用于处理基板的腔室的制作方法

本实用新型涉及一种用于处理基板的腔室，其使用超临界流体对基板进行清洗或干燥，更加详细地，涉及一种用于处理基板的腔室，其可对高压状态的腔室内部压力进行支撑，同时防止污染的产生。

背景技术：

通常，清洗分为湿式清洗和干式清洗，其中，湿式清洗在半导体制造领域中被广泛利用。湿式清洗是在每个步骤使用适合污染物质的化学物质并连续去除污染物质的方式，使用大量酸和碱溶液来对残留于基板的污染物质进行去除。

但是，在所述湿式清洗中所利用的化学物质不仅对环境产生不利影响，而且工艺复杂，从而是使得产品的单位生产成本大大上升的主要因素，不仅如此，在利用于如高集成电路一样精密部分的清洗时，由于界面张力，微细结构的图案变窄并被破坏，由此存在无法有效实现污染物去除的问题。

作为用于解决所述问题的方案，最近正在开发将作为无毒性且不燃性物质、廉价且环保型物质的二氧化碳用作溶剂的干式清洗方法。二氧化碳的优点在于，因为具有低的临界温度和临界压力，所以可轻松达到超临界状态，并且界面张力接近于零(zero)，在超临界状态下，由于高的压缩性而易于使得密度或溶剂强度随着压力变化而变化，并且因为通过减压而转换为气体状态，因此可以简单地从溶质中分离溶剂。

如上所述，使用超临界流体的用于处理基板的腔室是在将基板投入腔室内部或者从腔室向外部搬出时用于开闭腔室的构成，并且包括下部腔室、上部腔室及气缸，基板安放于下部腔室，上部腔室与所述下部腔室的上部相结合并形成有用于处理基板的密闭空间，气缸用于所述上部腔室或者下部腔室的升降移动。

在使用所述超临界流体处理基板时，用于执行基板处理工艺的腔室的内部成为高压状态，为了足以承受所述高压，要求上部腔室和下部腔室能够保持最初所设置的结合状态的稳固性。为此，现有技术中，利用液压缸使得上部腔室或者下部腔室升降移动，并且能够通过液压缸的液压来保持所述移动的状态。但是，如上所述，在利用液压缸的情况，存在如下问题：因油的泄漏而污染用于处理基板的腔室的周边环境，从而导致基板的质量下降。

作为与利用所述超临界流体的用于处理基板的腔室相关的先行技术的例子，在登记专利第10-1099592号中公开了利用超临界流体的基板处理装置，其利用锁定环和锁定键使得包括下部腔室和上部腔室的分离型腔室保持锁定的状态，因此，在腔室内部形成密闭的空间，能够防止实现基板处理的空间的压力下降。

技术实现要素：

本实用新型是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种用于处理基板的腔室，其在使用超临界流体处理基板时，即使腔室内部的压力成为高压状态，也可以稳固地保持工艺初期设置的状态。

本实用新型的另一个目的在于提供一种用于处理基板的腔室，其排除液压缸的使用，具有能够代替液压缸的腔室的开闭结构，因此可防止污染的产生。

用于实现如上所述的目的的本实用新型的用于处理基板的腔室包括：第一外壳，其支撑基板；第二外壳，其与所述第一外壳进行螺丝结合；升降驱动部，其使得所述第一外壳或者所述第二外壳升降至所述第一外壳和所述第二外壳进行螺丝结合的开始位置；以及旋转驱动部，其为了所述第一外壳和所述第二外壳之间的螺丝结合，使得所述第一外壳和所述第二外壳中任意一个以上旋转。

可构成为，所述升降驱动部使得所述第一外壳升降，所述旋转驱动部使得所述第一外壳旋转。

可构成为，所述升降驱动部使得所述第一外壳升降，所述旋转驱动部使得所述第二外壳旋转。

可构成为，所述升降驱动部使得所述第一外壳升降，所述旋转驱动部使得所述第一外壳及所述第二外壳向相反的方向旋转。

可构成为，所述升降驱动部使得所述第二外壳升降，所述旋转驱动部使得所述第一外壳旋转。

可构成为，所述升降驱动部使得所述第二外壳升降，所述旋转驱动部使得所述第二外壳旋转。

可构成为，所述升降驱动部使得所述第二外壳升降，所述旋转驱动部使得所述第一外壳及所述第二外壳向相反的方向旋转。

所述升降驱动部可包括：气压缸；杆，其利用所述气压缸的气压进行上下移动，以使得所述第一外壳或者所述第二外壳升降的形式进行支撑。

所述旋转驱动部可包括：马达，其提供旋转驱动力；驱动齿轮，其通过所述马达的驱动进行旋转，并且与所述第一外壳的外周面和所述第二外壳的外周面中任意一个以上进行齿轮结合。

