本发明构思的实施例涉及一种用于处理基板的装置和方法，尤其涉及一种在高压气体中处理基板的装置和方法。
背景技术：
为了制造半导体器件，可以通过诸如曝光、刻蚀、灰化、离子注入和薄膜沉积等各种工艺，在基板上形成所需的图案。在这些工艺中使用了各种处理液，从而在工艺中产生污染物和微粒。为了解决该问题，在工艺之前和之后执行用于清洗污染物和微粒的清洗工艺是必要的。
在清洗工艺中，在用化学品和冲洗液对基板进行处理后，通常干燥该基板。干燥操作是将残留在基板上的冲洗液干燥的工艺，基板上的冲洗液被表面张力低于该冲洗液的有机溶剂如异丙醇代替，然后去除该有机溶剂。然而，由于在基板中形成的图案之间的关键尺寸(cd，criticaldimension)越来越小，因此，不容易去除图案之间间隙内残留的有机溶剂。
近年来，已实施了使用超临界流体去除残留于基板上的有机溶剂的工艺。超临界处理工艺在从外部密闭的高压空间中进行，以满足超临界流体的特定条件。
图1是示出通常的超临界处理装置的剖视图。参照图1，用于执行超临界处理工艺的工艺腔室具有上主体2和下主体4。下主体4具有顶部开口的杯状结构，上主体2具有板状结构。上主体2和下主体4彼此组合以在它们之间形成处理空间。为了即使在高压条件下也能够使处理空间密闭，气缸在上主体2和下主体4彼此靠近的方向上持续地提供强作用力。
然而，由于气缸6在工艺中持续地提供强作用力，因此应力被施加到气缸6上。气缸6可能因此被损坏，并且处理空间中的气体由于处理空间的高压而泄漏到外部。
[现有技术文献]
[专利文献]
韩国专利申请号no.10-2011-0117699
技术实现要素：
本发明构思的实施例提供了一种在工艺期间从外部可靠地封闭处理空间中气体的装置和方法。
本发明构思的实施例还提供了一种施加作用力使多个主体主体贴合的装置和方法。
本发明构思的实施例还提供了一种用于在贴合多个主体主体的工艺中防止一些装置损坏的装置和方法。
本发明构思的目的不限于以上所述。本发明构思所属领域的技术人员将从下面的描述中清楚地了解未提及的其它技术目的。
本发明构思涉及一种用于处理基板的装置和方法，尤其涉及一种在高压气体中处理基板的装置和方法。根据本发明构思的一个方面，提供了一种基板处理装置，该装置包括：工艺腔室，所述工艺腔室具有上主体和下主体，所述上主体和所述下主体彼此组合以在所述上主体和所述下主体中提供处理空间；升降构件，所述升降构件配置成将所述上主体和所述下主体中的任一个升降到打开位置或关闭位置，在所述打开位置将所述上主体从所述下主体分隔开或将所述下主体从所述上主体分隔开，在所述关闭位置将所述上主体贴合到所述下主体或将所述下主体贴合到所述上主体；夹紧构件，所述夹紧构件配置成夹紧位于所述关闭位置的所述上主体和所述下主体；和可动构件，所述可动构件配置成将所述夹紧构件移动到锁定位置或者释放位置，在所述锁定位置所述夹紧构件夹紧所述上主体和所述下主体，在所述释放位置所述夹紧构件与所述上主体和所述下主体分隔开。
所述基板处理装置还可包括：基板支撑单元，所述基板支撑单元配置成在所述处理空间中支撑所述基板；和流体供应单元，所述流体供应单元配置成向所述处理空间供应处理流体。
所述夹紧构件可包括：第一夹具，所述第一夹具位于所述工艺腔室一侧；和第二夹具，当所述工艺腔室置于所述第一夹具和所述第二夹具之间时，使所述第二夹具位于面向所述第一夹具的位置。
所述上主体可成形为使得所述上主体的上表面的中心部分高于所述上表面的周边部分，所述下主体可成形为使得所述下主体的底面的中心部分低于所述底面的周边部分；所述第一夹具和所述第二夹具中的每个可在其内侧面具有夹紧槽，所述上主体的上表面的周边部分和所述下主体的底面的周边部分插入到所述夹紧槽中。
所述第一夹具和所述第二夹具中的每个可包括：上表面，所述上表面随着靠近所述上主体而向下倾斜；下表面，所述下表面随着靠近所述下主体而向上倾斜；和侧表面，所述侧表面连接所述上表面和所述下表面，其中，所述夹紧槽通过所述上表面、所述下表面和所述侧表面的组合而形成，所述上主体的上表面的周边部分可具有与第一夹具和第二夹具的上表面相对应的形状，以及，所述下主体的底面的周边部分可具有与第一夹具和第二夹具的下表面相对应的形状。
基板处理装置还可包括：壳体、夹紧构件和升降构件，所述壳体围绕所述工艺腔室，所述壳体可包括：桶状的主体；和中间板，所述中间板将所述主体的内部分隔成上部空间和下部空间，并具有中空部，所述工艺腔室和所述夹紧构件位于所述上部空间和所述下部空间中的一个，并且所述升降构件位于所述上部空间和所述下部空间中的另一个。
所述升降构件可包括：支撑板，所述支撑板配置成支撑所述上主体和所述下主体中的一个，所述支撑板能够被升降，且所述支撑板的直径大于所述中空部的直径。
所述可动构件可包括：导轨，所述导轨具有垂直于升降方向的长度方向；支架，所述支架连接所述导轨和所述夹紧构件；和驱动构件，所述驱动构件配置成驱动所述导轨，使得所述夹紧构件沿着所述导轨的长度方向移动到所述锁定位置或所述释放位置。
所述导轨可安装在所述壳体外部的所述壳体的上表面或底面。
所述可动构件可包括：驱动轴，所述驱动轴的长度方向平行于升降方向，所述第一夹具和所述第二夹具铰接到所述驱动轴；和驱动构件，所述驱动构件配置成驱动所述驱动轴，使得所述夹紧构件沿着所述驱动轴的长度方向移动到所述锁定位置或所述释放位置。
