处理液供应单元以及基板处理设备的制作方法

本发明构思涉及处理液供应单元以及包括该处理液供应单元的基板处理设备，尤其涉及去除处理液中静电的处理液供应单元及基板处理设备。

背景技术：

基板表面上诸如颗粒、有机污染物和金属污染物等污染物极大地影响了半导体设备的特性和产率。因此，去除附着到基板表面上的各种污染物的清洗过程是非常重要的，并且在制造半导体的各单元过程之前或之后均需执行基板的清洗过程。

通常，基板的清洗过程包括：化学处理过程，使用诸如化学品的处理液去除留在基板上的金属物质、有机物质和颗粒；冲洗过程，用纯水去除留在基板上的化学品；以及干燥过程，使用干燥气体干燥所述基板。

同时，储存于罐中的处理液经由连接至该罐的管线循环，并且当处理液循环时，由于摩擦产生了静电，该静电包含在罐中的处理液中。然而，如果包含静电的处理液被供应到基板上，该基板会由于处理过程中的火花或污染被损伤。

技术实现要素：

本发明构思提供了从基板上去除处理液中所含的静电的处理液供应单元和基板处理设备。

本发明构思的该方面是非限制性的，本领域技术人员基于下述描述可以清楚地理解本发明构思的其它未提到的方面。

本发明构思提供了基板处理设备。

根据一实施例，基板处理设备包括：支撑单元，所述支撑单元支撑基板；和处理液供应单元，所述处理液供应单元将处理液供应到所述基板；其中，所述处理液供应单元包括：注射单元，所述注射单元将处理液供应到由所述支撑单元所支撑的基板上；罐，所述罐容纳处理液；管线，所述管线连接至所述罐；以及静电去除构件，所述静电去除构件去除处理液中的静电。

根据一实施例，所述静电去除构件可以包括导电性材料的主体，所述主体浸入在所述罐中的处理液中，并且所述主体可以是接地的。

根据一实施例，所述管线可以包括循环线，所述循环线使从所述罐中排放的处理液循环，并且所述静电去除构件可以包括导电性材料的主体，所述主体提供在所述循环线上，且所述主体是接地的。

根据一实施例，所述主体的一端可以嵌入到所述循环线的内部，所述主体的相对端可以突出到所述循环线的外侧。

根据一实施例，所述管线可以包括循环线和供应线，所述循环线使从所述罐中排放的处理液循环，所述供应线分支于所述循环线，以将从所述罐中排放的处理液供应到所述注射单元，并且所述静电去除构件可以包括导电性材料的主体，所述主体提供在所述供应线上，并且所述主体是接地的。

根据一实施例，所述主体的一端可以嵌入到所述供应线的内部，所述主体的相对端可以突出到所述供应线的外侧。

根据一实施例，所述主体可以具有杆状。

根据一实施例，所述主体可以由包括树脂和碳的材料构成。

根据一实施例，所述主体的碳的质量含量可以为大于25％、且小于35％。

根据一实施例，所述处理液供应单元可以进一步包括：温度传感器，所述温度传感器提供为浸入到所述罐中的处理液中以测量所述处理液的温度，并且，其中，所述主体的底端低于所述温度传感器的底端。

根据一实施例，本发明构思提供了处理液供应单元。

根据一实施例，处理液供应单元包括：罐，所述罐容纳处理液；管线，所述管线连接至所述罐；以及静电去除构件，所述静电去除构件去除处理液中的静电。

根据一实施例，所述静电去除构件可以包括导电性材料的主体，所述主体浸入到所述罐中的处理液中，且所述主体是接地的。

根据一实施例，所述管线可以包括：循环线，所述循环线使从所述罐中排放的处理液循环，并且，所述静电去除构件可以包括导电性材料的主体，所述主体提供在所述循环线上，且所述主体可以是接地的。

根据一实施例，所述管线可以包括：循环线和供应线，所述循环线使所述罐中排放的处理液循环，所述供应线分支于所述循环线，以将从所述罐中排出的处理液供应到外部，并且所述静电去除构件可以包括导电性材料的主体，所述主体提供在所述供应线上，并且所述主体是接地的。

