CN117954345A - 基板处理装置 - Google Patents

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CN117954345A CN202211742032.XA CN202211742032A CN117954345A CN 117954345 A CN117954345 A CN 117954345A CN 202211742032 A CN202211742032 A CN 202211742032A CN 117954345 A CN117954345 A CN 117954345A
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Abstract

用于达成本发明的课题的本发明的基板处理装置的一个方面(aspect)包括:上主体;下主体,其设置在所述上主体的下部,并通过与所述上主体的结合来形成作为超临界处理空间的基板处理区域;第一端口,其被设置为贯穿所述上主体,并向所述基板处理区域供给处理流体;第二端口,其被设置为贯穿所述下主体,并向所述基板处理区域供给所述处理流体;以及第三端口,其被设置为贯穿所述下主体,从所述基板处理区域排放所述处理流体,并包围所述第二端口。

Description

基板处理装置
技术领域
本发明涉及基板处理装置。
背景技术
为了制造半导体元件,执行蒸镀、光刻、刻蚀、清洗等各种工序。其中,光刻工序包括涂布工序、曝光工序、以及显影工序。涂布工序是在基板上涂布诸如光致抗蚀剂的感光液的工序。曝光工序是在涂布的光致抗蚀剂膜上通过光掩膜使光源的光露出来对电路图案进行曝光的工序。此外,显影工序是选择性地对基板的曝光处理后的区域进行显影的工序。
显影工序包括显影液供给步骤、冲洗液供给步骤以及干燥步骤。在干燥步骤中使支承基板的旋转卡盘旋转,并利用旋转卡盘施加于基板的离心力来执行对残留在基板上的显影液或冲洗液进行干燥的旋转干燥。
最近,随着形成于基板的图案与图案之间的距离(CD:Critical Dimension)被微细化,在执行上述的旋转干燥的情况下,发生图案损坏或弯曲的歪曲(Leaning)现象。因此,导入了利用超临界流体的干燥装置。
发明内容
发明所要解决的课题
另一方面,超临界干燥装置具有密闭空间,使得压力以及温度相对于常压以及常温被形成得更高,并使超临界流体流出至密闭空间以处理基板。由于诸如防止基板的歪曲(Leaning)现象那样的理由,超临界流体的供给可以在从容器的下部供给之后从上部供给。此外,需要用于排放处理后的超临界流体的贯通结构。如此,可以在容器的上部以及下部配置三个用于供给超临界流体的端口以及用于排出的端口,三个端口彼此的中心轴不一致。因此,超临界流体的供给和排出可能构成不对称流动。由于超临界流体的不对称流动,从而可能发生微粒聚集性等问题,因此需要改进。
本发明要解决的课题为,提供能够防止超临界流体的供给以及排出具有不对称流动的的情况的基板处理装置。
本发明的课题不限于以上提及的课题,本领域技术人员可以根据下面的描述清楚地理解未提及的其他课题。
课题的解决手段
用于达成上述课题的本发明的基板处理装置的一个方面(aspect)包括:上主体;下主体,其设置在所述上主体的下部,并通过与所述上主体的结合来形成作为超临界处理空间的基板处理区域;第一端口,其被设置为贯穿所述上主体,并向所述基板处理区域供给处理流体;第二端口,其被设置为贯穿所述下主体,并向所述基板处理区域供给所述处理流体;以及第三端口,其被设置为贯穿所述下主体,从所述基板处理区域排放所述处理流体,并包围所述第二端口。
用于达成上述课题的本发明的基板处理装置的一个方面包括:上主体;下主体,其设置在所述上主体的下部,并通过与所述上主体的结合来形成作为超临界处理空间的基板处理区域;第一端口,其向所述基板处理区域供给处理流体;第二端口,其向所述基板处理区域供给所述处理流体;以及第三端口,其从所述基板处理区域排放所述处理流体,在所述基板处理区域内没有基板或存在未执行工序的裸基板(bare wafer)的状态下,通过所述第一端口向所述基板处理区域供给清洗流体,接着或同时通过所述第三端口从所述基板处理区域排放所述清洗流体,从而清洗所述第三端口。
用于达成上述课题的本发明的基板处理装置的一个方面包括:上主体;下主体,其配置在所述上主体的下部,通过与所述上主体的结合来形成作为超临界处理空间的基板处理区域,并且下端与所述上主体的上端构成上下对称;第一端口,其被设置为贯穿所述上主体,向所述基板处理区域供给超临界状态的CO2,具有位于所述上主体的中心部的第一中心轴,并从所述基板处理区域向所述上主体的外侧凸出地延伸;第二端口,其被设置为贯穿所述下主体,向所述基板处理区域供给所述超临界状态的CO2,具有与所述第一中心轴相同的第二中心轴,并从所述基板处理区域向所述下主体的外侧凸出地延伸,并且具有与所述第一端口的内径相同的内径;第三端口,其被设置为贯穿所述下主体,从所述基板处理区域排放所述处理流体,并与所述第二端口通过一个共同流路实现;以及流体供给单元,其包括与所述第一端口连接的上部供给管线和与所述第二端口连接的下部供给管线,并供给所述超临界状态的CO2,在使基板位于所述基板处理区域内的状态下,从所述流体供给单元通过所述第二端口向所述基板处理区域供给所述超临界状态的CO2,接着,从所述流体供给单元通过所述第一端口向所述基板处理区域供给所述超临界状态的CO2,接着或同时,利用供给的所述超临界状态的CO2来处理所述基板,接着或同时,通过所述第三端口从所述基板处理区域排放所述超临界状态的CO2,在所述基板处理区域内没有基板或存在未执行工序的裸基板(bare wafer)的状态下,从所述流体供给单元通过所述第一端口向所述基板处理区域供给所述超临界状态的CO2,接着或同时,通过所述第三端口从所述基板处理区域排放所述超临界状态的CO2,从而清洗所述第三端口。