TW202038373A - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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稲富弘朗
枇杷聡
岡村聡
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

本發明之課題係謀求超臨界乾燥處理之效率化。 本發明之基板處理裝置係進行使用超臨界狀態之處理流體使基板乾燥之乾燥處理的基板處理裝置，並包含處理容器、及複數個保持部。處理容器係進行乾燥處理之容器。複數個保持部在處理容器之內部保持各自不同之基板。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明係有關於基板處理裝置及基板處理方法。
以往，抑制圖形崩塌並且去除殘留於基板之表面的水分之技術已知有使用在高壓下取得之超臨界流體使基板乾燥之超臨界乾燥技術。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］
［專利文獻1］日本專利公開公報2011-009299號
［發明欲解決之課題］
本發明提供可謀求超臨界乾燥處理之效率化的技術。 ［解決課題之手段］
本發明一態樣之基板處理裝置係進行使用超臨界狀態之處理流體使基板乾燥之乾燥處理的基板處理裝置，並包含處理容器、及複數個保持部。處理容器係進行乾燥處理之容器。複數個保持部在處理容器之內部保持各自不同之基板。 ［發明之效果］
根據本發明，可謀求超臨界乾燥處理之效率化。
［用以實施發明之形態］
以下，就用以實施本發明之基板處理裝置及基板處理方法的形態(以下，記載為「實施形態」)，一面參照圖式，一面詳細地說明。此外，並非以此實施形態限定本發明之基板處理裝置及基板處理方法。又，各實施形態可在不使處理內容矛盾之範圍適宜組合。再者，在以下之各實施形態對同一部位附上同一符號，而省略重複之說明。
(第1實施形態) 〔1.基板處理系統之結構〕 首先，就實施形態之基板處理系統的結構，參照圖1來說明。圖1係從上方觀看第1實施形態之基板處理系統的示意截面圖。此外，在以下，為使位置關係明確，而規定彼此垂直相交之X軸、Y軸及Z軸，並令Z軸正方向為鉛直向上方向。
如圖1所示，基板處理系統1包含搬入搬出站2、處理站3。搬入搬出站2與處理站3鄰接而設。
(關於搬入搬出站2) 搬入搬出站2具有載具載置部11、搬送部12。於載具載置部11載置將複數片半導體晶圓(以下記載為「晶圓W」)以水平狀態收容之複數個載具C。
搬送部12與載具載置部11鄰接而設。於搬送部12之內部配置搬送裝置13與交接部14。
搬送裝置13具有保持晶圓W之晶圓保持機構。又，搬送裝置13可進行水平方向及鉛直方向之移動以及以鉛直軸為中心之旋繞，使用晶圓保持機構在載具C與交接部14之間進行晶圓W的搬送。
(關於處理站3) 處理站3與搬送部12鄰接而設。處理站3具有搬送區塊4、及複數個(在此為兩個)處理區塊5_1、5_2。
(關於搬送區塊4) 搬送區塊4具有搬送區域15、及搬送裝置16。搬送區域15係例如沿著搬入搬出站2及處理站3之排列方向(X軸方向)延伸的長方體狀區域。
於搬送區域15配置搬送裝置16。搬送裝置16具有保持晶圓W之晶圓保持機構。又，搬送裝置16可進行水平方向及鉛直方向之移動以及以鉛直軸為中心之旋繞，使用晶圓保持機構，在交接部14與複數個處理區塊5之間進行晶圓W的搬送。
處理區塊5_1、5_2在搬送區域15之兩側與搬送區域15鄰接配置。具體而言，處理區塊5_1配置在與搬入搬出站2及處理站3之排列方向(X軸方向)垂直相交的方向(Y軸方向)之搬送區域15的其中一側(Y軸正方向側)，處理區塊5_2配置於另一側(Y軸負方向側)。
處理區塊5_1具有複數個(在此為兩個)液處理單元17a、17b、乾燥單元18_1、供給單元19_1。又，處理區塊5_2具有複數個(在此為兩個)液處理單元17c、17d、乾燥單元18_2、供給單元19_2。
此外，在以下，未區別處理區塊5_1、5_2時，有將該等統稱記載為「處理區塊5」之情形。同樣地，有將液處理單元17a～17d統稱記載為「液處理單元17」，將乾燥單元18_1、18_2統稱記載為「乾燥單元18」，將供給單元19_1、19_2統稱記載為「供給單元19」之情形。
液處理單元17進行清洗晶圓W之圖形形成面亦即上表面的清洗處理。又，液處理單元17進行於清洗處理後之晶圓W的上表面形成液膜之液膜形成處理。液處理單元17之結構後述。
乾燥單元18對液膜形成處理後之晶圓W進行超臨界乾燥處理。具體而言，乾燥單元18藉使液膜形成處理後之晶圓W與超臨界狀態之處理流體接觸而使該晶圓W乾燥。乾燥單元18之結構後述。
供給單元19對乾燥單元18供給處理流體。具體而言，供給單元19具有包含流量計、流量調整器、止回閥、加熱器等之供給機器群、收容供給機器群之殼體。在第1實施形態中，供給單元19將CO2 作為處理流體供至乾燥單元18。
在各處理區塊5，複數個液處理單元17、乾燥單元18及供給單元19沿著搬送區域15(即，沿著X軸方向)排列。液處理單元17、乾燥單元18及供給單元19中液處理單元17配置於最靠近搬入搬出站2之位置，供給單元19配置於離搬入搬出站2最遠之位置。
