TWI732525B - 基板乾燥腔 - Google Patents

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Abstract

根據本發明之一基板乾燥腔包含：一上外殼；一下外殼，其耦合至該上外殼以打開或閉合；一基板放置板，其耦合至該下外殼之一底面且其上放置一基板，該基板上形成一有機溶劑；一上供應口，其形成於該上外殼上以面向該基板放置板且提供一乾燥用超臨界流體之一供應路徑；一整合式供應及排放口，其經構形以提供一初始加壓用超臨界流體之一供應路徑及一混合流體之一排放路徑，其中在藉由供應該乾燥用超臨界流體來乾燥之後使該有機溶劑溶解於包含該初始加壓用超臨界流體及該乾燥用超臨界流體之一超臨界流體中；及一攪拌器，其經構形以攪拌透過該整合式供應及排放口供應之該初始加壓用超臨界流體及透過該上供應口供應之該乾燥用超臨界流體。

Description

基板乾燥腔
本發明係關於一種基板乾燥腔，且更具體而言，本發明係關於一種基板乾燥腔，其中藉由提高一超臨界流體及一有機溶劑之一混合速度來增加基板通量，藉由誘導該超臨界流體維持一溫度在一臨界點或更大來保證一乾燥程序之均勻性，且藉由引導該超臨界流體對稱流動且藉由供應及排放該超臨界流體以均勻分散於一腔內部來提高一基板之乾燥效率，且在完成該乾燥程序之後打開該腔時，防止顆粒引入至該腔內部之該基板上。
一半導體器件之一製程包含各種程序，諸如一微影程序、一蝕刻程序、一離子植入程序及其類似者。在完成各程序之後，在下一程序開始之前，執行一清潔程序及一乾燥程序，其中移除殘留於一晶圓之一表面上之雜質或殘留物以清潔晶圓之表面。
例如，在一蝕刻程序之後的一晶圓之一清潔程序中，將一清潔用化學溶液供應至晶圓之一表面且接著將去離子水(DIW)供應至晶圓之表面以執行一清洗程序。在執行清洗程序之後，執行其中移除殘留於晶圓之表面上之DIW以乾燥晶圓之一乾燥程序。
藉由用異丙醇(IPA)替換一晶圓上之DIW來乾燥一晶圓之 一技術稱為(例如)執行乾燥程序之一方法。
然而，根據習知乾燥技術，如圖1中所繪示，當執行乾燥時，出現形成於一晶圓上之一圖案歸因於液體IPA之表面張力而塌陷之一問題。
為解決上述問題，已提出其中表面張力變為零之一超臨界乾燥技術。
根據超臨界乾燥技術，藉由將一超臨界狀態中之二氧化碳供應至一腔中之一晶圓(其一表面以IPA潤濕)來使晶圓上之IPA溶解於一超臨界二氧化碳(CO2)流體中。其後，自腔逐漸排放其中溶解IPA之超臨界二氧化碳(CO2)流體，使得可乾燥晶圓且圖案不塌陷。
圖2繪示韓國專利公開申請案第10-2017-0137243號中所揭示之一基板處理腔，該案係關於使用此一超臨界流體之一基板處理裝置之一相關技術。
參考圖2，在一超臨界乾燥程序期間移除IPA之一程序中，可將IPA引入至一耦合表面上，耦合表面與構成一高壓腔410之一上本體430及一下本體420接觸。引入至上本體430及下本體420之耦合表面上之IPA變為顆粒且顆粒經累積於上本體430及下本體420之耦合表面周圍。
在完成超臨界乾燥程序之後，打開腔以將一經處理基板卸載至外部。在此情況中，上本體430及下本體420之耦合表面周圍之顆粒可歸因於腔之內部與外部之間的一壓差而引入至腔中。
根據韓國專利公開申請案第10-2017-0137243號，由於基板經定位於相較於上本體430及下本體420之耦合表面之一低位階處，因此很可能在其中將上本體430及下本體420之耦合表面周圍之顆粒引入至 腔中之程序中歸因於重力而將一些顆粒引入至基板上。
如上文所描述，引入至基板上之顆粒引起程序中之缺陷。因此，為防止引入顆粒，需要在上本體430及下本體420之耦合表面周圍另外設置一阻障膜。因此，存在裝置之總體結構變複雜之一問題。
此外，根據包含韓國專利公開申請案第10-2017-0137243號之相關技術，由於用於供應一初始加壓用超臨界流體之一下供應口422及用於在乾燥之後排出一超臨界流體之一排出口426未定位於下本體420之中間處，因此當供應及排放超臨界流體時，超臨界流體非對稱流動，且因此難以使超臨界流體均勻分散於腔內部以供應及排放。因此，出現乾燥效率降低之一問題。
同時，在使用超臨界流體之乾燥程序期間供應之超臨界流體及IPA之一混合速度係影響基板通量之一重要因數。
根據包含韓國專利公開申請案第10-2017-0137243號之相關技術，儘管超臨界流體具有高溶解度及一快速擴散速率，但存在乾燥時間增加且通量減少之一問題，因為超臨界流體及IPA之混合速度無法足夠提高。
另外，存在無法有利保證乾燥程序之均勻性之一問題，因為此一低混合速度引起超臨界流體之一溫度難以維持在一臨界點或更大處。
