包括：

供应管线，所述供应管线设置在所述腔室的顶壁处；和

排放单元，所述排放单元安装在所述腔室的所述顶壁处、且配置为将流体排放至基板，以及

其中，所述排放单元包括：

本体，所述本体具有用于流体的排放流体通道；和

喷嘴板，所述喷嘴板设置在本体的排放端处；和

其中，所述喷嘴板包括：

第一区域，所述第一区域具有多个第一孔，所述第一区域包括所述喷嘴板的周边区域；以及

第二区域，所述第二区域具有多个第二孔，所述第二区域包括所述喷嘴板的中心区域，以及

其中，所述第一孔的直径大于所述第二孔的直径。

11.根据权利要求10所述的基板处理装置，其中

所述排放单元包括阻挡板，所述阻挡板在所述排放流体通道内、且与所述喷嘴板间隔开。

12.根据权利要求11所述的基板处理装置，其中，所述阻挡板的尺寸基本上对应于所述喷嘴板的所述第二区域的尺寸。

13.根据权利要求11所述的基板处理装置，其中，所述阻挡板基本上与所述喷嘴板的所述第二区域对齐。

14.根据权利要求10所述的基板处理装置，其中，所述多个第一孔的数量小于所述多个第二孔的数量。

15.根据权利要求10所述的基板处理装置，其中，所述多个第一孔沿所述喷嘴板的圆周方向彼此间隔开，使得所述多个第一孔围绕所述多个第二孔。

16.根据权利要求10所述的基板处理装置，其中，

所述排放流体通道形成为从顶表面至底表面贯穿所述本体，并且

所述排放流体通道的直径从所述顶表面至所述底表面是恒定的。

17.根据权利要求10所述的基板处理装置，其中，

所述排放流体通道形成为从顶表面至底表面贯穿所述本体，并且

所述排放流体通道的内径从所述顶表面至所述底表面逐渐增大。

18.根据权利要求17所述的基板处理装置，其中，所述喷嘴板的尺寸对应于形成在所述本体的所述底表面处的所述排放流体通道的排放端口的尺寸。

19.根据权利要求10至18中任一项所述的基板处理装置，其中，所述流体包括超临界流体。

20.一种基板处理装置，所述基板处理装置包括：

腔室，在所述腔室中具有处理空间；

基板支承单元，所述基板支承单元配置为在所述处理空间中支承基板；和

流体供应单元，所述流体供应单元配置为将处于超临界状态的流体供应至所述处理空间，

其中，所述流体供应单元包括：

供应管线，所述供应管线设置在所述腔室的顶壁处；和

排放单元，所述排放单元安装在所述腔室的所述顶壁处、且配置为将流体排放至基板，和

其中，所述排放单元包括：

排放流体通道，所述排放流体通道用于流体；

喷嘴板，所述喷嘴板设置在所述排放流体通道的端部处；和

阻挡板，所述阻挡板在所述排放流体通道内、且与所述喷嘴板间隔开，以及

其中，所述喷嘴板包括：

第一区域，所述第一区域具有多个第一孔，所述多个第一孔形成在所述第一区域中且具有第一直径，所述第一区域包括所述喷嘴板的周边区域；和

第二区域，所述第二区域具有多个第二孔，所述多个第二孔具有小于所述第一直径的第二直径，所述第二区域包括所述喷嘴板的中心区域，以及

其中，所述阻挡板的尺寸对应于所述喷嘴板的所述第二区域的尺寸，并且

所述阻挡板基本上与所述喷嘴板的所述第二区域对齐。