用于处理衬底的装置的制作方法

文档序号:33180751发布日期:2023-02-04 04:55阅读:48来源:国知局
用于处理衬底的装置的制作方法

1.本文所描述的发明构思的实施例涉及一种衬底处理装置。


背景技术:

2.执行诸如光刻工艺、蚀刻工艺、灰化工艺、离子注入工艺和薄膜沉积工艺的多种工艺以制造半导体器件。在每个工艺中,使用多种处理液和处理气体,并且在处理过程中,会产生颗粒和工艺副产物。为了去除这些薄膜、颗粒和工艺副产物,在每个工艺之前和之后进行液体处理。在传统的液体处理工艺中,在干燥处理之前用化学品和清洗液处理衬底。液体处理工艺可以从衬底剥离sin。
3.此外,用化学品和清洗液处理衬底的方法可以主要分为一并处理多个衬底的批量式处理法和一次分别处理一个衬底的单片式处理法。
4.在用于一并处理多个衬底的批量式处理法中,衬底处理通过将多个衬底以竖直姿势一并浸没在储存有化学品或清洗液的处理槽中来进行。因此,衬底处理的产量优异,各衬底的处理质量均一。然而,在批量式处理法中,以竖直姿势浸没多个在顶表面上具有图案的衬底。因此,当衬底上的图案具有较高的纵横比时,在诸如提升衬底等工艺过程中可能会出现图案倾斜(leaning)现象。此外,如果在将多个衬底暴露于空气之后的短时间内没有进行干燥处理,则可能在暴露于空气的多个衬底中的一些衬底上产生水印。
5.另一方面,在逐个处理衬底的单片式处理法的情况下,通过向以水平姿势旋转的单个衬底供应化学品或清洗液来进行衬底处理。此外,在单片式处理法中,上述图案倾斜的风险低,因为移送的衬底保持水平姿势,并且上述水印发生的风险低,因为衬底是逐个在处理后立即进行干燥处理或液体处理的。然而,在单片式处理法的情况下,衬底处理的产量较差,并且与批量式处理法相比,每个衬底的处理质量相对不均匀。
6.此外,当旋转衬底和对其进行旋转干燥时,如果形成在衬底上的图案具有高纵横比,则存在关于可能发生使得衬底上的图案倒塌(collapse)的倾斜现象的担忧。


技术实现要素:

7.本发明构思的实施例旨在提供一种用于有效处理衬底的衬底处理装置。
8.本发明构思的实施例旨在提供一种能够提高衬底处理的产量的衬底处理装置。
9.本发明构思的实施例旨在提供一种能够提高每个衬底之间的处理质量均匀性的衬底处理装置。
10.本发明构思的实施例旨在提供一种用于使衬底上出现水印的风险最小化的衬底处理装置。
11.本发明构思的实施例旨在提供一种用于使在衬底上发生图案倾斜现象的风险最小化的衬底处理装置。
12.本发明构思的实施例旨在提供一种用于有效地处理具有高纵横比图案的衬底的衬底处理装置。
13.本发明构思的技术目的不限于上述目的,其他未提及的技术目的对于本领域普通技术人员来说将通过以下描述变得显而易见。
14.本发明构思提供一种衬底处理装置。衬底处理装置包括:处理槽,其用于对多个衬底进行液体处理并且具有用于容纳处理液的容纳空间;和姿势改变构件,其用于将浸没在处理液中的衬底的姿势从竖直姿势改变为水平姿势。
15.在一实施例中,衬底处理装置还包括润湿模块,其安装在处理槽上方,以用于将润湿液喷射到暴露在外部而远离处理液的衬底上。
16.在一实施例中,润湿模块包括润湿喷嘴,其配置为以流法(stream method)或喷射法喷射润湿液。
17.在一实施例中,从润湿模块喷射的润湿液为与容纳在容纳空间中的处理液类型相同的液体。
18.在一实施例中,润湿模块包括移动构件,其用于在从上方看时沿衬底的半径方向移动润湿喷嘴。
19.在一实施例中,衬底处理装置还包括:缓冲部,其用于临时储存衬底;和移送单元,其用于将暴露在外部而远离容纳在容纳空间中的处理液的衬底移送到缓冲部。
20.在一实施例中,缓冲部包括:支撑架,其用于支撑衬底;润湿喷嘴,其用于将润湿液喷射到由支撑架支撑的衬底上;和排放隔板,其位于由支撑架支撑的衬底下方,以用于排放润湿液。
21.在一实施例中,润湿喷嘴设置成多个,并且多个润湿喷嘴中的任一者以及多个润湿喷嘴中的另一者安装在面向彼此的位置处。