乾燥單元18_1具有進行超臨界乾燥處理之處理區域181a、進行搬送區塊4與處理區域181a之間的晶圓W之交接的複數個(在此為兩個)交接區域182a、182b。在第1實施形態中，處理區域181a及複數個交接區域182a、182b沿著搬送區域15排列。具體而言，複數個交接區域182a、182b配置於處理區域181a之X軸方向的兩側、即、處理區域181a之X軸負方向側及正方向側。
同樣地，乾燥單元18_2具有進行超臨界乾燥處理之處理區域181b、進行搬送區塊4與處理區域181b之間的晶圓W之交接的複數個(在此為兩個)交接區域182c、182d。在第1實施形態中，處理區域181b及複數個交接區域182c、182d沿著搬送區域15排列。具體而言，複數個交接區域182c、182d配置於處理區域181b之X軸方向的兩側、即、處理區域181b之X軸負方向側及正方向側。
此外，在以下，未區別乾燥單元18_1、18_2時，有將該等統稱記載為「乾燥單元18」之情形。同樣地有將處理區域181a、181b統稱記載為「處理區域181」，將交接區域182a～182d統稱記載為「交接區域182」之情形。
(關於控制裝置6) 基板處理系統1包含控制裝置6。控制裝置6為例如電腦，具有控制部61及記憶部62。
控制部61包含具有CPU(Central Processing Unit：中央處理單元)、ROM(Read Only Memory：唯讀記憶體)、RAM(Random Access Memory：隨機存取記憶體)、輸入輸出埠等之微電腦及各種電路。此微電腦之CPU藉讀取記憶於ROM之程式來執行，而實現搬送裝置13、16、液處理單元17、乾燥單元18及供給單元19等之控制。
此外，此程式可記錄於可以電腦讀取之記錄媒體，亦可從該記錄媒體安裝於控制裝置6之記憶部62。可以電腦讀取之記錄媒體有例如硬碟(HD)、軟性磁碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等。
記憶部62以例如RAM、快閃記憶體(Flash Memory)等半導體記憶體元件、或硬碟、光碟等記憶裝置實現。
〔2.基板處理之流程〕 接著，就上述基板處理系統1之一連串基板處理的流程，參照圖2及圖3來說明。圖2係顯示在第1實施形態之基板處理系統1執行的一連串之基板處理的程序之流程圖。此外，圖2所示之一連串的基板處理根據控制部61之控制執行。
如圖2所示，在基板處理系統1，首先，進行搬入處理(步驟S101)。在搬入處理，搬送裝置13(參照圖1)從晶匣C取出晶圓W將之載置至交接部14。然後，搬送裝置16(參照圖1)從交接部14取出晶圓W將之搬入至液處理單元17。
接著，在基板處理系統1，在液處理單元17進行清洗處理(步驟S102)。液處理單元17藉將各種處理液供至晶圓W之圖形形成面亦即上表面，而從晶圓W之上表面去除粒子或自然氧化膜等。
然後，在基板處理系統1，在液處理單元17進行液膜形成處理(步驟S103)。液處理單元17藉將液體狀態之IPA(以下記載為「IPA液體」)供至清洗處理後之晶圓W的上表面，而於晶圓W之上表面形成IPA液體之液膜。
將液膜形成處理後之晶圓W以搬送裝置16搬送至配置於同一處理區塊5之乾燥單元18的交接區域182後，從交接區域182搬送至處理區域181。之後，在基板處理系統1，在處理區域181進行超臨界乾燥處理(步驟S104)。在超臨界乾燥處理，乾燥單元18藉使液膜形成處理後之晶圓W與超臨界狀態之處理流體接觸，而使液膜形成處理後之晶圓W乾燥。
在第1實施形態，乾燥單元18對兩片晶圓W同時執行超臨界乾燥處理。具體而言，搬送裝置16從配置於一個處理區塊5、例如處理區塊5_1之兩個液處理單元17a、17b中之其中一液處理單元17a取出液膜形成處理後之晶圓W。接著，搬送裝置16將從液處理單元17a取出之晶圓W搬送至配置於同一處理區塊5_1之乾燥單元18_1具有的兩個交接區域182a、182b中之其中一交接區域182a。又，搬送裝置16從配置於處理區塊5_1之兩個液處理單元17a、17b中之另一液處理單元17b取出液膜形成處理後之晶圓W。接著，搬送裝置16將從液處理單元17b取出之晶圓W搬送至乾燥單元18_1具有之兩個交接區域182a、182b中之另一交接區域182b。之後，將兩片晶圓W從各交接區域182a、182b搬送至處理區域181，在處理區域181施行超臨界乾燥處理。
此外，搬送裝置16亦可先將從配置於X軸負方向側之液處理單元17a取出之晶圓W搬送至配置於X軸正方向側之交接區域182b。又，搬送裝置16亦可之後將從配置於X軸正方向側之液處理單元17b取出之晶圓W搬送至配置於X軸負方向側之交接區域182a。在第1實施形態，兩片晶圓W在交接區域182a、182b之待機時間產生差，如上述藉縮短最先搬送之晶圓W的搬送距離，可吸收此待機時間之差。
接著，在基板處理系統1，進行搬出處理(步驟S105)。在搬出處理，首先，將超臨界乾燥處理後之晶圓W從處理區域181搬送至交接區域182。之後，搬送裝置16將超臨界乾燥處理後之晶圓W從交接區域182取出將之搬送至交接部14。然後，搬送裝置13將超臨界乾燥處理後之晶圓W從交接部14取出將之搬送至載具C。
〔3.液處理單元之結構〕 接著，就液處理單元17之結構，參照圖3來說明。圖3係顯示液處理單元17之結構例的圖。液處理單元17以例如藉旋轉清洗將晶圓W逐片清洗之單晶圓式清洗裝置構成。
如圖3所示，液處理單元17以配置於形成處理空間之外腔室23內的晶圓保持機構25將晶圓W保持成大約水平，使此晶圓保持機構25繞鉛直軸旋轉，而使晶圓W旋轉。然後，液處理單元17使噴嘴臂26進入至旋轉之晶圓W的上方，從設於此噴嘴臂26之前端部的藥液噴嘴26a依預先訂定之順序供給藥液或沖洗液，藉此，進行晶圓W之上表面的清洗處理。
