药液排出装置的制作方法

本实用新型涉及一种药液排出装置，更加详细地，涉及一种药液排出装置，其按照种类对在用于清洗基板的药液喷射工艺中喷射的药液进行回收并排出。

背景技术：

通常，半导体元件可通过利用基板，例如硅片来反复执行蒸镀和光刻工艺等而制成。在经过所述工艺的期间，在基板上可残留有类似于各种颗粒、金属杂质、有机杂质等的污染物质。因为污染物质对半导体元件的收率及可靠性产生不利影响，所以在制造半导体时执行对残留于基板的污染物质进行去除的工艺。

用于所述工艺的基板处理方式大致可分为干式处理方式及湿式(Wet)处理方式，其中，湿式处理方式是利用各种药液的方式，分为同时处理多个基板的批次式(batch type)装置和以单张为单位处理基板的单一晶片型式(single wafer type)装置。

就批次式处理装置而言，使得多个基板同时浸渍于收容有清洗液的清洗槽，从而去除污染源。但是，现有的批次式处理装置具有如下缺点：不易应对基板的大型化趋势，并且清洗液的使用量多。此外，针对批次式处理装置，在工艺中基板被损坏的情况，对位于清洗槽内的基板整体产生影响，因此存在可能产生大量基板不良的危险。

由于如上所述的理由，最近倾向于单一晶片型式处理装置。

单一晶片型式处理装置是以单张基板为单位进行处理的方式，向高速旋转的基板表面喷射清洗液或者干燥气体，从而通过旋转方式(spinning method)进行清洗，所述旋转方式利用由基板的旋转而产生的离心力和因清洗液的喷射而产生的压力来去除污染源。

通常，单一晶片型式清洗装置包括：旋转夹头，其以使得基板固定的状态旋转；喷嘴组件，其用于向基板供给包括药液、冲洗液及干燥气体等的清洗液；以及回收室，其回收从基板表面飞散出来的清洗液。回收的清洗液经过过滤等工艺后在基板清洗中被再使用。

图1是表示对在基板的清洗过程中喷射出的清洗剂进行回收的回收室的构成的图。

参照图1，回收室120包围旋转夹头122周围，为了对不同的清洗液进行分离回收，以上下隔开一定间隔的形式形成有多个回收部120-1、120-2、120-3，旋转夹头122构成为在回收室120的中心部以与各个回收部120-1、120-2、120-3的高度相符的形式上下升降，并且在装载有基板W的状态下进行旋转。

在进行清洗工艺的情况，药液供给部131供给的清洗剂通过喷嘴133喷射至旋转的基板W后飞散出去，并被回收至各个回收部120-1、120-2、120-3内部。此时，应按照清洗液的种类分离回收至各个回收部120-1、120-2、120-3，但是存在飞散出去的清洗液混入于其他回收部而不是指定的回收部的问题。如上所述，若清洗液混入，则难以再使用，从而用于供给清洗液的费用会增加。

此外，在飞散出去的清洗液与各个回收部120-1、120-2、120-3之间的主体部分相碰撞后，降落到回收室120的底面，从而使得其他构成要素被污染，或降落到基板上，从而可能产生工艺事故。

作为示出如上所述的现有的基板处理装置的技术，公开了韩国登记专利第10- 1407388号。

技术实现要素：

本实用新型是为了解决所述所有问题而提出的，其目的在于提供一种药液排出装置，药液排出装置防止其他清洗液混入于指定的回收部，从而可提高清洗液的回收率。

本实用新型的另一个目的在于，提高清洗液的回收率，防止由于清洗液降落到腔室底面而导致构成要素的污染或由于降落到基板上而导致工艺事故的产生。

就用于实现如上所述的目的的本实用新型的药液排出装置而言，其用于对药液进行回收并排出，包括配置于基板周围的多个药液回收部，所述多个药液回收部构成为可根据不同的药液分别独立地进行回收。