[相關技術文件] [專利文件]
韓國專利公開申請案第10-2017-0137243號(2017年12月13日公開， 名稱：SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND METHOD)
本發明旨在提供一種技術，其中藉由提高一超臨界流體及一有機溶劑之一混合速度來增加基板通量，且藉由誘導超臨界流體維持其之一溫度維持在一臨界點或更大處來保證一乾燥程序之均勻性。
本發明亦旨在提供一種技術，其中一單個整合式供應及排放口提供一初始加壓用超臨界流體之一供應路徑及其中溶解在乾燥之後形成於一基板上之一有機溶劑之一超臨界流體之一排放路徑，使得該超臨界流體經引導以對稱流動且經供應及排放以均勻分散於一腔內部以導致該基板之乾燥效率提高。
本發明亦旨在提供一種技術，其中在完成一乾燥程序之後打開一腔時重新引入之顆粒由一基板放置板(其放置一基板所必需的)阻擋，防止一初始加壓用超臨界流體在乾燥程序開始時直接朝向該基板之一表面流動以防止形成於該基板上之一圖案塌陷，防止可含於該初始加壓用超臨界流體中之顆粒累積於該基板上或減少該等顆粒之一累積量，歸因於一容積由該基板放置板佔據而減小該腔之一工作容積，且縮短一乾燥程序時間。
本發明亦旨在提供一種技術，其中將一基板放置於一基板放置板上以定位於高於一上外殼及一下外殼之一耦合表面之一位階處，使得當完成一乾燥程序且接著打開一腔時，防止設置於該上外殼及該下外殼之耦合表面上之一密封部分周圍之顆粒歸因於該基板與該耦合表面之間的一高度差所致之重力而引入至該基板上。
根據本發明之一態樣，提供一種基板乾燥腔，其包含：一上外殼；一下外殼，其耦合至該上外殼以打開或閉合；一基板放置板，其耦合至該下外殼之一底面且其上放置一基板，該基板上形成一有機溶劑；一上供應口，其形成於該上外殼上以面向該基板放置板且提供一乾燥用超臨界流體之一供應路徑；一整合式供應及排放口，其經構形以提供一初始加壓用超臨界流體之一供應路徑及一混合流體之一排放路徑，其中在藉由供應該乾燥用超臨界流體來乾燥之後使該有機溶劑溶解於包含該初始加壓用超臨界流體及該乾燥用超臨界流體之一超臨界流體中；及一攪拌器，其經構形以攪拌透過該整合式供應及排放口供應之該初始加壓用超臨界流體及透過該上供應口供應之該乾燥用超臨界流體。
該攪拌器可用於提高該有機溶劑及該初始加壓用超臨界流體之一混合速度及該有機溶劑及該乾燥用超臨界流體之一混合速度。
該攪拌器可包含：一軸件，其透過形成於該上外殼之一中心區域中之一插入孔來插入至一腔中；一攪拌葉片，其耦合至該軸件之兩端中定位於該腔內部之一端；及一驅動單元，其耦合至該軸件之該兩端中定位於該腔之一外側中之另一端且對該軸件提供一旋轉驅動力。
該基板乾燥腔可進一步包含一軸向耦合部件，該軸向耦合部件耦合至該上外殼之一外表面以軸向耦合構成該攪拌器之該軸件。複數個通孔可形成於該軸向耦合部件中以與該軸向耦合部件之一中心點間隔開，且該上供應口可具有形成於該上外殼中之複數個供應孔以與形成於該軸向耦合部件中之該複數個通孔對準。
形成於該軸向耦合部件中之該複數個通孔可彼此對稱配 置。
該整合式供應及排放口可經形成以自該下外殼之一側表面延伸至另一側表面且在該一側表面與該另一側表面之間的一中間區域中面向該基板放置板。
該整合式供應及排放口可包含：一第一管線，其經形成以自該下外殼之該一側表面延伸至該中間區域；一共同口部分，其經形成以在該中間區域中與該第一管線連通且面向該基板放置板；及一第二管線，其經形成以在該中間區域中與該共同口部分及該第一管線連通且延伸至該下外殼之該另一側表面。
該第一管線及該共同口部分可提供該初始加壓用超臨界流體之該供應路徑，且該共同口部分及該第二管線可提供其中溶解該有機溶劑之該超臨界流體之該排放路徑。
該基板乾燥腔可進一步包含設置於該下外殼及該上外殼之一耦合表面上之一密封部分。該基板可經放置於該基板放置板上以定位於高於該下外殼及該上外殼之該耦合表面之一位階處，且當完成一乾燥程序且接著打開該下外殼及該上外殼時，可防止設置於該耦合表面上之該密封部分周圍之顆粒歸因於該基板與該耦合表面之間的一高度差所致之重力而引入至該基板上。
透過該第一管線及該共同口部分供應之該初始加壓用超臨界流體可由該基板放置板阻擋以防止直接噴灑於該基板上。
該基板乾燥腔可進一步包含一基板放置板支撐件，其使一端耦合至該下外殼之該底面及使另一端耦合至該基板放置板且在支撐該基板放置板時分離該基板放置板與該下外殼之該底面。
歸因於該基板放置板支撐件而存在於該下外殼之該底面與該基板放置板之間的一第一分離空間可用於引導透過該整合式供應及排放口供應之該初始加壓用超臨界流體沿該基板放置板之一下表面移動且逐漸擴散至其中放置該基板之一處理區域中。