沿着圆周方向以相隔开的形式可设置有多个所述旋转驱动部。

支撑基板的平台可安放于所述第一外壳，轴承嵌入于所述第一外壳和所述平台之间的接触部。

所述轴承可构成为推力轴承。

可构成为，支撑基板的平台安放于所述第一外壳，密封部件结合于所述平台的上面边缘，密封部件用于保持所述平台和第二外壳之间的气密。

所述密封部件可构成为机械密封(Mechanical Seal)。

还可包括压力感知部，其用于对作用于所述平台和所述第二外壳之间的压力进行感知。

还可包括控制部，其在通过所述旋转驱动的驱动使得所述第一外壳和所述第二外壳之间进行螺丝结合时，在所述压力感知部感知到的压力达到设定的压力的情况下，以使得所述旋转驱动部的驱动停止的形式进行控制。

轴承嵌入于所述第一外壳和所述平台之间的接触部，所述压力感知部可构成为负荷传感器(Load cel l)，负荷传感器与所述轴承和所述平台之间的接触部或者所述轴承和所述第一外壳之间的接触部相结合。

就根据本实用新型的用于处理基板的腔室而言，其包括：升降驱动部，其使得第一外壳或者第二外壳升降至第一外壳和第二外壳进行螺丝结合的开始位置；旋转驱动部，其为了第一外壳和第二外壳之间的螺丝结合，使得第一外壳和第二外壳中任意一个以上旋转，因此，在使用超临界流体处理基板时，即使腔室内部的压力成为高压状态，也可以稳固地保持工艺初期设置的状态。

此外，排除液压缸的使用，使用气压缸来构成升降驱动部，因此可防止用于处理基板的腔室周边的环境污染。

此外，包括压力感知部，其在通过旋转驱动部的驱动使得第一外壳和第二外壳之间进行螺丝结合时，对作用于平台和第二外壳之间的压力进行感知，当压力感知部感知到的压力达到设定的压力时，以使得旋转驱动部的驱动停止的形式进行控制，因此，可以将第一外壳和第二外壳设置于正确的位置，可防止结合于平台的上面边缘和第二外壳之间的密封部件的破损，利用能够保持气密的适当压力来保持密封部件的压缩状态。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的用于处理基板的腔室的截面立体图。

图2是表示根据本实用新型一个实施例的用于处理基板的腔室开放的状态的截面图。

图3是表示在根据本实用新型一个实施例的用于处理基板的腔室中第一外壳通过升降驱动部的驱动移动至与第二外壳进行螺丝结合的开始位置的状态的截面图。

图4是表示在根据本实用新型一个实施例的用于处理基板的腔室中通过旋转驱动部的驱动使得第一外壳和第二外壳相互进行螺丝结合并使得嵌入于第二外壳和平台之间的密封部件被压缩的状态的截面图。

具体实施方式

以下，参照附图，对针对本实用新型优选实施例的构成及作用进行如下详细说明。

参照图1至图4，根据本实用新型一个实施例的用于处理基板的腔室1作为使用超临界流体进行基板的清洗或干燥处理工艺的装置，其包括：第一外壳100，其支撑基板S；第二外壳200，其与所述第一外壳100进行螺丝结合，对第一外壳100的上部进行开闭；升降驱动部300，其使得所述第一外壳100升降至所述第一外壳100和第二外壳200进行螺丝结合的开始位置；以及旋转驱动部500，其为了所述第一外壳100和第二外壳200之间的螺丝结合，使得第一外壳100旋转。