22.在一实施例中,支撑架、润湿喷嘴、排放隔板分别设置成多个,其数量与衬底相对应,并且移送单元包括用于移送多个衬底的批处理手,其中由批处理手把持的多个衬底之间的空间与支撑架之间的空间相同。
23.在一实施例中,润湿喷嘴所喷射的润湿液是与容纳在容纳空间中的处理液类型相同的液体。
24.在一实施例中,衬底处理装置还包括:储存容器,其浸没在容纳在容纳空间中的处理液中并且具有用于储存衬底的储存空间;和升降构件,其用于沿上下方向移动被储存在储存空间中且改变为水平姿势的衬底,其中姿势改变构件包括:旋转部分,其可安装在储存容器上,以用于旋转储存器容器;和移动部分,其安装在处理槽处,以用于沿水平方向移动安装在旋转部分上的储存容器,其中在储存容器旋转且衬底的姿势改变为水平姿势时,储存容器的一侧开放并面向润湿模块。
25.在一实施例中,衬底处理装置还包括:移送单元,其具有用于移送衬底的手;以及控制器,其中控制器配置成控制升降构件和移送单元,以使升降构件沿向上的方向移动储存容器以便从储存容器中取出暴露在外部的衬底。
26.本发明构思提供一种衬底处理装置。衬底处理装置包括:第一处理部,其用于以批量式处理法对多个衬底进行液体处理;和第二处理部,其用于以单片式处理法对一个衬底进行液体处理或干燥处理,其中第一处理部包括:处理槽,其具有用于容纳处理液的容纳空间;和姿势改变构件,其用于将浸没在处理液中的衬底的姿势从竖直姿势改变为水平姿势。
27.在一实施例中,第一处理部还包括升降构件,其用于沿向上的方向移动改变为水
平姿势的衬底,以使其脱离容纳在容纳空间中的处理液以暴露在外部。
28.在一实施例中,第一处理部包括具有用于储存衬底的储存空间的多个储存容器,其中姿势改变构件通过旋转储存容器中的一者来将所储存的衬底转换到水平位置,并且升降构件沿上下方向移动被转换为水平状态并储存在储存容器中的衬底。
29.在一实施例中,第二处理部包括用于临时储存衬底的缓冲部,其中第一处理部还包括第一移送单元,其用于将通过升降构件暴露在外部而远离容纳在容纳空间中的处理液的衬底移送到缓冲部。
30.在一实施例中,第二处理部包括:单片式处理室,其用于以单片式处理法处理衬底;和第二移送单元,其用于在缓冲部和单片式处理室之间移送衬底,其中第二移送单元包括多个移送手,其用于通过从缓冲部中取出多个衬底来移送单片式处理室。
31.在一实施例中,缓冲部定位成与用于以单片式处理法处理衬底的单片式处理室堆叠,并且位于单片式处理室的上方。
32.本发明构思提供一种衬底处理装置。衬底处理装置包括:第一处理部,其用于以批量式处理法对多个衬底进行液体处理;和第二处理部,其用于处理在第一处理部处理过的衬底,并以单片式处理法对一个衬底进行液体处理或干燥处理,其中第一处理部包括:多个处理槽,其具有用于容纳处理液的容纳空间;姿势改变构件,其用于将浸没在处理液中的衬底的姿势从竖直姿势改变为水平姿势;和润湿模块,其安装在处理槽的上方,且将润湿液喷射到暴露在外部而远离容纳在容纳空间中的处理液的衬底,其中容纳在多个处理槽中的任一个处理槽中的处理液与润湿模块所喷射的润湿液类型相同,并且容纳在多个处理槽中的任何其他处理槽中的处理液与润湿模块所喷射的润湿液不同。
33.在一实施例中,第二处理部还包括用于临时储存衬底的缓冲部,其中第一处理部包括储存容器,其具有浸没在被容纳在容纳空间中的处理液中并由姿势改变构件旋转的储存空间;升降构件,其用于沿上下方向移动由姿势改变单元件旋转的储存容器;移送部件,其移送通过升降构件暴露在外部的衬底,且具有用于移送多个衬底的批处理手,其中缓冲部包括:多个支撑架;第二润湿喷嘴,其用于将润湿液喷射到由多个支撑架支撑的每个衬底上;排放隔板,其位于由支撑架支撑的每个衬底下方并排放润湿液;以及传感器,其安装在支撑架上并感测是否在支撑衬底。
34.根据本发明构思的实施例,可以有效地处理衬底。
35.根据本发明构思的实施例,可以提高衬底处理的批量生产。
