本文描述的发明构思的实施方式涉及用于对基板进行液体处理的装置和方法，并且更具体地涉及用于从液体中去除气泡的装置和方法。
背景技术：
为了制造半导体器件，通过诸如光刻、蚀刻、灰化、离子注入和薄膜沉积等各种工序在基板上形成期望的图案。随着时间的推移，这些工序会变得多样且复杂，并且会产生污染物和颗粒。因此，在相应的工序之前和之后执行用于清洁基板的清洁工序。
在清洁工序中，通常将混有不同化学品的混合液供应给基板。化学品在被供应到喷嘴之前被混合，或者在喷嘴的内部被混合。在混合化学品的过程中产生大量的气泡。
由此，含有气泡的混合液被供应到基板。气泡在被供应到基板或被扩散到基板时破裂。气泡的大小是不同的，当气泡破裂时，混合液向四面八方飞溅。飞溅的气泡附着到位于基板周围的装置上，污染了周围的装置。
此外，与液体不同，气泡无法被及时去除，而当气泡留在基板上时，会引起工艺误差。
技术实现要素：
本发明构思的实施方式提供了用于去除在混合两种或更多种化学品的过程中产生的气泡的装置和方法。
本发明构思的实施方式还提供了用于防止在气泡破裂时飞溅的混合液体污染基板周围的装置的装置和方法。
本发明构思提供了用于对基板进行液体处理的装置和方法。该基板处理装置包括：基板支撑单元，其被构造成支撑基板；以及液体供应单元，其被构造成将混合有第一液体和第二液体的处理液体供应到由基板支撑单元支撑的基板上，其中该液体供应单元包括：喷嘴，其被构造成排出处理液体；第一液体供应管线，其被构造成将第一液体供应到该喷嘴；以及第二液体供应管线，其被构造成将第二液体供应到该喷嘴，并且该喷嘴包括：主体，其在其内部具有供第一液体和第二液体混合的混合空间以及从混合空间延伸的缓冲空间；以及碰撞构件，其位于缓冲空间中并且被构造成降低被供应到缓冲空间的处理液体的流速。
喷嘴还可以包括隔板，该隔板被构造成将混合空间和缓冲空间彼此隔开并且具有第一孔。当俯视时，碰撞构件可以与第一孔重叠。碰撞构件可以包括碰撞主体，该碰撞主体被构造成将缓冲空间划分为上部空间和下部空间并且具有顶部开口容器形状，并且被容纳在碰撞主体中的处理液体溢出并且被供应到下部空间。该主体还可以具有从下部空间延伸并且包括排出端的排出空间，喷嘴还可以包括下板，该下板被构造成将下部空间与排出空间彼此隔开并且具有下孔，并且当俯视时，下孔可以被定位成与碰撞主体重叠。排出空间可以被设置成使得其下部区域的宽度小于其上部区域的宽度。
第一液体和第二液体可以包括当第一液体和第二液体混合时产生气泡的液体。第一液体可以包括硫酸，并且第二液体可以包括过氧化氢。
第一孔可以包括多个第一孔，隔板还可以具有第二孔，该第二孔可以位于隔板的中心区域中，并且第一孔可以被定位成围绕第二孔。第一孔的直径可以大于第二孔的直径。所述主体还可以具有：第一通道，其延伸到混合空间，并且第一液体供应管线连接到该第一通道；第二通道，其延伸到混合空间，并且第二液体供应管线连接到该第二通道，第一通道可以在与混合部分的内表面相邻的位置处面对向下方向，并且第二通道可以在与混合部分的内表面相邻的位置处沿螺旋方向设置。
根据本发明构思的另一方面，提供了一种液体供应单元，其用于供应混合有第一液体和第二液体的处理液体，该液体供应单元包括：喷嘴，其被构造成排出处理液体；第一液体供应管线，其被构造成将第一液体供应到该喷嘴；以及第二液体供应管线，其被构造成将第二液体供应到该喷嘴，并且其中该喷嘴包括：主体，其在其内部具有供第一液体和第二液体混合的混合空间以及从混合空间延伸的缓冲空间；以及碰撞构件，其位于缓冲空间中且被构造成降低被供应到缓冲空间的处理液体的流速。
喷嘴还可以包括隔板，该隔板被构造成将混合空间和缓冲空间彼此隔开并且具有第一孔，并且当俯视时，碰撞构件可以与第一孔重叠。碰撞构件可以包括碰撞主体，该碰撞主体被构造成将缓冲空间划分为上部空间和下部空间并且具有顶部开口容器形状，被容纳在碰撞主体中的处理液体可以溢出并且可以被供应到下部空间。
第一液体可以包括硫酸，并且第二液体可以包括过氧化氢。
根据本发明构思的另一方面，提供了一种用于从其中混合有第一液体和第二液体的处理液体中去除气泡的方法，该方法包括通过在形成于喷嘴中的混合空间中混合第一液体和第二液体来形成处理液体，以及通过迫使处理液体与位于从混合空间延伸的缓冲空间中的碰撞构件碰撞来去除气泡。处理液体的流速可以通过位于混合空间和缓冲空间之间的隔板来增加，并且可以在处理液体与碰撞构件碰撞时减小。
