用于处理基板的装置和联接支撑单元的方法与流程

1.本发明涉及一种包括在处理腔室内支撑基板的支撑单元的基板处理装置，以及将支撑单元联接至处理腔室的方法。


背景技术：

2.通常，半导体器件是由基板，例如晶片制造的。具体地，通过如下来制造半导体器件：执行沉积工艺、光刻工艺、清洁工艺、干燥工艺、蚀刻工艺等在基板的上表面上形成精细电路图案。
3.一般而言，清洁工艺包括通过向基板供应化学品来去除基板上的异物的化学处理、通过向基板供应去离子水来去除残留在基板上的化学品的漂洗处理、以及去除去留在基板上的离子水的干燥处理。
4.超临界流体用于基板的干燥处理。根据一个示例，在将基板上的去离子水用有机溶剂置换后，通过将超临界流体供应到腔室内的基板的上表面以使基板上的有机溶剂溶解在超临界流体中来从基板去除残留有机溶剂。来自。当使用异丙醇(以下称为“ipa”)作为有机溶剂时，使用临界温度和临界压力较低且在其中可很好溶解ipa的二氧化碳(co2)作为超临界流体。
5.通过使用超临界流体对基板的处理如下。当将基板被装载入腔室中时，将处于超临界状态的二氧化碳供应到腔室中以对腔室内部加压，然后用超临界流体处理基板，同时在腔室内重复超临界流体的供应和排气。然后，当基板的处理完成时，将腔室内部排气和减压。在将腔室排气后，执行通过打开腔室取出基板和修复腔室的工艺。
6.通常，用于在腔室内支撑基板的支撑单元通过螺栓等联接至处理腔室。然而，诸如螺栓的部件会在处理空间内产生颗粒。
7.此外，难以更换支撑单元的部件，并且难以调节为支撑腔室内的基板而设置的支撑单元的高度和水平度。


技术实现要素：

8.本发明致力于提供一种包括在处理空间内最低程度地产生颗粒的支撑单元的基板处理装置、以及一种联接支撑单元的方法。
9.本发明还致力于提供一种包括其中易于更换部件的支撑单元的基板处理装置、以及一种联接支撑单元的方法。
10.本发明还致力于提供一种包括支撑单元的基板处理装置以及一种联接支撑单元的方法，所述支撑单元的水平度易于调节。
11.本发明要解决的问题不限于上述问题，本领域技术人员根据本说明书和附图将清楚地理解未提及的问题。
12.本发明的示例性实施方式提供一种用于处理基板的装置，包括：处理腔室，所述处理腔室包括彼此结合以在其中形成用于处理基板的处理空间的第一主体和第二主体；驱动
器，所述驱动器将所述处理腔室移动至打开位置或关闭位置；支撑单元，所述支撑单元在所述处理空间内支撑所述基板；和流体供应单元，所述流体供应单元向所述处理空间供应流体，其中所述支撑单元包括：支撑销，所述支撑销联接至所述第一主体或所述第二主体；和引导构件，所述引导构件联接至所述支撑销并且沿所述支撑销的侧向方向延伸以支撑所述基板。
13.在示例性实施方式中，所述支撑销可以通过焊接联接至所述第一主体或所述第二主体。
14.在示例性实施方式中，所述引导构件可以被装配至所述支撑销。
15.在示例性实施方式中，所述引导构件可以包括接触部，所述接触部与被放置在所述支撑单元上的所述基板的底表面接触并且形状为突起状，并且所述接触部由可抛光的材料制成。
16.在示例性实施方式中，所述接触部可以设置为多个，并且每个所述接触部被抛光，使得被放置在所述支撑单元上的所述基板处于水平。
17.在示例性实施方式中，所述接触部可以由基于聚酰亚胺(pi)、聚醚醚酮(peek)和聚四氟乙烯(ptfe)的树脂和陶瓷中的任一种制成。
18.在示例性实施方式中，所述引导构件可以通过环构件固定至所述支撑销，所述环构件联接至所述支撑销并防止所述引导构件分离。
19.在示例性实施方式中，所述支撑销可以联接至所述第一主体，并且所述第一主体可以设置在所述第二主体的上部。
20.在示例性实施方式中，所述基板的处理可以是通过使用所述处理空间内的超临界流体来干燥所述基板的处理。