36.根据本发明构思的实施例,可以提高每个衬底之间的处理质量均匀性。
37.根据本发明构思的实施例,可以使在衬底上出现水印的风险最小化。
38.根据本发明构思的实施例,可以使在衬底上发生图案倾斜现象的风险最小化。
39.根据本发明构思的实施例,可以有效地处理形成有具有高纵横比的图案的衬底。
40.本发明构思的效果不限于上述效果,本领域普通技术人员将通过本说明书和附图清楚地理解未提及的效果。
附图说明
41.上述和其他目的和特征将通过以下参照附图的描述变得明显,其中除非另有说明,否则相同的附图标记在每个附图中指代相同的部分,其中:
42.图1是从上方观察根据本发明构思的实施例的衬底处理装置的示意图。
43.图2是从一方向观察图1的第二处理部的侧视图。
44.图3是从另一方向观察图1的第二处理部的侧视图。
45.图4是从一侧面观察图1的批量式液体处理室和第一转移室的示意图。
46.图5是示出设置在图4的第三批量式液体处理室中的衬底处理装置的立体图。
47.图6是示出设置在图4的第三批量式液体处理室中的衬底处理装置的截面图。
48.图7是示出在图6的第三批量式液体处理室中处理衬底的状态的视图。
49.图8是示出在图6的第三批量式液体处理室中衬底的姿势发生了变化的状态的视图。
50.图9是示出在图6的第三批量式液体处理室中将储存容器移动到升降构件的顶部的状态的视图。
51.图10是示出在图6的第三批量式液体处理室中将布置在被储存在储存容器中的多个衬底的最上端的衬底暴露在空气中且将润湿液喷射到所暴露的衬底上的状态的视图。
52.图11是示出从图6的第三批量式液体处理室中取出衬底并带入第一缓冲部中的状态的视图。
53.图12是示出在从图6的第三批量式液体处理室中取出衬底之后将布置在被储存在储存容器中的多个衬底的最上端的衬底暴露在空气中且将润湿液喷射到所暴露的衬底上的状态的视图。
54.图13是示出从图6的第三批量式液体处理室中取出衬底并带入第一缓冲部中的状态的视图。
55.图14和图15是示出将润湿液喷洒到衬底的另一实施例的视图。
56.图16是在将衬底引入图15的第一缓冲部中的情况下保持衬底湿润的第一缓冲部的视图。
57.图17是设置在图1的单片式液体处理室中的衬底处理装置的视图。
58.图18是示出设置在图1的干燥室中的衬底处理装置的视图。
59.图19是示出根据本发明构思的实施例的衬底处理方法的流程图。
60.图20是从上方观察根据本发明构思的另一实施例的衬底处理装置的示意图。
61.图21和图22示出根据本发明构思的另一实施例中第二移送单元移送衬底的状态。
62.图23示出根据本发明构思的另一实施例的设置在液体处理室中的衬底处理装置。
63.图24是图23的衬底处理装置的俯视图。
64.图25是根据本发明构思的另一实施例的衬底处理装置的俯视图。
具体实施方式
65.本发明构思可以进行多种修改并且可以具有多种形态,并且其具体实施例将在附图中示出并详细描述。然而,根据本发明构思的实施例并不旨在限于具体公开的形态,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型、等同物和替代。在对发明构思的描述中,当可能造成发明构思的本质不清楚时,可以省略对相关已知技术的详细描述。
66.本文使用的术语仅出于描述特定实施例的目的,并不旨在限制本发明构思。如本
文所用,单数形式“一”和“一个”旨在也包括复数形式,除非上下文另有明确指示。将进一步理解的是,当在本说明书中使用时,术语“包括”和/或“包含”指定了所述特征、数字、步骤、操作、要素和/或构件的存在,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、要素、构件和/或它们的群组。如本文所用,术语“和/或”包括一个或多个相关列出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。
