用于处理基板的装置的制作方法

用于处理基板的装置

背景技术：
本文描述的发明构思涉及能够在基板（例如，用于制造半导体器件的晶片或者用于制造平板显示器的玻璃基板）上执行清洁或干燥过程的装置和方法。高密度、高度集成和高性能的半导体器件可以造成电路图案的急剧缩小。随着电路图案被急剧地缩小，保留在基板表面上的污染物质（例如，颗粒、有机污染物、金属污染物等）可能影响器件的特性和产量。由于这个原因，在半导体生产过程中，可能不可避免地需要用于去除附着在基板表面上的各种污染物质的清洁过程。在执行制造半导体器件的单元过程之前或之后，可以执行基板清洁过程。当使用流体处理基板时，可能从流体产生烟气。烟气可能存在于基板处理装置的周边从而充当基板的污染源。

技术实现要素：
本发明构思的实施例的一个方面涉及提供一种基板处理装置，包括：处理容器，其提供清洗基板的空间；基板支撑元件，其被包括在空间中并且支撑基板；喷射元件，其选择性地在位于基板支撑元件上的基板上喷射多种流体。处理容器包括：多个回收容器，其入口在上下方向上堆叠以在空间内接收流体；第一提升元件，其在上下方向上移动多个回收容器；和第二提升元件，其在上下方向上相对于剩余的回收容器相对地移动多个回收容器的一部分。在示例性实施例中，多个回收容器包括一个或多个固定回收容器，其被设置的使得到框架的相对位置是固定的；和一个或多个转移回收容器，其被设置的使得到固定回收容器的相对位置在上下方向上移动。第一提升元件与框架耦接并且第二提升元件与转移回收容器耦接。在示例性实施例中，转移回收容器的入口在高度上高于固定回收容器的入口。在示例性实施例中，一个或多个固定回收容器的数量是3个，并且一个或多个转移回收容器的数量是1个。在示例性实施例中，回收容器分别与排放管线相连。在示例性实施例中，第一提升元件和第二提升元件中的每个被形成为气缸并且第二提升元件被固定到第一提升元件。在示例性实施例中，第一提升元件包括：第一主体；设置在第一主体上并与框架耦接的第一连接板；和被设置以在第一主体内上下移动并与第一连接板耦接的第一气缸负载。在示例性实施例中，第二提升元件包括：固定到第一连接板的第二主体；设置在第二主体上并与转移回收容器耦接的第二连接板；和从第一气缸负载的内部向上延伸到第二主体的内部并被设置为在第一气缸和第二主体内上下移动的第二气缸负载。本发明构思的实施例的一个方面涉及提供一种基板清洁方法，包括：将基板设置在基板支撑元件上；在基板上提供化学物；在基板上提供清洁液；并且在基板上提供用于干燥的流体。通过转移回收容器回收用于干燥的流体，并且通过固定回收容器回收化学物。在示例性实施例中，在基板上提供用于干燥的流体时，打开转移回收容器的入口，并且在基板上提供化学物时，关闭转移回收容器的入口。在示例性实施例中，在打开转移回收容器的入口时，打开固定回收容器的入口。在示例性实施例中，提供多个固定回收容器，并且化学物中产生相对大量烟气的化学物通过具有在最下部位置处布置的入口的固定回收容器被回收。使用本发明构思的实施例，可以抑制在流体处理过程中产生的烟气被排到外部。此外，也可以阻止转移回收容器被在流体处理过程中产生的烟气污染。此外，可以最小化提供到基板的流体被飞溅到容器外面这一现象。附图说明上述目的及特征及其它目的及特征将从参照以下附图的以下描述中变得显而易见，其中除非另有规定外，贯穿于各个附图的相同参考符号指代相同的部件，并且其中：图1是根据发明构思的实施例的基板处理系统的平面图。图2是基板处理装置的平面图。图3是基板处理装置的剖视图。图4是示出其中本发明构思的基板处理装置中的处理容器的转移回收容器被打开的示例的图。图5是示出其中本发明构思的基板处理装置中的处理容器的转移回收容器被打开的示例的图。具体实施方式将参照附图详细地描述各实施例。然而，本发明构思可以以各种不同的形式实施，并且不应该理解为仅被限于所示出的实施例。而是，这些实施例被提供作为实例以使得本公开是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达了本发明构思的概念。因此，关于本发明构思的实施例中的一些实施例没有描述已知的过程、元件和技术。除非另有说明，贯穿附图和说明书的相同参考符号表示相同的元件，并且因此不再重复描述。