基板处理装置的制作方法

本实用新型涉及一种基板处理装置，更为详细地，涉及一种基板处理装置，其用于对收容并处理基板的腔室内部的压力进行调节，从而进行稳定的流体排出。

背景技术：

物质若超过被称为临界点(supercritical point)的一定的高温、高压界限，则成为无法区别气体和液体的状态的临界状态，将在所述状态的物质称为超临界流体。

超临界流体具有分子密度变化大的特征。这是因为，虽然分子的密度接近于液体，但是粘度低而接近于气体。并且具有如下独特的性质：虽然如气体一样扩散快且热传导性如水一样高，但是如液体一样用作溶媒，溶质周边的溶媒浓度急剧变高，并且不受表面张力的影响。据此，超临界流体非常有助于化学反应，并且从混合物中提取、分离特定成分的性质强，从而可以充分利用在多种领域，尤其，临界温度比较接近于常温，并且作为非极性物质的超临界二氧化碳的利用度高。

在用于制造半导体器件的多种单位工艺中也从多方面充分利用超临界流体。尤其，最近，半导体器件的设计准则(design rule)持续减少，主要以细微结构图案为主的同时图案的纵横比(Aspect Ratio)急剧增加，完成如蚀刻工艺或清洗工艺一样的湿式工艺后，作为在干燥药液的过程中产生的图案倾斜(Pattern leaning)现象的解决方法而正在利用超临界流体。

参照图1，对所述图案倾斜现象进行说明。

图案倾斜现象为如下工艺不良现象：将药液C供给到形成有图案P的基板W上1-1，在对被供给的药液C进行干燥的过程中，产生因不规则地残留在图案P之间的药液的表面张力而导致的拉普拉斯压力(Laplace Pressure)1-2，在图案P之间形成连接梁(bridge) B 1-3，即使使得被供给的药液C全部干燥，也会因图案P间的吸附力(Adhesive Energy) 而在没有复原的状态下图案P崩溃1-4。

超临界流体被供给到经过清洗和冲洗过程的基板上，起到在产生图案倾斜现象之前使得基板快速干燥的作用，并且主要使用超临界二氧化碳。主要将纯水(DI)用作冲洗液，因为超临界二氧化碳是非极性物质，所以不与作为极性物质的纯水发生反应。

为了促进与所述超临界二氧化碳的反应，而将异丙醇(IPA：isopropyl alcohol) 供给到基板上，并且用异丙醇(IPA)取代纯水。换句话说，供给到基板上的超临界二氧化碳与异丙醇发生反应并形成超临界混合物，并且从基板分离出并快速对基板进行干燥。

若持续供给超临界流体并且对基板进行干燥，则腔室内部的超临界混合物的浓度渐渐变高，并且成为高压状态，所以为了降低腔室内部的压力而反复进行部分地排出超临界混合物，之后，在干燥工艺结束后，执行使得腔室内部的超临界混合物完全排出的步骤。

通过流体排出线(Vent Line)实现腔室内部的超临界混合物的排出，但是从高温高压的腔室内部排出超临界混合物的同时压力的变化大，从而会发生相变和冻结等问题，所以需要用于防止所述问题的阶段性减压装置和减压方法。

显示所述阶段性减压装置和减压方法的现有技术公开于韩国登记专利第10-107446 0号。

技术实现要素：

本实用新型为了补充如上所述的现有技术而提出，其目的在于提供一种基板处理装置，基板处理装置用于对在完成基板处理工艺后向腔室外部排出的流体的压力进行调节，从而进行稳定的流体排出。

此外，其目的在于，保持收容并处理基板的腔室内部的压力，从而防止由相变导致的腔室内部的污染。

用于实现所述目的的本实用新型包括：流体排出线，其连接于收容并处理基板的腔室，并排出所述腔室内部的流体；压力调整部，其设置于所述流体排出线，对所述腔室内部的压力进行阶段性减压。

所述压力调整部包括：压力感知部，其测定所述腔室内部的压力；控制部，其调节所述流体排出线的开闭，并且起到对所述腔室内部的压力阶段性地进行减压的作用。

在所述压力调整部还包括调节器，所述控制部通过控制所述调节器来调节所述流体排出线的开闭。

此外，所述流体排出线可以分为在基板处理工艺中对从所述腔室内部排出的流体进行控制的流体排出线和在完成基板处理工艺后对从所述腔室内部排出的流体进行控制的流体排出线。

前者起到适当地保持所述腔室内部的压力的功能，后者起到对所述腔室内部压力阶段性地进行减压的功能。

此外，在完成基板处理工艺后，将惰性气体供给到所述腔室，从而可以防止所述腔室内部的残留流体的相变，并且在打开所述腔室后也供给所述惰性气体，从而可以预防所述腔室内部的污染。

