用于处理基板的装置的制作方法

文档序号:30179732发布日期:2022-05-26 12:55阅读:65来源:国知局
用于处理基板的装置的制作方法

1.本文描述的发明构思的实施方式涉及一种用于处理基板的装置,更具体地,涉及一种用于通过将液体供应到旋转的基板上来处理基板的装置。


背景技术:

2.进行各种工序例如光刻工序、蚀刻工序、灰化工序、薄膜沉积工序和清洁工序以制造半导体器件或平板显示面板。在这些工序中,光刻工序包括向半导体基板供应光刻胶以在基板的表面上形成光刻胶膜,使用光掩模对光刻胶膜进行曝光,然后供应显影液以选择性地去除光刻胶膜的部分。这些工序是在处理室中进行的。
3.图1是说明用于将光刻胶施加到基板上的基板处理装置1的示意图。参考图1,基板处理装置1包括具有内部空间的处理容器10、用于在内部空间中支撑基板w的支撑单元20、以及用于将处理液82(参见图3)供应到放置在支撑单元20上的基板w上的喷嘴30。处理容器10具有外杯12和内杯14。此外,用于将向下气流供应到内部空间中的风扇过滤器单元(未示出)设置在处理容器10上方,并且在处理空间中用于排出处理液的排液管60和用于排出气氛的排气管70连接到内部空间的下部区域。
4.当具有图1所示结构的基板处理装置1在向旋转的基板w上供应处理液的同时处理基板w时,基板w表面的气流在离心力的作用下沿着基板w的旋转方向从基板w的中心向边缘流动如图2所示。此后,如图3所示,气流在与外杯12碰撞后向下流动,并通过排气管70从内部空间排出到外部。随着气流方向从水平方向变为垂直方向,气流与外杯12碰撞,在气流与外杯12碰撞的点产生涡流。在涡流产生的点气流停滞,因此内部空间不能平稳排出。随着基板w的旋转速度增加,该问题进一步加剧。
5.当在基板w上形成处理液的膜时,在碰撞点处的涡流和停滞气流阻碍了在基板w的边缘区域上方的气流。因此,基板w边缘区域上的薄膜厚度大于基板w中央区域上的薄膜厚度。此外,由于碰撞点处的涡流,污染物如烟雾会回流到基板w上,从而污染基板w。


技术实现要素:

6.本发明构思的实施方式提供了一种基板处理装置,其用于提高处理基板的效率。
7.本发明构思的实施方式提供了一种基板处理装置,其用于在通过将处理液供应到处理空间中的旋转基板上来处理基板时平稳地排出处理空间中的气流。
8.本发明构思的实施方式提供了一种基板处理装置,其用于通过将处理液供应到旋转基板上而在基板的整个区域上形成具有均匀厚度的液膜。
9.本发明构思的实施方式提供了一种基板处理装置,其用于在通过将处理液供应到旋转基板上来处理基板时防止污染物重吸附到基板。
10.本发明构思要解决的技术问题不限于上述问题,本发明构思所属领域的技术人员将从以下描述中清楚地理解本文中未提及的任何其他技术问题。
11.本发明构思的实施方式提供了一种基板处理装置。
12.该装置包括:处理容器,其具有内部空间;支撑单元,其配置为在内部空间中支撑和旋转基板;液体供应单元,其配置为向由支撑单元支撑的基板供应处理液;以及排气单元,其配置为从内部空间排出气流,其中排气单元包括具有入口的气流引导管,所述入口设置为在与支撑在支撑单元上的基板的旋转方向的切线方向上将气流引入气流引导管。
13.在一个实施方式中,气流引导管设置为多个,沿由支撑单元支撑的基板的周向方向彼此间隔开。
14.在一个实施方式中,处理容器包括围绕由支撑单元支撑的基板的外杯,并且气流引导管安装在外杯的内壁处。
15.在一个实施方式中,支撑单元包括:支撑板,其配置为支撑基板;旋转轴,其配置为旋转支撑板;以及致动器,其联接到旋转轴并配置为向旋转轴提供扭矩,其中处理容器包括:外杯,其配置为提供内部空间;以及内杯,其设置在内部空间中以与外杯间隔开并且配置为围绕旋转轴或致动器,并且其中气流引导管设置在外杯和内杯之间。
16.在一个实施方式中,气流引导管的长度竖直地延伸。
17.在一个实施方式中,气流引导管的长度包括上壁和侧壁,其中上壁用作阻挡面,并且在侧壁中,入口设置在朝向平行于由支撑单元支撑的基板的切线的方向的壁处,并且其余面可用作阻挡面。
18.在一个实施方式中,内杯在支撑板下方限定排气空间,并且排气单元还包括单独的排气管,用于将引入排气空间的气流排出到内部空间的外部。
19.在一个实施方式中,排气单元还包括集成式排气管,所述集成式排气管位于处理容器的外部并设置有压力控制件,并且单独的排气管和气流引导管与集成式排气管相连。
20.在一个实施方式中,气流引导管包括上壁和侧壁,并且该侧壁包括:与外杯的内表面邻近的第一侧面;与放置在支撑单元上的基板邻近的第二侧面;以及朝向基板的旋转方向的切线方向的第三侧面,且入口形成于第三侧面。
21.在一个实施方式中,随着第二侧面远离入口,第二侧面与支撑单元的旋转轴线之间的距离增加。
22.在一个实施方式中,基板处理装置还包括液体供应喷嘴,用于向由支撑单元支撑的基板供应光刻胶。
23.提供了根据本发明构思的另一方面的基板处理装置。
24.该装置包括:处理容器,其具有内部空间;支撑单元,其配置为在内部空间中支撑和旋转基板;液体供应单元,其配置为向由支撑单元支撑的基板供应处理液;以及排气单元,其配置为排出内部空间中的气流,其中排气单元包括:排气管,其用于将第一路径的气流通过处理容器的内壁和支撑在支撑板上的基板之间的空间排出到处理容器的外部,所述第一路径是流入内部空间中的位于支撑板下方的排气空间的路径;以及气流引导管,其位于内部空间中并将气流引导至第二路径,所述第二路径是由支撑单元支撑的基板的旋转方向的切线方向上的路径。