所述上主体和所述下主体中的一个可由所述升降构件移动，并且所述上主体和所述下主体中的另一个固定到所述壳体，所述壳体可包括：冲击吸收构件，在所述上主体固定到所述壳体的情况下，所述冲击吸收构件配置成支撑所述上主体，在所述下主体固定到所述壳体的情况下，所述冲击吸收构件配置成支撑所述下主体，以及所述冲击吸收部件由弹性材料制成。
在所述第一夹具的一端可形成有狭缝形状的第一孔，所述狭缝形状的第一孔穿过所述第一夹具的内表面和外表面，在所述第二夹具的一端可形成有狭缝形状的第二孔，所述狭缝形状的第二孔穿过所述第二夹具的内表面和外表面，所述夹紧构件的所述第一孔和所述第二孔可在所述锁定位置彼此连通，所述第一孔和所述第二孔可用作所述基板载入载出的通道。
所述基板处理装置还可包括：控制器，所述控制器配置成控制所述升降构件和所述可动构件。所述升降构件还可包括：驱动器，所述驱动器配置成升降所述上主体或所述下主体，所述控制器可控制所述驱动器和所述可动构件执行贴合操作、夹紧操作和释放操作。在所述贴合操作中向所述驱动器提供驱动力，使得如果所述基板被引入所述处理空间，使所述下主体和所述上主体彼此贴合；在所述贴合操作之后，在所述夹紧操作中，使用所述夹紧构件夹紧通过驱动力彼此贴合的所述上主体和所述下主体；在所述夹紧操作之后，在已执行所述夹紧操作时，在所述释放操作中释放所述驱动器的驱动力，和，在所述驱动力被释放之后，对所述基板执行处理工艺。
所述工艺腔室还可包括：密封构件，所述密封构件位于所述上主体和所述下主体之间，用于密封所述上主体和所述下主体之间的空间，所述密封构件可在所述贴合操作和所述夹紧操作中处于第一按压状态，在驱动力被释放之后处于第二按压状态，并且所述第一按压状态大于所述第二按压状态。
所述基板处理装置还可包括：控制器，所述控制器配置成控制所述升降构件和所述可动构件，所述升降构件还可包括：驱动器，所述驱动器配置成升降所述上主体或所述下主体，所述控制器可控制所述驱动器和所述可动构件执行贴合操作和夹紧操作。在所述贴合操作中，向所述驱动器提供驱动力，使得如果所述基板被引入所述处理空间，使所述下主体和所述上主体彼此贴合；在所述贴合操作之后，在所述夹紧操作中，使用所述夹紧构件夹紧通过驱动力彼此贴合的所述上主体和所述下主体；以及，在所述夹紧操作之后，在向驱动器持续地提供驱动力的同时对基板执行处理工艺。
所述基板处理装置还可包括：控制器，所述控制器配置成控制所述升降构件和所述可动构件，所述升降构件还可包括：驱动器，所述驱动器配置成升降所述上主体或所述下主体，所述控制器控制所述驱动器和所述可动构件执行贴合操作、夹紧操作和基板处理操作。在所述贴合操作中向所述驱动器提供驱动力，使得如果所述基板被引入所述处理空间，，使所述下主体和所述上主体彼此贴合；在所述贴合操作之后，在所述夹紧操作中，使用所述夹紧构件夹紧通过驱动力彼此贴合的所述上主体和所述下主体；在所述夹紧操作之后，在所述基板处理操作中向所述处理空间提供处理液，和在基板处理操作中，如果处理空间由于处理流体而达到预设压力，则在进行夹紧的同时释放驱动器的驱动力。
所述第一夹具可设置成使得所述第一夹具的与所述第二夹具相接触的侧面是台阶式的，所述第二夹具可设置成使得所述第二夹具的与所述第一夹具相接触的相对侧面是台阶式的，以与所述第一夹具的与所述第二夹具相接触的侧面相对应；第一销槽可在第一夹具的台阶区域和第二夹具的台阶区域中的一个区域中形成，第二销槽可在另一个区域中形成，锁定销插入所述第一销槽；所述第一销槽和所述第二销槽可在所述锁定位置彼此面对；以及在与所述第一夹具和所述第二夹具的移动方向垂直的方向上，使所述第一销槽和所述第二销槽可位于彼此相对的位置。
所述基板处理装置还可包括：加热构件，所述加热构件配置成加热所述处理空间。所述加热构件还可包括：加热器，所述加热器位于所述上主体和所述下主体中的至少一个，且所述加热器具有杆状，所述加热器的长度方向朝向与所述夹紧构件的移动方向垂直的方向。
根据本发明构思的另一方面，还提供一种处理基板的方法，通过使用基板处理装置处理基板，所述方法包括：贴合操作，在所述贴合操作中，如果所述基板引入所述处理空间，使所述下主体和所述上主体贴合；夹紧操作，在所述夹紧操作中，用所述夹紧构件夹紧所述贴合操作之后彼此贴合的所述上主体和所述下主体；和基板处理操作，在所述基板处理操作中，在所述夹紧操作之后在处理空间中处理基板。
在所述贴合操作和所述夹紧操作中，可通过提供给所述升降构件的驱动器的驱动力，使所述上主体和所述下主体彼此贴合，以及在基板处理操作中可释放所述驱动力。
在所述贴合操作、所述夹紧操作和所述基板处理操作中，可通过提供给所述升降构件的驱动器的驱动力，使所述上主体和所述下主体彼此贴合。
在所述贴合操作和所述夹紧操作中，可通过提供给所述升降构件的驱动器的驱动力，使所述上主体和所述下主体彼此贴合，其中，在所述基板处理操作中，由所述处理空间供应所述处理流体，在所述处理空间达到预设压力的情况下，可释放所述驱动器的驱动力。
在所述基板处理操作中，可通过使用超临界流体来处理所述基板。
所述基板处理操作可包括：干燥所述基板的干燥工艺。
附图说明