其它实施例的具体事项包括在详细的说明和附图中。
附图说明
图1是示出根据本发明的一些实施例的基板处理装置的图。
图2是示出根据本发明的一些实施例的基板处理装置的超临界腔室内部的图。
图3是示出根据本发明的第一实施例的基板处理装置的图。
图4是示出根据本发明的第一实施例的基板处理装置的基板处理区域的俯视图。
图5是示出根据本发明的第一实施例的基板处理装置中供给清洗流体的样子的图。
图6是示出根据本发明的第一实施例的基板处理装置中排放清洗流体的样子的图。
图7是示出根据本发明的第一实施例的基板处理装置中搬入基板的样子的图。
图8是示出根据本发明的第一实施例的基板处理装置中从基板下部供给处理流体的样子的图。
图9是示出根据本发明的第一实施例的基板处理装置中从基板的上部供给处理流体的样子的图。
图10是示出根据本发明的第一实施例的基板处理装置中排放处理流体的样子的图。
图11是示出根据本发明的第一实施例的基板处理装置中搬出基板的样子的图。
图12是用于说明根据本发明的第一实施例的基板处理装置的第三端口清洗的流程图。
图13是用于说明根据本发明的第一实施例的基板处理装置的基板处理的流程图。
图14是示出根据本发明的第二实施例的基板处理装置的图。
图15是示出将图14的A放大后的样子的图。
图16是示出根据本发明的第三实施例的基板处理装置的图。
图17是示出根据本发明的第四实施例的基板处理装置的图。
图18是示出根据本发明的第五实施例的基板处理装置的图。
附图标记说明
1、100:基板处理装置;
110:容器部。
具体实施方式
下面,参考附图详细说明本发明的优选实施例。本发明的优点、特征以及实现它们的方法通过参考附图及后述的详细实施例将会变得清楚。然而,本发明不限于以下公开的实施例,还可以实现为彼此不同的各种方式,提供本实施例仅仅是为了完整地公开本发明,并向本发明所属领域的普通技术人员完整地告知发明的范畴,本发明仅由权利要求的范畴来定义。在整个说明书中,相同的附图标记指代相同的构成要素。
本说明书中使用的术语用于说明实施例,而不旨在限制本发明。本说明书中,只要没有在文中特别提及,则单数型也包括复数型。说明书中使用的“包括(comprises)”和/或“包含有(comprising)”并不排除除所提及的构成要素、步骤、步骤和/或元件之外还存在或附加有一个以上的其他构成要素、步骤、步骤和/或元件的情形。
图1是示出根据本发明的一些实施例的基板处理装置的图,图2是示出根据本发明的一些实施例的基板处理装置的超临界腔室内部的图。图3以及图4是用于说明根据本发明的第一实施例的基板处理装置的图。
首先参照图1,基板处理装置1可以包括转位模块20(index module)以及处理模块30(treating module)。作为示例,转位模块20和处理模块30可以沿X轴方向配置成一列。
转位模块20将基板W从容纳基板W的容器(未图示)搬送至处理模块30,并将完成处理的基板W容纳至容器。例如,转位模块20可以包括装载端口22以及转位机器人23。在装载端口22中可以放置容纳基板W的容器。转位机器人23可以被提供为能够沿着在Y轴方向上提供的导轨24移动。
处理模块30可以包括缓冲腔室31、搬送腔室32、湿式处理腔室33以及超临界腔室34。
缓冲腔室31可以配置在转位模块20和搬送腔室32之间。但不限于此。缓冲腔室31可以将多个基板W一起保管。保管在缓冲腔室31的基板W可以通过转位机器人23以及搬送机器人34RB来搬入或搬出。
搬送腔室32可以在湿式处理腔室33以及超临界腔室34之间搬送基板W。搬送腔室32可以被提供为其长度方向与X轴方向平行。在搬送腔室32中可以提供有搬送机器人32RB。搬送机器人32RB可以被提供为具有放置基板W的手(Hand),手能够向前以及向后移动,并能够进行以Z轴方向为轴的旋转和沿着Z轴方向的移动。在搬送腔室32内可以提供其长度方向与X轴方向平行的导轨32GR,搬送机器人32RB可以被提供为能够在导轨32GR上移动。
湿式处理腔室33可以在基板W上处理液膜。作为示例,湿式处理腔室33可以对基板W执行清洗工序,能够清洗基板W的图案面。从湿式处理腔室33中喷出的处理液作为清洗液,可以包含化学物质(chemical)、纯水(DIW)以及有机溶剂。有机溶剂可以包括异丙醇(Isopropyl alcohol:IPA)。先说明一下,这里的清洗液与后述的清洗流体对第三端口进行清洗的情况有区别。