25.在一个实施方式中,支撑单元包括:旋转轴,其配置为旋转支撑板;以及致动器,其联接到旋转轴并配置为向旋转轴提供扭矩,其中处理容器包括:外杯,其配置为提供内部空间;以及内杯,其设置在内部空间中以与外杯间隔开并且配置为围绕旋转轴或致动器,并且其中气流引导管设置在外杯和内杯之间。
26.在一个实施方式中,所述排气单元还包括集成式排气管,所述集成式排气管位于处理容器的外部并设置有压力控制件,并且气流引导管与集成式排气管相连。
27.在一个实施方式中,集成式排气管包括:气流引入部,从气流引导管释放的气流通过该气流引入部被引入;气流排出部,被引入气流引入部的气流通过该气流排出部排出到外部;以及气液分离器,其用于将气流和处理液从引入气流引入部的气流中分离出来,其中气液分离器设置为从气流引入部的底表面突出并与气流引入部的上表面间隔开。
28.在一个实施方式中,气流引导管包括上壁和侧壁以及形成在侧壁处的入口,以在由支撑单元支撑的基板的旋转方向的切线方向上引入气流,并且侧壁包括:与外杯的内表面邻近的第一侧面;与放置在支撑单元上的基板邻近的第二侧面;第一侧面和第二侧面之间的第三侧面,该第三侧面限定了在放置于支撑单元上的基板的径向方向上定向的大致平坦的平面,并且入口形成在第三侧面中。
29.在一个实施方式中,随着第二侧面远离入口,第二侧面与支撑单元的旋转轴线之间的距离增加。
30.提供了根据本发明构思的另一方面的基板处理装置。
31.该装置包括具有:处理容器,其具有内部空间;支撑单元,其配置为在内部空间中支撑和旋转基板;液体供应单元,其配置为向由支撑单元支撑的基板供应处理液;以及排气单元,其配置为排出内部空间中的气流,其中排气单元包括具有入口的气流引导管,所述入口设置为气流在与支撑在支撑单元上的基板的旋转方向的切线方向上被引入其中,并且支撑单元包括:旋转轴,用于旋转支撑板;致动器,其联接至旋转轴并配置为向旋转轴提供扭矩,并且处理容器包括:外杯,其配置为提供内部空间;以及内杯,其设置在内部空间中以与外杯间隔开并且配置为围绕旋转轴或致动器,并且其中气流引导管设置在外杯和内杯之间。
32.在一个实施方式中,排气单元还包括排气管,用于在与基板的切线方向上的路径不同的路径中引导和释放气流,并且排气管设置在比气流导向管更靠近内杯的位置处,排气管将流入位于内部空间中支撑板下方的排气空间中的气流通过处理容器的内壁和支撑在支撑板上的基板之间的空间释放到处理容器的外部。
33.在一个实施方式中,气流引导管包括上壁和多个侧壁,并且形成为通过其以使气流在基板的旋转方向的切线方向上流动的入口形成在朝向基板的旋转方向的切线方向的多个侧壁的侧面上。
34.根据本发明构思的实施方式,将处理液供应到在处理容器的内部空间中旋转的基板,以在处理基板时平稳地排出内部空间中的气流。
35.此外,根据本发明构思的实施方式,当将处理液供应到旋转基板以在基板上形成液膜时,液膜的厚度可以均匀地形成在基板的整个区域。
36.此外,根据本发明构思的实施方式,当通过将处理液供应到旋转基板来处理基板时,可以防止污染物重附着到基板。
37.本发明构思的效果不限于上述效果,本领域技术人员根据本说明书和附图将清楚地理解未提及的效果。
附图说明
38.从以下参照以下附图的描述中,上述和其他目的和特征将变得显而易见,其中,除非另有说明,否则在各个附图中相同的附图标记指代相同的部分,并且其中:
39.图1是示出具有在旋转基板的同时对基板进行液体处理的总体结构的基板处理装置的截面图。
40.图2是示出图1的基板处理装置中基板表面上的气流方向的平面图;
41.图3是示出图1的基板处理装置中的气流的截面图;
42.图4是示出根据本发明构思的实施方式的基板处理装置的示意性立体图;
43.图5是示出图4的涂覆块和显影块的基板处理装置的截面图;
44.图6是图1的基板处理装置的平面图;
45.图7是示出图6的传送机械手的示意性平面图;
46.图8是示出图6的热处理室的一个示例的示意性平面图;
47.图9是图6的热处理室的前视图;
48.图10是示出根据本发明构思的实施方式的用于通过将液体供应到旋转基板上来处理基板的基板处理装置的结构的示意性截面图;
49.图11是图10的基板处理装置的立体图;
50.图12是图10的排气单元的结构的示意性立体图;
51.图13和图14是示出当通过图11的装置对基板进行液体处理时气流和处理液的流动路径的截面图和截面立体图;
52.图15是示出根据本发明构思的第二实施方式的通过将液体供应到旋转基板上来处理基板的基板处理装置的结构的示意性截面图;
53.图16是图15的装置的截面立体图;
54.图17是示出图15的装置中的排气单元的结构的示意性立体图;
55.图18和图19是示出当通过图15的装置对基板进行液体处理时气流和处理液的流动路径的截面图。
具体实施方式
56.本发明构思可以进行各种修改并且可以具有各种形式,并且将在附图中示出并详细描述其具体实施方式。然而,根据本发明的构思的实施方式不旨在限制具体公开的形式,并且应当理解,本发明构思包括包含在本发明构思的精神和技术范围内的所有变换、等同和替换。在本发明构思的描述中,当相关已知技术的详细描述可能使本发明构思的本质不清楚时,可以省略其详细描述。