从结合下面附图的以下描述中，以上所述以及其它的目的和特征将变得显而易见。其中，除非另有说明，否则相同的附图标记在不同附图中表示相同的部件。以及其中：
图1是示出传统的超临界处理装置的剖视图；
图2是示出根据本发明构思的第一实施例的基板处理系统的平面图；
图3是示出图2的第一工艺单元中用于清洗基板的装置的剖视图；
图4是示出图2的第二工艺单元中用于干燥基板的装置的剖视图；
图5是示出图4的壳体的透视图；
图6是示出图4的基板支撑单元的透视图；
图7是示出图4的夹紧构件的透视图；
图8至图17是示出使用图4的装置来处理基板的工艺的视图；
图18是描绘在图8至图13的处理基板工艺期间的升降构件、夹紧构件和基板处理工艺之间关系的图表；
图19是描绘图18的另一实施例的图表；
图20是描绘图18的另一实施例的图表；
图21是示出图7的夹持构件的另一实施例的透视图；
图22是示出图7的夹持构件的另一实施例的透视图；
图23是示出图7的夹持构件的另一实施例的透视图；和
图24是图7的夹持构件的另一实施例的透视图。
具体实施方式
本发明构思的实施例可以修改成各种形式，且本发明构思的范围不应被解释为限于以下描述的本发明构思的实施例。本发明构思的实施例向本领域技术人员提供对本发明构思的更彻底地描述。因此，为了突出更清楚的描述，部件的形状等在附图中被放大。
将参照图1至图24对本发明构思的实施例进行描述。
图2是示出根据本发明构思的第一实施例的基板处理系统的俯视图。
参照图2，基板处理系统1具有索引模块10和工艺处理模块20，索引模块10包括多个装载端口120和传输框架140。装载端口120、传输框架140以及工艺处理模块20可顺序地排列成一排。下文中，将装载端口120、传输框架140和工艺处理模块20排列的方向称为第一方向12，将从顶部观察时与第一方向12垂直的方向称为第二方向14，并且将与包含第一方向12和第二方向14的平面垂直的方向称为第三方向16。
接纳基板w的载体18位于装载端口120上。设置有多个装载端口120，并且这多个装载端口120沿着第二方向14排列成一排。图2示出了设置有四个装载端口120。然而，根据诸如工艺处理模块20的工艺效率或占地面积的情况，可以增加或减少装载端口120的数量。在载体18中形成有多个设置为支撑基板周边的插槽(未示出)。沿着第三方向16设置多个插槽，并且使基板这样地位于载体18中：基板沿着第三方向16彼此间隔开地堆叠。前开式晶圆盒(foup)可用作载体18。
工艺处理模块20包括缓冲单元220、传输腔室240、第一工艺单元260和第二工艺单元280。传输腔室240设置成使得其长度方向平行于第一方向12。第一工艺单元260沿着第二方向14布置在传输腔室240的一侧，并且第二工艺单元280沿着第二方向14布置在传输腔室240的另一侧。第一工艺单元260和第二工艺单元280可布置成关于传输腔室240彼此对称。一些第一工艺单元260沿着传输腔室240的长度方向布置。此外，一些第一工艺单元260布置成彼此堆叠。也就是说，可在传输腔室240的一侧布置具有a乘b(a和b是自然数)阵列的第一工艺单元260。这里，a是沿着第一方向12设置成一排的第一工艺单元260的数量，b是沿着第三方向16设置成一排的第一工艺单元260的数量。当在传输腔室240的一侧设置有四个或六个第一工艺单元260时，第一工艺单元260可以以2×2或3×2的阵列排列。第一工艺单元260的数量可增加或减少。类似于第一工艺单元260，第二工艺单元280可以以m乘n(m和n是自然数)的阵列排列。这里，m、n可与a、b相同。与上述描述不同的是，第一工艺单元260和第二工艺单元280可仅在传输腔室240的某一侧设置。此外，与上述描述不同的是，第一工艺单元260和第二工艺单元280可在传输腔室240的相对侧单层设置。此外，与上述描述不同的是，第一工艺单元260和第二工艺单元280可以以多种排列方式设置。
缓冲单元220设置在传输框架140和传输腔室240之间。缓冲单元220提供一空间，在传输腔室240和传输框架140之间传输基板w之前，在该空间中停留基板w。放置基板w的插槽(未示出)设置在缓冲单元220中，且沿着第三方向16设置多个彼此间隔开的插槽(未示出)。缓冲单元220的面向传输框架140的一面和缓冲单元220的面向传输腔室240的一面是开口的。
传输框架140在位于装载端口120上的载体18和缓冲单元220之间传输基板w。索引轨道142和索引机械手144设置在传输框架140中。索引轨道142布置成使其长度方向与第二方向14平行。索引机械手144安装在索引轨道142上，并在第二方向14上沿着索引轨道142线性移动。索引机械手144具有基部144a、主体144b和多个索引臂144c。基部144a被安装成沿着索引轨道142移动。主体144b连接到基部144a。主体144b设置成在基部144a上沿着第三方向16移动。主体144b设置成在基部144a上旋转。索引臂144c连接到主体144b，并设置成相对主体144b前后移动。多个索引臂144c设置成独立驱动。索引臂144c布置成堆叠以便沿着第三方向16彼此地间隔开。一些索引臂144c在将工艺处理模块20中的基板w传输到载体时使用，而一些索引臂144c可在将基板w从载体传输到工艺处理模块20时使用。该结构在索引机械手144载进和载出基板w的过程中，可防止来自工艺处理前的基板w的微粒附着到工艺处理后的基板w上。