所述多个药液回收部的截面为环状，以所述基板为中心在基板周围配置为同心构造。

在所述多个药液回收部的各自上部形成有开口部，所述药液流入开口部，所述开口部可根据所述流入的药液的种类进行开闭。

在所述药液回收部内部可设置有用于对所述开口部进行开闭的开闭驱动部。

所述开闭驱动部可包括：开闭部件，其对所述开口部进行开闭；气缸，其提供用于使得所述开闭部件上下升降而开闭所述开口部的驱动力。

所述多个药液回收部上端的高度可从与所述基板靠近的内侧越向外侧越变高。

所述多个药液回收部上端的高度可以是相同的。

为了诱导从所述基板向放射状外侧飞散出去的药液流入至所述多个药液回收部中特定的药液回收部，在所述多个药液回收部的上侧可设置有以旋转轴为中心可回旋的第一引导件。

以所述第一引导件在竖直方向上竖立的状态为基准，所述第一引导件可以向以所述基板为中心的放射状外侧方向在0度至45度范围内旋转。

沿着形成为同心圆形状的所述药液回收部的上部周围可设置有多个所述第一引导件。

在所述多个药液回收部中至少一个药液回收部上面可设置有第二引导件，第二引导件用于将所述药液诱导至形成于所述药液回收部上部的开口部。

在所述多个药液回收部的内侧边缘和外侧边缘可以以各自倾斜面相互面对的形式设置有一对所述第二引导件。

按照种类分别回收至所述多个药液回收部的药液可被再使用。

所述药液从药液喷射喷嘴喷射至所述基板表面，所述基板可以在得到旋转夹头支撑的状态下进行旋转。

还可包括回收室，回收室用于回收降落到所述旋转夹头和所述药液回收部之间的空间的药液。

沿着所述药液回收部的上部周围可分别形成有多个所述开口部。

所述开口部构成为沿着所述药液回收部的上部周围以环状开放的形状，用于开闭所述开口部的开闭部件也可以形成为可覆盖所述开口部的环状。

根据本实用新型的药液排出装置，防止不同药液的混入并可提高药液的回收率。

此外，将未被回收至药液回收部而想要脱离的一部分药液引导至药液回收部，从而可提高回收率，防止由于药液降落到腔室底面而导致构成要素的污染或由于降落到基板上而导致工艺事故的产生。

附图说明

图1是表示对在基板清洗工艺中从基板飞散出来的药液进行收集并排出的回收室的构成的图。

图2是表示设置有本实用新型的药液排出装置的基板处理装置的立体图。

图3是表示在图2的基板处理装置的待机区域中喷嘴正在待机的状态的平面图。

图4是概略地表示根据本实用新型一个实施例的药液排出装置的构成的截面图。

图5是图4的A-A截面图。

图6是表示本实用新型的药液排出方法的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明针对本实用新型的优选实施例的构成及作用。

参照图2至图5，对包括根据本实用新型的药液排出装置的基板处理装置的构成进行说明。

根据本实用新型一个实施例的基板处理装置包括：腔室100，其用于进行对基板W 的清洗工艺；药液喷射喷嘴133，其向基板W的表面喷射药液；旋转夹头122，其设置为能够在支撑所述基板W的状态下旋转；药液排出装置150，其用于对从所述基板W飞散出来的流体进行回收并排出。

所述基板W可以是成为半导体基板的硅片。但是，本实用新型并非限于此，所述基板W可以是用于类似于LCD(液晶显示器，liquid crystal display)、PDP(等离子显示板，plasma display panel)的平板显示装置的玻璃等的透明基板。此外，所述基板W的形状及大小并非受附图的限定，实质上可具有圆形及四边形板等各种形状和大小。根据所述基板W的形状及大小也可以变更所述腔室100、药液排出装置150及所述旋转夹头122的大小和形状。

在所述旋转夹头122设置有多个夹头销123，以便能够使得基板W安放。所述夹头销 123可沿着基板W周围以等间距的形式配置。可以对所述夹头销123的个数和形状进行各种变更。