根据一实施例，所述主体可以具有杆状。

根据一实施例，所述主体可以由包括树脂和碳的材料构成。

根据一实施例，所述主体的碳的质量含量可以为大于25％、且小于35％。

根据一实施例，所述处理液供应单元可以进一步包括：温度传感器，所述温度传感器提供为浸入到所述罐中的处理液中以测量所述处理液的温度，并且，其中，所述主体的底端低于所述温度传感器的底端。

附图说明

根据参照下述附图的详细描述，上述目标和特征以及其它目标和特征将是显而易见的，其中，在各附图中，同一附图标记表示同一部件，除非特殊说明，其中：

图1为示意性示出了提供有根据本发明构思实施例所述的基板处理设备的基板处理设施的俯视图；

图2为示意性示出了基板处理设备的第一实施例的视图；

图3为示出了图2的腔室的视图；

图4为示出了根据图2的基板处理设备的第一实施例所述的静电去除构件的视图；

图5和图6为示意性示出了根据本发明构思第二实施例所述的图2的基板处理设备的视图；

图7和图8为示意性示出了根据本发明构思的第三实施例所述的图2的基板处理设备的视图。

具体实施方式

下文将参照附图更详细地描述本发明构思的示例性实施例。本发明构思的实施例可以以各种形式变型，因而本发明构思的范围不应局限于下述实施例。本发明构思的实施例提供为为本领域技术人员更全面地描述本发明构思。因此，为清楚起见，附图中各部件的形状被放大。

下文将参照附图1-4描述本发明构思的示意性实施例。

图1为示意性示出了根据本发明构思所述的基板处理系统1的俯视图。

参见图1，基板处理系统1包括索引模块100和工艺处理模块200。索引模块100包括多个装载口120和传输框架140。装载口120、传输框架140和工艺处理模块200可以依次设置成一排。下文中，设置有装载口120、传输框架140和工艺处理模块200的方向可以被称为第一方向12。当从上往下看时垂直于第一方向12的方向可以被称为第二方向14，而垂直于包含第一方向12及第二方向14的平面的方向可以被称为第三方向16。

接收基板W的载体130位于装载口120上。提供多个装载口120，而且多个装载口120沿着第二方向14成排设置。图1示出了提供有四个装载口120的情况。然而，根据诸如工艺处理模块200的工艺效率或封装等条件，可以增加或减少装载口120的数量。在载体130中形成有多个用于支撑基板W的四周的插槽(未示出)。多个插槽提供在第三方向16上。基板W堆叠在载体130中，同时沿着第三方向16彼此间隔开。前开式晶圆盒(FOUP)可以被用作载体130。

工艺处理模块200包括缓冲单元220、传输腔室240和多个工艺腔室260。传输腔室240设置为其长度方向平行于第一方向12。在第二方向14上、在传输腔室240的相对的两侧设置各工艺腔室260。位于传输腔室240一侧的工艺腔室260与位于传输腔室240相对侧的工艺腔室260关于传输腔室240彼此对称。一些工艺腔室260可以沿着传输腔室240的长度方向进行布置。此外，一些工艺腔室260可以设置为彼此堆叠。换言之，工艺腔室260可以在传输腔室240的一侧以A×B(A和B为自然数)矩阵的形式进行布置。这里，“A”表示设置在沿着第一方向12的一行上的工艺腔室260的数量，“B”表示堆叠在沿着第三方向16的一排上的工艺腔室260的数量。当在传输腔室240的一侧提供了四个或六个工艺腔室260，则工艺腔室260可以以2×2或3×2矩阵形式进行布置。工艺腔室260的数量可以增加或减少。与上述描述不同的是，工艺腔室260可以只提供在传输腔室240的某一侧。此外，与上述描述不同的是，工艺腔室260可以布置在传输腔室240的一侧和/或两侧以形成单独一层。

缓冲单元220设置在传输框架140与传输腔室240之间。缓冲单元220提供一空间，基板W在传输腔室240与传输框架140之间相互传输之前停留在该空间中。在缓冲单元220中提供有用于放置基板W的插槽(未示出)，并且提供有多个插槽(未示出)以沿着第三方向16彼此间隔开。缓冲单元220面向传输框架140的这面以及面向传输腔室240的这面均是开放的。