又，在液處理單元17，於晶圓保持機構25之內部亦形成有藥液供給路徑25a。接著，以從此藥液供給路徑25a供給之藥液或沖洗液，亦清洗晶圓W之下表面。
清洗處理例如最先進行以鹼性藥液亦即SC1液(氨與過氧化氫溶液之混合液)所行之粒子或有機性污染物質的去除，接著，進行以沖洗液亦即去離子水(Deionized Water：以下記載為「DIW」)所行之沖洗清洗。然後，進行以酸性藥液亦即氫氟酸稀釋溶液(Diluted Hydrofluoric acid：以下記載為「DHF」)之自然氧化膜的去除，之後，進行以DIW所行之沖洗清洗。
上述各種藥液被外腔室23、配置於外腔室23內之內杯24承接，從設於外腔室23之底部的排液口23a、設於內杯24之底部的排液口24a排出。再者，外腔室23內之環境氣體從設於外腔室23之底部的排氣口23b排出。
液膜形成處理於清洗處理之沖洗處理後進行。具體而言，液處理單元17一面使晶圓保持機構25旋轉，一面將IPA液體供至晶圓W之上表面及下表面。藉此，將殘留於晶圓W之兩面的DIW置換成IPA。之後，液處理單元17使晶圓保持機構25之旋轉緩緩停止。
液膜形成處理完畢之晶圓W在維持其上表面形成有IPA液體之液膜的狀態下，以設於晶圓保持機構25之圖中未示的交接機構交接至搬送裝置16，從液處理單元17搬出。形成於晶圓W上之液膜防止晶圓W從液處理單元17搬送至乾燥單元18當中或對乾燥單元18之搬入動作中因晶圓W上表面之液體蒸發(氣化)而產生圖形塌陷。
〔4.乾燥單元之結構〕 接著，就乾燥單元18之結構，參照圖4及圖5來說明。圖4係顯示第1實施形態之乾燥單元18的結構之示意截面圖。又，圖5係顯示於處理容器之內部收容有複數之晶圓W的狀態之一例的示意截面圖。
如圖4及圖5所示，乾燥單元18具有處理容器31、複數個蓋體32a、32b、複數個保持部33a、33b。
處理容器31係可形成例如16～20MPa左右之高壓環境的壓力容器。處理容器31配置於處理區域181(參照圖1)，超臨界乾燥處理在處理容器31內部之處理空間311進行。
處理容器31呈俯視矩形，於複數個(在此為四個)側面中面向交接區域182之兩個側面具有開口312a、312b。在第1實施形態中，兩個交接區域182設於隔著處理區域181對向之位置。因而，兩個開口312a、312b設於處理容器31具有之複數個側面中相互對向之側面、在此設於X軸負方向側之側面與X軸正方向側之側面。如此，藉將複數個開口312a、312b分別設於處理容器31之不同的側面，比起於例如一個側面設開口之情形，可縮小每個側面之開口面積。開口面積越小，令處理空間311為高壓時施加於後述鎖固構件42之壓力越小。因而，易確保處理容器31之耐壓性。
複數個(在此為兩個)蓋體32a、32b分別連接於移動機構321，藉此移動機構321在處理區域181及交接區域182之間水平移動。藉此，各蓋體32a、32b開閉處理容器31之對應的開口312a、312b。具體而言，配置於X軸負方向側之蓋體32a開閉形成於處理容器31之X軸負方向側的側面之開口312a，配置於X軸正方向側之蓋體32b開閉形成於處理容器31之X軸正方向側的側面之開口312b。
複數個(在此為兩個)保持部33a、33b將各自不同之晶圓W逐片保持水平。各保持部33a、33b為例如俯視矩形之框體，藉將晶圓W之外周部從下方支撐而保持晶圓W。
兩個保持部33a、33b中配置於X軸負方向側之保持部33a設於兩個蓋體32a、32b中配置於X軸負方向側之蓋體32a。又，兩個保持部33a、33b中配置於X軸正方向側之保持部33b設於兩個蓋體32a、32b中配置於X軸正方向側之蓋體32b。
該等保持部33a、33b藉移動機構321與蓋體32a、32b一同移動至處理區域181，藉此，收容於處理空間311之內部。具體而言，從X軸負方向側進入至處理空間311之保持部33a在處理空間311配置於從X軸正方向側進入至處理空間311之保持部33b的下方。如此，由於兩個保持部33a、33b在處理容器31之內部於鉛直方向隔著間隔排列，故可抑制例如處理容器31之佔用面積的增大。此外，在以下，未區別蓋體32a、32b時，有將該等統稱記載為「蓋體32」之情形。同樣地，有將保持部33a、33b統稱記載為「保持部33」，將開口312a、312b統稱記載為「開口312」之情形。
於處理容器31設供給部35及排出部37。供給部35連接於供給單元19(參照圖1)之供給機器群，而將從供給單元19供給之處理流體供至處理空間311。排出部37從處理空間311排出處理流體。
供給部35設於處理容器31之處理空間311的頂面，從朝下方開口之供給口對處理空間311鉛直向下供給處理流體。供給部35靠近形成於處理容器31之兩個開口312中供上段保持部33出入之開口312(在此為X軸正方向側之開口312)側而設。此外，供給部35亦可為沿著與處理區域181及交接區域182之排列方向(X軸方向)垂直相交的水平方向(Y軸方向)具有複數個供給口的結構。
排出部37設於處理容器31之處理空間311的底面，從朝上方開口之排出口排出處理流體。排出部37靠近形成於處理容器31之兩個開口312中供下段保持部33出入之開口312(在此為X軸負方向側之開口312)而設。此外，排出部37亦可為沿著與處理區域181及交接區域182之排列方向(X軸方向)垂直相交的水平方向(Y軸方向)具有複數個排出口的結構。