在所述第一外壳100的内侧面形成有攻丝螺纹110，攻丝螺纹110用于与第二外壳200进行的螺丝结合，在第一外壳100的外侧面形成有齿轮部120，齿轮部120用于与旋转驱动部500进行的齿轮结合。

所述第一外壳100形成为如下结构，上部开放，在内部设置有空间，平台300安放于所述空间，底面与支撑板140相结合，从而下部堵塞。在所述第一外壳100的下部形成有法兰部130，轴承600安放于所述法兰部130的上面。

所述第二外壳200形成为下部开放、上部和侧面堵塞的结构，在第二外壳200的外侧面形成有螺纹210，螺纹210与第一外壳100的攻丝螺纹110进行螺丝结合。并且，在第二外壳200的上部内侧面的边缘形成有压缩凸起220，压缩凸起220用于在第一外壳100和第二外壳200之间进行螺丝结合时与密封部件700相接触并利用规定的压力对密封部件700进行压缩，密封部件700与平台300的上端边缘相结合，在所述压缩凸起200的下端部形成有压缩面221，压缩面221形成为环形形状的槽，以便以包围密封部件700的上端部的形式相接触。

所述升降驱动部400包括：气压缸410；杆420，其利用所述气压缸410的气压进行上下移动，并且与支撑板140相结合，以使得第一外壳100升降的形式进行支撑。所述气压缸410与液压缸相比输出小，但是能够产生足以使得第一外壳100升降至与第二外壳200进行螺丝结合的开始位置的输出，并且与液压缸不同，不会产生污染物质，从而可防止污染周边环境。

所述旋转驱动部500包括：马达510，其提供旋转驱动力；驱动齿轮520，其与所述马达510的旋转轴511相结合，从而通过马达510的驱动进行旋转，形成于所述驱动齿轮520外侧面的齿轮部521与形成于第一外壳100外侧面的齿轮部120进行齿轮结合。

若通过所述马达510的驱动使得旋转轴511和与旋转轴511相结合的驱动齿轮520旋转，则与所述驱动齿轮520进行齿轮结合的第一外壳100可与驱动齿轮520的正方向或者逆方向旋转相联动而旋转，并进行升降移动。所述第一外壳100的齿轮部120和驱动齿轮520的齿轮部521之间啮合的形态可设计为当驱动齿轮520在原地旋转时第一外壳100可进行旋转及升降的多种形态。例如，所述第一外壳100的齿轮部120和驱动齿轮520的齿轮部521可通过螺丝方式进行齿轮结合，或实现为螺旋形齿轮结合或者齿条传动结合形态等。

优选地，为了支撑第一外壳100的稳定旋转及升降移动，在第一外壳100的周围沿着圆周方向以相隔开的形式设置有多个所述旋转驱动部500。本实施例中，虽然举例说明了旋转驱动部500与第一外壳10进行齿轮结合并使得第一外壳100旋转驱动的情况，但是旋转驱动部500可变形实施为能够使得第一外壳100旋转的多种结构。

所述平台300与第一外壳100的内部相结合，处理对象基板S安放于所述平台300的上面。在所述平台300的上部边缘形成有与第一外壳100的法兰部130相对应的法兰部310，轴承600结合于所述第一外壳100的法兰部130和平台300的法兰部310之间。

所述轴承600可构成为能够支撑第一外壳100和平台300之间的轴方向负荷的推力轴承(Thrust bearing)。所述轴承600可包括：上部环610，其与平台300的法兰部310的底面相结合；下部环620，其与第一外壳100的法兰部110的上面相结合；以及多个球630，其嵌入于上部环610和下部环620之间。

所述轴承600起到如下功能：在第一外壳100和第二外壳200之间进行螺丝结合时，在密封部件700与压缩凸起220相接触的状态下，能够使得第一外壳100和平台300相对旋转，因此减少作用于密封部件700的摩擦力，从而防止密封部件700的破损。

用于保持平台300和第二外壳200之间的气密的密封部件700与所述平台300的上面边缘相结合。所述密封部件700可使用摩擦损失少且耐久寿命长的机械密封(Mechanical Seal)。

另外，在通过所述旋转驱动部500的驱动使得第一外壳100和第二外壳200之间进行螺丝结合时，结合于平台300的上端边缘的密封部件700与第二外壳200的压缩凸起220相接触，在此情况下，要求利用设定的压力进行紧贴。作为用于实现所述目的的构成，包括压力感知部800，其用于对作用于所述平台300和第二外壳200之间的压力进行感知。