67.单数表述包括复数表述,除非它们在上下文中明确具有不同的含义。此外,为了更清楚地说明,可能会夸大图中的要素的形状和尺寸。
68.应当理解,虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等可以在本文中用来描述多种要素、构件、区域、层和/或区段,但是这些要素、构件、区域、层和/或区段不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个要素、构件、区域、层或区段与另一个区域、层或区段区分开来。因此,下面讨论的第一要素、构件、区域、层或区段可以被称为第二要素、构件、区域、层或区段,而不脱离本发明构思的教导。
69.应当理解,当提到一个要素或构件“在

上”、“连接到”、“耦合到”或“相邻于”另一个要素或构件时,它可以直接位于、连接、耦合或与其他要素或构件相邻,或者可以存在居间的要素或构件。相反,当提到一个要素“直接在

上”、“直接连接到”、“直接耦合到”或“紧邻”另一个要素或构件时,不存在居间的要素或构件。解释要素之间关系的其他表述,例如当提到一个要素在另外两个要素“之间”时,它可以直接在另外两个要素之间或间接在另外两个要素之间。
70.除非另有定义,本文使用的所有术语(包括技术或科学术语)与本发明构思所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。除非在本技术中明确定义,否则应将诸如常用词典中定义的术语解释为与相关技术的上下文一致,而不应解释为理想或过于正式。
71.另外,以下将描述的用于移送衬底w的构件(例如下文中的移送单元或移送机械手)可以称为移送模块。
72.在下文中,将参照图1至图15描述本发明构思的实施例。
73.图1示出了从上方观察的根据本发明构思的实施例的衬底处理装置。图2示出了图1的从一方向观察的第二处理部。图3示出了图1的从另一方向观察的第二处理部。
74.参考图1、图2和图3,根据本发明构思的实施例的衬底处理装置10可以包括第一处理部100、第二处理部200和控制器600。当从上方观察时,第一处理部100和第二处理部200可以沿着第一方向x布置。以下,将与第一方向x垂直的方向称为第二方向y,将与第一方向x和第二方向y均垂直的方向称为第三方向z。
75.第一处理部100可以按批量式处理法对多个衬底w一并进行液体处理。例如,第一处理部100可以按批量式处理法对多个衬底w一并进行清洁处理。在第一处理部100中,可以同时处理处于竖直姿势(衬底w的顶面或底面与垂直于地面的方向平行的姿势)的多个衬底w。第一处理部100可以包括第一装载端口单元110、第一转位室120、第一移送室130、批量式液体处理室140和第二移送室150。
76.第一装载端口单元110可以包括至少一个装载端口。储存了至少一个衬底w的容器f可以放置在第一装载端口单元110的装载端口中。多个衬底w可以储存在容器f中。例如,25个衬底可以储存在容器f中。容器f可以称为盒子、pod、foup(前开式晶圆传送盒)等。容器f可以通过容器移送装置装载到第一装载端口单元110中。储存在放置在第一装载端口单元
110上的容器f中的衬底w可以是未处理的衬底w或需要液体处理的衬底w(待液体处理的晶片)。此外,可以在第一装载端口单元110中仅放置储存了未处理的衬底w的容器f。即,第一装载端口单元110可以用于装载需要处理的衬底w。
77.第一装载端口单元110可以连接到第一转位室120。第一转位室120和第一装载端口单元110可以沿着第二方向y排列。第一转位室120可以包括第一移送机械手122和姿势改变单元124。第一移送机械手122可以从安置在第一装载端口单元110上的容器f中取出未处理或需要处理的衬底(待处理晶片)w。第一移送机械手122可以从容器f中取出衬底w并将衬底w带入设置在第一转位室120中的储存容器c中。第一移送机械手122也可以具有能够同时抓取并移送多个衬底(例如25个晶片)的批处理手。.