57.本文使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的,并不旨在限制本发明构思。如本文所用,单数形式“一个”、“一种”和“该”也旨在包括复数形式,除非上下文另有明确指示。将进一步理解,当在本说明书中使用时,术语“包括”和/或“包含”指定所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组的存在或添加。如本文所用,术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。此外,术语“示例性”旨在指代示例或说明。
58.应当理解,虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可以用于描述各种元素、
部件、区域、层和/或部分,但是这些元素、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元素、组件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。因此,在不脱离本发明构思的教导的情况下,下面讨论的第一元素、组件、区域、层或部分可以被称为第二元素、组件、区域、层或部分。
59.示例性实施方式的装置可用于在圆形基板上执行光刻工序。特别地,示例性实施方式的装置可以连接到曝光装置并且可以用于在基板上执行涂覆工序和显影工序。然而,本发明构思的精神和范围不限于此,并且该装置可以用于在旋转基板的同时执行将处理液供应到基板上的各种类型的工序。在以下描述中,将举例说明使用晶片作为基板。
60.在下文中,将参考图4至图14描述本发明构思的实施方式。
61.图4是示出根据本发明构思的实施方式的基板处理装置的示意性立体图。图5是示出图4的涂覆块和显影块的基板处理装置的截面图。图6是图5的基板处理装置的平面图。
62.参考图4至图6,根据本发明构思的实施方式的基板处理装置10包括转位模块100、处理模块300和接口模块500。根据一个实施方式,转位模块100、处理模块300和接口模块500依次排列成一行。在下文中,转位模块100、处理模块300和接口模块500的排列方向将被称为第一方向12,当从上方观察时与第一方向12垂直的方向将被称为第二方向14,同时垂直于第一方向12和第二方向14的方向将被称为第三方向16。
63.转位模块100从储存有基板w的容器f向处理模块300传送基板w,并从处理模块300取得处理后的基板w并储存在容器f中。转位模块100设置为其长度沿第二方向14延伸。转位模块100具有装载端口110和转位框架130。转位框架130放置在装载端口110和处理模块300之间。其中储存有基板的容器f被放置在加载端口110处。加载端口110可以设置为多个,并且多个加载端口110可以沿着第二方向14放置。
64.对于容器f,可以使用诸如前开式统一吊舱(foup)的封闭式容器。容器f可以通过传送装置(未示出)例如高架传送、高架输送机或自动引导车放置在装载端口110上,或者容器f可以由操作员放置在装载口110上。
65.转位机械手132设置在转位框架130内部。在转位框架130中,导轨136设置为其长度沿第二方向14延伸,并且转位机械手132可以设置为可在导轨上移动136。转位机械手132包括其上放置有基板w的手部,并且手部可以设置为可向前和向后移动、以第三方向为轴可旋转且可沿第三方向16移动。
66.处理模块300可以在基板w上执行涂覆工序和显影工序。处理模块300可以接收储存在容器f中的基板w并且可以执行基板处理工序。处理模块300具有涂覆块300a和显影块300b。涂覆块300a在基板w上执行涂覆工序,且显影块300b在基板w上执行显影工序。涂覆块300a设置为多个,且多个涂覆块300a彼此层叠。显影块300b设置为多个,且多个显影块300b设置为彼此层叠。根据图4的实施方式,设置了两个涂覆块300a和两个显影块300b。涂覆块300a可以设置在显影块300b下方。在一个实施方式中,两个涂层块300a可以执行相同的工序并且可以相同的结构设置。此外,两个显影块300b可以执行相同的工序并且可以具有相同的结构。
67.参考图6,每个涂层块300a包括热处理室320、传送室350、液体处理室360以及缓冲室312和316。热处理室320可以是用于对基板w进行热处理工序的腔室。热处理工序可包括冷却工序和加热工序。液体处理室360将液体供应到基板w上以形成液体层。液体层可以是
光刻胶膜或抗反射膜。传送室350在涂覆块300a中的热处理室320和液体处理室360之间传送基板w。
68.传送室350设置为其长度平行于第一方向12。传送机械手352设置在传送室350中。传送机械手352在热处理室320、液体处理室360、以及缓冲室312和316中传送基板。在一个实施方式中,传送机械手352具有其上放置基板w的手部,并且手部可以设置为可向前和向后移动,以第三方向16作为轴可旋转,且沿第三方向16可移动。导轨356设置在传送室350中,其长度平行于第一方向12,传送机械手352可设置为在导轨356上可移动。