传输框架140在缓冲单元220与位于装载口120上的载体130之间传输基板W。在传输框架140上提供有索引轨道142和索引机械手144。索引轨道142设置为其长度方向平行于第二方向14。索引机械手144安装在索引轨道142上，并且沿着索引轨道142在第二方向14上线性移动。索引机械手144具有基部144a、本体144b和多个索引臂144c。基部144a安装为沿着索引轨道142移动。本体144b连接到基部144a。本体144b提供为在基部144a上沿着第三方向16移动。本体144b提供为在基部144a上旋转。索引臂144c连接到本体144b，并且提供为相对于本体144b向前或向后移动。多个索引臂144c提供为彼此独立驱动。多个索引臂144c设置为依次堆叠以沿着第三方向16彼此间隔开。当基板W在工艺处理模块200中被传输到载体130时，使用一些索引臂144c，而当基板W从载体130被传输到工艺处理模块200时，可以使用另一些索引臂144c。在索引机械手144将基板W载入或载出的过程中，该结构可以防止在工艺处理之前的基板W上生成的颗粒附着到工艺处理之后的基板W上。

传输腔室240在缓冲单元220与工艺腔室260之间、以及各个工艺腔室260之间传输基板W。在传输腔室240中提供有导轨242和主机械手244。导轨242设置为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。主机械手244具有基部244a、本体244b和多个主体臂244c。基部244a安装为沿着导轨242移动。本体244b连接到基部244a。本体244b提供为在基部244a上沿着第三方向16移动。本体244b提供为在基部244a上旋转。主体臂244c连接到本体244b，并且提供为相对于本体244b向前或向后移动。多个主体臂244c提供为彼此独立驱动。主体臂244c设置为依次堆叠以沿着第三方向16彼此间隔开。当基板W从缓冲单元220被传输到工艺腔室260时所使用的主体臂244c可以不同于当基板W从工艺腔室260被传输到缓冲单元220时所使用的主体臂244c。

在工艺腔室260中提供有用于在基板W上执行清洗过程的基板处理设备10。根据所执行的清洗过程的类型，工艺腔室260中提供的基板处理设备10可以具有不同的结构。可选地，工艺腔室260的基板处理设备10可以具有相同的结构。可选地，工艺腔室260可以被分成多组，这样，属于同一组的工艺腔室260中的基板处理设备10可以具有相同的结构，而属于不同组的工艺腔室260中的基板处理设备10具有不同的结构。例如，当工艺腔室260被分为两组，第一组工艺腔室260可以提供在传输腔室240的一侧，而第二组工艺腔室260可以提供在传输腔室240的对侧。可选地，第一组工艺腔室260可以提供在传输腔室240的下侧，而第二组工艺腔室260可以提供在传输腔室240的上侧，且这两组工艺腔室分别设置在传输腔室240的相对的两侧上。第一组工艺腔室260和第二组工艺腔室260可以根据所用的化学品的类型或清洗方法的类型进行划分。

下文中，将描述通过使用处理流体来处理基板W的基板处理设备的一个实施例。图2为示意性示出了基板处理设备的第一实施例的视图。图3为图2的腔室的视图。图4为示出了根据图2的基板处理设备的第一实施例所述的静电去除构件的视图。

参见图2和图3，基板处理设备10包括腔室310、和处理液供应单元500。

腔室310包括杯体320、支撑单元340、注射单元370和排出单元410。

腔室310在其内部提供一空间。杯体320位于腔室310的空间中，并提供处理空间400，在处理空间中执行基板处理工艺。处理空间400的上侧是开放的。

杯体320具有内部回收容器322、中部回收容器324和外部回收容器326。回收容器322、324、326回收工艺中所使用的不同的处理液。内部回收容器322具有围绕支撑单元340的环形形状，中部回收容器324具有围绕内部回收容器322的环形形状，外部回收容器具有围绕中部回收容器324的环形形状。整个杯体320可以向上或向下移动，回收容器322、324、326可以独立地向上或向下移动。内部回收容器322的内部空间322a、内部回收容器322与中部回收容器324之间的空间324a、以及中部回收容器324与外部回收容器326之间的空间326a作用为入口，通过这些入口处理液被引入到内部回收容器322、中部回收容器324和外部回收容器326。由于回收容器322、324、326可以独立地向上或向下移动，因此当内部空间322a和中部空间324a和326a中的任意一个开放时，剩余空间可以闭合。