該基板乾燥腔可進一步包含一基板支撐件，其使一端耦合至該基板放置板之一上表面及使另一端耦合至該基板且在支撐該基板時分離該基板與該基板放置板之該上表面。
歸因於該基板支撐件而存在於該基板放置板之該上表面與該基板之間的一第二分離空間可用於使該基板之一下表面暴露於透過該整合式供應及排放口供應之該初始加壓用超臨界流體及透過該上供應口供應之該乾燥用超臨界流體以縮短一乾燥程序時間。
根據本發明，可藉由提高一超臨界流體及一有機溶劑之一混合速度來增加基板通量，且可藉由誘導該超臨界流體維持其之一溫度在一臨界點或更大處來保證一乾燥程序之均勻性。
此外，一單個整合式供應及排放口可提供一初始加壓用超臨界流體之一供應路徑及其中溶解在乾燥之後形成於一基板上之一有機溶劑之一超臨界流體之一排放路徑，使得該超臨界流體可經引導以對稱流動且可經供應及排放以均勻分散於一腔內部以導致該基板之乾燥效率提高。
此外，在完成一乾燥程序之後打開一腔時重新引入之顆粒可由一基板放置板(其係放置一基板所必需的)阻擋，可防止一初始加壓用超臨界流體在該乾燥程序開始時直接朝向該基板之一表面流動以防止形成於該基板上之一圖案塌陷，可防止可含於該初始加壓用超臨界流體中之顆 粒累積於該基板上或可減少該等顆粒之一累積量，可歸因於一容積由該基板放置板佔據而減小該腔之一工作容積，且可縮短一乾燥程序時間。
此外，可將一基板放置於一基板放置板上以定位於高於一上外殼及一下外殼之一耦合表面之一位階處，使得當完成一乾燥程序且接著打開一腔時，可防止設置於該上外殼及該下外殼之該耦合表面上之一密封部分周圍之顆粒歸因於該基板與該耦合表面之間的一高度差所致之重力而引入至該基板上。
1:基板乾燥腔
10:上外殼
20:下外殼
22:底面
24:一側表面
26:另一側表面
28:中間區域
30:密封部分
40:基板放置板
50:整合式供應及排放口
60:上供應口
61:供應孔
62:供應孔
70:基板放置板支撐件
80:基板支撐件
90:外殼驅動器
100:攪拌器
110:軸件
120:攪拌葉片
130:驅動單元
200:軸向耦合部件
210:通孔
220:通孔
230:通孔
240:通孔
410:高壓腔
420:下本體
422:下供應口
426:排出口
430:上本體
432:上供應口
510:第一管線
520:共同口部分
530:第二管線
C:耦合表面
R1:第一分離空間
R2:第二分離空間
W:基板
圖1係繪示根據一相關技術之在乾燥一基板之一程序中發生之一圖案塌陷現象的一視圖。
圖2係繪示一習知基板乾燥腔的一視圖。
圖3係繪示根據本發明之一實施例之一基板乾燥腔的一視圖。
圖4係繪示本發明之一實施例中之與構成一攪拌器之一軸件耦合之一軸向耦合部件之一例示性上表面的一視圖。
圖5係繪示本發明之一實施例中之一初始加壓用超臨界流體之一擴散路徑的一視圖。
圖6係繪示本發明之一實施例中之一乾燥用超臨界流體之一擴散路徑的一視圖。
圖7係繪示本發明之一實施例中之一混合流體之一排放路徑的一視圖，其中使一有機溶劑溶解於包含一初始加壓用超臨界流體及一乾燥用超臨界流體之一超臨界流體中。
圖8係本發明之一實施例中之用於描述一原理之一視圖， 其中當完成一乾燥程序且接著打開一下外殼及一上外殼時，防止存在於設置於上外殼及下外殼之一耦合表面上之一密封部分上及該密封部分周圍之顆粒引入至一基板上。
本說明書中所揭示之本發明之實施例之特定結構及功能描述僅用於描述本發明之實施例，且本發明之實施例可以各種形式體現且不應被解釋為限於本說明書中所描述之實施例。
儘管本發明之實施例可以各種方式修改且採取各種替代形式，但其特定實施例展示於附圖中且詳細描述於本說明書中。不意欲使本發明受限於所揭示之特定形式。相反地，本發明將覆蓋落入隨附發明申請專利範圍之精神及範疇內之所有修改、等效物及替代物。
應瞭解，儘管本文中可使用術語「第一」、「第二」及其類似者來描述各種元件，但元件不受術語限制。術語僅用於使元件彼此區分。例如，在不背離本發明之範疇之情況下，一第一元件可稱為一第二元件，且類似地，一第二元件可稱為一第一元件。
應瞭解，當一元件指稱「連接」或「耦合」至另一元件時，元件可直接連接或耦合至另一元件或可存在介入元件。相比而言，當一元件指稱「直接連接」或「直接耦合」至另一元件時，不存在介入元件。應以一相同方式解譯用於描述元件之間的關係之其他用語(即，「在...之間」對「直接在...之間」、「相鄰」對「直接相鄰」及其類似者)。
本文中所使用之術語僅用於描述特定實施例且不意欲限制本發明。如本文中所使用，單數形式「一」及「該」意欲亦包含複數形式，除非內文另有明確指示。應進一步瞭解，本文中所使用之術語「包 括」及/或「包含」特指存在所述特徵、整數、步驟、操作、元件、部件或其等組合，但不排除存在或添加一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、部件或其等組合。