乾燥單元18一面從供給部35將處理流體供至處理空間311，一面藉由排出部37排出處理空間311內之處理流體。於處理流體之排出路徑設有調整來自處理空間311之處理流體的排出量之阻尼器，而以阻尼器將處理流體之排出量調整成處理空間311內之壓力調整成所期壓力。藉此，在處理空間311維持處理流體之超臨界狀態。在以下，有將超臨界狀態之處理流體記載為「超臨界流體」之情形。
處理容器31具有比各開口312突出至各開口312之開蓋方向側的第1突出部313及第2突出部314。第1突出部313從開口312之下部往X軸方向突出，第2突出部314從開口312之上部往X軸方向突出。
於第1突出部313形成有將第1突出部313之上表面與下表面連通的第1插通孔315。又，於第2突出部314在與第1插通孔315在鉛直方向對向之位置(即，第1插通孔315之上方)形成有將第2突出部314之上表面與下表面連通的第2插通孔316。
又，乾燥單元18具有複數個(在此為兩個)鎖固構件42。鎖固構件42分別插通形成於第1突出部313之複數個第1插通孔315。於各鎖固構件42連接使鎖固構件42沿著鉛直方向移動之升降機構43。
〔5.乾燥單元之動作例〕 在乾燥單元18，首先，進行兩片晶圓W之搬入處理。在搬入處理，乾燥單元18以移動機構321使配置於X軸負方向側之蓋體32a水平移動至X軸正方向側，以移動機構321使配置於X軸正方向側之蓋體32b水平移動至X軸負方向側。藉此，形成將分別保持於兩個保持部33a、33b之兩片晶圓W收容於處理容器31之處理空間311，並且以兩個蓋體32a、32b密閉處理空間311之狀態。此外，使兩個蓋體32a、32b移動之順序及時間點未特別限定。
又，乾燥單元18藉以升降機構43使兩個鎖固構件42上升，而使各鎖固構件42插通形成於第2突出部314之第2插通孔316。
鎖固構件42對抗因供至處理空間311之處理流體所導致的內壓，朝處理空間311按壓蓋體32。藉此，可維持以蓋體32a、32b密閉處理空間311之狀態。
然後，在乾燥單元18，進行升壓處理。在升壓處理，乾燥單元18藉從供給部35將處理流體供至處理容器31之處理空間311，而使處理空間311之壓力上升。藉此，處理空間311之壓力從大氣壓上升至處理壓力。處理壓力係超過處理流體亦即C02 形成為超臨界狀態之臨界壓力(約7.2MPa)的壓力，例如為16MPa左右。藉此升壓處理，處理空間內之處理流體相變化成超臨界狀態，溢滿至晶圓W之表面的IPA液體開始溶入超臨界狀態之處理流體。此外，從供給單元19供給之處理流體可為超臨界狀態，亦可為液體狀態。
接著，在乾燥單元18，進行流通處理。在流通處理，乾燥單元18在將處理空間311之壓力保持在處理壓力之狀態下，一面從供給部35將處理流體供至處理空間311，一面將供至處理空間之處理流體從排出部37排出至處理空間311之外部。藉此，於處理空間311形成在晶圓W之周圍往預定方向流動之處理流體的層流。
在此，就處理空間311之處理流體的流通路徑，參照圖6來說明。圖6係顯示處理空間311之處理流體的流通路徑之一例的示意截面圖。此外，在圖6，省略顯示乾燥單元18具有之結構的一部分。
如圖6所示，處理流體從供給部35供至保持於上段之蓋體32b的晶圓W之上表面後，在上段之晶圓W的上方沿著其表面往X軸負方向流動。之後，處理流體在上段保持部33b之前端與處理空間311的內壁之間往下方流動後，在保持於下段之保持部33a的晶圓W之上方沿著其表面往X軸正方向流動。之後，處理流體在下段保持部33a之前端與處理空間311的內壁之間往下方流動後，在下段之晶圓W的下表面與處理空間311的底面之間往X軸負方向流動。接著，處理流體從排出部37排出至處理空間311之外部。
藉存在於晶圓W之圖形形成面(上表面)的IPA液體與高壓狀態(例如16MPa)之超臨界流體接觸，而逐漸溶解於超臨界流體，最後，置換成超臨界流體。藉此，形成圖形之間的間隙以超臨界流體填滿之狀態。
如此，根據乾燥單元18，由於可於處理空間311之內部形成沿著各晶圓W之表面流動的處理流體流，故可抑制對複數之晶圓W同時進行超臨界乾燥處理時之處理均一性的降低。
接著，在乾燥單元18，進行減壓處理。在減壓處理，乾燥單元18將處理空間311之壓力從高壓狀態減壓至大氣壓。藉此，填滿圖形間之間隙的超臨界流體轉變成一般亦即氣體狀態之處理流體。
如此，乾燥單元18將存在於圖形形成面之IPA液體置換成超臨界流體後，使超臨界流體回復成氣體狀態之處理流體，藉此，從圖形形成面去除IPA液體而使圖形形成面乾燥。
超臨界流體相較於液體(例如IPA液體)，黏度較小，且溶解液體之能力亦高，此外，在超臨界流體與呈平衡狀態之液體或氣體之間不存在界面。因而，藉進行超臨界乾燥處理，可在不受表面張力之影響下使液體乾燥。即，可抑制乾燥處理之際圖形塌陷。
在此，使用了IPA液體作為乾燥防止用液體，使用CO2 作為處理流體，可使用IPA以外之液體作為乾燥防止用液體，亦可使用CO2 以外之流體作為處理流體。
如此，根據第1實施形態之乾燥單元18，由於對複數片晶圓W同時進行超臨界乾燥處理，故相較於將晶圓W逐片進行超臨界乾燥處理之習知基板處理裝置，可謀求超臨界乾燥處理之效率化。又，相較於例如為了超臨界乾燥處理之效率化而增加乾燥單元之數量的情形，可抑制基板處理系統1之高成本化。
(第2實施形態) 圖7係顯示第2實施形態之乾燥單元的結構之示意截面圖。此外，在以下之各實施形態，為易理解，有省略顯示乾燥單元之結構的一部分之情形。