传输腔室240在缓冲单元220、第一工艺单元260和第二工艺单元28中的任意两个单元之间传输基板w。在传输腔室240中设置有导轨242和主机械手244。导轨242设置成使其长度方向平行于第一方向12。主机械手244安装在导轨242上，并且在导轨242上沿着第一方向12线性移动。
第一工艺单元260和第二工艺单元280可在一个基板w上顺序地执行工艺。例如，基板w可在第一工艺单元260中执行化学工艺、冲洗工艺和初次干燥工艺，并且可在第二工艺单元280中执行第二次干燥工艺。在这种情况下，可通过有机溶剂执行初次干燥工艺，可通过超临界流体执行第二次干燥工艺。异丙醇(ipa)液体可用作有机溶剂，二氧化碳(co2)可用作超临界流体。但是，第一工艺单元260可不包括初次干燥工艺。
在下文中，将描述设置在第一工艺单元260中的基板处理装置300。图3是示出图2的第一工艺单元中用于清洗基板的装置的剖视图。参照图3，基板处理装置300包括处理容器320、旋转头340、升降单元360和喷射构件380。处理容器320提供在其中进行基板处理工艺的空间，并且处理容器320的上侧是敞开的。处理容器320包括内部回收容器322和外部回收容器326。内部回收容器322和外部回收容器326回收在工艺中使用的不同处理液。内部回收容器322设置成具有围绕旋转头340的环形形状，外部回收容器326设置成具有围绕内部回收容器322的环形形状。内部回收容器322的内部空间322a和位于外部回收容器326与内部回收容器322之间的空间326a用作入口，通过这些入口，处理液分别导入内部回收容器322和外部回收容器326。内部回收容器322和外部回收容器326分别连接有，从内部回收容器322和外部回收容器326在其底面的向下方向上垂直延伸的回收管线322b和326b。回收管线322b和326b分别排出通过内部回收容器322和外部回收容器326导入的处理液。排出的处理液可通过外部处理液回收系统(未示出)再利用。
旋转头340设置在处理容器320中。旋转头340在工艺期间支撑并旋转基板w。旋转头340具有主体342、多个支撑销334、多个卡盘销346和支撑轴348。主体342具有上表面，该上表面从顶部观察时具有大致圆形的形状。支撑轴348固定地连接到主体342的底部，支撑轴348可由马达349旋转。设置有多个支撑销334。这多个支撑销334可布置在主体342上表面的周边彼此地间隔开，并从主体342向上突出。支撑销334布置成通过多个支撑销的组合具有通常环形的形状。支撑销334支撑基板的下表面的周边，使得基板w与主体342的上表面以预定的距离彼此地间隔开。设置有多个卡盘销346。卡盘销346布置成比支撑销334更远离主体342的中心。卡盘销346设置成从主体342向上突出。卡盘销346支撑基板w的侧面，使得当旋转头340旋转时，基板w不会从正常位置横向地脱离。卡盘销346设置成沿着主体342的径向方向在待命位置和支撑位置之间线性移动。待命位置是比支撑位置距离主体342的中心更远的位置。当基板w从旋转头340装载或卸载时，卡盘销346位于待命位置，当在基板w上进行工艺时，卡盘销346位于支撑位置。支撑位置上的卡盘销346与基板的侧面相接触。
升降单元360线性地上下移动容器320。当上下移动容器320时，改变容器320相对于旋转头340的相对高度。升降单元360包括支架362、移动轴364和驱动器366。支架362固定地安装在容器320的外壁上，由驱动器366上下移动的移动轴364固定连接到支架362上。当在旋转头340上放置基板w或者从旋转头340上提升基板w时，处理容器320下降，使得旋转头340从处理容器320的上侧突出。当执行工艺时，调整容器320的高度，使得处理液根据供应到基板w上的处理液的种类而流入到预定的回收容器320中。
与上述不同的是，升降单元360可上下移动旋转头340，而不是移动处理容器320。
喷射构件380将处理液供应到基板w上。喷射构件380具有喷嘴支撑件382、喷嘴384、支撑轴386和驱动器388。支撑轴386的长度方向沿着第三方向16设置，并且驱动器388连接到支撑轴386的下端。驱动器388旋转并升降支撑轴386。喷嘴支撑件382以垂直于支撑轴386的方式连接到支撑轴386的一端，该端与支撑轴386的连接到驱动器388的一端相对。喷嘴384安装在喷嘴支撑件382一端的底部。喷嘴384通过驱动器388移动到处理位置和待命位置。处理位置是喷嘴384位于处理容器320竖直上方的位置，而待命位置是喷嘴400从处理容器320竖直上方的位置偏离的位置。可设置有一个或多个喷射构件380。当设置有多个喷射构件380时，可通过不同的喷射构件380提供化学品、冲洗液和有机溶剂。化学品可以是具有强酸性或强碱性的液体。冲洗液可以是纯水。有机溶剂可以是异丙醇蒸汽和惰性气体的混合物，或者是异丙醇液体。