除非另有界定，否則本文中所使用之包含科技術語之所有術語具有相同於本發明所屬領域之一般技術者通常所理解之含義的含義。應進一步瞭解，諸如常用詞典中所界定之術語之術語應被解譯為具有與其在相關技術之背景中之含義一致之一含義且不應以一理想化或過於正式之意義解譯，除非本文中明確如此界定。
在下文中，將參考附圖詳細描述本發明之例示性實施例。
圖3係繪示根據本發明之一實施例之一基板乾燥腔的一視圖，圖4係繪示本發明之實施例中之與構成一攪拌器之一軸件耦合之一軸向耦合部件之一例示性上表面的一視圖，圖5係繪示本發明之一實施例中之一初始加壓用超臨界流體之一擴散路徑的一視圖，圖6係繪示本發明之實施例中之一乾燥用超臨界流體之一擴散路徑的一視圖，圖7係繪示本發明之實施例中之一混合流體之一排放路徑的一視圖，其中使一有機溶劑溶解於包含一初始加壓用超臨界流體及一乾燥用超臨界流體之一超臨界流體中，且圖8係本發明之一實施例中之用於描述一原理之一視圖，其中當完成一乾燥程序且接著打開一下外殼及一上外殼時，防止存在於設置於上外殼及下外殼之一耦合表面上之一密封部分上及該密封部分周圍之顆粒引入至一基板上。
參考圖3至圖8，根據本發明之實施例之一基板乾燥腔1包含一上外殼10、一下外殼20、一密封部分30、一基板放置板40、一整合式供應及排放口50、一上供應口60、一基板放置板支撐件70、一基板支 撐件80、一外殼驅動器90、一攪拌器100及一軸向耦合部件200。
上外殼10及下外殼20彼此耦合以打開或閉合且提供其中執行一乾燥程序之一空間。例如，上外殼10及下外殼20可具有一圓柱形狀，但本發明不限於此。如下文將描述，上供應口60經形成於上外殼10中且整合式供應及排放口50經形成於下外殼20中。下文將結合攪拌器100及軸向耦合部件200之構形詳細描述上供應口60之一特定構形。
密封部分30經設置於下外殼20及上外殼10之一耦合表面C上且維持下外殼20及上外殼10之耦合表面C之氣密性以阻斷腔之一內部區域與外部。
例如，如用於描述原理之圖8中所繪示(其中當完成乾燥程序且接著打開下外殼20及上外殼10時，防止存在於設置於上外殼10及下外殼20之耦合表面C上之密封部分30上及密封部分30周圍之顆粒引入至一基板W上)，基板W經放置於基板放置板40上以定位於高於下外殼20及上外殼10之耦合表面C上之一位階處，且當完成乾燥程序且接著打開下外殼20及上外殼10時，可防止設置於耦合表面C上之密封部分30周圍之顆粒歸因於基板W與耦合表面C之間的一高度差所致之重力而引入至基板W上。
基板放置板40係耦合至下外殼20之一底面22且其上放置基板W之一組件，基板W上形成一有機溶劑。
例如，透過構成整合式供應及排放口50之一第一管線510及一共同口部分520供應之一初始加壓用超臨界流體可由基板放置板40阻擋且防止其直接噴灑於基板W上。
更具體而言，如繪示初始加壓用超臨界流體之擴散路徑之圖5及繪示混合流體之排放路徑(其中使有機溶劑溶解於包含初始加壓用超 臨界流體及乾燥用超臨界流體之超臨界流體中)之圖7中所繪示，在完成乾燥程序之後打開腔時重新引入之顆粒可由基板放置板40(其係放置基板W所必需的，基板W係乾燥程序之一目標)阻擋，可防止初始加壓用超臨界流體在乾燥程序開始時直接朝向基板W之一表面流動以防止形成於基板W上之一圖案塌陷，可防止可含於初始加壓用超臨界流體中之顆粒累積於基板W上或可減少顆粒之一累積量，可歸因於一容積由基板放置板40佔據而減小腔之一工作容積，且可縮短一乾燥程序時間。
整合式供應及排放口50係經形成以自下外殼20之一側表面24延伸至另一側表面26且在一側表面24與另一側表面26之間的一中間區域28中面向基板放置板40且提供初始加壓用超臨界流體之一供應路徑及混合流體之一排放路徑(其中使在乾燥之後形成於基板W上之有機溶劑溶解於初始加壓用超臨界流體及乾燥用超臨界流體中)之一組件。
單個整合式供應及排放口50可提供初始加壓用超臨界流體之供應路徑及混合流體之排放路徑(其中使在乾燥之後形成於基板W上之有機溶劑溶解於初始加壓用超臨界流體及乾燥用超流體中)，使得超臨界流體可經引導以對稱流動且可經供應及排放以均勻分散於腔內部以導致基板之乾燥效率提高。
例如，整合式供應及排放口50可包含：第一管線510，其經形成以自下外殼20之一側表面24延伸至中間區域28；共同口部分520，其經形成以在中間區域28中與第一管線510連通且面向基板放置板40；及第二管線530，其經形成以在中間區域28中與共同口部分520及第一管線510連通且延伸至下外殼20之另一側表面26。第一管線510及共同口部分520可提供初始加壓用超臨界流體之供應路徑，且共同口部分520及第二 管線530可提供其中溶解有機溶劑之超臨界流體之排放路徑。