21.本发明的另一示例性实施方式提供一种用于处理基板的装置，该装置包括：支撑单元，所述支撑单元设置在所述处理腔室中并支撑基板；支撑销，所述支撑销连接至所述处理腔室；和引导构件，所述引导构件联接至所述支撑销并且沿所述支撑销的侧向方向延伸以支撑所述基板。
22.在示例性实施方式中，所述支撑销可以通过焊接联接至所述处理腔室。
23.在示例性实施方式中，所述引导构件可以被装配至所述支撑销。
24.在示例性实施方式中，所述引导构件可以包括接触部，所述接触部与被放置在所述支撑单元上的所述基板的底表面接触并且形状为突起状，并且所述接触部由可抛光的材料制成。
25.在示例性实施方式中，所述接触部可以设置为多个，并且每个所述接触部被抛光，使得被放置在所述支撑单元上的所述基板处于水平。
26.在示例性实施方式中，所述接触部可以由基于聚酰亚胺(pi)、聚醚醚酮(peek)和聚四氟乙烯(ptfe)的树脂和陶瓷中的任一种制成。
27.在示例性实施方式中，所述引导构件可以通过环构件固定至所述支撑销，所述环构件联接至所述支撑销并防止所述引导构件分离。
28.本发明的又一示例性实施方式提供一种将支撑单元连接至处理腔室的方法，包括：将所述第一主体设置在所述第二主体的上部，通过焊接将所述支撑销联接至所述第一主体。
29.在示例性实施方式中，可以将所述引导构件装配至通过焊接联接至所述第一主体的所述支撑销。
30.在示例性实施方式中，在将所述引导构件联接至所述支撑销之后，将防止所述引导构件分离的环构件联接至所述支撑销。
31.在示例性实施方式中，所述引导构件可以包括接触部，所述接触部与被放置在所述支撑单元上的所述基板的底表面接触并且形状为突起状，并且所述接触部由可抛光的材料制成，并且所述接触部可设置为多个，并且每个所述接触部可被抛光使得被放置在所述支撑单元上的所述基板处于水平。
32.根据本发明的示例性实施方式，优点在于可以最小化处理空间内的颗粒产生。
33.此外，根据本发明的示例性实施方式，具有易于更换支撑单元的部件的优点。
34.此外，本发明的优点在于易于使支撑单元处于水平。
35.本发明的效果不限于上述效果，本领域技术人员可以根据本说明书和附图中清楚地理解未提及的效果。
附图说明
36.图1是示意性示出根据本发明示例性实施方式的基板处理装置的俯视平面图。
37.图2示意性地图示出根据本发明的示例性实施方式的图1的液体处理装置。
38.图3是示意性地图示出根据本发明的示例性实施方式的图1的超临界装置。
39.图4是图3的a部分的放大图。
40.图5和图6图示出根据本发明的示例性实施方式的环构件联接至支撑销的状态。
41.图7是示出根据本发明的示例性实施方式的联接支撑单元的方法的流程图。
42.图8至图10依次图示出根据本发明的示例性实施方式的联接支撑单元的方法。
43.图11是示意性地图示出根据本发明另一示例性实施方式的超临界装置。
具体实施方式
44.在下文中，将参考附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。本发明的示例性实施方式可以以各种形式进行修改，并且本发明的范围不应被解释为限于以下示例性实施方式。提供本示例性实施方式是为了向本领域技术人员更完全地解释本发明。因此，附图中元件的形状被夸大以强调更清楚的描述。
45.图1是示意性地示出根据本发明的示例性实施方式的基板处理装置的俯视平面图。参考图1，基板处理装置包括转位模块10、处理模块20和控制器(未示出)。根据示例性实施方式，转位模块10和处理模块20沿一个方向设置。在下文中，转位模块10和处理模块20的设置方向被称为第一方向92，并且当俯视时，垂直于第一方向92的方向被称为第二方向94，并且垂直于第一方向92和第二方向94两者的方向被称为第三方向96。