自回收容器322、324、326从其下表面的下游方向垂直延伸的回收线322b、324b、326b分别连接至回收容器322、324、326。回收线322b、324b、326b分别排放通过回收容器322、324、326引入的处理液。通过外部处理液回收系统(未示出)，所排放的处理液可以再利用。

支撑单元340设置在杯体320中。在工艺过程中，支撑单元340支撑并旋转基板W。支撑单元340包括支撑板342、多个支撑销344、多个卡盘销346和支撑轴348。支撑板342具有当从上向下看时基本为圆形的上表面。电动机349可使支撑轴348旋转，支撑轴348固定连接到支撑板342的底部。提供有多个支撑销344。支撑销344可以设置为在支撑板342的上表面的四周彼此间隔开，并且自支撑板342向上突出。支撑销344设置为：这些支撑销相互组合后具有大体上环形形状。支撑销344支撑基板W背面的四周，以便基板W以预定距离与支撑板342的上表面间隔开。提供有多个卡盘销346。卡盘销346设置为比支撑销344更偏离支撑板342的中心。卡盘销346提供为自支撑板342向上突出。卡盘销346支撑基板W的侧面，以便当支撑单元340旋转时基板W不会从正确位置向旁边偏离。卡盘销346提供为沿着支撑板342的径向在待命位置和支撑位置之间线性移动。待命位置为比支撑位置更远离支撑板342的中心的位置。当基板W载入到支撑单元340上或从支撑单元340上载出时，卡盘销346位于待命位置，当在基板W上执行处理工艺时，卡盘销346位于支撑位置。卡盘销346在支撑位置时与基板W的侧面相接触。

在基板处理工艺过程中，注射单元370将处理液供应到基板W上。处理液包括化学品、清洗液、和干燥流体。注射单元370具有喷嘴支撑件372、喷嘴374、支撑轴376、和驱动机378。支撑轴376的长度方向提供为沿着第三方向16，驱动机378连接至支撑轴376的下端。驱动机378使支撑轴376旋转、并提升支撑轴376。喷嘴支撑件372垂直连接至与支撑轴376连接至驱动机378的那端相对的一端。喷嘴374安装在喷嘴支撑件372的一端的底表面上。喷嘴374通过驱动机378移动至处理位置或待命位置。处理位置为喷嘴374被设置在杯体320的垂直上部时喷嘴所在的位置，待命位置为偏离于杯体320的垂直上部的位置。喷嘴可以包括注射处理液的处理液喷嘴，和注射清洗液的清洗液喷嘴，以及注射干燥流体的干燥流体喷嘴。处理液可以是化学品。清洗液可以是纯水。干燥流体可以是异丙醇蒸气、乙醇蒸气和惰性气体的混合物、或者是异丙醇液体。

排出单元410通过气流将外来物质和处理液排出，所述外来物质例如基板处理工艺期间生成的烟气(fume)。排出单元410具有第一排出构件410a和第二排出构件410b。第一排出构件410a排出杯体320的处理空间400的内部的流体。第一排出构件410a连接至杯体320的底表面。第二排出构件410b排出杯体320与腔室310之间的空间的流体。第二排出构件410b连接至腔室310的底表面。

处理液供应单元500将处理液供应至腔室310。处理液供应单元500包括罐510、纯水供应单元520、化学品供应单元522、纯水供应线530、化学品供应线532、第一阀540、第二阀542、第一流速测量器(gauge)550、第二流速测量器552、管线560、浓度测量构件570、加热器572、泵574、过滤器578、温度传感器580、以及静电去除构件600。