根据本实用新型的基板处理装置，对在完成基板处理工艺后向腔室外部排出的流体的压力进行调节，从而可以稳定地排出流体。

此外，保持收容并处理基板的腔室内部的压力从而可以防止由相变导致的腔室内部的污染。

附图说明

图1是用于说明在基板处理工艺中产生的图案倾斜现象的图。

图2是根据本实用新型的基板处理装置的概略构成图。

图3是设置有根据本实用新型对流体排出压力进行调节的四个流体排出线的基板处理装置的概略构成图。

图4是根据本实用新型利用惰性气体的基板处理装置的概略构成图。

图5是根据本实用新型的基板处理装置的基板处理方法的顺序图。

具体实施方式

以下，参照附图，对针对本实用新型的优选实施例的构成及作用进行如下详细说明。

如图2所示，根据本实用新型的一个实施例的基板处理装置包括：流体排出线V，其连接于收容并处理基板W的腔室100，并排出所述腔室100内部的流体；压力调整部200，其设置于所述流体排出线V，对所述腔室100内部的压力进行阶段性调节。

所述压力调整部200包括：压力感知部210，其测定所述腔室100内部的压力；控制部220，其调节所述阀门的开闭。

所述基板W可以是成为半导体基板的硅片。但是，本实用新型并非限定于此，所述基板W可以是用作如液晶显示器(LCD：liquid crystal display)、等离子显示板(PDP： plasma display panel)一样的平板显示器装置用的玻璃等的透明基板。此外，所述基板W的形状及大小并非限定于附图，而是实际上可以具有圆形及四边形板等多种形状和大小。

在处理所述基板W的基板处理工艺中，供给到所述腔室100的供给流体可以是超临界流体。所述超临界流体可以以与先供给到所述基板W的药液的种类相对应的形式设置。作为先供给到所述基板W的药液，有乙基乙二醇(ethyl glycol)、1-丙醇(propanol)、四氢呋喃(tetrahydraulic franc)、4-羟基(hydroxyl)、4-甲基(methyl)、2-戊酮(pentanone)、1-丁醇(butanol)、2-丁醇、甲醇(methanol)、乙醇(ethanol)、二甲醚(dimethylether)、正丙醇(n-propyl alcohol)等。与此相对应，用于去除所述有机药液的超临界流体有超临界二氧化碳(SCCO2)、水(H2O)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、乙烯(C2H4)、丙烯(C2H2)、乙醇(C2H3OH)、乙醇 (C2H5OH)、六氟化硫(SF6)、丙醇(C3H8O)等。

所述压力感知部210测定所述腔室100内部的压力，并且将压力测定值传递到所述压力控制部220。

在所述压力控制部220设定适合于保持基板处理工艺进行的所述腔室100内部压力，当在所述腔室100内部进行基板处理工艺时，对所述流体排出线V的开闭进行控制，以便使得所述腔室100内部的压力保持所述设定的压力值。

此外，在完成基板处理工艺的情况下，所述压力控制部220直到所述腔室100内部的压力成为常压(atmospheric pressure)为止一直进行稳定的减压，若所述腔室100内部的压力成为常压，则以完全排出所述工艺完成流体的形式控制所述流体排出线V的开闭。

在所述流体排出线V还设置有阀门240，阀门240可以起到辅助所述流体排出线V的开闭的作用。

此外，在所述流体排出线V还可以设置有调节器230。

所述压力控制部220连接于所述调节器230，根据所述压力感知部210的压力测定值来控制所述流体排出线V的开闭程度，从而通过所述流体排出线V以适当的流量和压力排出所述腔室100内部的流体。

如图3所示，所述流体排出线V可以包括第一流体排出线V1、第二流体排出线V2、第三流体排出线V3、第四流体排出线V4。

所述第一流体排出线V1和第二流体排出线V2分别可以包括第一调节器231和第一阀门241、第二调节器232和第二阀门242，并且起到排出在所述基板W的处理工艺进行中的腔室100内部的流体并保持所述腔室100内部的压力的作用。

将所述第一流体排出线V1的压力上限和压力下限输入到所述压力控制部220，并且所述压力控制部220控制所述第一调节器231。

若在所述压力感知部210测定的压力上升到所述压力上限为止，则打开所述阀门 241，所述腔室100内部的流体通过第一流体排出线V1排出，第一流体排出线V1通过所述第一调节器231调节开闭程度。

若在所述压力感知部210测定的压力下降到所述压力下限为止，则关闭所述第一阀门241，从而中断所述腔室100内部的流体排出。之后，每次所述压力感知部210测定的压力到达所述压力上限时，反复所述流体排出过程，从而保持所述腔室100的内部压力。

在进行所述腔室100内部的流体排出期间可以中断对所述腔室100的流体供给，若在所述压力感知部210测定的压力到达所述压力下限，则可以重新开始供给。

将所述第二流体排出线V2的压力上限和压力下限输入到所述压力控制部220，并执行所述腔室100内部的流体排出过程。

将所述第一流体排出线V1和所述第二流体排出线V2的压力上下和压力下限设定为不同的压力范围，可以根据不同的情况，从所述第一流体排出线V1或所述第二流体排出线V2中选择一个来进行所述腔室100内部的流体排出。