46.转位模块10将基板w从容纳基板w的容器80传送到处理模块20，并且使得已经在处理模块20中完全处理的基板w被容纳在容器80中。转位模块10的纵向为第二方向94。转位模块10包括装载端口12和转位框架14。基于转位框架14，装载端口12位于处理模块20的相反侧。在装载端口12上放置其中容纳基板w的容器80。装载端口12可以设置为多个，并且多个装载端口12可以沿第二方向94布置。
47.作为容器80，可以使用气密容器，例如正面开口标准箱(foup)。容器80可以通过运输工具(未示出)，例如高架传送机、高架输送机或自动引导车，或操作者被放置在装载端口12上。
48.转位机械手120设置到转位框架14。在转位框架14内设置其纵向是第二方向94的导轨140，并且转位机械手120可以设置为可在导轨140上移动。转位机械手120包括手部122，基板w被放置在手部122上，并且手部122可以设置为可前后移动、基于第三方向96作为轴线可旋转并且可沿第三方向96移动。多个手部122沿垂直方向彼此间隔开地设置，并且能够独立地前后移动。
49.处理模块20包括缓冲单元200、输送装置300、液体处理装置400和超临界装置500。缓冲单元200提供用于供装载到处理模块20的基板w和从处理模块20卸载的基板w暂时停留的空间。液体处理装置400执行向基板w供应液体并用该液体处理基板w的液体处理工艺。超临界装置500执行去除留在基板w上的液体的干燥工艺。输送装置300在缓冲单元200、液体处理装置400和超临界装置500之间传送基板w。
50.输送装置300的纵向可以是第一方向92。缓冲单元200可以布置在转位模块10和输送装置300之间。液体处理装置400和超临界装置500可以布置输送装置300的侧向部分。液体处理装置400和输送装置300可以沿第二方向94布置。超临界装置500和输送装置300可以沿第二方向94布置。缓冲单元200可以定位在输送装置300的一端。
51.根据一个示例，液体处理装置400可以布置在输送装置300的两侧，超临界装置500可以设置在输送装置300的两侧，液体处理装置400可以布置在比超临界装置500更靠近缓冲单元200的位置。在输送装置300的一侧，液体处理装置400可以沿第一方向92和第三方向96按a
×
b的排列设置(a和b中的每一个是1或大于1的自然数)。在输送装置300的一侧，超临界装置500可以沿第一方向92和第三方向96按c
×
d的数量设置(c和d中的每一个为1或大于1的自然数)。与描述不同的是，在输送装置300的一侧可以仅设置液体处理装置400，在输送装置300的另一侧可以仅设置超临界装置500。
52.输送装置300包括输送机械手320。在输送装置300内设置导轨340，其纵向为第一方向92，输送机械手320可设置为可在导轨340上移动。输送机械手320包括手部322，基板w被放置在手部322上，并且手部322可以设置为可前后移动、可基于第三方向96作为轴旋转以及可沿第三方向96移动。多个手部322沿竖直方向彼此间隔开地设置，并能够独立地前后移动。
53.缓冲单元200包括其上放置基板w的多个缓冲器220。缓冲器220可以被布置为沿第三方向96彼此间隔开。缓冲器单元200的正面和背面是开放的。前面是面向转位模块10的面，后面是面向输送装置300的面。转位机械手120可以通过前面接近缓冲单元200，输送机械手320可以通过后面接近缓冲单元200。
54.图2是示意性地图示出根据本发明的示例性实施方式的图1的液体处理装置400。参考图2，液体处理装置400包括壳体410、杯状部420、支撑单元440、液体供应单元460、升降单元480和控制单元40。控制单元40控制液体供应单元460、支撑单元440和升降单元480的操作。壳体410设置为大致平行六面体体形状。杯状部420、支撑单元440和液体供应单元460布置在壳体410内。