69.图7是示出传送机械手的手部的一个示例的视图。参考图7,手部352具有基部352a和支撑突起352b。基部352a可以具有环形形状,其周长被部分切除。基部352a的内径大于基板w的直径。支撑突起352b从基部352a向内延伸。支撑突起352支撑基板w的边缘区域。根据一个实施方式,四个支撑突出部352可以设置为以等间隔隔开的部分。
70.热处理室320设置为多个。热处理室320沿第一方向12布置。热处理室320放置在传送室350的一侧。
71.图8是示出图6的热处理室的一个示例的示意性平面图,且图9是图8的热处理室的前视图。
72.参考图8和图9,热处理室320具有外壳321、冷却单元322、加热单元323和传送板324。
73.外壳321设置成大致长方体形状。在外壳321的侧壁上设置入口(未示出),基板w通过该入口进入和离开。入口可以保持打开。或者,可以设置门(未示出)来打开和关闭入口。冷却单元322、加热单元323和传送板324设置在壳体321中。冷却单元322和加热单元323沿第二方向14并排设置。在一个实施方式中,冷却单元322可以放置在比加热单元323更靠近传送室350的位置。
74.冷却单元322具有冷却板322a。当从上方观察时,冷却板322a可以具有大致圆形的形状。冷却板322a设置有冷却构件322b。在一个实施方式中,冷却构件322b形成在冷却板322a内部并且可以设置为冷却流体所流过的路径。
75.加热单元323具有加热板323a、盖323c和加热器323b。当从上方观察时,加热板323a具有大致圆形的形状。加热板323a具有比基板w大的直径。加热板323a配备有加热器323b。加热器323b可以用施加有电流的电阻加热元件来实现。加热板323a设置有可沿第三方向16垂直移动的升降销323e。升降销323e从加热单元323外部的传送装置接收基板w并将基板w向下放置在加热板323a上或将基板w抬离加热板323a并将基板w传送到加热单元323外部的传送装置。在一个实施方式中,可以设置三个升降销323e。盖323c在其中具有空间,该空间在底部敞开。盖323c位于加热板323a上方并且由驱动器323d垂直移动。通过移动盖体323c而与加热板323a一起形成的空间作为加热基板w的加热空间。
76.转移板324具有基本圆形的形状并且具有对应于基板w直径的直径。凹口324b形成在转移板324的边缘处。凹口324b可以具有对应于形成在传送机械手352的手部354上的突起352b的形状。另外,与形成在手部354上的突起352b一样多的凹口324b形成在对应于突起352b的位置处。当在上下方向上彼此对齐的手部354和传送板324的竖直位置改变时,基板w在手部354和传送板324之间传送。传送板324可以安装在导轨324b上且通过驱动器324c沿导轨324b可移动。传送板324中设置有多个狭缝状的导向槽324a。导向槽324a从传送板324
的边缘向内延伸。导向槽324a的长度沿第二方向14延伸,并且导向槽324a定位成沿第二方向14彼此间隔开。当基板w在传送板324和加热单元323之间交接时,导向槽324a防止传送板324和升降销323e彼此干扰。
77.在其上放置有基板w的传送板324与冷却板322a接触的状态下将基板w冷却。为了在冷却板322a和基板w之间进行有效的热传递,传递板324由具有高热导率的材料形成。在一个实施方式中,转移板324可以由金属材料形成。
78.设置在一些热处理室320中的加热单元320可以在加热基板w的同时供应气体以提高光刻胶对基板w的粘附。在一个实施方式中,气体可以是六甲基乙硅烷(hmds)气体。
79.液体处理室360设置为多个。一些液体处理室360可以彼此堆叠。液体处理室360位于传送室350的一侧。液体处理室360沿第一方向12并排布置。部分液体处理室360位于转位模块100附近。在下文中,这些液体处理室360被称为前液体处理室362。一些其他液体处理室360位于接口模块500附近。在下文中,这些液体处理室360被称为后液体处理室364。
80.每个前液体处理室362向基板w施加第一液体,每个后液体处理室364向基板w施加第二液体。第一液体和第二液体可以是不同类型的液体。在一个实施方式中,第一液体可以是用于形成抗反射层的液体,第二液体可以是用于形成光刻胶层的液体。光刻胶液体可以施加到涂覆有抗反射膜的基板w上。或者,第一液体可以是光刻胶液体,第二液体可以是用于形成抗反射层的液体。在这种情况下,可以将用于形成抗反射层的液体施加到涂覆有光刻胶层的基板w上。或者,第一液体和第二液体可以是同种液体,第一液体和第二液体都可以是用于形成光刻胶层的液体。
81.在下文中,将详细描述本发明构思的基板处理装置中的用于通过将处理液供应到旋转基板上来处理基板的基板处理装置的结构。将举例说明基板处理装置是用于施加光刻胶的装置。然而,基板处理装置可以是用于在旋转的基板w上形成诸如保护膜或抗反射膜的膜的装置。选择性地,基板处理装置可以是用于将处理液82,例如显影液供应到基板w上的装置。
82.图10至图12是示出根据本发明构思的第一实施方式的设置有气流引导管2700的基板处理装置2000的视图。图10是示出基板处理装置的第一实施方式的截面图,图11是图10的基板处理装置的立体图,且图12是图10的排气单元的结构的立体示意图。