碰撞构件可以使得处理液体的流动路径迂回，使得处理液体留在缓冲空间中的时间段增加。碰撞构件可以包括具有顶部开口容器形状的碰撞构件，并且被容纳在碰撞主体中的处理液体可以溢出。
第一液体可以包括硫酸，并且第二液体可以包括过氧化氢。
附图说明
通过参考以下附图的以下描述，上述和其它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所有各个附图中表示相同的部件，并且其中：
图1是示出根据本发明构思的第一实施方式的基板处理系统的平面图；
图2是示出图1的基板处理装置的截面图；
图3是示出图2的喷嘴的截面图；
图4是沿着图3的喷嘴的竖直方向截取的剖视立体图；
图5是示出图3的隔板和碰撞构件的立体图；以及
图6是示出在图4的混合空间中引入第一液体和第二液体所沿方向的视图。
具体实施方式
可以以各种形式对本发明构思的实施方式进行修改，并且本发明构思的范围不应被解释为受到以下描述的本发明构思的实施方式的限制。提供本发明构思的实施方式用于为本领域技术人员更完全地描述本发明构思。因此，附图中的部件的形状等被夸大以强调更清楚的描述。
将参考图1至图6描述本发明构思的实施方式。
图1是示出根据本发明构思的第一实施方式的基板处理系统的平面图。
参考图1，基板处理系统1具有转位模块10和工艺处理模块20，转位模块10包括多个装载端口120和进给框架140。装载端口120、进给框架140和工艺处理模块20可以依次布置成行。下文中，将装载端口120、进给框架140和工艺处理模块20布置的方向称为第一方向12，当俯视时垂直于第一方向12的方向将被称为第二方向14，并且与包含第一方向12和第二方向14的平面垂直的方向将被称为第三方向16。
其中容纳有基板W的载体18安置在装载端口120上。设置有多个装载端口120，并且它们沿着第二方向14布置成行。图1示出设置有四个装载端口120。然而，装载端口120的数量可以根据诸如工艺处理模块20的工艺效率或占空的情况而增加或减少。在载体18中形成有多个用于支撑基板周边的槽(未示出)。沿着第三方向16设置有多个槽，基板位于载体18中，使得基板沿着第三方向16相互间隔开地堆叠。正面开口标准箱(FOUP)可以被用作载体18。
工艺处理模块20包括缓冲单元220、进给室240和多个处理室260。进给室240安置成使得其长度方向与第一方向12平行。处理室260沿着第二方向14安置在进给室240的对置侧。处理室260相对于进给室240彼此对称。一些处理室260沿进给室240的长度方向布置。此外，一些处理室260被布置为相互堆叠。也就是说，具有A×B(A和B是自然数)阵列的处理室260可以布置在进给室240的对置侧。这里，A是在沿着第一方向12的一行中设置的处理室260的数量，以及B是在沿着第三方向16的一行中设置的处理室260的数量。当在进给室240的对置侧设置四个或六个处理室260时，处理室260可以被布置成2×2阵列或3×2阵列。处理室260的数量可以增加或减少。
与上述描述不同，处理室260可以仅设置在进给室240的一侧。此外，处理室260可以设置在进给室240的一侧或对置侧以形成单层。此外，与上述描述不同，处理室260可以被不同地安置。
缓冲单元220安置在进给框架140和进给室240之间。缓冲单元220在进给室240和进给框架140之间提供用于基板W在被输送之前停留的空间。在缓冲单元220中设置有对基板W进行定位的槽(未示出)，多个槽(未图示)沿第三方向16设置成相互间隔开。缓冲单元220的面对进给框架140的一面以及缓冲单元220的面对进给室240的一面是敞开的。
进给框架140在位于装载端口120上的载体18和缓冲单元220之间输送基板W。在进给框架140中设置有转位轨道142和转位机械手144。转位轨道142设置成使得其纵向方向平行于第二方向14。转位机械手144安装在转位轨道142上，并且沿着转位轨道142沿第二方向14线性地移动。转位机械手144具有基部144a、主体144b和多个转位臂144c。基部144a被安装成沿着转位轨道142移动。主体144b联接到基部144a。主体144b被设置成在基部144a上沿着第三方向16移动。主体144b被设置成在基部144a上旋转。转位臂144c联接到主体144b，并且被设置成相对于主体144b向前和向后移动。多个转位臂144c被设置成分别被驱动。转位臂144c被安置成沿着第三方向16相互间隔开地堆叠。当基板W从处理模块20被输送到载体18时使用一些转位臂144c，当基板W从载体18被输送到工艺处理模块20时，可以使用一些转位臂144c。该结构可以防止在由转位机械手144将基板W载入载出的过程中在工艺处理之前从基板W产生的颗粒附着到工艺处理之后的基板W。