在附图中，为了清楚起见可能夸大了层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等在这里可以用于描述各种元件、组件、区域、面板和/或部分，但是这些元件、组件、区域、面板和/或部分不应受限于这些术语。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分相区分。因此，在不脱离本发明构思的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分。诸如“在…下面”、“在…之下”、“下部”、“在……下”、“在…上”、“上部”等的空间相关术语可以被使用在这里以便于对描述附图所示出的一个元件或特征与（多个）另一个元件或（多个）特征的关系的描述。应当理解的是，除了附图所描述的方向之外，空间相关术语意图包含使用或操作中的器件的不同方向。例如，如果附图中的器件被反转，则描述成“在其它元件或特征下面”或“在其它元件或特征之下”或“在其它元件或特征下”的元件将被定向为“在其它元件或特征上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可以包含向上和向下的方向二者。器件可以被以其它方式定向（被旋转90度或在其它方向）并且本文使用的空间相对术语相应地进行解释。此外，还应当理解的是，当层称作在两层之间时，其可以是在两层之间的唯一层，或者还可以存在一个或多个中间层。本文使用的术语仅为了描述特定实施例的目的，并且不意图限制本发明构思。如本文中使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文另外明确指示不同的情况。还应当进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”明确说明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件，但是不排除存在或增加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个项目的任何一个或所有组合。术语“示例性”意图指代的是示例或说明。应当理解的是，当元件或层称为“在另一个元件或层之上”、“与另一个元件或层相连”、“与另一个元件或层耦接”或“与另一个元件或层相邻”时，其可以直接在另一个元件或层之上、与另一个元件或层相连、与另一个元件或层耦接或与另一个元件或层相邻，或者可以存在中间元件或中间层。相反，当元件或层称为“直接在另一个元件或层之上”、“与另一个元件或层直接相连”、“与另一个元件或层直接耦接”或“与另一个元件或层直接相邻”时，不存在中间元件或中间层。除非另外定义，本文使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有如本发明构思所属的本领域普通技术人员之一所共同理解的相同的含义。还应当进一步理解的是，术语（例如，在通用字典中定义的那些）应当被解释称具有与其在相关领域的背景中和/或本说明书中的其含义一致的含义，并且除非本文明确地那样定义，否则其不将被以理想化或极度形式上的意义来解释。具体实施方式图1是根据本发明构思的实施例的基板处理系统的平面图。参照图1，本发明构思的基板处理系统1000可以包括分度单元10和过程处理单元20。可以将分度单元10和过程处理单元20布置在一条直线上。下面，可以把分度单元10和过程处理单元20的布置方向称为第一方向1。当从上侧观察时，可以把垂直于第一方向1的方向称为第二方向2。可以把垂直于包括第一方向1和第二方向2的平面的方向称为第三方向3。分度单元10可以被布置在基板处理系统1000的第一方向1的前面。分度单元10可以包括负载端口12和转移框架14。在其中接收基板W的载体可以位于负载端口12上。如果提供多个负载端口12，则可以将负载端口12布置在沿着第二方向2的直线上。可以根据基板处理系统1000的处理效率和表面区域（footprint）来增加或者减少负载端口12的数量。前开式晶圆盒（FOUP）可以用作载体11。可以在载体11处形成用于接收基板的多个槽，从而将基板布置为与底表面平行。