上供應口60係經形成以在上外殼10之一中心區域中面向基板放置板40以提供乾燥用超臨界流體之供應路徑之一組件。
例如，1)可在一預設初始加壓時間期間透過構成整合式供應及排放口50之第一管線510及共同口部分520供應初始加壓用超臨界流體；2)在初始加壓時間逝去之後，可阻止初始加壓用超臨界流體之供應且可在一乾燥時間期間透過上供應口60供應乾燥用超臨界流體；及3)在乾燥時間逝去之後，可阻止乾燥用超臨界流體之供應且可在一排放時間期間透過構成整合式供應及排放口50之共同口部分520及第二管線530排放一混合流體。在此情況中，例如，乾燥用超臨界流體之供應及混合流體之排放可重複預設次數，即，乾燥用超臨界流體及混合流體可沖洗預設次數。
攪拌器100係在腔中攪拌透過整合式供應及排放口供應之初始加壓用超臨界流體及透過上供應口供應之乾燥用超臨界流體之一組件。攪拌器100可經構形以提高有機溶劑及初始加壓用超臨界流體之一混合速度及有機溶劑及乾燥用超臨界流體之一混合速度。可利用此一構形來增加基板通量(其係一超臨界乾燥程序之一效能指標)，且可藉由誘導超臨界流體維持其之一溫度在一臨界點或更大處來保證乾燥程序之均勻性。
例如，如圖3及圖4中所繪示，攪拌器100可包含一軸件110、一攪拌葉片120及一驅動單元130。
軸件110係透過形成於上外殼之中心區域中之一插入孔來插入至腔中之一組件。軸件110可用於藉由驅動單元130提供之一旋轉驅動力來旋轉。
攪拌葉片120係耦合至軸件110之兩端中定位於腔內部之一 端的一組件。攪拌葉片120可用於藉由根據軸件110之旋轉在腔中旋轉來攪拌超臨界流體。
驅動單元130係耦合至軸件110之兩端中定位於腔之一外側處之另一端且對軸件110提供一旋轉驅動力之一組件。
軸向耦合部件200係耦合至上外殼之一外表面以軸向耦合構成攪拌器100之軸件110的一組件。
例如，如圖4中所繪示，複數個通孔210、220、230及240可在軸向耦合部件200中彼此對稱形成以與軸向耦合部件200之一中心點間隔開，且上供應口可具有形成於上外殼中之複數個供應孔61、62以在一垂直方向上與形成於軸向耦合部件200中之複數個通孔對準。當然，一孔(其形成於上外殼中形成之插入孔中以在垂直方向上對準)可形成於軸向耦合部件200之一中心區域中，且軸件110可透過形成於構成攪拌器100之軸向耦合部件200之中心區域中之孔及形成於上外殼中之插入孔來插入至腔中，且一軸承單元可設置於軸件110穿過之軸向耦合部件200中。
基板放置板支撐件70係使一端耦合至下外殼20之底面22及使另一端耦合至基板放置板40且在支撐基板放置板40時分離基板放置板40與下外殼20之底面22之一組件。
例如，歸因於基板放置板支撐件70而存在於下外殼20之底面22與基板放置板40之間的一第一分離空間R1可用於引導透過整合式供應及排放口50供應之初始加壓用超臨界流體沿基板放置板40之一下表面移動且逐漸擴散至其中放置基板W之一處理區域中。
基板支撐件80係使一端耦合至基板放置板40之上表面及使另一端耦合至基板W且在支撐基板W時分離基板W與基板放置板40之上表 面之一組件。
例如，歸因於基板支撐件80而存在於基板放置板40之上表面與基板W之間的第二分離空間R2可用於使基板W之下表面暴露於透過整合式供應及排放口50供應之初始加壓用超臨界流體及透過上供應口60供應之乾燥用超臨界流體以可縮短一乾燥程序時間。
外殼驅動器90可為用於打開或閉合一外殼之一單元且可用於藉由在完成乾燥程序之後驅動下外殼20以分離下外殼20與上外殼10來打開腔或可用於藉由在乾燥程序開始時驅動下外殼20以將下外殼20耦合至上外殼10來閉合腔。在圖式中，外殼驅動器90經表示為驅動下外殼20，但此僅為一實例，且外殼驅動器90可經構形以驅動上外殼10。
例如，初始加壓用超臨界流體及乾燥用超臨界流體可包含二氧化碳(CO2)且有機溶劑可包含醇，但本發明不限於此。醇可包含甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇(IPA)及1-丁醇作為一特定實例，但本發明不限於此。
例如，根據依據本發明之實施例在基板乾燥腔中執行之超臨界乾燥技術，藉由將超臨界二氧化碳供應至腔中之基板W(其表面由諸如醇之一有機溶劑潤濕)來使基板W上之醇溶解於一超臨界二氧化碳流體中。接著，可藉由自腔逐漸排放其中溶解醇之超臨界二氧化碳流體來乾燥基板W且無圖案塌陷。