55.杯状部420具有顶部敞开的处理空间，并且基板w在处理空间内被经液体处理。支
撑单元440在处理空间内支撑基板w。液体供应单元460将液体供应到由支撑单元440支撑的基板w上。液体可以以多种类型提供，并且可以被依次供应到基板w上。升降单元480调节杯状部420与支撑单元440之间的相对高度。
56.根据一个示例，杯状部420包括多个回收容器422、424和426。回收容器422、424和426中的每一个都具有回收用于处理基板的液体的回收空间。回收容器422、424和426中的每一个以围绕支撑单元440的环形形状设置。当液体处理工艺进行时，通过基板w的旋转而飞散的预处理液体分别通过回收容器422、424和426的422a、424a和426a被引入回收空间。根据一个示例，杯状部420包括第一回收容器422、第二回收容器424和第三回收容器426。第一回收容器422被布置为围绕支撑单元440，第二回收容器424被布置为围绕第一回收容器422，第三回收容器426被布置为围绕第二回收容器424。液体被引入到第二回收容器424所通过的第二入口424a可以位于液体被引入到第一回收容器422所通过的第一入口422a的上方，并且液体被引入到第三回收容器426所通过的第三入口426a可以位于第二入口424a上方。
57.支撑单元440包括支撑板442和驱动轴444。支撑板442的上表面可以设置为大致圆形，并且可以具有大于基板w的直径的直径。支撑基板w的后表面的支撑销442a设置于支撑板442的中心部分，并且支撑销442a的上端设置为从支撑板442突出，使得基板w与支撑板442间隔开预定距离。卡盘销442b设置于支撑板442的边缘。
58.卡盘销442b被设置为从支撑板442向上突出，并且支撑基板w的侧部，使得当基板w旋转时基板w不与支撑单元440分离。驱动轴444由驱动构件446驱动，并与基板w的底表面的中心连接，并以支撑板442的中心轴线为中心旋转支撑板442。
59.根据一个示例，液体供应单元460包括第一喷嘴462、第二喷嘴464和第三喷嘴446。第一喷嘴462将第一液体供应到基板w上。第一液体可以是去除留在基板w上的膜或异物的液体。第二喷嘴464将第二液体供应到基板w上。第二液体可以是可很好溶于第三液体的液体。例如，第二液体可以是比第一液体更易溶于第三液体的液体。第二液体可以是中和供应到基板w上的第一液体的液体。此外，第二液体可以是中和第一溶液并且同时比第一溶液更易溶于第三溶液的液体。
60.根据一个示例，第二液体可以是水。第三喷嘴466将第三液体供应到基板w上。第三液体可以是可很好溶于在超临界装置500中使用的超临界流体中的液体。例如，第三液体可以是在超临界装置500中使用的超临界流体中比在第二液体中可更好地溶解的液体。根据示例，第三液体可以是有机溶剂。有机溶剂可以是异丙醇(ipa)。例如，超临界流体可以是二氧化碳。
61.第一喷嘴462、第二喷嘴464和第三喷嘴466可以由不同的臂461支撑，并且臂461可以独立地移动。可选地，第一喷嘴462、第二喷嘴464和第三喷嘴466可以安装于同一臂并同时移动。
62.升降单元480沿竖直方向移动杯状部420。通过杯状部420的竖直移动，杯状部420和基板w之间的相对高度变化。由此，用于回收预处理液的回收容器422、424、426根据供应至基板w的液体的类型而变化，使得可以分离并回收液体。与描述不同，杯状部420可以被固定地安装，并且升降单元480可以沿竖直方向移动支撑单元440。
63.图3和图4示意性地图示出根据示例性实施方式的图1的超临界装置500的图。根据
示例性实施方式，超临界装置500通过使用超临界流体去除基板w上的液体。根据示例性实施方式，基板w上的液体可以是ipa。超临界装置500通过将超临界流体供应到基板上并将基板w上的ipa溶解在超临界流体中而从基板w去除ipa。