进给室240在缓冲单元220和处理室260之间输送基板W。导轨242和主机械手244设置在进给室240中。导轨242被安置成使得其长度方向与第一方向12平行。主机械手244被安装在导轨242上，并且在转位轨道242上沿第一方向12线性移动。
处理室260可以被设置成在一个基板W上顺序地执行工序。例如，可以在处理室260中对基板W进行化学工序、漂洗工序和干燥工序。
在下文中，将描述设置在处理室260内的基板处理装置300。图2是示出图1的基板处理装置的截面图。参考图2，基板处理装置300包括处理容器320、旋转头340、升降单元360和液体供应单元380。处理容器320具有处理空间，在该处理空间内部执行处理基板W的工艺。处理容器320具有顶部开口杯形状。处理容器320包括内回收容器322和外回收容器326。回收容器322和326回收在工艺中使用的不同处理液体。内回收容器322被设置成具有围绕旋转头340的环形形状，并且外回收容器326被设置成具有围绕内回收容器322的环形形状。内回收容器322的内部空间322a以及外回收容器326和内回收容器322之间的空间分别用作入口，处理液体分别通过所述入口被引入到内回收容器322和外回收容器326中。从回收容器322和326沿其底表面的向下方向垂直延伸的回收管线322b和326b分别连接到回收容器322和326。回收管线322b和326b分别排出通过回收容器322和326引入的处理液体。所排出的处理液体可以通过外部处理液体回收系统(未示出)被重新使用。
旋转头340被设置成支撑基板W并且使基板W旋转的基板支撑单元340。旋转头340被布置在处理容器320的处理空间中。旋转头340在工序期间支撑基板W并且使基板W旋转。旋转头340具有主体342、多个支撑销344、多个卡盘销346和支撑轴348。主体342具有当俯视时具有大致圆形形状的上表面。可通过马达349旋转的支撑轴348固定地联接到主体342的底部。设置有多个支撑销344。支撑销344可以被布置成在主体342的上表面的周边处彼此间隔开，并且从主体342向上突出。支撑销334通过其组合被布置为具有大致环形形状。支撑销344支撑基板W的后表面的周边，使得基板W与主体342的上表面间隔开预定距离。设置了多个卡盘销346。卡盘销346被布置成比支撑销344更远离主体342的中心。卡盘销346被设置成从主体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不会从适当的位置侧向脱离。卡盘销346被设置成沿着主体342的径向方向在备用位置和支撑位置之间线性移动。备用位置是比支撑位置更远离主体342的中心的位置。当基板W被装载到旋转头340上或者从旋转头340卸下时，卡盘销346位于备用位置，并且当在基板W上执行工序时，卡盘销346位于支撑位置。卡盘销346在支撑位置处与基板W的侧面接触。
升降单元360调节容器320和旋转头340之间的相对高度。升降单元360使容器320向上和向下线性移动。当使容器320向上和向下移动时，容器320与旋转头340的相对高度被改变。升降单元360具有支架362、活动轴364和驱动器366。支架362固定地安装在容器320的外壁上，并且通过驱动器366向上和向下移动的活动轴364固定地联接到支架362。处理容器320下降为，使得当将基板W定位在旋转头340上或从旋转头340升高时，旋转头340突出到处理容器320的上侧。当执行工序时，调整容器320的高度，使得根据供应到基板W的处理液体的种类将处理液体引入到预设的回收容器360中。
与上面描述的那些不同，升降单元360可以使旋转头340而不是处理容器320向上和向下移动。
液体供应单元380将处理液体供应到基板W上。设置有多个液体供应单元380，并且分别供应不同种类的液体。每个液体供应单元380包括驱动构件381、喷嘴400、第一液体供应管线和第二液体供应管线。驱动构件381将喷嘴400移动到处理位置和备用位置。在此，处理位置是喷嘴400被安置在处理容器320的竖直上部的位置，备用位置是喷嘴400从处理容器320的竖直上部偏离的位置。根据一个示例，处理位置可以是喷嘴400可以将液体供应到基板W的中心的位置。驱动构件381具有臂382、支撑轴386和驱动器388。支撑轴386位于处理容器320的一侧。支撑轴386的长度方向沿着第三方向16设置，并且驱动器388联接到支撑轴386的下端。驱动器388旋转并且升降支撑轴386。支撑臂382固定地联接到支撑轴386的上端。臂382具有垂直于支撑轴386的纵向方向。