超临界腔室34可以与湿式处理腔室33相邻地配置。超临界腔室34可以将超临界流体供给至基板W来处理基板W。作为一例,超临界腔室34可以将超临界流体供给至在湿式处理腔室33中处理后的基板W来进行干燥处理。换句话说,超临界腔室34可以对残留在基板W上的有机溶剂进行干燥。
下面参照附图详细说明执行超临界干燥的基板处理装置100。
参照图2至图4,基板处理装置100可以包括腔室构件(未用附图标记图示,参照图1)、容器部110、基板支承单元120、流体供给单元130、排放单元140以及加热构件150。
腔室构件不仅可以以水平方向配置多个,还可以沿上下方向以一列配置多个,以使得配置有多个超临界干燥空间。但不限于此。
腔室构件可以形成有容纳容器部110的容纳空间。换句话说,腔室构件可以配置成用于划分出诸如缓冲腔室31以及湿式处理腔室33的空间。腔室构件可以形成有基板W出入的开口部。
容器部110可以提供执行超临界干燥工序的基板处理区域110S(超临界处理空间)。容器部110可以具有配置在上部的上主体111和配置在下部的下主体112,上主体111和下主体112可以相互结合来提供基板处理区域110S。
另外,下主体112的下部可以具有与上主体111的上部相比不凸出的结构。例如,下主体112的下端可以与上主体111的上端构成上下对称,使腔室构件的容纳空间高效且紧凑化。
上主体111和下主体112中的任一者可以相对于另一者相对移动,这可以通过驱动构件110MT来实现。例如,可以是,上主体111的位置被固定,下主体112通过驱动构件110MT升降。其中,驱动构件110MT可以由使用气压或油压的致动装置、通过电磁相互作用动作的线性马达或滚珠丝杠机构构成,但这仅是示例。
若下主体112从上主体111隔开,则基板处理区域110S被开放(参照图7以及图11),此时可以搬入或搬出基板W。在工序进行时,下主体112与上主体111密接,能够相对于外部将基板处理区域110S密闭(参照图8至图10)。
另外,先说明一下,即使本实施例的基板处理装置100不处理基板W,下主体112也可以与上主体111密接,这是为了将基板处理区域110S密闭,以清洗公用端口111TP(参照图5以及图6)。
另外,容器部110可以包括第一端口111P1、第二端口以及第三端口。第一实施例的第二端口和第三端口可以通过一个共同流路来实现。下面,将第一实施例的第二端口和第三端口称为公用端口111TP。即,可以是,第1实施例的第二端口和第三端口的物理空间以及结构可以相同,仅通过另一个端口来实现处理流体的供给和排放状态。
另外,第一端口111P1和/或公用端口111TP(第二端口、第三端口)可以贯穿容器部110而被配置,或作为另一例可以配置在出入容器部110的引出/引入构件110D上并选择性地与基板处理区域110S连通(参照图18)。
下面对第一端口111P1贯穿上主体111而被配置且公用端口111TP(第二端口以及第三端口)贯穿下主体112而被配置的情况进行说明。
第一端口111P1可以配置在上主体111,并形成处理流体以及清洗流体的供给流路。公用端口111TP的第二端口可以形成配置在下主体112的处理流体的供给流路。另外,公用端口111TP可以作为第三端口而构成排放端口,可以在下主体112形成处理流体以及清洗流体的排放流路。另外,第一端口111P1和公用端口111TP可以形成为内径相同。
第一端口111P1以及公用端口111TP可以具有处理流体的供给和处理流体的排放在同一中心轴上执行的结构。例如,第一端口111P1的第一中心轴和公用端口111TP构成的第二端口111P2的第二中心轴、以及公用端口111TP构成的第三端口的第三中心轴可以彼此相同。另外,第一中心轴、第二中心轴、第三中心轴可以配置在与上主体111以及下主体112的中心轴(基板W的中心)相同的位置。
因此,从基板处理区域110S的上部供给的处理流体的流动和从下部供给的处理流体的流动倾向可以相同。不仅如此,处理流体的供给流动和处理流体的排放流动的倾向可以相同。换句话说,从基板处理区域110S上下部供给的流动的倾向相同,因此可以防止偏向基板W的左侧或右侧的某一侧。
另外,排放入口(在公用端口111TP中露出于基板处理区域110S的端部)与供给出口(第一端口111P1的露出于处理区域110S的端部)位于同一中心轴(基板W的中心),从而供给流动和排放流动的倾向可以相同。因此,可以防止或最小化微粒聚集到某一侧的聚集性现象。
另外,公用端口111TP的最小长度可以具有下主体112中心部的上端与下端之间的长度,以使得下主体112的上下宽度相同。作为示例,如图3所示,公用端口111TP的长度可以形成为比下主体112中心部的上下宽度长(参照第一区间,“A1”)。即,作为第三端口而被提供的公用端口111TP可以贯穿下主体112中心部而露出。因此,公用端口111TP可以配置为将排放管线142和下部供给管线134连接的连接器从下主体112露出,从而不仅公用端口111TP与下部供给管线134的连接容易,而且公用端口111TP与排放管线142的连接也容易。
与公用端口111TP连通的下部供给管线134和排放管线142可以构成为管线的分支结构。可以构成下部供给管线123与公用端口111TP连接且在下部供给管线134中分支出排放管线142的结构。