如圖7所示，第2實施形態之乾燥單元18A具有分隔板38。分隔板38係配置於上段保持部33b與下段保持部33a之間的板狀構件，從處理容器31之處理空間311的X軸負方向側之內壁往X軸正方向側之內壁延伸。於分隔板38之前端與處理空間311之X軸正方向側的內壁之間設間隙。此外，分隔板38可與處理容器31分開而設，亦可形成一體。
在第2實施形態之乾燥單元18A，處理流體在上段保持部33b之前端與處理空間311的內壁之間往下方流動後，在分隔板38與上段晶圓W的下表面之間往X軸正方向流動。之後，處理流體在分隔板38之下表面與下段晶圓W的上表面之間往X軸負方向流動後，通過框體狀保持部33之空洞部分，往下方流動，而從排出部37排出至處理空間311之外部。
如此，藉於上段保持部33b與下段保持部33a之間設分隔板38，可使下段保持部33a之上方的空間狹小，而可使處理流體更有效率地對下段晶圓W接觸。又，分隔板38配置於分隔板38之下表面與晶圓W的上表面之間的距離D1跟處理空間311之頂面與上段晶圓W的上表面之間的距離D2相同之位置。藉此，可使對複數之晶圓W的超臨界乾燥處理之處理均一性提高。
在此，顯示了分隔板38設於處理容器31時之例，分隔板38亦可設於下段蓋體32a或下段保持部33a。
(第3實施形態) 圖8係顯示第3實施形態之乾燥單元的結構之示意截面圖。如圖8所示，第3實施形態之乾燥單元18B具有補充部50。補充部50配置於兩個交接區域182中最先搬送至乾燥單元18B之晶圓W的搬送目的地之交接區域182(在此為交接區域182a)，而對在交接區域182a保持於保持部33a之晶圓W的上表面補充IPA。
如上述，於在交接區域182a保持於保持部33a之晶圓W的上表面形成有IPA液體之液膜。由於搬送裝置16(參照圖1)逐片搬送晶圓W，故最先搬送至乾燥單元18B之晶圓W在第二片晶圓W搬送至乾燥單元18B前之期間，先在交接區域182a待機。在此期間，因第一片晶圓W上表面之IPA液體揮發，而有兩片晶圓W之液膜的厚度產生差之虞。
對此，第3實施形態之乾燥單元18B可對同時處理之兩片晶圓W中最先搬送至乾燥單元18B之晶圓W，使用補充部50，補充IPA液體。因而，根據第3實施形態之乾燥單元18B，可抑制兩片晶圓W的液膜之厚度產生差。
此外，乾燥單元18B亦可於兩個交接區域182(例如交接區域182a、182b)兩者具有補充部50。
(第4實施形態) 圖9係顯示第4實施形態之乾燥單元的結構之示意截面圖。如圖9所示，第4實施形態之乾燥單元18C具有包圍兩個交接區域182中最先搬送至乾燥單元18B之晶圓W的搬送目的地之交接區域182(在此為交接區域182a)的箱體51。箱體51可收容配置於交接區域182a之蓋體32a、保持部33a及晶圓W。又，第4實施形態之乾燥單元18C具有將IPA環境氣體供至箱體51之內部的環境氣體供給部52。
根據第4實施形態之乾燥單元18C，藉使用環境氣體供給部52，將IPA環境氣體供至箱體51之內部，可抑制形成於晶圓W之上表面的IPA液體之液膜的揮發。因而，可抑制兩片晶圓W的液膜之厚度產生差。
此外，乾燥單元18C亦可於兩個交接區域182(例如交接區域182a、182b)兩者具有箱體51及環境氣體供給部52。
(第5實施形態) 圖10係顯示第5實施形態之乾燥單元的結構之示意截面圖。如圖10所示，第5實施形態之乾燥單元18D具有處理容器31D、兩個蓋體32Da、32Db、四個保持部33e～33h。
蓋體32Da、32Db支撐四個保持部33e～33h中的兩個。具體而言，蓋體32Da支撐保持部33e、33f，蓋體32Db支撐保持部33g、33h。
在處理空間311之內部，四個保持部33e～33h係支撐於X軸正方向側之蓋體32Da的保持部33e、33f與支撐於X軸負方向側之蓋體32Db的保持部33g、33h相互交錯排列。
如此，乾燥單元18D亦可為具有三個以上之保持部33e～33h的結構。此時，藉將支撐於其中一蓋體32Da之保持部33e、33f與支撐於另一蓋體32Db之保持部33g、33h相互交錯排列，可擴大支撐於一個蓋體32Da、32Db之複數個保持部33e～33h之間隔。因而，易以搬送裝置16進行晶圓W之交接。又，藉將支撐於其中一蓋體32Da之保持部33e～33h與支撐於另一蓋體32Db之保持部33e～33h相互交錯排列，可於處理空間311之內部形成在各晶圓W的上表面從最上段依序流動之處理流體流。
在第5實施形態，亦可於各處理區塊5設四個液處理單元17。
又，在此，顯示了於其中一蓋體32Da與另一蓋體32Db設相同數量的保持部時之例，設於其中一蓋體32Da之保持部的數量與設於另一蓋體32Db之保持部的數量亦可不同。
(第6實施形態) 圖11係顯示第6實施形態之乾燥單元的結構之示意截面圖。如圖11所示，第6實施形態之乾燥單元18E具有具一個開口312E的處理容器31E、一個蓋體32E、複數個保持部33Ea～33Ec。複數個(在此為三個)保持部33Ea～33Ec設於一個蓋體32E。
又，乾燥單元18E具有複數個(在此為三個)供給部35Ea～35Ec。複數個供給部35Ea～35Ec設在與處理容器31E之設開口312E的側面對向之側面。
複數個供給部35Ea～35Ec分別對應以複數個保持部33Ea～33Ec保持的複數之晶圓W。具體而言，三個供給部35Ea～35Ec中上段供給部35Ea配置於保持在三個保持部33Ea～33Ec中上段保持部33Ea的晶圓W之上表面與處理空間311E的頂面之間的高度位置。同樣地，中段供給部35Eb配置於保持在中段保持部33Eb之晶圓W的上表面與上段晶圓W的下表面之間的高度位置，下段供給部35Ec配置於保持在下段保持部33Ec之晶圓W的上表面與中段晶圓W的下表面之間的高度位置。