64.超临界装置500包括处理腔室520、流体供应管线540、支撑单元580、驱动构件590和排气单元550。
65.处理腔室520提供其中执行超临界工艺的处理空间502。在一个示例中，处理腔室520可以设置为圆形。在另外的情况下，与此不同，处理腔室520可以设置为长方体形状。处理腔室520包括第一主体522和第二主体524。第一主体522和第二主体524彼此结合以提供处理空间502。在一个示例中，当俯视时，第一主体522设置为圆形。类似地，当俯视时，第二主体524设置为圆形。在一个示例中，第一主体522设置在第二主体524的上部。可选地，第一主体522和第二主体524可以设置在相同的高度，并且第一主体522和第二主体524可以左右打开/关闭。
66.当第一主体522与第二主体524间隔开时，处理空间502打开，此时基板w被载入或载出。驱动构件590上下移动第一主体522和第二主体524中的任何一个，使得处理腔室520移动至打开位置或关闭位置。在一个示例中，驱动构件590可以设置有气缸。在本文中，打开位置为第一主体522与第二主体524间隔开的位置，关闭位置为第一主体522与第二主体524彼此面对的接触面彼此紧密接触的位置。即，在打开位置，处理空间502从外部打开，在关闭位置，处理空间502关闭。在一个示例中，驱动构件590上下移动第一主体522和第二主体524中的任何一个。
67.在一个示例中，可以在第一主体522中形成与第一供应管线542连接的第一排放孔525。流体可以通过第一排放孔525被供应到处理空间502。在一个示例中，可以在第二主体524中形成与第二供应管线562连接的第二排放孔524和与排气管线552连接的排气孔527。可选地，可以仅将第一排放孔525和第二排放孔526中的一个设置于处理腔室520。在一个示例中，加热器570设置于处理腔室520的壁的内部。加热器570加热处理腔室520的处理空间502，从而将供应到处理腔室520的内部空间中的流体保持在超临界状态。在处理空间502内部形成由超临界流体形成的气氛。
68.支撑单元580在处理腔室520的处理空间502内支撑基板w。装载到处理腔室520的处理空间502中的基板w被放置在支撑单元580上。根据一个示例，基板w是由支撑单元580支撑，使得图案表面正面朝上。在一个示例中，支撑单元580将基板w支撑在第二排出孔526上方。在一个示例中，支撑单元580可以联接至第一主体522。可选地，支撑单元580可以联接至第二主体524。
69.此外，排气单元550连接至第二主体524。处理腔室520的处理空间502内的超临界流体通过排气单元550被排放到处理腔室520的外部。排气单元550包括排气管线552和排气阀5521。排气阀5521安装在排气管线552中以调节是否对处理空间502进行排气和排气速率。
70.在工艺进行时，第一主体522和第二主体524彼此紧密接触，使得处理空间502与外部隔绝。在一个示例中，第一主体522和第二主体524由金属材料制成。例如，第一主体522和第二主体524由不锈钢制成。
71.在下文中，将参考图4至图6详细描述本发明的支撑单元580。图4是图3的a部分的
放大图。参考图4，支撑单元580包括支撑销582、引导构件584和环构件586。
72.支撑销582连接至处理腔室520。在一个示例中，支撑销582连接至第一主体522。可选地，支撑销582可以连接至第二主体524。在一个示例中，第一主体522放置在第二主体524的上部，并且支撑销582通过焊接联接至第一主体522。因此，为了将支撑销582联接至处理腔室520，不需要诸如螺栓的单独结构。支撑销582具有主体部5823和凹部5821。在一个示例中，引导构件584联接至主体部5823并且环构件586联接至凹部5821。