作为另一例,排放管线142可以连接至公用端口111TP。在公用端口111TP可以配置有连接下部供给管线134和排放管线142的两个连接器。例如,可以朝向公用端口111TP的下部方向配置第一连接器(未图示),从而连接下部供给管线134。另外,可以在公用端口111TP的周围表面配置第二连接器(未图示),从而连接排放管线142。但不限于此,能够实施将两个连接器均配置在公用端口111TP的周围表面、或者在公用端口111TP的下部配置分成两支的形态的两个连接器等各种变形例。
另外,若处理流体经由公用端口111TP,则与公用端口111TP连接的下部供给管线134的流路可以通过阀门开放,排放管线142可以通过阀门关闭。或者,若处理流体通过公用端口111TP排放(排出),则与公用端口111TP连接的下部供给管线134的流路可以通过阀门关闭,排放管线142的流路可以通过阀门开放。即,根据公用端口111TP的处理流体供给和排放,下部供给管线134和排放管线142的流路的开闭可能被构成为不同。
对于经由第一端口111P1以及公用端口111TP的处理流体的流动,参照图5至图13后述。
基板支承单元120可以在容器部110的基板处理区域110S内以水平状态支承基板W。基板支承单元120可以进行支承以使得基板W的处理表面朝上。基板支承单元120可以包括第一支承构件121、第二支承构件122以及板123。
第一支承构件121和第二支承构件122的支承基板W的区域可以不同。第一支承构件121可以支承基板W的边缘区域,第二支承构件122可以支承基板W的中央区域。
例如,第一支承构件121可以从上主体111向下部方向延伸,朝向基板W折弯。第二支承构件122可以设置在板123。作为示例,板123可以被提供为圆形的板。板123可以位于公用端口111TP和第一支承构件121之间。
板123可以具有将公用端口111TP(在第二实施例的情况下可以是第二端口111P2以及第三端口111P3)全部遮住的直径。因此,从公用端口111TP供给的处理流体的流动路径可以由板123绕过。即,板123可以防止从公用端口111TP供给的超临界流体直接供给至基板W的非处理表面。
流体供给单元130可以向容器部110的基板处理区域110S供给作为干燥用流体的处理流体。作为示例,处理流体可以以临界温度以及临界压力在超临界状态下被供给至基板处理区域110S。但不限于此。
例如,流体供给单元130可以包括储存流体的储存罐(未图示)、上部供给管线132以及下部供给管线134。上部供给管线132可以连接至第一端口111P1。下部供给管线134可以从上部供给管线132分支而连接至公用端口111TP(在第二实施例的情况下是第二端口111P2)。
储存在储存罐的处理流体可以经由上部供给管线132以及下部供给管线134供给至基板处理区域110S。可以在上部供给管线132以及下部供给管线134分别配置有阀门(未用附图标记示出),以调节处理流体的流量。阀门的位置可以设置在适当的位置,并不限于附图所公开的位置。
排放单元140可以包括排放管线142以及泵145。排放管线142连接至配置在下主体112的公用端口111TP(在第二实施例的情况下可以是第三端口111P3),以从基板处理区域110S向外部排放流体。流体排放可以通过配置在排放管线142上的泵145的泵送操作来执行,但不限于此。
加热构件150可以加热基板处理区域110S,以使得基板处理区域110S能够具有或维持工序要求的温度。加热构件150将供给至基板处理区域110S的超临界流体加热至临界温度以上,以使得维持为超临界流体相。
加热构件150可以埋设在下主体112(或上主体111)的壁内。例如,加热构件150可以被提供为从外部接收电力来产生热量的加热器。
下面参照附图说明基板处理装置100的基板处理。另外,在本实施例的基板处理装置100中,可以供给清洗流体来清洗公用端口111TP,对此进行说明。
图5以及图6是示出根据本发明的第一实施例的基板处理装置中在基板被搬出的状态下的清洗流体的流动的图。图7至图11是用于说明根据本发明的第一实施例的基板处理装置的基板处理的图。
图12是用于说明根据本发明的第一实施例的清洗基板处理装置的第三端口的流程图,图13是用于说明根据本发明的第一实施例的基板处理装置的基板处理的流程图。
参照图5至图13,配置在容器部110的第一端口111P1以及公用端口111TP可以构成处理流体以及清洗流体经由的流路。作为示例,处理流体以及清洗流体可以是超临界状态的CO2。下面,清洗公用端口111TP(或第三端口111P3)可以包括清洗作为基板处理区域110S的容器部110的内壁面。
首先参照图5、图6以及图12,对清洗公用端口111TP进行说明。为了清洗公用端口111TP,首先提供基板处理装置100。可以在基板处理区域110S内没有基板W的状态下,或在存在未执行工序的裸基板(bare wafer)(未图示)的状态下,通过第一端口111P1将清洗流体供给至基板处理区域110S(S110)。接着或同时,通过构成第三端口的公用端口111TP来从基板处理区域110S排放清洗流体(S120)。