转移框架14可以被布置在第一方向1上以邻近负载端口12。可以将转移框架14布置在负载端口12和过程处理单元20的缓冲单元30之间。转移框架14可以包括分度轨道15和分度机械手17。分度机械手17可以被放置在分度轨道15上。分度机械手17可以在缓冲单元30和载体11之间转移基板W。分度机械手17可以在第二方向2上沿着分度轨道15做直线运动或者在第三方向3上旋转。可以沿着第一方向1将过程处理单元20布置在基板处理系统1000的后面以邻近分度单元10。过程处理单元20可以包括缓冲单元30、转移路径40、主转移机械手50和基板处理装置60。可以沿着第一方向1将缓冲单元30布置在过程处理单元20的前面。在基板W被在基板处理装置60和载体11之间转移之前，缓冲单元30可以临时接收基板W。缓冲单元30可以包括基板W位于其上的槽（未示出）。如果提供多个槽，则槽可以沿着第三方向彼此间隔开。转移路径40可以被布置得以对应缓冲单元30。可以布置转移路径40以使得沿着第一方向1提供其长度方向。转移路径40可以提供主转移机械手50的运动路径。可以沿着第一方向1将基板处理装置60布置在转移路径40的两侧以彼此相对。转移轨道可以沿第一方向1被安装在转移路径处。主转移机械手50可以在转移轨道上沿第一方向1运动。可以将主转移机械手50安装在转移路径40处，并且可以在基板处理装置60和缓冲单元30之间或者在基板处理装置60之间转移基板W。主转移机械手50可以沿着转移路径40在第一方向1上做直线运动或者在第三方向3上旋转。如果提供多个基板处理装置60，则可以在以转移路径40作为中心的两侧沿着第一方向1布置基板处理装置60。可以沿着转移路径40的长度方向布置基板处理装置60的一部分。此外，基板处理装置60的一部分也可以被布置为堆叠的。即可以在转移路径40的一侧将基板处理装置60布置成“A·B”矩阵。这里，“A”可以指示在沿着第一方向1的直线中布置的基板处理装置60的数量，并且“B”可以指示在沿着第三方向3的直线中布置的基板处理装置60的数量。如果在转移路径40的一侧布置4或6个基板处理装置60，则可以将它们布置成“2·2”矩阵或“3·2”矩阵。基板处理装置60的数量可以增加或者减少。和以上描述不同的是，可以在单层中在转移路径40的一侧或者两侧设置基板处理装置60。基板处理装置60可以清洁基板W。基板处理装置60可以根据清洁过程的种类而为不同的结构。不同地，基板处理装置60可以具有相同的结构。可选择地，基板处理装置60可以被分为多个组。相同组中的基板处理装置60可以具有相同的结构，而不同组中的基板处理装置60可以具有不同的结构。例如，在将基板处理装置60分为两个组的情况下，可以在转移路径40的一侧布置第一组基板处理装置60，并且可以在转移路径40的另一侧布置第二组基板处理装置60。可选择地，在转移路径40的两侧，第一组基板处理装置60可以被布置在下层并且第二组基板处理装置60可以被布置在上层。可以根据化学物种类或者清洁种类来将基板处理装置60分为多组。不同地，第一组基板处理装置60和第二组基板处理装置60可以顺序地执行针对基板W的处理。图2是基板处理装置的平面图。图3是基板处理装置的剖视图。下面将使用诸如热硫酸、碱性流体（包括O水）、酸性流体、冲洗流体的处理流体和干燥气体（例如，包含IPA的气体）来描述基板清洁装置的示例。然而，本发明构思不限于此。本发明构思可以应用到通过旋转基板来执行过程（例如，刻蚀过程）的所有类型的装置。此外，半导体基板还可以被描述为基板处理装置60处理的基板。然而，本发明构思不限于此。例如，本发明构思可以应用到包括玻璃基板的各种基板。参照图2和图3，基板处理装置60可以包括处理室700、处理容器100、基板支撑元件200、喷射元件300和排放元件400。处理室700可以提供封闭空间，并且盘式过滤器单元710可以被安装在处理室700的顶部。盘式过滤器单元710可以在处理室700内产生气陷（airpocket）。盘式过滤器单元710可以被形成为将过滤器和气源集成到一个单元中的这种模块，并且可以过滤清洁空气以将其提供在处理室700内。可以在处理室700内提供通过盘式过滤器单元710的清洁空气以形成气陷。