此外，对所述第一调节器231和所述第二调节器232的排出压力分等级，可以根据不同的情况，从所述第一流体排出线V1或所述第二流体排出线V2中选择一个来进行所述腔室100内部的流体排出。

所述第三流体排出线V3和第四流体排出线V4可以分别包括第三调节器233和第三阀门243、第四调节器234和第四阀门244，并且起到完全排出完成基板处理工艺的所述腔室100内部的流体的作用。

若在所述腔室100内部完成所述基板处理工艺，则打开所述第三阀门243，所述腔室 100内部的流体以经所述第三调节器233调节的压力通过所述第三流体排出线V3排出。直到所述腔室100内部的压力成为常压为止，所述第三流体排出线V3一点一点地排出所述腔室100内部的流体，并且渐进地进行减压。

若所述腔室100内部的压力成为常压，则打开所述第四阀门244，残留在所述腔室100 内部的流体以经所述第四调节器234调节的排出压力通过所述第二流体排出线V4完全排出。此时，因为没有所述腔室100内部和外部的压力差，所以通过所述第四流体排出线 V4的流量和排出压力可以没有限制，并且所述第四调节器234可以从所述第四流体排出线V4的构成去除。

此外，如图3所示，在将流体供给到所述腔室100内部的供给线I还可以设置有供给惰性气体的惰性气体供给线Ia。

完成基板处理工艺后，排出所述腔室100内部的流体，所以所述腔室100内部的压力急剧变化，此时，所述腔室100内部的残留流体发生相变，从而会产生污染所述腔室100 内部的现象。

作为防止所述现象的构成，在完成基板处理工艺后所述惰性气体被供给到所述腔室 100内部，并且增强所述腔室100内部的压力，从而起到防止所述残留流体的相变并且使得所述腔室100内部的污染最小化的作用。

此外，就所述惰性气体而言，在将所述残留流体全部排出后打开所述腔室100的步骤中被供给所述腔室100内部，从而阻止所述腔室100外部的空气流入到腔室100内部，进而起到防止所述腔室100外部的空气污染所述腔室100内部的作用。

所述惰性气体供给线Ia可以设置为连接于所述供给线I，并且可以包括控制所述惰性气体进出的惰性气体阀门250。

所述惰性气体可以是氮气(N2)。

参照图5，对根据本实用新型的基板处理装置的基板处理方法进行叙述。

步骤S10是如下步骤：在收容并处理基板的腔室100内部执行基板处理工艺。

利用超临界流体的基板处理工艺要求高压的环境，所以随着工艺的进行，所述腔室 100内部的压力会变高。

步骤S20是如下步骤：保持基板处理工艺进行中的所述腔室100内部的压力，并且通过流体排出线V排出所述腔室100内部的流体。

首先，若在压力感知部210测定所述腔室100内部的压力，然后将所述测定值传递到压力控制部220，则所述压力控制部220通过控制设置于所述流体排出线V的调节器230来调节所述流体排出线V的开闭程度。换句话说，对从所述腔室100排出的流体的量和压力进行调节。

在进行基板处理工艺期间反复执行所述步骤S20，从而适当地保持所述腔室100内部的压力。

步骤S30是如下步骤：对完成基板处理工艺的所述腔室100内部的压力阶段性地进行减压，并且通过所述流体排出线V排出所述腔室100内部的流体。

若完成基板处理工艺，则压力控制部220调节设置于流体排出线V的调节器230的开闭程度，从而控制从所述腔室排出的流体的量和压力，并且阶段性地使得所述腔室100 内部的压力减压到常压为止。

所述压力感知部210继续测定所述腔室100内部的压力并传递到所述压力控制部220，从而顺利地实现所述腔室100内部的减压。

若所述腔室100内部的压力成为常压，则完全打开所述流体排出线V，并完全排出所述腔室100内部的流体。

在所述步骤S30还包括将惰性气体供给到所述腔室100的步骤。

通过所述惰性气体的供给来保持所述腔室100内部的压力，并且防止残留在所述腔室100内部的所述流体的相变，从而可以使得所述腔室100内部的污染最小化。

步骤S40是如下步骤：将惰性气体供给到完成所述残留流体的排出后打开的所述腔室100。

通过所述惰性气体的供给来阻止所述腔室100外部的空气流入到所述腔室100内部，从而可以防止所述腔室100内部的污染。

如上所述，本实用新型并非限定于所述实施例，在没有脱离权利要求书所要求的本实用新型的技术思想的状态下，该实用新型所属的技术领域具有一般知识的技术人员能够进行显而易见的变形实施，并且所述变形实施属于本实用新型的范围。

标号说明

W：基板 100：腔室

200：压力调整部 210：压力感知部

220：压力控制部 V：流体排出线

V1：第一流体排出线 V2：第二流体排出线

V3：第三流体排出线 V4：第四流体排出线

230：调节器 231：第一调节器

232：第二调节器 233：第三调节器

234：第四调节器 240：阀门

241：第一阀门 242：第二阀门

243：第三阀门 244：第四阀门

I：供给线 Ia：惰性气体供给线

250：惰性气体阀门。