在第二工艺单元280中设置有进行基板w的第二次干燥工艺的基板处理装置400。基板处理装置400对在第一工艺单元260中初次干燥的基板w执行第二次干燥。基板处理装置400干燥残留有有机溶剂的基板w。基板处理装置400可通过使用超临界溶剂来干燥基板w。图4是示出图2的在第二工艺单元中用于干燥基板的装置的剖视图。图5是示出图4的壳体的透视图。参照图4和图5，基板处理装置400包括壳体402、工艺腔室410、基板支撑单元440、升降构件450、加热构件460、阻挡构件480、排出单元470、流体供应单元490、夹紧构件500、可动构件550和控制器600。
壳体402包括主体404和中间板406。主体404具有内部空间的桶形形状。例如，主体404可设置成具有六面体形状。具有狭缝形状的通孔405形成在主体404的上表面上。不同位置的通孔405具有相同的长度方向。根据一实施例，设置有四个通孔405，使得这些通孔中的两个位于一侧，而另外两个位于另一侧。可选地，设置有偶数个通孔405，并且通孔405的数量可以是两个或六个。通孔405用作连接可动构件550和夹紧构件500的通道。
中间板406位于主体404中。中间板406将主体404的内部分隔成上部空间408a和下部空间408b。中间板406为具有中空部404a的板状。中空部404a设置成使得下主体420可以插入到中空部404a中。中空部404a可具有比下主体420的下端更大的直径。工艺腔室410和夹紧构件500位于上部空间408a中，而升降构件450可位于下部空间408b中。可动构件550可位于壳体402的外壁上。
工艺腔室410限定了用于处理基板w的处理空间412。当处理基板w时，工艺腔室410将处理空间412从外部关闭。工艺腔室410包括下主体420、上主体430和密封构件414。下主体420的底面可以是台阶式的。下主体420可设置成，使得下主体420底面的中心部分低于下主体420的周边部分。例如，下主体420可具有大致圆柱状。下主体420可被升降构件450升高到主体404的上部空间408a和降低到下部空间408b。下主体420的底面上形成有下供给口422和排气口426。从顶部观察时，下供给口422可偏离下主体420的中心轴线。下供给口422用作一通道，通过该通道将超临界流体供应到处理空间412。
上主体430与下主体420组合以在它们之间限定处理空间412。上主体430位于下主体420的上方。上主体430位于壳体402的上部空间408a中。上主体430通过冲击吸收构件435连接到主体404的顶面。冲击吸收构件435可由弹性材料制成。冲击吸收构件435可以是板簧或螺旋弹簧。例如，冲击吸收构件435可以是弹簧。上主体430的侧端可以是台阶式的。上主体430成形为使得上主体430上表面的中心部分高于上主体430的周边部分。例如，上主体430可具有大致圆柱状。在上主体430中形成有上供给口432。上供给口432用作一通道，通过该通道将超临界流体供应到处理空间412。上供给口432可位于与上主体430的中心重合的位置。根据一实施例，上主体430和下主体420由金属材料制成。
密封构件414密封上主体430和下主体420之间的缝隙。密封构件414位于上主体430和下主体420之间。密封构件414具有环形形状。例如，密封构件414可以是o形环414。密封构件414设置在上主体430的下端面或下主体420的上端面。在本实施方式中，描述的是密封构件414设置在下主体420的上端面。在下主体的上端面形成有密封构件414插入的密封槽。密封构件414的一部分插入到密封槽中，密封构件414的另一部分从密封槽突出。密封构件414可由弹性材料制成。
基板支撑单元440在处理空间412中支撑基板w。图6是示出图4的基板支撑单元的透视图。参照图6，基板支撑单元440支撑基板w使得基板w的处理面朝向上侧。基板支撑单元440包括支撑构件442和基板保持构件444。支撑构件442具有从上主体430的底面向下延伸的杆状。设置有多个支撑构件442。例如，可设置有四个支撑构件442。基板保持构件444支撑基板w的底面的周边区域。可设置有多个基板保持构件444，并支撑基板w的不同区域。例如，可设置有两个基板保持构件444。从顶部观察时，基板保持构件444具有圆板形状。从顶部观察时，基板保持构件444位于支撑构件的内侧。多个基板保持构件444相互组合具有环状。基板保持构件444彼此间隔开。
返回参照图4和图5，升降构件450调整上主体430和下主体420之间的相对位置。升降构件450升降上主体430和下主体420，使得上主体430和下主体420中的一个与另一个分离或贴合。升降构件450升降上主体430和下主体420中的任一个，使得工艺腔室410可移动到打开位置或关闭位置。这里，打开位置是上主体430和下主体420彼此隔开的位置，关闭位置是上主体430和下主体420相互贴合到相互结合的位置，也就是说，处理空间412在打开位置是向外部敞开的，而处理空间412在关闭位置是从外部关闭的。在本实施例中，描述的是下部空间408b的升降构件450升降下主体420，而上主体430的位置是固定的。可选地，下主体420是固定的，而上主体430可相对于下主体420升降。在这种情况下，升降构件450可位于上部空间408a中。