各供給部35Ea～35Ec沿著對應之晶圓W的上表面供給處理流體。因而，根據第6實施形態之乾燥單元18E，可對複數之晶圓W均一地供給處理流體。
又，第6實施形態之乾燥單元18E具有對一個蓋體32E設複數個保持部33Ea～33Ec之結構。因藉形成此結構，可使交接區域182之數量為一個，而可抑制佔用面積之增大。
圖12係顯示第6實施形態之保持部33Ea的結構之示意平面圖。此外，由於保持部33Eb、33Ec亦具有與保持部33Ea相同之結構，故省略在此之說明。
如圖12所示，保持部33Ea呈在交接晶圓W之際與搬送裝置16干擾的部分切出缺口之俯視鉤狀的形狀。具體而言，保持部33Ea具有第1支撐部331、第2支撐部332、第3支撐部333。第1支撐部331沿著Y軸方向延伸，支撐晶圓W之X軸負方向側的外周部。第2支撐部332從第1支撐部331之Y軸正方向側的端部沿著X軸方向延伸，支撐晶圓W之Y軸正方向側的外周部。第3支撐部333從第2支撐部332之X軸正方向側的端部沿著Y軸方向延伸，支撐晶圓W之X軸正方向側的外周部。保持部33Ea以該等第1支撐部331、第2支撐部332及第3支撐部333在三點支撐晶圓W。
對一個蓋體32E設複數個保持部33Ea～33Ec時，因保持部33Ea～33Ec間的間隔變狹小，而有不易以搬送裝置16進行晶圓W的交接之虞。對此，藉保持部33E呈上述形狀，即使複數個保持部33Ea～33Ec間的間隔狹小時，亦可抑制搬送裝置16與保持部33Ea～33Ec之干擾。
(第7實施形態) 圖13係顯示第7實施形態之乾燥單元的結構之示意截面圖。如圖13所示，第7實施形態之乾燥單元18F具有處理容器31F、蓋體32F、複數個保持部33F。
處理容器31F於上部具有開口312F。蓋體32F配置於處理容器31F之上方，以移動機構321F沿著鉛直方向移動。
於作為處理空間311F之頂面的蓋體32F之下表面藉由於鉛直方向延伸之支撐構件39設複數個保持部33F。複數個保持部33F於鉛直方向隔著間隔排列。
乾燥單元18F使用移動機構321F使蓋體32F往下方移動。藉此，形成設於蓋體32F之複數個保持部33F收容於處理容器31F之處理空間311F，並且以蓋體32F密閉處理空間311F之狀態。
於處理容器31F設有供給部35F，藉由供給部35F將處理流體供至處理空間311F內。又，於處理容器31F設有排出部37F，藉由排出部37F從處理空間311F排出處理流體。在此，顯示了供給部35F及排出部37F設於處理空間311F的底面時之例，供給部35F及排出部37F亦可設於處理空間311F之側面。此時，乾燥單元18F只要具有沿著各晶圓W之上表面供給處理流體之複數個供給部即可，具體而言，宜具有與晶圓W相同數量之供給部。此外，對應以複數個保持部所保持的複數之晶圓W各晶圓，具有沿著對應之晶圓W的上表面供給處理流體之複數個供給部之結構亦可適用於其他實施形態之乾燥單元。
如此，複數個保持部33F亦可設於可開閉上部開放之處理容器31F的蓋體32F。
(其他實施形態) 在第1～第4實施形態，於處理容器31具有之複數個側面中相互對向之兩個側面分別各設一個開口312，將其中一晶圓W從其中一開口312搬入，將另一晶圓W從對側之開口312搬入，但不限於此，兩個開口312亦可分別設於處理容器31具有之複數個側面中相互垂直相交的兩個側面。舉例而言，亦可於處理容器31具有之複數個側面中X軸負方向側之側面與Y軸負方向側之側面設開口312。第5實施形態之蓋體32D亦相同。
又，配置於各處理區塊5之液處理單元17的數量未必需與在乾燥單元18、18A～18F同時處理之晶圓W的數量相同。舉例而言，在第1實施形態之基板處理系統1，配置於處理區塊5之液處理單元17的數量亦可為一個。
如上述，實施形態之基板處理裝置(一例係乾燥單元18、18A～18F)係進行使用超臨界狀態之處理流體使基板(一例係晶圓W)乾燥之乾燥處理的基板處理裝置。實施形態之基板處理裝置包含處理容器(一例係處理容器31、31D～31F)、複數個保持部(一例係保持部33、33E、33F)。處理容器係進行乾燥處理之容器。複數個保持部在處理容器之內部保持各自不同之基板。因而，根據實施形態之基板處理裝置，可謀求超臨界乾燥處理之效率化。
複數個保持部(一例係保持部33、33E、33F)亦可在處理容器之內部於鉛直方向隔著間隔排列。藉此，可抑制例如處理容器之佔用面積的增大。
實施形態之基板處理裝置(一例係乾燥單元18、18A～18D)亦可具有第1蓋體(一例係配置於X軸負方向側之蓋體32、32D)、第2蓋體(一例係配置於X軸正方向側之蓋體32、32D)。第1蓋體可開閉設於處理容器(一例係處理容器31、31D)之第1側面(一例係X軸負方向側之側面)的第1開口(一例係X軸負方側之開口312)。第2蓋體可開閉設於處理容器之第2側面(一例係X軸正方向側之側面)的第2開口(一例係X軸正方向側之開口312)。此時，複數個保持部中一部分的保持部(一例係配置於X軸負方向側之一個或複數個保持部33)亦可設於第1蓋體。又，複數個保持部中另一部分的保持部(一例係配置於X軸正方向側之一個或複數個保持部33)亦可設於第2蓋體。如此，藉將複數個開口分別設於處理容器之不同的側面，易確保處理容器之耐壓性。