气陷可以在基板的上部提供均匀的气流，并且在使用处理流体的基板表面处理过程中产生的污染气体（例如烟气等）可以通过处理容器100的回收容器连同空气一起被排放到排放组件400中。因此可以保持处理容器100的清洁水平。如图2所示，可以通过水平间隔壁将处理室700分为上部区域716和下部区域718。尽管附图中示意性地示出，但是下部区域718可以是其中布置与处理容器100连接的回收管线151、152、153和154、子排放管线410、第一提升元件的驱动单元、与喷射元件300的喷嘴340连接的驱动单元、供给管线等的维护空间。下部区域718可以优选地与处理基板的上部区域隔离。处理容器100可以具有开口的上表面并且具有圆筒形状。处理容器100可以提供用于处理基板W的处理空间。处理容器100的开口的上表面可以用作输入路径和输出路径。基板支撑元件200可以被放置在处理空间内。处理容器100可以包括与排放元件400相连的并且被布置在处理空间下的排放管道190。排放元件400可以用于在基板处理过程中在处理容器内提供排放压力。排放元件400可以包括与排放管道190和挡板420连接的子排放管线410。子排放管线410可以被提供有来自排放泵（未示出）的排放压力，并且可以与埋在半导体产品线的底部空间处的主排放管线相连。在处理期间，基板支撑元件200可以支撑和旋转基板W。基板支撑元件200可以包括旋转头210、支撑轴220和卡盘销214。旋转头210可以包括支撑销212和卡盘销214。当从上侧观察时，旋转头210的上表面可以具有通常圆形形状。支撑轴220可以被固定到旋转头210的下表面以通过旋转驱动单元230旋转。可以提供多个支撑销212。支撑销212可以被彼此间隔开地布置在旋转头210的上表面的边缘处。支撑销212可以在第三方向3从旋转头210突出。支撑销212可以支撑基板W的背面的边缘以使得基板W与旋转头210的上表面间隔开。可以提供多个卡盘销214。卡盘销214可以被布置在支撑销214的外侧并且在第三方向3从支撑销212突出。卡盘销214可以支撑基板W的侧部以使得基板W不偏离侧向的给定位置。喷射元件300可以在基板处理过程中被提供有流体从而将流体喷射在位于基板支撑元件200的旋转头210上的基板的目标表面上。喷射元件300可以包括支撑轴320、驱动器310、喷嘴支撑杆330和喷嘴340。支撑轴320的长度方向可以被设置在第三方向3。支撑轴320的下部可以与驱动器310耦接。驱动器310可以使支撑轴320做旋转或者直线运动。喷嘴支撑杆330可以与支撑轴320耦接，并且可以将喷嘴340移动到基板的上部。可选地，喷嘴支撑杆330可以将喷嘴340移动到具有由喷嘴340喷射的流体的基板的上部。喷嘴340可以被安装在喷嘴支撑杆330的末端。喷嘴340可以由驱动器310移动到处理位置和备用位置。处理位置可以是喷嘴340被布置在处理容器100的竖直顶部的位置，并且备用位置可以是喷嘴被布置在处理容器100的竖直顶部之外的位置。喷嘴340可以喷射从流体供应装置（未示出）提供的流体。此外，喷嘴340可以通过嘴部被直接提供将被喷射的另一种流体。处理容器100可以包括回收容器110、121、122和123、第一提升元件130和第二提升元件140。回收容器110、121、122和123可以以多级被布置以接收和吸入从旋转的基板飞溅的流体和气体。回收容器110、121、122和123可以被分为位于最上级的转移回收容器110和位于转移回收容器110下的顺序地放置的第一固定回收容器到第三固定回收容器121、122和123。回收容器110、121、122和123可以回收处理期间使用的不同处理流体。第三固定回收容器123可以具有环形形状以包围基板支撑元件311。第二固定回收容器122可以具有环形形状以包围第三固定回收容器123。第一固定回收容器121可以具有环形形状以包围第二固定回收容器122。转移回收容器110可以具有环形形状以包围第一固定回收容器121的上部的一部分。第三固定回收容器123的内部空间123a可以用作通过其将流体和气体提供在第三固定回收容器123内的流入路径。第三固定回收容器123和第二固定回收容器122之间的空间122a可以用作通过其将流体和气体提供在第二固定回收容器122内的流入路径。