83.参考图10和图11,基板处理装置包括外壳1100、处理容器1200、支撑单元1400、液体供应单元1600和排气单元2900。
84.外壳1100设置为具有内部空间1120的矩形容器形状。开口1102可以形成在外壳1100的侧壁中。开口1102可以用作使基板w进入或离开内部空间1120的入口/出口。可以在外壳1100的侧壁上设置门(未示出)以选择性地打开或关闭开口1102。
85.处理容器1200可以设置在壳体1100的内部空间1120中。处理容器1200具有内部空间1280。内部空间1280在顶部开口。
86.基板支撑单元1400在处理容器1200的内部空间1280中支撑基板w。基板支撑单元1400具有支撑板1420、旋转轴1440和致动器1460。支撑板1420具有圆形上表面。支撑板1420具有比基板w小的直径。支撑板1420通过真空压力支撑基板w。选择性地,支撑板1420可以具有支撑基板w的机械夹持结构。旋转轴1440联接到支撑板1420的底表面的中心,并且向旋转轴1440提供扭矩的致动器1460联接到旋转轴1440。致动器1460可以是马达。
87.液体供应单元1600可以将处理液82供应到基板w上。由液体供应单元1500供应到基板w的处理液82可以是诸如光刻胶的涂覆液。液体供应单元1600具有喷嘴1620、喷嘴移动构件1640和液体供应源(未示出)。喷嘴1620可包括一个或多个喷嘴。喷嘴1620将处理液82分配到基板w上。喷嘴1620支撑在喷嘴移动构件1640上。喷嘴移动构件1640在处理位置和待机位置之间移动喷嘴1620。在处理位置,喷嘴1620将处理液82供应到放置在支撑板1420上的基板w上。在完全供应处理液82之后,喷嘴1620在待机位置待机。在待机位置,喷嘴1620在主端口(未示出)中待机。主端口位于外壳1100中的处理容器1200的外侧。
88.风扇过滤器单元1260设置在外壳1100的上壁内部并将向下的气流84供应到内部空间1120中。风扇过滤器单元1260具有将外部空气引入内部空间1120的风扇和过滤外部空气的过滤器。
89.排气管1140连接到外壳1100以位于处理容器1200的外侧并且将供应到处理容器1200和外壳1100之间的空间中的气流84排出到外部。
90.处理容器1200具有外杯1220和内杯1240。
91.外杯1220围绕基板支撑单元1400和支撑在基板支撑单元1400上的基板w。外杯1220具有底壁1222、侧壁1224和上壁1226。外杯的内侧杯1220设置为上述的内部空间1280。内部空间1280包括处理空间和位于比处理空间低的位置的排气空间1248。
92.底壁1222具有圆形形状并且在其中心具有开口。侧壁1224从底壁1222的外侧端向上延伸。侧壁1224呈环状并且垂直于底壁1222。根据一个实施方式,侧壁1224延伸至等于或略低于支撑板1420的上表面的高度。上壁1226具有环形形状并且在其中心具有开口。上壁1226从侧壁1224的上端向外杯1220的中心轴线向上倾斜延伸。
93.内杯1240位于外杯1220内部。内杯1240具有内壁1242、外壁1244和上壁1246。内壁1242具有在上/下方向上穿过内壁1242而形成的通孔。内壁1242围绕致动器1460。内壁1242使致动器1460暴露于处理空间中的气流84最小化。基板支撑单元1400的旋转轴1440和/或致动器1460通过通孔在上/下方向上延伸。内壁1242的下端可位于与外杯1220的底壁1222的位置相对应的位置。外壁1244与内壁1242间隔开并围绕内壁1242。外壁1244定位成与外杯1220的侧壁1224间隔开。上壁1246连接外壁1244的上端和内壁1242的上端。上壁1246具有环形形状并且设置为围绕支撑板1420。根据一个实施方式,上壁1246具有向上凸出的形状。上壁1246具有从外壁1244的上端朝向旋转轴1440向上倾斜延伸的外上壁1246a以及从外上壁1246a向下倾斜延伸至内壁1242上端的内上壁1246b。支撑板1420可以位于由内上壁1246b围绕的空间中。根据一个实施方式,上壁1226的最高点可以位于支撑板1420的外侧并且可以位于支撑在基板支撑单元1400上的基板w的边缘的内侧。
94.支撑板1420下方的处理空间的一部分可以设置为排气空间1248。根据一个实施方式,排气空间1248可以由内杯1240限定。由内杯1240的外壁1244、上壁1246和内壁1242包围的空间和/或其下方的空间可设置为排气空间1248。
95.气液分离器1230可以设置在处理容器1200的内部空间1280中。气液分离器1230可以从外杯1220的底壁1222向上延伸。气液分离器1230可以具有环形形状。当从上方观察时,气液分离器1230可以位于外杯1220的侧壁1244和内杯1240的外壁1244之间。可选地,当从上方观察时,气液分离器1230可以定位成与内杯1240的外壁1244重叠,或者可以位于内杯1240的外壁1244的内侧。根据一个实施方式,气液分离器1230的上端可以位于低于内杯
1240的外壁1244的下端的位置。此外,气液分离器1230的上端可以在水平方向上与内杯1240的外壁1244的底端部分重叠。