罐510储存将被供应至腔室310的处理液。纯水供应单元520通过纯水供应线530将纯水供应至罐510。纯水供应单元520调整处理液的浓度。第一阀540提供在纯水供应线530上。第一阀540控制纯水的流动。第一流速测量器550提供在纯水供应线530上。第一流速测量器550测量供应至罐510的纯水的流速，并适当地控制所供应的纯水的量。化学品供应单元522通过化学供应线532将化学品供应至罐510。第二阀542提供在化学品供应线532上。第二阀542控制化学品的流动。第二流速测量器552提供在化学品供应线532上。第二流速测量器552测量供应至罐510的化学品的流速，并适当地控制所供应的化学品的量。

管线560连接至罐510。处理液流过管线560的内部。管线560可以包括循环线562和供应线564。循环线562的两端连接至罐510。循环线562循环处理液。供应线564分支于循环线562。供应线564将处理液供应至腔室310的注射单元370。

浓度测量构件570测量处理液的浓度。浓度测量构件570可以提供在管线560上。浓度测量构件570可以提供在循环线562上。

加热器572加热处理液。加热器572控制处理液的温度。加热器572可以提供在管线560上。加热器572可以提供在供应线564上。

泵574提供动力以便使处理液流动。泵574可以提供在管线560上。

过滤器578去除处理液中所含的杂质。过滤器578可以提供在管线560上。

温度传感器580测量罐510中处理液的温度。温度传感器580提供为浸入在罐510中的处理液中。

静电去除构件600将处理液中所含的静电排放到外部以去除静电。静电可以对应于负电荷或正电荷。静电去除构件600可以包括浸入到罐510中的处理液中的主体610。主体610是接地的。主体610可以由导电性材料构成。主体610可以由包括树脂和碳的材料构成。树脂可以是聚四氟乙烯基树脂。树脂可以是包括全氟烷氧基树脂(per fluoro alcoxide resin，PFA)的材料。树脂是非导电性的，但碳是导电性的。因此，静电可以从罐510中的处理液中去除。主体610可以包含的碳的质量含量不小于25％、且不大于35％。优选地，碳的质量含量可以不小于28％、且不大于32％。在表1中，对比了与包括全氟烷氧基树脂(PFA)和碳的主体610的碳的质量含量相对应的静电去除效果。

表1

如表1可见，去除静电的量随着主体610的碳的质量含量从0％开始增加而增加，当质量含量为30％时，去除的处理液中的静电最多。当碳相当于不超过质量含量的30％时，主体610可能被腐蚀或损伤。

参见图4，主体610的底端提供在低于温度传感器580的底端的位置处。如果罐510中的处理液被排放，以致处理液的水平面下降，处理液的表面与温度传感器580的底端彼此接触。这样则会由静电产生火花。因此，由于该火花，损伤了温度传感器580。如果主体610的底端低于温度传感器580的底端，即使处理液的水表面与温度传感器580的底端彼此接触也不会产生火花。因此，可以防止对温度传感器580的损伤。

下文将参照附图2-4描述本发明构思的第一实施例所述的基板处理工艺。箭头指出了处理液的流动。

处理基板的处理液储存于罐510中。纯水由纯水供应单元520供应至罐510中，且化学品由化学品供应单元522供应。第一阀540和第一流速测量器550提供在纯水供应线530上以控制纯水的供应。第二阀542和第二流速测量器552提供在化学品供应线530上以控制化学品的供应。处理液流过循环线562以使从罐510中排放的处理液进行循环。通过提供在循环线562上的浓度测量构件570可以检测到处理液是否维持预设浓度。如果处理液的浓度低于预设浓度，将化学品由化学品供应单元522供应到罐510中。如果处理液的浓度高于预设浓度，将纯水由纯水供应单元520供应到罐510中。通过提供在循环线562上的加热器572可以加热处理液。通过温度传感器580可以识别处理液的温度是否维持预设温度。如果处理液的温度低于预设温度，加热器572对处理液进行加热。处理液可以通过提供在循环线562上的泵进行循环。处理液中所含的杂质可以通过提供在循环线562上的过滤器578去除。加热器572、泵574和过滤器578可以提供在供应线564上。