用于使得旋转夹头122旋转的驱动轴121连接于所述旋转夹头122的下部。包括提供旋转力的马达的驱动部(未示出)连接于所述驱动轴121，并使得所述驱动轴121及旋转夹头122以规定的速度旋转。

所述喷嘴133在位于基板W上部的状态下向基板W喷射清洗剂。所述喷嘴133通过喷管132与流体供给部131相连接。在所述流体供给部131可设置有用于使得所述喷嘴133 及喷管132旋转的旋转驱动部(未示出)。

通过所述旋转驱动部，所述喷嘴133及喷管132可以以流体供给部131为旋转中心，如图3的箭头所示，从基板W的上部向待机区域140的上部或向其相反方向旋转。所述喷嘴133、喷管132及流体供给部131构成流体供给装置130。

在不进行针对基板W的清洗工艺等的基板处理的期间，所述待机区域140是喷嘴133 待机的地方。在所述喷嘴133位于待机区域140的上部的期间，向待机区域140内部喷射清洗剂，从而可防止喷嘴133及喷管132内部的清洗剂凝固。

在此，清洗剂是指用于从基板W上去除清洗对象物的液体或者气体状态的物质。就清洗剂而言，可根据成为处理对象的种类使用多个清洗剂。例如，为了去除抗蚀剂，可使用有机溶剂、N2气体。此外，为了去除SiO，可使用水、氟化氢HF、IPA及N2气体等。此外，为了去除金属，可使用盐酸HCI、臭氧O3、N2气体。此外，为了去除除了抗蚀剂之外的有机物，可使用O3、N2气体。除此之外，为了去除其他的颗粒，可使用氨加水APM、N2气体，或N2气体或者氩Ar。此外，为了去除氟F、氯Cl、氨NH4的离子，可使用水、IPA及N2气体。此外，作为通过喷嘴133喷射的流体，也可以是类似于超纯水(DI)和液态的异丙醇(IPA，Isopropyl Alcohol)的干燥剂。将这样的清洗剂及干燥剂统称为“药液”。

为了回收如上所述的多个药液并向基板W供给，在药液排出装置150的周围可设置有多个药液供给装置130-1、130-2，多个药液供给装置130-1、130-2包括多个喷嘴 133-1、133-2和喷管132-1、132-2及药液供给部131-1、131-2。

此外，也可以以与所述药液供给装置130-1、130-2的个数相对应的形式设置有多个待机区域140-1、140-2。

所述药液排出装置150包括：药液回收部151，其为了回收从在进行针对基板W的清洗工艺时旋转的基板W飞散出来的药液，配置为以基板W和旋转夹头122为中心包围基板 W和旋转夹头122的外侧；开闭驱动部152，其用于对形成于所述药液回收部151的开口部153进行开闭。

所述药液回收部151包括多个药液回收部151-1、151-2、151-3，多个药液回收部 151-1、151-2、151-3以所述旋转夹头122为中心在旋转夹头122的外侧形成为单层的同心圆结构。

例如，所述多个药液回收部151-1、151-2、151-3可包括由同心圆结构形成的第一至第三药液回收部151-1、151-2、151-3，在最内侧设置有第一药液回收部151-1，在最外侧设置有第三药液回收部151-3，从而回收不同的药液。

如图5所示，就所述第一至第三药液回收部151-1、151-2、151-3而言，从平面图观察的形状分别形成为环状，在上下方向上形成规定的深度，在其内部分别设置有开闭驱动部152。

所述开口部153包括第一至第三开口部153-1、153-2、153-3，第一至第三开口部 153-1、153-2、153-3分别以开口的形状形成于所述第一至第三药液回收部151-1、 151-2、151-3的上部，并且通过所述第一至第三开口部153-1、153-2、153-3分别流入不同的药液。