升降构件450包括支撑板452、升降轴454和驱动器456。在下部空间408b中，支撑板452支撑下主体420。下主体420固定地连接到支撑板452上。支撑板452具有圆盘形状。支撑板452的直径大于中空部404a的直径。因此，即使在关闭位置，下主体420的下端也位于下部空间408b中。升降轴454支撑下部空间408b中的支撑板452的底面。升降轴454固定地连接到支撑板452上。设置有多个升降轴454。这多个升降轴454周向排列。驱动器456升降升降轴454。多个驱动器456以一一对应的方式连接到多个升降轴454上。向驱动器456提供驱动力，使下主体420和升降轴454升高，从而上主体430和下主体420移动到使处理空间关闭的关闭位置。如果在关闭位置驱动器456释放驱动力，则上主体430和下主体420可保持它们都在关闭位置。可向各驱动器456提供相同的驱动力，或者可以相同的方式从各驱动器456释放驱动力。因此，多个升降轴454在升降时都位于相同的高度，并且支撑板452和下主体420可在保持其水平状态的同时升高。例如，驱动器456可以是气缸或电动机。
可选地，如果在关闭位置驱动器456释放驱动力，则下主体420和升降轴454下降，上主体430和下主体420可移动到使处理空间敞开的打开位置。
加热构件460加热处理空间412。加热构件460将供应到处理空间412的超临界流体加热至临界温度或更高温度以保持超临界流体状态。加热构件460包括多个加热器460。加热器460为具有平行的长度方向的条形或棒状。加热器460可具有垂直于夹具510和520移动方向的长度方向。例如，加热器460具有平行于主体420和430移动方向的长度方向。因为主体420和430的侧面被夹紧，所以不可能从主体420和430的侧面插入加热器460。加热器460可被埋入并安装在上主体430和下主体420的至少一个壁中。例如，加热器可从外部接收电能来产生热量。尽管在本实施例中已描述了加热器460设置在上主体430，但是加热器460可设置在上主体430和下主体420。此外，加热器460可以不设置在上主体430，而是设置在下主体420。
阻挡构件480防止下供给口422供应的超临界流体直接供应到基板w的非处理表面。阻挡构件480可包括阻挡板482和支撑件484。阻挡板482位于下供给口422和基板支撑单元440之间。阻挡板482具有盘状。阻挡板482的直径小于下主体420的内径。从顶部观察时，阻挡板482具有将下供给口422和排气口426两者都覆盖的直径。例如，阻挡板482可对应于基板w的直径或者具有更大的直径。支撑件484支撑阻挡板482。多个支撑件484设置成沿着阻挡板482的圆周方向排列。这多个支撑件484布置成以一定间距彼此地间隔开。
排出单元470排出处理空间412的气体。在处理空间412中产生的工艺副产物通过排出单元470排出。该排出可以是自然排出，也可以是强制排出。此外，排出单元470可在排出工艺副产物的同时调节处理空间412的压力。排出单元470包括排出管线472和压力测量构件474。排出管线472连接到排气口426。安装在排出管线472的排气阀476可调节处理空间412的排出气体的量。压力测量构件474安装在排出管线472中以测量排出管线472的压力。压力测量构件474相对于排气方向位于排气阀476的上游侧。处理空间412的压力可通过排出单元470降低到大气压或与工艺腔室410的外部相对应的压力。
流体供应单元490将处理流体供应到处理空间412。通过超临界温度和超临界压力，以超临界状态供应处理空间。流体供应单元490包括上供应管线492和下供应管线494。上供应管线492连接到上供给口432。处理流体依次经由上供应管线492和上供给口432供应到处理空间412。上阀493安装在上供应管线492上。上阀493打开和关闭上供应管线492。下供应管线494连接上供应管线492和下供给口422。下供应管线494从上供应管线492分支并连接到下供给口422。也就是说，上供应管线492和下供应管线494供应的处理流体可以是相同种类的流体。处理流体依次经由下供应管线494和下供给口422供应到处理空间412。下阀495安装在下供应管线494上。下阀495打开和关闭下供应管线494。
根据一实施例，处理流体可从面向基板w非处理表面的下供给口422供应，之后该处理流体可从面向基板w处理表面的上供给口432供应。因此，处理流体可通过下供应管线494供应到处理空间412，之后可通过上供应管线492供应到处理空间412。这是因为可阻止初始供应的处理流体在没有达到阈值压力或阈值温度的情况下被供应到基板w。
夹紧构件500夹紧位于关闭位置的上主体430和下主体420。因此，即使在工艺期间处理空间中的压力升高，也可避免在上主体430和下主体420之间产生缝隙。此外，当工艺腔室410被夹紧构件500夹紧时，驱动器的驱动力被释放。因此，不需要对驱动器456施加长时间的强作用力，从而可防止驱动器456损坏。