静电去除构件600提供在罐510中的处理液中。静电去除构件600包括主体610。主体610提供为浸入到罐510中的处理液中。主体610由导电性材料构成。主体610是接地的。因此，通过主体610将处理液中的静电排放。如上所述，主体610可以包括树脂和碳。主体610可以包含的碳的质量含量不小于25％、且不大于35％。罐510中的处理液沿着管线循环。当处理液循环时，不断产生静电。通过浸入到处理液中的主体610，不断将静电去除。已经去除了静电的该部分处理液通过从循环线562上分支的供应线564提供到注射单元370。提供到注射单元370的处理液供应到基板上以处理该基板。

尽管前述实施例已经描述的是包括供应线，但供应线可以省略。

图5和6示意性示出了根据本发明构思第二实施例所述的基板处理设备20。尽管前述实施例已经描述的是静电去除构件600的主体610浸入到罐510中的处理液中，但主体1610可以提供在管线1560上。详细地，管线1560可以包括循环线1562，该循环线1562使从罐510中排放的处理液进行循环，且主体1610可以提供在循环线1562上。参见图6，主体1610的一端嵌入到循环线1562的内部，主体1610的相对端可以突出到循环线1562的外侧。主体1610是接地的。主体1610可以由包括树脂和碳的导电性材料构成。因此，流过循环线1562的处理液中所含的静电通过主体1610被去除了。已经去除了静电的该部分处理液被提供到腔室310的注射单元370。提供到注射单元370的处理液供应到基板上以处理该基板。

图7和图8示意性示出了根据本发明构思的第三实施例所述的基板处理设备30。尽管前述实施例已经描述的是静电去除构件600的主体610浸入到罐510中的处理液中、或者提供在循环线1562上，但静电去除构件2600的主体2610可以提供在供应线2564上。详细地，管线2560可以包括循环线2562和供应线2564。循环线2562使从罐510中排放的处理液进行循环。供应线2564分支于循环线2562并且将处理液提供到腔室310的注射单元370。参见图8，主体2610的一端嵌入到供应线2564的内部，主体2610的相对端可以突出到供应线2564的外侧。主体2610是接地的。主体2610可以由包括树脂和碳的导电性材料构成。因此，流过供应线2564的处理液中所含的静电通过主体2610被去除了。已经去除了静电的处理液被提供到注射单元370。提供到注射单元370的处理液被供应到基板上以处理该基板。

尽管未示出，但与前述实施例不同的是，处理液供应单元可以不包括诸如主体的单独的静电去除构件。前述实施例的静电去除构件的作用可以由罐执行。可以通过罐去除处理液中的静电。容纳处理液的该罐由导电性材料构成，该罐是接地的。该罐可以由包括树脂和碳的材料构成。该罐的碳的质量含量不小于25％、且不大于35％。通过该罐去除处理液中所含的静电。

尽管未示出，与前述实施例不同的是，该罐可以包括诸如第一罐和第二罐的多个罐。然后，储存在罐中的处理液可以依序供应到注射单元。例如，如果储存在第一罐中的处理液全部供应到了注射单元，则可以将储存在第二罐中的处理液供应到注射单元。此外，可以通过实施例的主体去除处理液中的静电。此外，当没有提供单独的主体时，第一罐和第二罐可以由导电性材料构成以接地，以便可以去除处理液中的静电。

根据本发明构思一实施例所述，可以去除处理液中所含的静电。

此外，根据本发明构思一实施例所述，可以防止基板表面上可能产生的火花以及对基板的损伤。

上述描述示意性示出了本发明构思。此外，上述内容描述了本发明构思的示意性实施例，本发明构思可以以各种其它组合、改变及环境被使用。换言之，本发明构思可以变型或修改，而不脱离在说明书中所公开的本发明构思的保护范围、书面公开内容的等价范围、和/或本领域技术人员的技术范围或知识范围。撰写的实施例描述了实施本发明构思的技术精神的最佳情况，并且可以做出在本发明构思的具体应用领域及具体目的中所需的各种改变。因此，本发明构思的详细描述不倾向于将本发明构思限于所公开的实施例情况。此外，应该明确的是，所附的权利要求书包括其它实施例。