所述压力感知部800可构成为负荷传感器(Load cel l)，负荷传感器设置于轴承600的上部环610和平台300的法兰部310之间，或设置于轴承600的下部环620和第一外壳100的法兰部130之间。

所述压力感知部(负荷传感器)800将压缩负荷转化为电子信号并传送至控制部(未示出)，当压力感知部800感知到的压力达到设定的压力时，所述控制部以使得所述旋转驱动部500的驱动停止的形式进行控制。

由此，在进行基板处理工艺之前，第一外壳100和第二外壳200可精确地设置于设定的位置。

此外，在利用超临界流体的基板处理过程中，即使第一外壳100和第二外壳200的内部空间成为高压状态(500bar以上)，第一外壳100和第二外壳200之间也可以通过螺丝方式进行结合，从而它们的位置得到固定，因此可按原样保持工艺初期设置的状态。

以下，参照图2至图4，对根据本实用新型一个实施例的用于处理基板的腔室1的作用进行说明。

首先，参照图2，若第一外壳100通过升降驱动部400的向下驱动进行下降移动，则第一外壳100和第二外壳200相互隔开，从而基板S可通过它们之间开放的空间装载至平台300上。

若完成基板S的装载，则如图3所示，第一外壳100通过升降驱动部400的向上驱动而上升移动至与第二外壳200进行螺丝结合的开始位置。在此情况下，在所述第一外壳100上升期间，可构成为与第一外壳100的齿轮部120进行齿轮结合的旋转驱动部500的驱动齿轮520根据齿轮形态进行空转旋转，或者构成为通过马达510的驱动进行旋转。

所述第一外壳100以图3的状态移动后，如图4所示，升降驱动部400的驱动停止，通过旋转驱动部500的驱动使得驱动齿轮520旋转，并使得与所述驱动齿轮520进行齿轮结合的第一外壳100旋转及上升移动，从而使得第一外壳100和第二外壳200进行螺丝结合。

直到压力感知部800感知的压力达到设定的压力为止，所述旋转驱动部500的驱动保持驱动状态，之后停止驱动。

在所述实施例中，举例说明了升降驱动部400使得第一外壳100升降以及旋转驱动部500使得第一外壳100旋转的情况，为了第一外壳100和第二外壳200之间的开闭及螺丝结合，可通过改变升降及旋转的对象来进行变形实施。

在附图中没有示出以下的变形实施例，但是，若参照在前面叙述的实施例中第一外壳100进行升降及旋转的结构，则可将以下的变形实施例的构成实现为多种结构。

作为另一个实施例，可构成为，升降驱动部400使得第一外壳100升降，旋转驱动部500使得第二外壳200旋转。

作为又另一个实施例，可构成为，升降驱动部400使得第一外壳100升降，旋转驱动部500使得第一外壳100及第二外壳200向相反的方向旋转。

作为又另一个实施例，可构成为，升降驱动部400使得第二外壳200升降，旋转驱动部500使得第一外壳100旋转。

作为又另一个实施例，可构成为，升降驱动部400使得第二外壳200升降，旋转驱动部500使得第二外壳200旋转。

作为又另一个实施例，可构成为，升降驱动部400使得第二外壳200升降，旋转驱动部500使得第一外壳100及第二外壳200向相反的方向旋转。

如在上面说明的一样，本实用新型并非限定于如上所述的实施例，在不脱离权利要求书中请求的本实用新型的技术思想的情况下，该实用新型所属的技术领域中具有一般知识的技术人员可进行显而易见的变形实施，所述变形实施属于本实用新型的范围。

标号说明

1：用于处理基板的腔室 100：第一外壳

110：攻丝螺纹 120：齿轮部

130：法兰部 140：支撑板

200：第二外壳 210：螺纹

220：压缩凸起 300：平台

310：法兰部 400：升降驱动部

410：气压缸 420：杆

500：旋转驱动部 510：马达

520：驱动齿轮 521：齿轮部

600：轴承 610：上部环

620：下部环 630：球

700：密封部件 800：压力感知部