第二固定回收容器122和第一固定回收容器121之间的空间可以用作通过其将流体和气体提供在第一固定回收容器121内的流入路径。第一固定回收容器121和转移回收容器110之间的空间可以用作通过其将流体和气体提供在转移回收容器110内的流入路径。示出了其中处理容器100包括三个固定回收容器的示例。然而，本发明构思不限于此。例如，处理容器100可以包括两个固定回收容器或四个或更多个固定回收容器。回收容器110、121、122和123可以分别与沿着向下的方向竖直延伸的回收管线151、152、153和154连接。回收管线151、152、153和154可以排放通过回收容器110、121、122和123流入的流体。排放的流体可以通过外部流体再循环系统（未示出）被再利用。第一提升元件130可以使回收容器沿上下方向做直线运动。随着回收容器被上下移动，处理容器100对第一提升元件130的相对高度可以被改变。第一提升元件130可以包括第一支架132、第一转移轴134和第一驱动器136。第一支架132可以固定到处理容器100的外壁102（例如，框架）。外壁102可以被安装在处理容器100的气缸座101的内侧以上下移动。固定回收容器121、122和123可以被固定到外壁102，并且转移回收容器110可以被安装在外壁102的上部以上下移动。第一转移轴134可以被固定到第一支架132以通过第一驱动器136上下移动。当基板W位于旋转头200上或者被从旋转头200拾起时，回收容器可以下降从而使得旋转头200突出到处理容器100的上部。此外，还可以根据在处理期间提供给基板W的流体的种类调整回收容器的高度从而使得流体流入预定的回收容器。第一驱动器可以是气缸装置，并且第一转移轴可以是在第一驱动器内上下移动的气缸负载。第二提升元件140可以在上下方向上直线地移动转移回收容器。第二提升元件140可以包括第二支架142、第二转移轴144和第二驱动器146。第二支架142可以被安装在转移回收容器处，并且第二转移轴144可以被固定到第二支架142以通过第二驱动器146在上下方向上移动。第二驱动器146可以被安装在第一支架132处。第二驱动器146可以是气缸装置，并且第二转移轴可以是在第二驱动器内上下移动的气缸负载。示出了气缸型提升元件。然而，可以使用各种直线驱动装置。上面描述的基板处理装置60可以以下面处理步骤来使用转移回收容器110。在从处理容器100的高度处在初始级的“0-级”位置提升（打开）转移回收容器110的情况下（参照图4），基板处理装置60可以执行冲洗-干燥处理。当使用产生大量烟气并且具有通过化学反应的强烈飞溅的流体处理基板时，基板处理装置60可以将转移回收容器110提升，以使得流体飞溅到处理容器100之外最小化。并且，基板处理装置60可以在冲洗-干燥过程中打开转移回收容器110并且当使用具有强污染特性的流体处理基板时关闭转移回收容器110。因此，可以防止转移回收容器110的内壁被污染。下面将描述使用根据本发明构思的基板清洁装置的基板清洁方法。基板清洁方法可以包括基板装载步骤、基板清洁步骤、基板干燥步骤和基板卸载步骤。在基板装载中，可以将基板装载到基板支撑元件200上。在基板清洁步骤中，可以通过清洁液清洁基板。在基板干燥步骤中，可以通过向清洗过的基板提供用于干燥的流体来干燥基板。在基板卸载步骤中，可以从基板支撑元件200上卸载干燥的基板。基板清洁步骤可以包括：在基板上提供化学物，在基板上提供清洁流体，和在基板上提供用于干燥的流体。可以通过转移回收容器110回收用于干燥的流体，并且可以通过固定回收容器121、122和123中的一个回收化学物。在基板上提供用于干燥流体的过程中，可以打开转移回收容器110的入口。在基板提供化学物过程中，可以关闭转移回收容器110的入口。当打开转移回收容器110的入口时，可以关闭固定回收容器121、122和123的入口。产生大量烟气的化学物可以通过其入口被布置在最下部位置的第三固定回收容器123回收。虽然已经参照示例性实施例描述了本发明构思，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出各种改变和修改。因此，应当理解的是上述实施例不是限制性的而是说明性的。