图7是示出图4中夹紧构件的透视图。参照图7，夹紧构件500包括第一夹具510、第二夹具520和锁定销530。第一夹具510和第二夹具520分别位于工艺腔室410的侧面。根据一实施例，第一夹具510和第二夹具520彼此面对，而工艺腔室410介于其间。第一夹具510和第二夹具520成形为围绕工艺腔室410。第一夹具510和第二夹具520中的每个在其内表面上具有面向工艺腔室410的夹紧槽512。上主体430的周边部分和下主体420的周边部分在关闭位置可插入到夹紧槽512中。夹紧构件500可移动到锁定位置或释放位置。这里，锁定位置定义为第一夹具510和第二夹具520彼此靠近以夹紧上主体430和下主体420的位置，而释放位置定义为第一夹夹具510和第二夹具520分别与上主体430和下主体420分隔开的位置。第一夹具510和第二夹具520在锁定位置彼此结合而具有环形形状。例如，第一夹具510和第二夹具520中的任何一个的纵向截面具有“c”形或“吻合器(stapler)”形，并且第一夹具510和第二夹具520中的另一个的纵向截面可与第一个纵向截面相对于纵向轴线相互对称。
第一夹具510的与第二夹具520相接触的一侧表面是台阶式的。第二夹具520的与第一夹具510相接触的对应侧表面也是台阶式的。第一夹具510的一侧表面和第二夹具520相对的侧表面可以彼此交错。根据一实施例，第一夹具510的一侧表面可以是台阶式的，使得它的上端比它的下端长些，且第二夹具520相对的侧表面可以是台阶式的，使得它的上端比它的下端短些。锁定销530位于第一销槽514中，第一销槽514形成在第一夹具510的台阶区域中，第二销槽524形成在第二夹具520的台阶区域中。第一销槽514和第二销槽524面向与夹紧构件500的移动方向相垂直的方向。在锁定位置，第一销槽514和第二销槽524彼此面对。根据一实施例，在锁定位置，锁定销530可从第一销槽514突出以插入到第二销槽524中。此外，第一销槽514还可形成在第二夹具520中，而第二销槽524还可形成在第一夹具510中。
参照图4和图5，可动构件550将夹紧构件500移动到锁定位置和释放位置。可动构件550将夹紧部件500移向与工艺腔室410的移动方向垂直的方向。可移动部件550包括导轨560、托架570和驱动构件580。导轨560位于壳体402的外部。导轨560邻近于上部空间408a，上部空间408a内设有上主体430。导轨560安装在壳体402的上表面。导轨560的长度方向垂直于工艺腔室410的移动方向。设置有多个导轨560并且各导轨具有相同的长度方向。根据一实施例，导轨560的数量与通孔405的数量相等。导轨560的长度方向可与通孔405的长度方向平行。从顶部观察时，导轨560与通孔405重叠。支架570固定地连接导轨560和夹紧构件500。支架570的数量与导轨560的数量相等。根据一实施例，从顶部观察时，第一夹具510可连接到位于一侧的导轨560，第二夹具520可连接到位于另一侧的导轨。驱动构件580驱动导轨560，使得夹紧构件500可根据导轨560的长度方向移动到锁定位置或释放位置。
控制器600控制升降构件450和可动构件550。控制器600控制升降构件450，使得工艺腔室410可移动到关闭位置或打开位置；控制器600控制可动构件550，使得夹紧构件500可移动到锁定位置或释放位置。根据一实施例，如果工艺腔室410从打开位置移动到关闭位置，则控制器600可将夹紧构件500从释放位置移动到锁定位置。控制器600可控制升降构件450，使得如果工艺腔室410被夹紧构件500关闭，则可释放驱动器456的驱动力。
接下来，将描述使用上述基板处理装置400处理基板的方法。图8至图17是示出使用图4的装置来处理基板的工艺的视图，图18是描绘图8至图13的处理基板工艺期间的升降构件、夹紧构件和基板处理工艺之间关系的图表。
参照图8至图18，基板处理方法包括腔室关闭操作、基板处理操作和腔室打开操作。腔室关闭操作是如果基板w被运送到工艺腔室410中则关闭处理空间的工艺操作。腔室打开操作是打开处理空间412以从工艺腔室410运送基板w的工艺操作。基板处理操作是在关闭的处理空间中以超临界方式处理基板w的操作。接下来，将更详细地描述腔室关闭操作、基板处理操作和腔室打开操作。
图8至图12是示出腔室关闭操作的视图。参照图8和图12，腔室关闭操作包括贴合操作、夹紧操作和释放操作。该贴合操作、夹紧操作和释放操作顺序地执行。当夹紧构件500位于释放位置，且工艺腔室410位于打开位置时，基板w被载入。如果基板w被载入到基板支撑单元440上，则气缸456被压缩。由此，下主体420升高，工艺腔室410移动到关闭位置。如果工艺腔室410位于关闭位置，则夹紧构件500移动到锁定位置以夹紧工艺腔室410。然后，气缸456的压缩被释放。
图13是示出基板处理操作的视图。参照图13，如果气缸456的压缩被释放，则进行在基板w上执行工艺的基板处理操作。在基板处理操作中，处理流体通过下供给口422供应到处理空间，使处理空间412维持在临界温度和临界压力。如果处理空间412达到临界温度和临界压力，则停止下供给口422的供应，且该处理流体通过上供应口432供应。
图14至图17是示出腔室打开操作的视图。参照图14至图17，在夹紧构件500移动到释放位置之前，气缸456被压缩。因此，下主体420维持其被气缸456和升降轴454支撑的状态。然后，夹紧构件500从锁定位置移动到释放位置。如果夹紧构件500移动到释放位置，则气缸456的压缩被释放，且下主体420下降。如果处理空间412打开，则基板w从工艺腔室410载出。