其中,清洗流体流出/流入容器部110时,基板处理装置100可以是第一状态。第一状态作为从基板处理区域110S搬出执行工序后的基板W(在湿式处理腔室33中经液膜处理后的基板W)后的状态,可以是,未执行经液膜处理后的基板W超临界干燥或为了进行测试(或监测)而存在裸基板。
测试(或监测)是指,在清洗公用端口111TP(或第三端口111P3)的过程中,若裸基板被配置在基板处理区域110S,则清洗公用端口111TP(或第三端口111P3)之后检查(或监测)在裸基板上是否残留有微粒。
即,本实施例的公用端口111TP(或第三端口111P3)的清洗可以根据实施例清洗公用端口111TP或除清洗公用端口111TP之外,还放置裸基板来对在裸基板上是否残留有微粒进行测试(监测)。
第一状态可以是为了公用端口111TP的清洗操作而使清洗流体流入/流出,并将基板处理区域110S密闭来使基板处理区域110S与外部隔离的状态。
并且,储存清洗流体的第一供给部可以与第一端口111P1和/或公用端口111TP连通。在第一状态时,清洗流体可以从第一供给部经由第一端口111P1和/或公用端口111TP供给至基板处理区域110S。清洗流体可以包括压缩空气、N2或CO2中的至少一者。
下面,说明清洗流体被提供为超临界状态的CO2的情况。另外,说明流体供给单元130作为第一供给部而被提供的情况。换句话说,第一实施例的流体供给单元130供给超临界状态的CO2,超临界状态的CO2可以作为用于基板W的超临界干燥操作的处理流体而被提供。另外,第一实施例的超临界状态的CO2作为用于公用端口111TP的清洗操作的清洗流体而被提供。
具体地,参照图5(S110),在基板处理区域110S内没有基板W的状态(或存在裸基板的状态)下,下主体112和上主体1111能够相接而构成将基板处理区域110S密闭的状态。此时,可以通过第一端口111P1向基板处理区域110S供给作为清洗流体的超临界状态的CO2。为此,可以开放上部供给管线132。此时,可以将下部供给管线134的流路阻断。但不限于此。
参照图6(S120),可以接着清洗流体的供给或与清洗流体的供给同时排放清洗流体。即,经由第一端口111P1向基板处理区域110S供给清洗流体的操作,可以与经由公用端口111TP排放清洗流体的操作依次执行或同时执行。通过这种操作,能够清洗公用端口111TP。为此可以开放排放管线142并使泵145动作。
通过超临界流体的置换作用,能够将诸如IPA的异物排放至外部。即,能够通过清洗流体来清洗公用端口111TP的内表面。另外,可以利用清洗流体的下部方向流动(从上主体111至下主体112方向),将附着在公用端口111TP的内表面的污染物向下部方向推出。
另一方面,作为另一个变形例,清洗流体可以与第一端口111P1一起经由公用端口111TP向基板处理区域110S供给,以使得除下部方向流动以外,还组合上部方向流动。即,根据实施例,下部供给管线134的流路不被阻断而一起被开放。可以在清洗流体经由下部供给管线134和公用端口111TP移动之后,将下部供给管线134关闭,通过公用端口111TP来排放清洗流体。
另外,由于第一状态可以不执行基板W的超临界干燥,因此不需要以不影响基板W的液膜的供给速度供给清洗流体。换句话说,可以优化清洗操作,从而例如能够将第一状态的清洗流体供给速度构成为比第二状态的处理流体供给速度快以使得污染物物理脱离。
如此,在本实施例中可以定期在第一状态下执行公用端口111TP的清洗操作,以使得维持公用端口111TP清洁。并且,清洗操作可以以与执行超临界干燥的第二状态相同的数量执行或较少执行。
下面参照图7至图11以及图13说明基板(W)处理。在说明之前,基板(W)处理可以在前面提到的公用端口111TP的清洗后执行,或可以在基板(W)处理后清洗公用端口111TP。即,可以选择性地在基板(W)处理前后执行公用端口111TP的清洗。
其中,处理流体流出/流入容器部110时,基板处理装置100可以处于第二状态。先说明一下,第二状态是在基板处理区域110S执行工序后的基板W(在湿式处理腔室33中已液膜处理的基板W)被搬入而被执行超临界干燥的状态。另外,第二状态可以是为了基板(W)处理(超临界干燥)而将基板处理区域110S密闭的状态。
简单地说,在执行基板(W)处理的第二状态下,可以将处理流体从流体供给单元130供给至基板处理区域110S。例如,可以在第一工序时间(T1时间与T2时间之间和/或T2时间与T3时间之间)经由第一端口111P1和公用端口111TP中的至少一者向基板处理区域110S供给处理流体,并在第二工序时间(T3时间与T4时间之间)经由公用端口(111TP)和排放管线142排放处理流体。其中,T1、T2、T3、T4可以依次表示时间经过的时间。即,T2时间可以是T1之后的时间。
为了进行基板(W)处理,可以首先提供基板处理装置100。接着,可以使基板W位于基板处理区域110S内(S210)。接着,可以通过构成第二端口的公用端口111TP,将处理流体供给至基板处理区域110S(S220)。接着,可以通过第一端口111P1将处理流体供给至基板处理区域110S(S230)。接着或同时,可以利用供给的处理流体处理基板W。接着或同时,可以通过公用端口111TP(第三端口)从基板处理区域110S排出(排放)处理流体(S240)。接着,可以从基板处理区域110S内引出基板W(S250)。若详细说明,则如下所述。