如上文所詳細描述，根據本發明，可藉由提高超臨界流體及有機溶劑之混合速度來增加基板通量，且可藉由誘導超臨界流體維持其之一溫度在一臨界點或更大處來保證一乾燥程序之均勻性。
此外，單個整合式供應及排放口可提供初始加壓用超臨界 流體之一供應路徑及其中溶解在乾燥之後形成於基板上之有機溶劑之超臨界流體之一排放路徑，使得超臨界流體可經引導以對稱流動且可經供應及排放以均勻分散於腔內部以導致基板之乾燥效率提高。
此外，在完成乾燥程序之後打開腔時重新引入之顆粒可由基板放置板(其係放置基板所必需的)阻擋，可防止初始加壓用超臨界流體在乾燥程序開始時直接朝向基板之表面流動以防止形成於基板上之一圖案塌陷，可防止可含於初始加壓用超臨界流體中之顆粒累積於基板上或可減少顆粒之一累積量，可歸因於一容積由基板放置板佔據而減小腔之一工作容積，且可縮短一乾燥程序時間。
此外，可將基板放置於基板放置板上以定位於高於上外殼及下外殼之耦合表面之一位階處，使得當完成乾燥程序且接著打開腔時，可防止設置於上外殼及下外殼之耦合表面上之密封部分周圍之顆粒歸因於基板與耦合表面之間的一高度差所致之重力而引入至基板上。
1:基板乾燥腔
10:上外殼
20:下外殼
22:底面
24:一側表面
26:另一側表面
28:中間區域
30:密封部分
40:基板放置板
50:整合式供應及排放口
60:上供應口
61:供應孔
62:供應孔
70:基板放置板支撐件
80:基板支撐件
90:外殼驅動器
100:攪拌器
110:軸件
120:攪拌葉片
130:驅動單元
200:軸向耦合部件
510:第一管線
520:共同口部分
530:第二管線
C:耦合表面
R1:第一分離空間
R2:第二分離空間
W:基板

Claims (14)

  1. 一種基板乾燥腔，其包括：一上外殼；一下外殼，其耦合至該上外殼以打開或閉合；一基板放置板，其耦合至該下外殼之一底面且其上放置一基板，該基板上形成一有機溶劑；一上供應口，其形成於該上外殼上以面向該基板放置板且提供一乾燥用超臨界流體之一供應路徑；一整合式供應及排放口，其經構形以提供一初始加壓用超臨界流體之一供應路徑及一混合流體之一排放路徑，其中在藉由供應該乾燥用超臨界流體來乾燥之後使該有機溶劑溶解於包含該初始加壓用超臨界流體及該乾燥用超臨界流體之一超臨界流體中；及一攪拌器，其經構形以攪拌透過該整合式供應及排放口供應之該初始加壓用超臨界流體及透過該上供應口供應之該乾燥用超臨界流體。
  2. 如請求項1之基板乾燥腔，其中該攪拌器用於提高該有機溶劑及該初始加壓用超臨界流體之一混合速度及該有機溶劑及該乾燥用超臨界流體之一混合速度。
  3. 如請求項2之基板乾燥腔，其中該攪拌器包含：一軸件，其透過形成於該上外殼之一中心區域中之一插入孔來插入至一腔中； 一攪拌葉片，其耦合至該軸件之兩端中定位於該腔內部之一端；及一驅動單元，其耦合至該軸件之該兩端中定位於該腔之一外側中之另一端且對該軸件提供一旋轉驅動力。
  4. 如請求項3之基板乾燥腔，其進一步包括一軸向耦合部件，該軸向耦合部件耦合至該上外殼之一外表面以軸向耦合構成該攪拌器之該軸件，其中複數個通孔形成於該軸向耦合部件中以與該軸向耦合部件之一中心點間隔開，且該上供應口具有形成於該上外殼中之複數個供應孔以與形成於該軸向耦合部件中之該複數個通孔對準。
  5. 如請求項4之基板乾燥腔，其中形成於該軸向耦合部件中之該複數個通孔彼此對稱配置。
  6. 如請求項1之基板乾燥腔，其中該整合式供應及排放口經形成以自該下外殼之一側表面延伸至另一側表面且在該一側表面與該另一側表面之間的一中間區域中面向該基板放置板。
  7. 如請求項6之基板乾燥腔，其中該整合式供應及排放口包含：一第一管線，其經形成以自該下外殼之該一側表面延伸至該中間區域；一共同口部分，其經形成以在該中間區域中與該第一管線連通且面向該基板放置板；及 一第二管線，其經形成以在該中間區域中與該共同口部分及該第一管線連通且延伸至該下外殼之該另一側表面。
  8. 如請求項7之基板乾燥腔，其中：該第一管線及該共同口部分提供該初始加壓用超臨界流體之該供應路徑；且該共同口部分及該第二管線提供其中溶解該有機溶劑之該超臨界流體之該排放路徑。
  9. 如請求項8之基板乾燥腔，其進一步包括設置於該下外殼及該上外殼之一耦合表面上之一密封部分，其中該基板經放置於該基板放置板上以定位於高於該下外殼及該上外殼之該耦合表面之一位階處，且當完成一乾燥程序且接著打開該下外殼及該上外殼時，防止設置於該耦合表面上之該密封部分周圍之顆粒歸因於該基板與該耦合表面之間的一高度差所致之重力而引入至該基板上。
  10. 如請求項9之基板乾燥腔，其中透過該第一管線及該共同口部分供應之該初始加壓用超臨界流體由該基板放置板阻擋以防止直接噴灑於該基板上。