第一液体供应管线412和第二液体供应管线414连接到喷嘴400。第一液体供应管线412向喷嘴400供应第一液体，第二液体供应管线414向喷嘴400供应第二液体。第一液体和第二液体可以在喷嘴400的内部混合。
喷嘴400可以排出处理液体。喷嘴400安装在臂382的端部的底表面上。喷嘴400通过支撑轴386的旋转而与臂382一起移动。例如，处理液体包括其中混合有第一液体和第二液体的混合液体。第一液体和第二液体可以包括当第一液体和第二液体混合时产生气泡的液体。第一液体和第二液体中的任何一种包含硫酸，另一种包含过氧化氢。选择性地，第一液体具有强酸的性质，第二液体具有强碱的性质。
与此不同，还可以设置用于供应漂洗液体和干燥流体的液体供应单元。漂洗液体是纯水，干燥流体是异丙醇(IPA)。
接下来，将更详细地描述喷嘴400。
图3是示出图2的喷嘴400的截面图。图4是沿着图3的喷嘴400的竖直方向截取的剖面立体图。参考图3和图4，喷嘴400包括主体405、隔板450、碰撞构件470和下板490。喷嘴400具有引入部分420、混合部分440、缓冲部分460、以及排出部分480。引入部分420、混合部分440、缓冲部分460以及排出部分480沿着从上侧向下侧的方向依次安置。引入部分420、混合部分440、缓冲部分460和排出部分480设置在彼此连接的空间中。
第一液体供应管线412和第二液体供应管线414连接到引入部分420。第一通道422和第二通道424形成在引入部分420中。第一通道422用作供第一通道液体流过的通道，第二通道424用作供第二液体流过的通道。第一液体供应管线412连接到第一通道422，第二液体供应管线414连接到第二通道424。第一液体和第二液体通过引入通道422和424被供应到混合部分440。根据一个实施方式，第一通道422可以面向下方，第二通道424可以面向螺旋方向。第二通道424可以从喷嘴400的外表面延伸到内表面。第一通道422的下端和第二通道424的下端可以位于混合部分440的内表面附近。因此，当第一液体可以被朝垂直于混合部分440的向下方向供应时，第二液体可以沿相对于混合部分440的螺旋方向被供应。第一液体和第二液体可以在沿螺旋方向流动的同时形成涡流。
混合部分440在其内部具有混合空间442。混合空间442用作第一液体和第二液体混合的空间。混合空间442从第一通道422的一端和第二通道424的一端向下延伸。混合部分440的内表面具有环形形状。
隔板450位于混合部分440和缓冲部分460之间。隔板450将混合部分440和缓冲部分460彼此分开。隔板450具有包括第一孔452和第二孔454的板形。例如，隔板450可以具有盘状。隔板450的直径小于混合部分440的直径。第一孔452和第二孔454可以是从隔板450的上端延伸到下端的孔。第一孔452位于隔板450的周边区域，第二孔454位于隔板450的中心区域。设置有多个第一孔452，并且多个第一孔452围绕第二孔454的周边布置。例如，第一孔452可以彼此结合以布置成环形形状。第一孔452可以被布置成以相同的间隔彼此间隔开。第一孔452的直径大于第二孔454的直径。第一孔452用作将处理液体从混合部分440供应到缓冲部分460的通道。处理液体的流速可以在通过第一个孔时增加。第二孔454用作用于在混合空间442的中心轴线处形成流动流束的孔。在缓冲空间462中产生的气体可以通过第二孔454排出到混合空间。
在缓冲部分460中形成从混合空间442向下延伸的缓冲空间462。处理液体可暂时停留在缓冲空间462中。
碰撞构件470位于缓冲空间462中。碰撞构件470使得处理液体的流动路径迂回。供应到缓冲空间462的处理液体与碰撞构件470碰撞。碰撞构件470包括碰撞主体472和环形板474。图5是示出图3的隔板和碰撞构件的立体图。参考图3至图5，缓冲空间462被碰撞构件472分成上部空间462a和下部空间462b。碰撞主体472具有顶部开口容器形状。也就是说，碰撞主体472的内部空间可以设置在上部空间462a中所包括的区域中。碰撞主体472被定位成面对第一孔452。即，碰撞主体472被定位成阻挡处理液体的供应路径。因此，通过隔板450的处理液体被容纳在碰撞主体472中。被容纳在碰撞主体472中的处理液体溢流并且被供应到下部空间462b。例如，碰撞主体472可以被设置成没有孔的挡板。