根据本实施例，在释放操作中，工艺腔室410位于关闭位置，并且气缸456的压缩在夹紧构件500位于锁定位置的状态下被释放。因此，可去除施加到气缸456的压力。
此外，如果进行基板处理操作，处理空间412内的压力会由于处理流体而逐渐升高。由于该升高的压力，上主体430和下主体420被移动，使得在上主体430和下主体420被夹紧的同时产生缝隙。随着处理空间412内的压力逐渐升高，上主体430和下主体420被逐渐移动。因此，可避免上主体430和下主体420突然与夹紧构件500碰撞。
此外，即使在上主体430和下主体420之间出现缝隙，处理空间412也可能由于密封构件414而保持关闭状态，因而可阻止在上主体430与下主体420之间产生微粒。也就是说，在贴合操作中、夹紧操作和释放操作中，密封构件处于被贴合的主体420和430完全按压的状态。如果进行基板处理操作，在上主体430和下主体420之间产生缝隙，会使得密封构件414处于部分按压状态。
可选地，随着在释放操作中气缸414的压缩被释放，下主体420和升降轴454可逐渐降低，密封构件414可设置成部分按压状态。
与上述实施例不同，描述的是在腔室关闭操作中包括贴合操作、夹紧操作和释放操作。然而，如图19所示，腔室关闭操作可仅包括贴合操作和夹紧操作，把释放操作除外。如果夹紧操作完成，则可对基板w执行工艺。在对基板w进行工艺的同时，可以维持气缸456的压缩。也就是说，可在上主体430和下主体420相互贴合被夹紧的同时，对基板w执行工艺。
此外，如图20所示，腔室关闭操作可仅包括贴合操作和夹紧操作。在夹紧操作之后，可执行基板处理操作。在基板处理操作中，可将处理流体供应到处理空间，并可维持气缸456的压缩直到处理空间412达到预设压力。如果处理空间412由于处理流体而达到预设压力，则可释放气缸456的压缩。例如，预设压力可以是临界压力。
根据本实施例，描述的是第一夹具510和第二夹具520在一个方向上线性移动。然而，如图21所示，第一夹具510和第二夹具520可以铰接到驱动轴505，驱动轴505的长度方向平行于第一夹具510和第二夹具520升高的方向。第一夹具510和第二夹具520可通过驱动器(未示出)关于驱动轴505旋转，并可移动到锁定位置或释放位置。
此外，如图22所示，第一孔518可形成在第一夹具510的一端。第一孔518可穿过第一夹具510的内表面和外表面。第一孔518可以是从第一夹具510的中心区域在第一夹具510的长度方向上延伸的狭缝。第二孔528可形成在第二夹具520的一端。第二孔528可穿过第二夹具510的内表面和外表面。第二孔528可以是从第二夹具520的中心区域在第二夹具520的长度方向上延伸的狭缝。夹紧构件500可设置成使得第一孔518和第二孔528在锁定位置延伸。根据一实施例，在释放位置，夹紧构件500的、连接包括第一孔518的一端和包括第二孔528的一端的线的长度，可比基板w的直径长。夹紧构件500的第一孔518和第二孔528可用作基板w在释放位置载入和载出的通道。因此，可提高夹紧构件500的空间利用率。
此外，如图23所示，夹紧构件500可包括三个或更多个夹具。夹紧构件可包括第一夹具510a、第二夹具510b、第三夹具520a和第四夹具520b。夹具510a、510b、520a和520b可移动到主体420和430被夹紧的位置或主体彼此分离的位置。
此外，如图24所示，第一夹具510和第二夹具520可包括限定夹紧槽的上表面542、下表面544和侧表面546。上表面542可随着靠近上主体430而向下倾斜。下表面544可随着靠近下主体420而向上倾斜。侧表面546可连接上表面542和下表面544。也就是说。上表面542可随着远离夹具500的中心轴而向上倾斜。下表面544可随着远离夹具500的中心轴而向下倾斜。上主体430的上表面的周边部分可具有与第一夹具510和第二夹具520的上表面542相对应的形状，并且下主体420的下表面的周边部分可具有与第一夹具510和第二夹具520的下表面544相对应的形状。也就是说，上主体430的上表面的周边部分可随着其远离上主体的中心轴线而向上倾斜。下主体420的下表面的周边部分可随着其远离下主体的中心轴线而向下倾斜。
根据本发明构思的一实施例，上主体和下主体在整个工艺期间被夹紧构件夹紧。因此，处理空间中的气体可从外部可靠地密闭。
此外，根据一实施例，夹紧构件沿着与主体的移动方向垂直的方向夹紧上主体和下主体。因此，可以以较小的力夹紧主体。
此外，根据本发明构思，在工艺腔室中执行高压工艺时释放驱动器的驱动力。因此，可去除施加到驱动器的压力，由此可避免对驱动器及其外围装置的损坏。
以上描述举例说明了本发明构思。此外，上述内容描述了本发明构思的示例性实施例，并且本发明构思可以用于各种的其他组合、变化和情况。也就是说，可在不脱离本说明书中公开的本发明构思的范围、本书面公开的等同范围和/或本领域技术或知识范围的情况下，对本发明的构思进行修改和修正。本书面实施例描述了实施本发明构思的技术精神的最佳情况，并且可在本发明构思的具体的应用领域和目的中进行各种变化。因此，本发明构思的详细描述并不旨在将本发明构思限制在所公开的实施例情况。此外，应当理解的是，所附权利要求书包括其他实施例。