73.引导构件584支撑基板w。引导构件584联接至支撑销582，并且沿支撑销582的侧向方向延伸。在一个示例中，引导构件584装配至支撑小鹅582。例如，形成在引导构件584中的中空部的直径可以与支撑销582的直径相同或比其略大。
74.引导构件584通过环构件586固定至支撑销582，环构件586联接至支撑销582以防止引导构件584分离。图5和图6图示出根据本发明的示例性实施方式的环构件586联接至支撑销582的状态。参考图5，环构件586可以设置为具有e形环。可选地，环构件586可以设置为具有如图6所示的c形环。在一示例中，环构件586联接至支撑销582的凹部5821。因此，环构件586防止引导构件584从支撑销582滑出。
75.在一个示例中，引导构件584包括形状为突起状的接触部588，该接触部588与放置在支撑单元580上的基板w的底表面接触。接触部588由可抛光的材料制成。在一个示例中，接触部588可以由基于聚酰亚胺(pi)、聚醚醚酮(peek)和聚四氟乙烯(ptfe)的树脂和陶瓷中的任一种制成。在一个示例中，接触部588与引导构件584一体地制造。可选地，接触部588被制造为单独的构件以与引导构件584分离并且联接至引导构件584。
76.在一个示例中，接触部588设置为多个，并且每个接触部588被抛光使得放置在支撑单元580上的基板w处于水平。在一个示例中，接触部588被抛光使得放置在支撑单元580上的基板w被放置在期望的高度。在一个示例中，引导构件584的每一侧设置有两个接触部588，从而可以设置总共四个接触部588。即使所有的接触部588被设置为具有相同的高度和形状，由于支撑单元580上的每个构造的组装问题等，基板w也可能无法平坦放置。因此，通过单独抛光接触部588来调节基板w的水平度和放置基板w的高度。
77.在下文中，将参考图7至图10描述本发明的支撑单元580的联接方法。图7是示出根据本发明的示例性实施方式的联接支撑单元580的方法的流程图。如图8所示，首先，通过焊接将支撑销582联接至第一主体522。然后，如图9所示，将引导构件584装配至焊接联接的支撑销582。然后，在将引导构件584联接至支撑销582之后，如图10所示，将防止引导构件584分离的环构件586联接至支撑销582。在这种情况下，检查基板w的水平度和高度，并且操作者抛光接触部588。为了在抛光接触部588时，该方法可以包括再次将引导构件584或接触部588与支撑销582分离的过程。在一个示例中，驱动构件590通过上下移动第二主体524来打开/关闭处理腔室520。因此，第一主体522被固定在适当位置，并且支撑单元580中没有大的移动，使得优点在于，可以通过在工艺开始之前抛光接触部588来保持基板w的水平度和高度。
78.在前述示例中，已经描述了支撑单元580与第一主体522的联接。然而，与此相反，如图11所示，支撑单元580可以联接至第二主体524。
79.根据本发明的示例性实施方式，支撑销582通过焊接连接至处理腔室520，使得优点在于，从而在用于连接支撑销582和处理腔室520的结构中的颗粒产生最小化。
80.根据本发明的示例性实施方式，由于支撑销582和引导构件584装配在一起，因此不需要诸如螺钉的结构，从而具有使得颗粒产生最小化的优点。
81.前面的详细描述说明了本发明。此外，以上内容示出和描述了本发明的示例性实施方式，并且本发明可以在各种其他组合、修改和环境中使用。即，可以在本说明书所公开的发明构思的范围内、与本公开内容等同的范围内和/或本领域的技术或知识的范围内对前述内容进行修改或修正。上述示例性实施方式描述了用于实现本发明的技术精神的最佳状态，而在本发明的特定应用领域和用途中所需要的各种变化是可能的。因此，以上对本发明的详细描述并非旨在将本发明限制于所公开的示例性实施方式。此外，所附权利要求应被解释为也包括其他示例性实施方式。