96.用于排出处理液82的排液管1250连接到外杯1220的底壁1222。排液管1250将从外杯1220的侧壁1224和内杯1240的外壁1244之间的空间引入的处理液82排出到处理容器1200的外部。流入外杯1220的侧壁1224和内杯1240的外壁1244之间的空间的气流84被引入由外杯1220的侧壁1224和底壁1222以及气液分离器2846包围的空间中,并被引入到排气空间1248中。在这个过程中,包含在流84中的处理液82通过排液管1250排出到处理容器1200的外部,并且气流84被引入处理容器1200的排气空间1248。
97.可以设置一个或多个排液管1250。当设置多个排液管1250时,排液管1250可沿内杯1240的周向方向布置。
98.虽然未示出,但可以设置用于调节外杯1220相对于支撑板1420的高度的提升致动器。根据一个实施方式,提升致动器可以向上和向下移动外杯1220。例如,支撑板1420位于比外杯1220的上端更高的位置,以防止当基板w装载到支撑板1420上或从支撑板1420卸载时,用于传送基板w的传送构件与外杯1220之间的干扰。此外,当进行处理时,支撑板1420位于比外杯1220的上端低的位置,使得基板w位于处理空间中。
99.排气单元2900排出处理空间中的气流84。排气单元2900具有单独的排气管2820和气流引导管2700。
100.单独的排气管2820与基板处理装置2000中的排气空间1248连接。可以设置一个或多个单独的排气管2820。根据一个实施方式,单独的排气管2820连接到外杯1220的底壁1222,并且单独的排气管2820的入口定位成与外杯1220的底壁1222向上间隔开预定的高度。
101.气流引导管2700在与被支撑在基板支撑单元1400上的基板w的上表面的高度相等或基本相等的高度处或者在与基板w的上表面的高度邻近的高度处引导气流84。当基板w旋转时,供应到基板w的上部区域的向下气流84通过离心力从基板w的中央区域流向基板w的边缘区域。此外,在基板w的表面上和与其邻近的区域中,气流84在与基板w的旋转方向相同的方向上弯曲的同时朝向基板w的外侧流动。当气流84从基板w的上表面偏离,气流84的方向与基板w的旋转方向相切。
102.气流引导管2700设置成使得从基板w的上表面偏离的气流84在相对于基板w的旋转方向的切线方向上被引入到气流引导管2700中。
103.气流引导管2700可以设置在外杯1220和内杯1240之间。与内杯1240相比,气流引导管2700可以设置为更靠近外杯1220。气流引导管2700可以设置在外杯1220的内壁1224上。气流84所流过的路径设置在气流引导管2700和内杯1240的外壁1244之间,并且气流84的一部分可以流过气流引导管2700和内杯1240的外壁1244之间的路径。气流引导管2700具有入口2746a和出口2746b。入口2746a设置在与被支撑在基板支撑单元1400上的基板w相同的位置处,或者设置在与被支撑在基板支撑单元1400上的基板w邻近的位置处。出口2746b可以与集成式排气管2840连接,将在下面描述。
104.根据一个实施方式,气流引导管2700具有管状形状。气流引导管2700的长度方向可以垂直于外杯1220的底壁1222。气流引导管2700具有上壁2720和侧壁2740。侧壁2740具有朝向外杯1220的内表面的第一侧面2742、朝向放置在基板支撑单元1400上的基板w的第
二侧面2744以及朝向相对于基板w的旋转方向的切线方向的第三侧面2746。气流引导管2700的上壁2720用作阻挡面。气流引导管2700的侧壁2740的第一侧面2742和第二侧面2744用作阻挡面。气流引导管2700的入口2746a形成在第三侧面2746中,并且第三侧面2746的除入口2746a之外的部分用作阻挡面。气流引导管2700沿着垂直于其长度方向的方向可具有恒定的横截面。此外,气流引导管2700的侧壁2740的第二侧面2744与基板支撑单元1400的旋转轴1440之间的距离可以随着远离入口2746a而增加。因此,当从上方观察时,气流引导管2700随着远离入口2746a而具有逐渐减小的面积。入口2746a可以形成在第一侧面2742的上部。入口2746a可以具有矩形形状。
105.可以设置一个或多个气流引导管2700。根据一个实施方式,可以设置四个气流引导管2700。四个气流引导管2700可以相对于基板w的旋转中心等间隔地设置。气流引导管2700可以在限定圆形的同时彼此间隔开。
106.集成式排气管2840设置在外杯1220的外部。根据一个实施方式,集成式排气管2840可以设置在外壳1100的外部。集成式排气管2840具有气流引入部2842和气流放出部2844。
107.气流引入部2842具有环形形状。单独的排气管2820和气流引导管2700与气流引入部2842结合,流出单独的排气管2820和气流引导管2700的气体被引入到集成式排气管2848的气流引入部2842中。气流排出部2844位于被气流引入部2842围绕的空间中。集成式排气管2840具有与气流排出部2844连接的外部管2849和可以连接到外部管2849的压力控制构件(未示出),例如泵。
108.单独的排气管2820在比气流引导管2700更靠近气流排出部2844的位置处联接到气流引入部2842。气液分离器2846可以设置其中单独的排气管2820连接到气流引入部2842的点和气流排出部2844之间。根据一个实施方式,气液分离器2846可以设置在气流引入部2842中。气液分离器2846具有环形形状并从气流引入部2842的底表面向上突出。此外,气液分离器2846与气流引入部2842的上表面间隔开。