参照图7(S210),在提供了基板处理装置100的状态下,使基板W位于基板处理区域110S内。为此,上主体111与下主体112构成相互隔开的状态,从而可以开放基板处理区域110S。基板(W)搬入可以利用搬送机器人32RB执行。
接着,参照图8(S220),可以通过构成第二端口的公用端口111TP,向基板处理区域110S供给处理流体。为此,可以开放下部供给管线134。
例如,可以在T1时间与T2时间之间经由公用端口111TP向基板处理区域110S供给处理流体。经由公用端口111TP的处理流体能够由板123绕过而不直接供给至基板W的非处理面。
接着,参照图9(S230),可以通过第一端口111P1向基板处理区域110S供给处理流体。为此,可以开放上部供给管线132。例如,可以在T2时间与T3时间之间经由第一端口111P1向基板处理区域110S供给处理流体。换句话说,可以首先利用公用端口111TP供给处理流体,之后利用第一端口111P1供给处理流体。
其中,在T1时间与T3时间之间,基板处理区域110S可以被超临界流体填充。作为一例,可以在T1时间与T2时间之间向基板处理区域110S填充超临界流体之后,在T2时间与T3时间之间一边向基板处理区域110S供给处理流体一边执行排放。因此,从基板W的上部供给处理流体时,可以将由从基板W上部供给的处理流体的喷出压力带来的影响最小化。即,一边首先从下部供给处理流体一边用超临界流体填充基板处理区域110S,以使得防止润湿(wetting)状态的基板W的液膜由于处理流体的喷出压力而被推到图案处、从而发生图案损坏或弯曲的歪曲(Leaning)现象的情况。
在前面提到的超临界干燥过程中,在T2时间与T3时间之间经由第一端口111P1向基板W上部继续供给处理流体,使得处理流体和有机溶剂(IPA)被置换后的处理流体(反应物)被排放,并且新的处理流体对基板W进行干燥。此时,同时执行排放操作,以维持基板处理区域110S的内压。换句话说,参照图9,虽然示出了经由第一端口111P1来供给处理流体,但可以同时实现经由公用端口111TP来排放处理流体(置换IPA的反应物),以使得将压力维持为预定的压力(比临界压力大的压力)。
可以接着处理流体供给或与其同时,利用供给的处理流体来处理基板W。
参照图10(S240),可以接着基板(W)处理或与基板(W)处理同时,通过构成第三端口的公用端口111TP,从基板处理区域110S排放处理流体。为此,可以开放排放管线142。
即,可以在超临界干燥以及完成超临界干燥的过程中执行排放操作。为此,可以经由公用端口111TP和排放管线142来排放处理流体。例如,排放操作可以与前面提到的T2时间和T3时间之间的排放连续地在T3时间与T4时间之间实现。
接着,参照图11(S250),可以搬出完成处理的基板W。这可以在基板处理区域110S内利用搬送机器人32RB来搬出基板W。
下面参照图14至图18说明本实施例的变形例,并省略发挥相同功能的相同结构的重复说明。
图14以及图15是示出根据本发明的第二实施例的基板处理装置的图。参照图14,以与利用图3至图11说明过的内容的不同点为主进行说明。
参照图14以及图15,基板处理装置100可以包括腔室构件、容器部110、基板支承单元120、流体供给单元130、排放单元140以及加热构件150。
配置在容器部110的第一端口111P1、第二端口111P2以及第三端口111P3可以形成处理流体经由的流路。
但与第一实施例不同,第二实施例的基板处理装置100可以不执行清洗流体的流出/流入而将其省略。但不限于此。若与第一实施例相同或类似地执行清洗流体的流出/流入,则可以通过与第一实施例相同的过程执行,因此省略重复说明。
第二实施例的第一端口111P1可以贯穿上主体111,并且可以向基板处理区域110S供给处理流体。第一端口111P1可以形成向基板W上部供给处理流体的供给流路。
第二端口111P2可以向基板处理区域110S供给处理流体。第二端口111P2可以形成向基板W下部供给处理流体的供给流路。第二端口111P2贯穿下主体112,第二端口111P2的第二中心轴可以与第一端口111P1的第一中心轴相同。
第三端口111P3的第三中心轴可以与第一中心轴以及第二中心轴相同。另一方面,第一实施例的第二端口111P2和第三端口111P3由公用端口111TP提供并以单个管道构成,但第二实施例的第二端口111P2和第三端口111P3的差异在于构成套管结构。
即,可以是,第二端口111P2和第三端口111P3中的一者构成内管,剩下另一者被提供为外管,构成套管结构。例如,第二端口111P2可以被提供为内管,第三端口111P3可以被提供为外管。
因此,第一端口111P1和第二端口111P2可以在同一中心轴上向基板W的中心部供给处理流体,从基板W的上下部供给的处理流体的流动倾向可以相同。