环形板474具有包围碰撞主体472的环形形状。环形板474位于碰撞主体472的上端所处的高度处。多个环形孔476形成在环形板474中。环形孔476沿着环形板474的周向布置。从碰撞主体472溢出的处理液通过环形孔476供给到下部空间462b。例如，环形孔476可以具有圆形形状。不同于此，环形孔476可以具有狭缝形状。
选择性地，碰撞构件470可以仅包括碰撞主体472。碰撞主体472的上端可以联接到隔板450的底表面。在这种情况下，环形孔476可以形成在碰撞主体472的侧表面上。
排出部分480在其内部具有与排出端连通的排出空间482。排出空间482是具有的宽度比下部空间462b的宽度更小的空间。下部空间462b和排出空间482由下板490分隔开。多个下孔492形成在下板490中。处理液体通过下孔492被从下部空间462b供应到排出空间482。当俯视时，下板490与隔板450和碰撞主体472重叠。根据一个实施方式，下板490的直径可以小于隔板450和碰撞主体472的直径。排出空间482可以被设置成使得其下部区域的宽度小于其上部区域的宽度。因此，处理液体中所包含的气泡可以在被供应的同时从排出空间482中去除。
根据上述实施方式，第一液体和第二液体在沿螺旋方向移动时混合，从而在混合部分440中形成涡流。这是因为第二液体的流动路径可以从隔板450的第二孔454形成诸如涡流的流动流束，同时面向如图6所示的螺旋方向。因此，可以改进混合第一液体和第二液体的速度。
此外，隔板450向碰撞主体472供应流速已增加的处理液体。当处理液体与碰撞主体472碰撞时，气泡破裂，并且处理液体中产生的气泡可以初步被去除。
此外，被容纳在碰撞主体472中的处理液体溢出并且移动到下部空间462b，并且与形成下部空间462b的底表面碰撞。然后，在处理液体与形成下部空间462b的底表面碰撞的同时气泡破裂，而可以二次去除在处理液体中产生的气泡。
此外，即使当气泡未从喷嘴400的主体405被完全去除时，也可以去除具有相对较大尺寸的气泡。因此，具有较小尺寸的气泡被供应到基板上，但是当气泡破裂时不会飞溅到周围的装置上。
被容纳在碰撞主体472中的处理液体溢流并且移动到下部空间462b。处理液体暂时停留在碰撞主体472中，并且提供给应缓冲部分460的处理液体的流速与提供给混合部分440的处理液体的流速相比减小。这提供了用于在排出处理液体之前可以去除气泡的时间段。
此外，处理液体在通过下板490时从下部空间462b被供应到排出空间482。下板490和排出空间482的直径小于下部空间462b的直径。因此，在处理液体通过下板490时，处理液体的流速增加，并且排出的处理液体的流量可以被调整为工艺流速。
根据本发明构思的实施方式，其中产生了气泡的喷嘴中的处理液体与碰撞构件碰撞并且暂时停留。因此，在处理液体碰撞时气泡破裂，并且在处理液体暂时停留时可以确保用于去除气泡的时间段。
此外，根据本发明构思的实施方式，当处理液体通过隔板时，处理液体与碰撞构件碰撞，同时流速增加。因此，可以去除处理液中所包含的气泡。
此外，根据本发明构思的实施方式，由于在喷嘴中去除了第一液体和第二液体混合时产生的气泡，所以可以将去除了气泡的处理液体供应到基板上，因此可以防止气泡在基板上破裂而污染周围的装置。
此外，根据本发明构思的实施方式，隔板在中心区域中具有第二孔。第一液体和第二液体由于在混合时通过第二孔的流动流束而形成涡流，并且可以缩短混合第一液体和第二液体所消耗的时间段。
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方式，并且本发明构思可以在各种其它组合、变化和环境下使用。也就是说，本发明构思可以在不脱离说明书中所公开的本发明构思的范围、与书面公开内容等同的范围和/或本领域技术人员的技术或知识范围的情况下被进行修改和修正。书面实施方式描述了实施本发明构思的技术精神的最佳状态，可以作出本发明构思的具体应用领域和目的所需要的各种变化。因此，本发明构思的详细描述并非旨在将本发明构思限制在所公开的实施方式状态中。而且，应该理解，所附权利要求包括其它实施方式。