109.排液管2848设置在相对于其中气液分离器2846安装在气流引入部2842中的点与气流排出部2844相反的一侧。排液管2848将从引入气流引入部2842的气流84中分离的液体排出到集成排出管2848的外部。根据一个实施方式,排气管2848设置在与气液分离器2846邻近的位置处。
110.图13和图14是示出当基板w通过图10的装置进行液体处理时气流84和处理液82的流动路径的截面图和截面立体图。
111.参考图13和图14,在涂覆过程中,基板w被支撑在支撑板1420上并被支撑板1420旋转。此时,基板支撑单元1400旋转基板w,使得通过旋转产生的气流84基板w流向气流引导管2700的入口2746a。外部空气作为向下气流84从风扇过滤器单元1260向基板w供应。此外,处理液82从喷嘴1620分配到基板w上。由于基板w的旋转,基板w的上表面上的气流84在沿基板w的旋转方向上弯曲的同时朝向基板w的外侧流动。当气流84朝向基板w的外侧流动时,气流84的一部分被引入到气流引导管2700中,然后被释放到处理容器1200的外部。此外,剩余的气流84通过内杯1240和外杯1220之间的间隙向下流动。此后,剩余的气流84被引入处理容器1200中的排气空间1248,并通过单独的排气管2820释放到处理容器1200的外部。此外,用于处理基板w的处理液82被引入内杯1240和外杯1220之间的空间,然后通过排液管1250排
出到处理容器1200的外部。
112.从气流引导管2700和单独的排气管2820释放的气流84被引入到集成式排气管2840的气流引入部2842中。此后,处理液82被气液分离器1230分离,并且气流84通过气流排出部2844被释放到外部。
113.根据图10的实施方式,气流84的一部分被引入气流引导管2700。此时,通过离心力流向基板w的外部的气流84可以被平稳地引入气流引导管2700,而不会与处理容器1200或其部件发生碰撞或干扰,因为气流引导管2700设置为使得气流84在相对于基板w的旋转方向的切线方向上被引入气流引导管2700中。
114.此外,气流84的一部分被引入处理容器1200中的排气空间1248。然而,与不设置气流引导管2700时相比,引入排气空间1248的气流84的量非常小。因此,气流84可以通过排气空间1248平稳地释放而没有涡流或大碰撞。
115.在上述实施方式中,已经描述了供应到基板w的气流84沿着第一路径流入位于支撑板1420下方的排气空间1248并沿着第二路径流入气流引导管2700。然而,基板处理装置2000可以配置为使得供应到基板w的所有气流84仅沿着第二路径流动。
116.在下文中,将参照附图更详细地描述根据本发明构思的第二实施方式的基板处理装置3000。
117.图15是示意性地示出根据本发明构思的第二实施方式的用于通过向旋转基板供应液体来处理基板的基板处理装置的结构的截面图,图16是示出图15的装置的局部截面的立体图,且图17是示意性地示出图15的排出单元的结构的立体图。
118.在第一实施方式中,描述了供应到基板w的气流84沿着位于处理空间的支撑板1420下方的排气空间1248流入第一路径,并且沿着气流引导管2700流入第二路径。或者,在根据第二实施方式的基板处理装置2000中,供应到基板w的所有气流84设置为仅流经第二路径。
119.具体地,根据第二实施方式的基板处理装置3000在排气单元2700方面与第一实施方式的基板处理装置2000不同,且所有其他配置都相同。具体地,根据第二实施方式的基板处理装置3000从根据第一实施方式的基板处理装置2000的排气单元2700中移除单独的排气管2820,且仅包括气流引导管2700和集成式排气管2940以用于排出处理空间中的气流84。在下文中,对与第一实施方式的基板处理装置2000相同的结构标注相同的符号并省略说明。
120.参考图15,根据第二实施方式的基板处理装置3000包括排气单元3900。排气单元3900排出处理空间中的气流84。排气单元3900包括气流引导管2700和集成式排气管2840。
121.气流引导管2700在与被支撑在基板支撑单元1400上的基板w的上表面的高度相等或基本相等的高度处或在与基板支撑单元1400的上表面邻近的高度处引导气流84。当基板w旋转时,供应到基板w的上部区域的向下气流84通过离心力从基板w的中央区域流向基板w的边缘区域。此外,在基板w的表面上和与其邻近的区域中,气流84在与基板w的旋转方向相同的方向上弯曲的同时朝向基板w的外侧流动。当气流84从基板w的上表面偏离,气流84的方向与基板w的旋转方向相切。
122.气流引导管2700设置成使得从基板w的上表面偏离的气流84在基板w的旋转方向的切线方向上被引入。
123.气流引导管2700可以设置在外杯1220和内杯1240之间。与内杯1240相比,气流引导管2700可以设置为更靠近外杯1220。气流引导管2700可以安装在外杯1220的内壁1224上。气流引导管2700具有入口2746a和出口2746b。入口2746a设置在与由支撑单元1400支撑的基板w相同或邻近的位置处。出口2746b可以设置为连接到稍后描述的集成式排气管2840。