另外,第三端口111P3与第一端口111P1以及第二端口111P2位于同一中心轴上,由于从基板W的中心部排放处理流体,因此排放的流动可以构成为对称。即,供给以及排放流动可以在不从基板W的中心偏心的位置处进行。
例如,第一端口111P1和第二端口111P2可以具有相同的内径以及截面积,但能够实施各种变形例。另外,第三端口111P3的截面积可以与第一端口111P1以及第二端口111P2相同,但能够实施各种变形例。
另外,第三端口111P3的上端的最大高度可以是与第二端口111P2的上端相同的高度。例如,第三端口111P3的上端可以形成在低于第二端口111P2的上端的位置,从而与第三端口111P2相比第二端口111P2具有凸出的形状。这是为了在经由配置在同一中心轴上的第三端口111P3来排放处理流体的过程中,将处理流体向第二端口111P2的出口靠近的情况最小化,但不限于此。
并且,可以在第二端口111P2的下端部配置连接下部供给管线134的连接器。可以在第三端口111P3的下端配置连接排放管线142的连接器。作为示例,参照图15,可以朝向下部方向配置第二端口111P2的连接器,并且将第三端口111P3的连接器配置在周围表面,但不限于此。
图16是示出根据本发明的第三实施例的基板处理装置的图。图17是示出根据本发明的第四实施例的基板处理装置的图。参照图16以及图17,以与利用图3至图11、图14以及图15说明过的内容的不同点为主进行说明。其中,第三实施例和第四实施例的差异仅在分支管线的倾斜形态上。
参照图16以及图17,基板处理装置100可以包括腔室构件、容器部110、基板支承单元120、流体供给单元130、排放单元140以及加热构件150。
配置在容器部110的第一端口111P1、第二端口111P2以及第三端口111P3可以形成处理流体经由的流路。
第三实施例、第四实施例的基板处理装置100可以与第一实施例相同或类似地执行清洗流体的流出/流入。由于清洗流体的流出/流入与第一实施例相同或类似,因此省略重复说明。
但是,第二实施例的第二端口111P2和第三端口111P3与第一实施例不同,差异在于分支的结构。
例如,第二端口111P2可以具有从作为第一区间A1的公用端口111TP延伸的第二区间(“A2”区域)。
第三端口111P3可以包括与作为第一区间A1的公用端口111TP连通且从第二端口111P2的第一区间A1分支的分支端口(“A2”区域)。
其中,第三端口111P3的分支端口可以在下主体112从第一区间A1分支。换句话说,分支成第二端口111P2的第二区间和分支端口的结构可以在下主体112形成。因此,可以将公用端口111TP的区间最小化。
参照图16,第二端口111P2的第二区间和第三端口111P3的分支端口可以具有从作为第一区间A1的公用端口111TP沿水平以及垂直方向折曲或弯曲的形态。
作为另一例,参照图17,第二端口111P2的第二区间和第三端口111P3的分支端口从作为第一区间A1的公用端口111TP的下端向下部方向具有倾斜,使得不形成水平区间,如第二端口111P2的第二区间和第三端口111P3的分支端口可以具有“^”形态那样,可以实施各种变形例。
图18是示出根据本发明的第五实施例的基板处理装置的图。参照图18,以与利用图3至图11而说明过的内容的不同点为主进行说明。
参照图18,基板处理装置100可以包括腔室构件、容器部110、基板支承单元120、流体供给单元130、排放单元140以及加热构件150。
与第一实施例的公用端口111TP(第二端口和第三端口)贯穿下主体112而配置的情况不同,差异在于第五实施例的容器部110配置在引出/引入构件110D。
另外,由于公用端口111TP的清洗以及基板处理与第一实施例相同或类似,因此省略重复说明。
第五实施例的公用端口111TP可以不贯穿下主体112而配置于引入/引出构件110D。例如,公用端口111TP可以贯穿引入/引出构件110D而与基板处理区域110S连通。
另外,可以与第一实施例相同或类似地经由公用端口111TP供给或排放处理流体,并且下部供给管线134以及排放管线142可以与公用端口111TP连接。
引入/引出构件110D可以在上主体111和下主体112之间出入,并可以与容器部110结合来封闭基板处理区域110S。
如上所述,本发明可以有各种变形例。另外,能够将第一实施例至第五实施例以及公知技术中的任一个以上组合而得到另一实施例。
尽管已经参照以上和附图描述了本发明的实施例,但是本领域普通技术人员应当认识到,可以在不改变其技术思想或基本特征的情况下以其他特定形式实施本发明。因此,应当理解,上述描述的实施例在所有方面都是示例性的,而不是限制性的。

Claims (17)

1.一种基板处理装置,包括:
上主体;
下主体,其配置在所述上主体的下部,并通过与所述上主体的结合来形成作为超临界处理空间的基板处理区域;
第一端口,其被设置为贯穿所述上主体,并向所述基板处理区域供给处理流体;
第二端口,其被设置为贯穿所述下主体,并向所述基板处理区域供给所述处理流体;以及
第三端口,其被设置为贯穿所述下主体,从所述基板处理区域排放所述处理流体,并包围所述第二端口。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中,