  11. 如請求項1之基板乾燥腔，其進一步包括一基板放置板支撐件，該基板放置板支撐件使一端耦合至該下外殼之該底面及使另一端耦合至該基板 放置板且在支撐該基板放置板時分離該基板放置板與該下外殼之該底面。
  12. 如請求項11之基板乾燥腔，其中存在於該下外殼之該底面與該基板放置板之間的一第一分離空間用於引導用於初始加壓之該超臨界流體沿該基板放置板之一下表面移動且逐漸擴散至其中放置該基板之一處理區域中。
  13. 如請求項1之基板乾燥腔，其進一步包括一基板支撐件，該基板支撐件使一端耦合至該基板放置板之一上表面及使另一端耦合至該基板且在支撐該基板時分離該基板與該基板放置板之該上表面。
  14. 如請求項13之基板乾燥腔，其中存在於該基板放置板之該上表面與該基板之間的一第二分離空間用於使該基板之一下表面暴露於用於初始加壓之該超臨界流體，且暴露於用於乾燥之該超臨界流體，以縮短一乾燥程序時間。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200405459A (en) * 2002-09-24 2004-04-01 Air Prod & Chem Processing of semiconductor components with dense processing fluids and ultrasonic energy
TW200623256A (en) * 2004-11-12 2006-07-01 Tokyo Electron Ltd Method and system for treating a substrate using a supercritical fluid
TW201209906A (en) * 2010-08-30 2012-03-01 Toshiba Kk Supercritical drying method and supercritical drying system
TW201218298A (en) * 2010-07-12 2012-05-01 Tokyo Electron Ltd Substrate processing apparatus, substrate processing method, and recording medium
TW201306157A (zh) * 2011-06-30 2013-02-01 Semes Co Ltd 用以處理基板之設備及用以排出超臨界流體之方法
TW201308499A (zh) * 2011-07-29 2013-02-16 Semes Co Ltd 用以處理基板之裝置及方法
TW201308419A (zh) * 2011-06-30 2013-02-16 Semes Co Ltd 用以處理基板之設備及方法
US20150206773A1 (en) * 2014-01-17 2015-07-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Substrate processing method and apparatus therefor
US20170084469A1 (en) * 2011-12-07 2017-03-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and Methods for Treating a Substrate
US20180093306A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Semes Co., Ltd. Anhydrous substrate cleaning composition, substrate treating method, and substrate treating apparatus

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5908510A (en) * 1996-10-16 1999-06-01 International Business Machines Corporation Residue removal by supercritical fluids
KR100885496B1 (ko) * 2007-07-11 2009-02-24 세메스 주식회사 초임계유체 생성장치, 그리고 이를 구비하는 기판 처리설비 및 방법
KR20110012745A (ko) * 2009-07-31 2011-02-09 세메스 주식회사 기판 처리 장치