複數個保持部(一例係乾燥單元18D具有之複數個保持部33)在處理容器(一例係處理容器31D)之內部，一部分之保持部(一例係配置於X軸負方向側之複數個保持部33)與另一部分之保持部(一例係配置於X軸正方向側之複數個保持部33)亦可相互交錯排列。藉此，由於可擴大支撐於一個蓋體之複數個保持部的間隔，故易以搬送裝置進行基板之交接。
第2側面(一例係X軸正方向側之側面)亦可配置於處理容器(一例係處理容器31、31D)具有之複數個側面中與第1側面(一例係X軸負方向側之側面)對向之位置。藉此，藉將例如第1側面與第2側面沿著基板處理系統1之長向配置，可抑制基板處理系統1之短向的寬度之增加。
實施形態之基板處理裝置(一例係乾燥單元18E)亦可更包含可開閉設於處理容器(一例係處理容器31E)之側面的開口(一例係開口312E)之蓋體(一例係蓋體32E)。此時，複數個保持部(一例係保持部33E)亦可設於蓋體(一例係蓋體32E)。藉此，因可使交接區域182之數量為一個，故可抑制佔用面積之增大。
實施形態之基板處理裝置(一例係乾燥單元18F)亦可更包含可開閉上部開放之處理容器(一例係處理容器31F)的蓋體(一例係蓋體32F)。此時，複數個保持部(一例係保持部33F)亦可設於蓋體(一例係蓋體32F)。藉此，可抑制佔用面積之增大。
實施形態之基板處理裝置(一例係乾燥單元18、18A～18D)亦可包含供給部35、排出部37。供給部35在處理容器(一例係處理容器31、31D)之內部，配置於保持在複數個保持部(一例係保持部33)中最上段之保持部的基板之上方，而將處理流體供至處理容器之內部。排出部37在處理容器之內部，配置於保持在複數個保持部中最下段之保持部的基板之下方，而從處理容器之內部排出處理流體。藉此，可於處理空間之內部形成在各基板之上表面從最上段依序流動之處理流體流。
實施形態之基板處理裝置(一例係乾燥單元18A)亦可更包含在處理容器(一例係處理容器31)之內部，配置於在鉛直方向鄰接的兩個保持部之間的分隔板38。藉此，可使於鉛直方向鄰接之兩個保持部中下段保持部之上方的空間狹小，而可使處理流體更有效率地對保持於下段保持部之基板接觸。
在實施形態之基板處理裝置(一例係乾燥單元18A)，於鉛直方向鄰接之兩個保持部33a、33b中上段之保持部33b亦可為複數個保持部33a、33b中最上段之保持部。此時，分隔板38亦可配置於下述位置，前述位置係保持於在鉛直方向鄰接之兩個保持部33a、33b中下段之保持部33a的基板之上表面與分隔板38的下表面之間的距離D1跟保持於在鉛直方向鄰接之兩個保持部33a、33b中上段之保持部33b的基板之上表面與處理容器31的頂面之間的距離D2相同。藉此，可使對複數之基板的超臨界乾燥處理之處理均一性提高。
實施形態之基板處理裝置(一例係乾燥單元18E)亦可更包含在處理容器(一例係處理空間311E)之內部，沿著以複數個保持部(一例係保持部33E)保持之複數的基板中對應之基板的上表面供給處理流體的複數個供給部(一例係供給部35E)。藉此，可對收容於處理容器之複數的基板均一地供給處理流體。
實施形態之基板處理裝置(一例係乾燥單元18B)亦可更包含配置在與處理容器鄰接之交接區域(一例係交接區域182)，而對上表面形成有液體(一例係IPA)之膜的基板之上表面補充液體的補充部50。藉此，可抑制在複數之基板間液膜的厚度產生差。
實施形態之基板處理裝置(一例係乾燥單元18C)亦可更包含箱體51與環境氣體供給部52。箱體51包圍與處理容器鄰接之交接區域(一例係交接區域182)，可收容上表面形成有液體(一例係IPA)之膜的基板。環境氣體供給部52將液體之環境氣體供至箱體51之內部。藉此，可抑制在複數之基板間液膜的厚度產生差。
本發明揭示之實施形態應視為所有點係例示並非限制。實際上，上述實施形態可以多樣形態實現。又，上述實施形態在不脫離附加之申請專利範圍及其旨趣下，亦可以各種形態省略、置換、變更。
1:基板處理系統 2:搬入搬出站 3:處理站 4:搬送區塊 5:處理區塊 5_1:處理區塊 5_2:處理區塊 6:控制裝置 11:載具載置部 12:搬送部 13:搬送裝置 14:交接部 15:搬送區域 16:搬送裝置 17:液處理單元 17a:液處理單元 17b:液處理單元 17c:液處理單元 17d:液處理單元 18:乾燥單元 18_1:乾燥單元 18_2:乾燥單元 18A:乾燥單元 18B:乾燥單元 18C:乾燥單元 18D:乾燥單元 18E:乾燥單元 18F:乾燥單元 19:供給單元 19_1:供給單元 19_2:供給單元 23:外腔室 23b:排氣口 24:內杯 24a:排液口 25:晶圓保持機構 25a:藥液供給路徑 26:噴嘴臂 26a:藥液噴嘴 31:處理容器 31D:處理容器 31E:處理容器 31F:處理容器 32:蓋體 32a:蓋體 32b:蓋體 32Da:蓋體 32Db:蓋體 32E:蓋體 32F:蓋體 33:保持部 33a:保持部 33b:保持部 33e:保持部 33f:保持部 33g:保持部 33h:保持部 33Ea:保持部 33Eb:保持部 33Ec:保持部 33F:保持部 35:供給部 35Ea:供給部 35Eb:供給部 35Ec:供給部 35F:供給部 37:排出部 37F:排出部 38:分隔板 39:支撐構件 42:鎖固構件 43:升降機構 50:補充部 51:箱體 52:環境氣體供給部 61:控制部 62:記憶部 181:處理區域 181a:處理區域 181b:處理區域 182:交接區域 182a:交接區域 182b:交接區域 182c:交接區域 182d:交接區域 311:處理空間 311F:處理空間 312:開口 312a:開口 312b:開口 312E:開口 312F:開口 313:第1突出部 314:第2突出部 315:第1插通孔 316:第2插通孔 321:移動機構 321F:移機構 331:第1支撐部 332:第2支撐部 333:第3支撐部 C:載具 D1:距離 D2:距離 S101:步驟 S102:步驟 S103:步驟 S104:步驟 S105:步驟 W:晶圓 X:方向 Y:方向 Z:方向