所述第一端口的第一中心轴、所述第二端口的第二中心轴以及所述第三端口的第三中心轴彼此相同。
3.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中,
所述第一端口的第一中心轴、所述第二端口的第二中心轴以及所述第三端口的第三中心轴位于所述下主体和所述上主体的中心轴。
4.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中,
所述第一端口的内径与所述第二端口的内径相同,所述第一端口与所述第三端口的截面积相同。
5.一种基板处理装置,包括:
上主体;
下主体,其配置在所述上主体的下部,并通过与所述上主体的结合来形成作为超临界处理空间的基板处理区域;
第一端口,其向所述基板处理区域供给处理流体;
第二端口,其向所述基板处理区域供给所述处理流体;以及
第三端口,其从所述基板处理区域排放所述处理流体,
在所述基板处理区域内没有基板或存在未执行工序的裸基板(bare wafer)的状态下,通过所述第一端口向所述基板处理区域供给清洗流体,接着或同时通过所述第三端口从所述基板处理区域排放所述清洗流体,从而清洗所述第三端口。
6.根据权利要求5所述的基板处理装置,其中,
所述第一端口被设置为贯穿所述上主体,
所述第二端口和所述第三端口被设置为贯穿所述下主体。
7.根据权利要求5所述的基板处理装置,其中,
使所述基板位于所述基板处理区域内,
接着,通过所述第二端口向所述基板处理区域供给所述处理流体,
接着,通过所述第一端口向所述基板处理区域供给所述处理流体,
接着或同时,利用供给的所述处理流体处理所述基板,
接着或同时,通过所述第三端口从所述基板处理区域排出所述处理流体。
8.根据权利要求7所述的基板处理装置,其中,
所述处理流体包括超临界状态的CO2
所述清洗流体包括压缩空气、N2或CO2中的至少一者。
9.根据权利要求8所述的基板处理装置,其中,
关于所述清洗流体,以超临界状态提供所述CO2
在使所述基板位于所述基板处理区域的状态下,向所述基板处理区域供给所述处理流体为,通过流体供给单元供给所述超临界状态的CO2
在所述基板处理区域内没有所述基板或存在所述裸基板的状态下,通过所述第一端口向所述基板处理区域供给所述清洗流体为,通过所述流体供给单元供给所述超临界状态的CO2
10.根据权利要求5所述的基板处理装置,其中,
所述第三端口被形成为包围所述第二端口的至少一部分。
11.根据权利要求6所述的基板处理装置,其中,
所述第三端口的至少一部分和所述第二端口的至少一部分通过一个共同流路实现。
12.根据权利要求11所述的基板处理装置,其中,
所述第二端口包括构成所述共同流路的第一区间和至少一部分位于所述下主体且从所述第一区间延伸的第二区间,
所述第三端口包括从所述第一区间分支的分支端口。
13.根据权利要求12所述的基板处理装置,其中,
所述第二区间和所述分支端口从所述第一区间向下倾斜。
14.根据权利要求11所述的基板处理装置,其中,
所述第一端口的第一中心轴、所述第二端口的第二中心轴以及所述第三端口的第三中心轴彼此相同。
15.根据权利要求14所述的基板处理装置,其中,
所述第一端口的第一中心轴、所述第二端口的第二中心轴以及所述第三端口的第三中心轴位于所述下主体和所述上主体的中心轴。
16.根据权利要求5所述的基板处理装置,其中,
所述第一端口的内径与所述第二端口的内径相同。
17.一种基板处理装置,包括:
上主体;
下主体,其配置在所述上主体的下部,并通过与所述上主体的结合来形成作为超临界处理空间的基板处理区域,并且下端与所述上主体的上端构成上下对称;
第一端口,其被设置为贯穿所述上主体,向所述基板处理区域供给超临界状态的CO2,具有位于所述上主体的中心部的第一中心轴,并从所述基板处理区域向所述上主体的外侧凸出地延伸;
第二端口,其被设置为贯穿所述下主体,向所述基板处理区域供给所述超临界状态的CO2,具有与所述第一中心轴相同的第二中心轴,并从所述基板处理区域向所述下主体的外侧凸出地延伸,并且具有与所述第一端口的内径相同的内径;
第三端口,其从所述基板处理区域排放所述处理流体,并与所述第二端口通过一个共同流路实现;以及
流体供给单元,其包括与所述第一端口连接的上部供给管线和与所述第二端口连接的下部供给管线,并供给所述超临界状态的CO2
在使基板位于所述基板处理区域内的状态下,从所述流体供给单元通过所述第二端口向所述基板处理区域供给所述超临界状态的CO2
接着,从所述流体供给单元通过所述第一端口向所述基板处理区域供给所述超临界状态的CO2,接着或同时,利用供给的所述超临界状态的CO2来处理所述基板,接着或同时,通过所述第三端口从所述基板处理区域排出所述超临界状态的CO2
在所述基板处理区域内没有所述基板或存在未执行工序的裸基板(bare wafer)的状态下,从所述流体供给单元通过所述第一端口向所述基板处理区域供给所述超临界状态的CO2,接着或同时,通过所述第三端口从所述基板处理区域排出所述超临界状态的CO2,从而清洗所述第三端口。
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