所述第一至第三开口部153-1、153-2、153-3可形成于相同的高度。此外，所述第一开口部153-1形成于最低的高度，第二开口部153-2形成于中间高度，第三开口部 153-3形成于最高的位置，据此，也可以形成为从内侧越向外侧越逐渐变高的阶梯形状。

所述第一至第三开口部153-1、153-2、153-3分别通过第一至第三开闭驱动部152- 1、152-2、152-3进行开闭，据此，打开流路以便使得药液流入，或使得流路关闭以便切断药液的流入。

所述第一至第三开闭驱动部152-1、152-2、152-3可包括：第一至第三开闭部件 152-1a、152-2a、152-3a，其设置于上端，并且分别对第一至第三开口部153-1、153- 2、153-3进行开闭；第一至第三气缸152-1b、152-2b、152-3b，其使得所述第一至第三开闭部件152-1a、152-2a、152-3a分别在第一至第三药液回收部151-1、151-2、 151-3内部沿上下进行升降。

所述第一至第三开闭驱动部152-1、152-2、152-3可分别独立驱动。在第一药液回收至第一药液回收部151-1的情况，如图4所示，第一开闭部件152-1a通过第一开闭驱动部152-1下降，从而第一开口部153-1被打开，剩下的第二、第三开口部153-2、153- 3通过第二、第三开闭部件152-2a、152-3a分别成为关闭状态。由此，可防止第一药液流入于第二药液回收部151-2和第三药液回收部151-3。同样地，第二药液回收至第二药液回收部151-2，第三药液分离回收至第三药液回收部151-3。

沿着第一至第三药液回收部151-1、151-2、151-3的上部周围可分别形成有多个所述第一至第三开口部153-1、153-2、153-3，并且也可以以与所述第一至第三开口部 153-1、153-2、153-3相对应的个数分别设置有多个所述第一至第三开闭驱动部152- 1、152-2、152-3。

此外，所述第一至第三开口部153-1、153-2、153-3也可以分别沿着第一至第三药液回收部151-1、151-2、151-3的上部周围构成为以环状开放的形状。在此情况下，第一至第三开闭部件152-1a、152-2a、152-3a也可以分别形成为环状，以便可以分别覆盖所述第一至第三开口部153-1、153-2、153-3。

在所述第一至第三药液回收部151-1、151-2、151-3的上部可设置有第一引导件 161，第一引导件161用于引导飞散出来的药液。

所述第一引导件161能够以旋转轴161a为中心旋转，在以旋转轴161a为中心向外侧方向旋转时，其底面以朝向第一至第三药液回收部151-1、151-2、151-3的形式倾斜设置。在此情况下，按照药液的种类对旋转的角度进行调节，据此实现按照药液的种类分离回收至第一至第三药液回收部151-1、151-2、151-3。

从所述基板W飞散出来的药液与第一引导件161相碰撞并通过第一至第三药液回收部151-1、151-2、151-3中任意一个开口部153-1、153-2、153-3流入至药液回收部 151-1、151-2、151-3的内部空间，如此流入的药液通过药液回收部151-1、151-2、 151-3的下部排出并实现回收。

如上所述，通过第一引导件161使得按照药液种类进行的分离回收变得容易。

所述第一引导件161可以以如下形式构成：以所述第一引导件161在竖直方向上竖立的状态为基准，向以所述旋转夹头122为中心的放射状外侧方向旋转0度至45度。

此外，沿着具有同心圆结构的所述药液排出装置150的上部周围可设置有多个所述第一引导件161。

此外，在所述第一至第三药液回收部151-1、151-2、151-3的内侧边缘和外侧边缘设置有一对第二引导件162，一对第二引导件162以倾斜面相互面对的形式朝向开口部 153-1、153-2、153-3倾斜。降落到所述第一至第三药液回收部151-1、151-2、151-3 的边缘的药液通过所述第二引导件162的引导而被诱导至开口部153-1、153-2、153-3 方向，从而向所述第一至第三药液回收部151-1、151-2、151-3内部的流入变得容易。