圖1係從上方觀看第1實施形態之基板處理系統的示意截面圖。 圖2係顯示在第1實施形態之基板處理系統執行的一連串之基板處理的程序之流程圖。 圖3係顯示液處理單元之結構例的圖。 圖4係顯示第1實施形態之乾燥單元的結構之示意截面圖。 圖5係顯示於處理容器之內部收容有複數之晶圓的狀態之一例的示意截面圖。 圖6係顯示處理空間之處理流體的流通路徑之一例的示意截面圖。 圖7係顯示第2實施形態之乾燥單元的結構之示意截面圖。 圖8係顯示第3實施形態之乾燥單元的結構之示意截面圖。 圖9係顯示第4實施形態之乾燥單元的結構之示意截面圖。 圖10係顯示第5實施形態之乾燥單元的結構之示意截面圖。 圖11係顯示第6實施形態之乾燥單元的結構之示意截面圖。 圖12係顯示第6實施形態之保持部的結構之示意平面圖。 圖13係顯示第7實施形態之乾燥單元的結構之示意截面圖。
18:乾燥單元
31:處理容器
32a:蓋體
32b:蓋體
33a:保持部
33b:保持部
35:供給部
37:排出部
311:處理空間
W:晶圓
X:方向
Y:方向
Z:方向

Claims (14)

  1. 一種基板處理裝置，進行利用超臨界狀態之處理流體使基板乾燥之乾燥處理，包含： 處理容器，其進行該乾燥處理； 複數個保持部，其在該處理容器之內部保持各自不同之該基板。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中， 該複數個保持部係在該處理容器之內部於鉛直方向隔著間隔排列。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，更包含： 第1蓋體，可使設於該處理容器之第1側面的第1開口開閉； 第2蓋體，可使設於該處理容器之第2側面的第2開口開閉； 該複數個保持部中一部分的該保持部設於該第1蓋體， 該複數個保持部中另一部分的該保持部設於該第2蓋體。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中， 該複數個保持部，係於該處理容器之內部，該一部分之該保持部與該另一部分之該保持部相互交錯排列。
  5. 如申請專利範圍第3項或第4項之基板處理裝置，其中， 該第2側面配置於該處理容器所具有之複數個側面中與該第1側面對向之位置。
  6. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，更包含： 蓋體，可使設於該處理容器之側面的開口開閉； 該複數個保持部設於該蓋體。
  7. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，更包含： 蓋體，可使上部開放之該處理容器開閉； 該複數個保持部設於該蓋體。
  8. 如申請專利範圍第2項至第4項、第6項至第7項中任一項之基板處理裝置，更包含： 供給部，在該處理容器之內部，配置於由該複數個保持部中最上段之該保持部所保持的該基板之更上方，用以將該處理流體供至該處理容器之內部； 排出部，在該處理容器之內部，配置於由該複數個保持部中最下段之該保持部所保持的該基板之更下方，用以從該處理容器之內部排出該處理流體。
  9. 如申請專利範圍第8項之基板處理裝置，更包含： 分隔板，在該處理容器之內部，配置於在鉛直方向鄰接的兩個該保持部之間。
  10. 如申請專利範圍第9項之基板處理裝置，其中， 於鉛直方向鄰接之兩個該保持部中的上段之保持部，係該複數個保持部中最上段之保持部， 該分隔板配置於下述位置，該位置係由在鉛直方向鄰接之兩個該保持部中的下段之保持部所保持的該基板之上表面與該分隔板的下表面之間的距離，跟由在鉛直方向鄰接之兩個該保持部中的上段之保持部所保持的該基板之上表面與該處理容器的頂面之間的距離相同。
  11. 如申請專利範圍第1項至第4項、第6項至第7項中任一項之基板處理裝置，更包含： 複數個供給部，其在該處理容器之內部，沿著由該複數個保持部所保持之複數的該基板中對應之該基板的上表面供給該處理流體。
  12. 如申請專利範圍第1項至第4項、第6項至第7項中任一項之基板處理裝置，更包含： 補充部，配置在與該處理容器鄰接之交接區域，用以對上表面形成有液體之膜的該基板之該上表面補充該液體。
  13. 如申請專利範圍第1項至第4項、第6項至第7項中任一項之基板處理裝置，更包含： 箱體，包圍著與該處理容器鄰接之交接區域，並可收容上表面形成有液體之膜的該基板； 環境氣體供給部，將該液體之環境氣體供至該箱體之內部。
  14. 一種基板處理方法，包含： 保持程序，使用基板處理裝置所具有之複數個保持部來保持複數之基板； 收容程序，對該基板處理裝置所具有之處理容器收容保持有該複數之基板的該複數個保持部；及 乾燥程序，在該處理容器之內部，使用超臨界狀態之處理流體，使該複數之基板乾燥。
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