124.在一个实施方式中,气流引导管2700具有管状形状。气流引导管2700的长度可以沿垂直于外杯1220的底壁1222的方向设置。气流引导管2700具有上壁2720和侧壁2740。侧壁2740具有朝向外杯1220的内表面的第一侧面2742、朝向放置在支撑单元1400上的基板w的第二侧面2744以及朝向基板w的旋转方向的切线方向的第三侧面2746。气流引导管2700的上壁2720用作阻挡面。气流引导管2700的侧壁2740的第一侧面2742和第二侧面2744用作阻挡面。气流引导管2700的入口2746a形成在第三侧面2746上,并且第三侧面2746的除入口2746a之外的部分用作阻挡面。气流引导管2700可以设置为具有垂直于气流引导管2700的长度的横截面积。此外,气流引导管2700的侧壁2740的第二侧面2744可以进一步设置为随着与入口2746a的距离增加而远离支撑单元1400的旋转轴1440。因此,当从顶部观察时,气流引导管2700可以设置为随着远离入口2746a而具有更窄的面积。入口2746a可以设置在第一侧面2742的上部。入口2746a可以设置为矩形形状。
125.可以设置一个或多个气流引导管2700。根据一个实施方式,可以设置四个气流引导管2700。四个气流引导管2700可以相对于基板w的旋转中心以相等的间隔彼此隔开。
126.集成式排气管2840设置在外杯1220的外部。根据一个实施方式,集成式排气管2840可以设置在外壳1100的外部。集成式排气管2840具有气流引入部2842和气流排出部2844。
127.气流引入部2842具有环形形状。气流引导管2700连接到气流引入部2842,并且从单独的排气管2820和气流引导管2700排出的气体流入集成排气管2840的气流引入部2842。气流排出单元2844位于被气流引入部2842围绕的空间中。集成式排气管2840具有连接到气流排出单元2844的外部管2849,并且压力控制构件(未示出)例如泵可以联接到外部管2849。
128.气液分离器2846可设置在其中气流引导管2700连接至气流引入部2842的点和气流排出部2844之间。根据一个实施方式,气液分离器2846可以安装在气流引入部2842中。气液分离器2846设置为环形并从气流引入部2842的底表面向上突出。此外,气液分离器2846设置为与气流引入部2842的上表面间隔开。
129.排液管2848设置为相对于其中气液分离器2846安装在气流引入部分2842中的点朝向气流排出部2844。排液管2848将从引入气流引入部分2842的气流84中分离的液体排出到集成式排气管2840的外部。根据一个实施方式,排液管2848设置在与气液分离器2846邻近的位置处。
130.图18和图19是示出当基板通过图15的装置进行液体处理时气流和处理液的流动路径的截面图。
131.参照图17,在涂覆工序中,基板w被支撑在支撑板1420上并且被支撑板1420旋转。此时,基板支撑单元1400旋转基板w使得由基板w的旋转产生的气流84朝向气流引导管2700的入口2746a流动。外部空气作为向下气流84从风扇过滤器单元1260朝向基板w供应。此外,
处理液82是从喷嘴1620分配到基板w上。由于基板w的旋转,基板w的上表面上的气流84在转向基板w的旋转方向的同时朝向基板w的外部流动。当气流84流向基板w的外部时,大部分气流84被引入气流引导管2700,然后被释放到处理容器1200的外部。
132.从气流导向管2700释放的气流84被引入集成式排气管2840的气流引入部2842。此后,处理液82通过气液分离器2846分离,气流84通过气流排出部2844释放到外部。
133.大部分气流84被引入气流引导管2700。此时,通过离心力流向基板w的外部的气流84可以被平稳地引入气流引导管2700,而不与处理容器1200或其部件碰撞或干扰,因为气流引导管2700设置为使得气流84在相对于基板w的旋转方向的切线方向上被引入气流引导管2700。
134.本发明构思的效果不限于上述效果,本发明构思所属领域的技术人员可以从本说明书和附图清楚地理解本文中未提及的任何其他效果。
135.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实施方式,并且本发明构思可以在各种其他组合、变化和环境中使用。也就是说,在不脱离本说明书中公开的发明构思的范围、书面公开的等效范围和/或本领域技术人员的技术或知识范围的情况下,可以对发明构思进行变化或修改。书面实施方式描述了用于实现本发明构思的技术精神的最佳状态,并且可以进行本发明构思的特定应用和目的中所需的各种改变。因此,本发明构思的详细描述不旨在限制所公开的实施方式状态中的本发明构思。此外,应理解为所附权利要求包括其他实施方式。
136.虽然已经参考实施方式描述了本发明构思,但是对于本领域技术人员显而易见的是,在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下可以进行各种改变和修改。因此,应当理解,上述实施方式不是限制性的,而是示例性的。
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