为了防止由于药液降落到腔室底面而其他构成要素受药液的污染并提高药液的回收率，在所述药液排出装置150还可设置有回收室154，回收室154位于旋转夹头122和所述第一药液回收部151-1之间的空间。流入至所述回收室154的药液也可以以能够再使用的形式进行回收。

参照图6，对根据本实用新型的药液排出方法进行说明。

S10步骤是如下步骤：在多个药液回收部151-1、151-2、151-3中，打开特定的药液将要流入的药液回收部的开口部，关闭剩余的药液回收部的开口部。

在将第一药液回收至第一药液回收部151-1的情况，通过驱动第一药液回收部151- 1的第一气缸152-1b来使得第一开闭部件152-1a打开第一开口部153-1，剩余的第二、第三药液回收部151-2、151-3的开口部153-2、153-3保持被开闭部件152-2a、152-3a 关闭的状态。

在此情况下，还可包括使得位于所述多个药液回收部151-1、151-2、151-3的上侧的第一引导件161回旋的步骤。为了诱导从所述基板W飞散出来的第一药液流入所述第一开口部153-1，以事先设定的角度使得所述第一引导件161回旋。

S20步骤是使得基板W旋转并向基板W上供给第一药液的步骤。向所述基板W的表面供给的第一药液通过旋转而以放射状飞散出去，所述飞散出去的第一药液通过开放的第一开口部153-1流入至第一药液回收部151-1内部。

在此情况下，若第一药液与第一引导件161相碰撞并落下，则可流入第一开口部 153-1，第二及第三开口部153-2、153-3处于关闭的状态，从而第一药液不会流入。流入至所述第一药液回收部151-1内部的第一药液通过其下部排出，以便可以被再使用。

此外，向药液回收部151-1、151-2、151-3的边缘侧飞散出去的药液沿着第二引导件162的倾斜面流下后流入第一开口部153-1。

S30步骤是中断向基板W上供给第一药液并关闭第一开口部153-1的步骤。

在通过如上所述的过程完成利用第一药液的基板处理后，若需要利用其他药液处理基板，则可执行以下S40至S60步骤。

S40步骤是如下步骤：在多个药液回收部151-1、151-2、151-3中，打开第二药液将要流入的第二药液回收部151-2的第二开口部153-2，关闭剩余的第一、第三药液回收部151-1、151-3的第一、第三开口部153-1、153-3。

在此情况下，为了诱导从基板W飞散出来的第二药液流入第二开口部153-2，以事先设定的角度使得第一引导件161回旋。

S50步骤是如下步骤：使得基板W旋转，向基板W上供给第二药液，从基板W飞散出来的第二药液通过第二开口部153-2流入至第二药液回收部151-2内部。

S60步骤是如下步骤：中断向基板W上供给第二药液，关闭第二开口部153-2，完成利用第二药液的基板处理。

此外，也可以通过相同的过程实现将第三药液回收至第三药液回收部151-3的方法。

如以上说明的一样，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中请求的本实用新型的技术思想的情况下，在该实用新型所属的技术领域中具有通常知识的技术人员可以进行显而易见的变形实施，并且类似的变形实施属于本实用新型的范围。

标号说明

W：基板 100：腔室

120：回收室 120-1、120-2、120-3：回收部

121：驱动轴 122：旋转夹头

123：夹头销 130-1、130-2：药液供给装置

131、131-1、131-2：药液供给部 132、132-1、132-2：喷管

133、133-1、133-2：喷嘴 140-1、140-2：待机区域

150：药液排出装置

151、151-1、151-2、151-3：药液回收部

152、152-1、152-2、152-3：开闭驱动部

152-1a、152-2a、152-3a：开闭部件

152-1b、152-2b、152-3b：气缸

153、153-1、153-2、153-3：开口部

154：回收室

161：第一引导件

162：第二引导件。