KR101096122B1 (ko) * 2009-11-25 2011-12-20 세메스 주식회사 기판 건조 장치 및 그의 기판 건조 방법
KR102037844B1 (ko) * 2013-03-12 2019-11-27 삼성전자주식회사 초임계 유체를 이용하는 기판 처리 장치, 이를 포함하는 기판 처리 시스템, 및 기판 처리 방법
KR101856606B1 (ko) 2016-06-02 2018-05-15 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법
KR101935951B1 (ko) * 2016-11-25 2019-01-08 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법
KR102375985B1 (ko) * 2017-05-16 2022-03-21 주식회사 케이씨텍 기판 처리용 챔버
KR102417011B1 (ko) * 2017-05-16 2022-07-07 주식회사 케이씨텍 기판 처리용 챔버
KR102387526B1 (ko) * 2017-06-30 2022-04-19 주식회사 케이씨텍 기판 처리용 챔버 및 기판 처리용 챔버의 승강위치 제어 방법

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200405459A (en) * 2002-09-24 2004-04-01 Air Prod & Chem Processing of semiconductor components with dense processing fluids and ultrasonic energy
TW200623256A (en) * 2004-11-12 2006-07-01 Tokyo Electron Ltd Method and system for treating a substrate using a supercritical fluid
TW201218298A (en) * 2010-07-12 2012-05-01 Tokyo Electron Ltd Substrate processing apparatus, substrate processing method, and recording medium
TW201209906A (en) * 2010-08-30 2012-03-01 Toshiba Kk Supercritical drying method and supercritical drying system
TW201306157A (zh) * 2011-06-30 2013-02-01 Semes Co Ltd 用以處理基板之設備及用以排出超臨界流體之方法
TW201308419A (zh) * 2011-06-30 2013-02-16 Semes Co Ltd 用以處理基板之設備及方法
TW201308499A (zh) * 2011-07-29 2013-02-16 Semes Co Ltd 用以處理基板之裝置及方法
US20170084469A1 (en) * 2011-12-07 2017-03-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and Methods for Treating a Substrate
US20150206773A1 (en) * 2014-01-17 2015-07-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Substrate processing method and apparatus therefor
US20180093306A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Semes Co., Ltd. Anhydrous substrate cleaning composition, substrate treating method, and substrate treating apparatus

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Publication number Publication date
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