78.储存容器c可以是大致容器形状。储存容器c可以在其中具有储存空间。在储存容器c的储存空间中可以收纳多个衬底w。例如,在储存容器c的储存空间中可以储存50个衬底w。储存容器c可以是在储存容器c的侧面当中至少两个侧面开放的容器。在储存容器c的储存空间中可以设置用于支撑/保持衬底w的支撑构件。
79.当从容器f中取出的衬底w完全带入储存容器c中时,储存容器c可以返回到设置在第一转位室120中的姿势改变单元124。姿势改变单元124可以旋转储存容器c。例如,姿势改变单元124可以旋转储存容器c,使得储存容器c的开放侧面朝上。当储存容器c旋转以使储存容器c的开放侧面朝上时,储存在储存容器c中的衬底w的姿势可以从水平姿势(顶面和底面与地面平行的姿势)改变到竖直姿势。水平姿势是指衬底w的上表面(例如形成有图案的面)与x-y平面平行的状态,竖直姿势是指衬底w的上表面与x-z平面或y-z平面平行的状态。
80.第一移送室130可以连接到第一转位室120。第一移送室130可以包括第一移送单元132。第一移送单元132可以包括能够移送物体的移送手。此外,第一移送单元132的移送手可以设置成可沿第一方向x、第二方向y和第三方向z移动。此外,可以将第一移送单元132的移送手设置成能够以第三方向z为旋转轴旋转。第一移送单元132可以从第一转位室120取出至少一个衬底w并将其插入到稍后描述的批量式液体处理室140中。例如,第一移送单元132可以一次将多个衬底w从第一转位室120中取出,并将它们放入稍后描述的批量式液体处理室140中。例如,第一移送单元132的手可以从第一转位室120取出由姿势改变单元124旋转的储存容器c,并将取出的储存容器c带入批量式液体处理室140中。
81.当从上方观察时,批量式液体处理室140可以设置成与第一移送室130平行。
82.批量式液体处理室140可以一次对多个衬底w进行液体处理。批量式液体处理室140可以使用处理液一次清洁多个衬底w。批量式液体处理室140可以使用处理液一次对多个衬底w进行液体处理。批量式液体处理室140中使用的处理液可以是化学品和/或清洗液。例如,化学品可以是具有强酸或强碱性质的化学品。另外,清洗液可以是纯水。例如,该化学品可以选自apm(氨-过氧化氢混合物)、hpm(盐酸-过氧化氢混合物)、fpm(氢氟酸-过氧化氢混合物)、dhf(稀释氢氟酸)、去除sin的化学品、包含磷酸的化学品,或包含硫酸的化学品。清洗液可以是包括水的液体。清洗液可以适当地选自纯水或臭氧水等。另外,批量式液体处理室140可以包括第一批量式液体处理室141、第二批量式液体处理室142和第三批量式液体处理室143。第一批量式液体处理室141和第二批量式液体处理室142可以使用化学品处理衬底w。第三批量式液体处理室143可以使用清洗液对衬底w进行清洗处理。
83.此外,在第一批量式液体处理室141中使用的处理液、在第二批量式液体处理室
142中使用的处理液和在第三批量式液体处理室143中使用的处理液可以彼此不同。
84.此外,在第一批量式液体处理室141和/或第二批量式液体处理室142中处理衬底w之后,上述第一移送单元132可以将容纳已进行化学处理的衬底的储存容器c返回至第三批量式液体处理室143,以用清洗液处理储存在储存容器c中的衬底w。稍后将描述批量式液体处理室140的细节。
85.当从上面观察时,第二移送室150可以布置成与第一移送室130和批量式液体处理室140平行。例如,第二移送室150可以布置成在第二方向y上与第一移送室130平行。此外,第二转移室150可以布置成在第一方向x上与批量式液体处理室140平行。另外,第二转移室150可以设置在第三批量式液体处理室143和第二处理部200之间。例如,第二移送室150可以设置在第三批量式液体处理室143和稍后描述的第二处理部200的第一缓冲部210之间。
86.第二移送室150可以移送衬底w。第二移送室150可以从批量式液体处理室140中取出衬底w并将衬底w返回到稍后描述的第一缓冲部210。第二移送室150可以包括具有移送手的第二移送单元152。第二移送单元152的移送手可以设置成可沿第一方向x、第二方向y和第三方向z移动。此外,第二移送单元152的移送手可以设置成可按第三方向z为轴旋转。此外,第二移送单元152的移送手可以从包括在批量式液体处理室140中的第三批量式液体处理室143中取出衬底w并将衬底w移送到第一缓冲部210。此外,第二移送单元152的移送手可以从第三批量式液体处理室143中以水平姿势取出衬底w并将其移送到第一缓冲部210。此外,移送单元152可以取出比后述的第三批量式液体处理室143的上端高的位置的衬底w,并带入后述的第一缓冲部210。
87.第二处理部200可以处理已通过第一处理部100处理过的衬底w。第二处理部200可以处理已通过第一处理部100处理过的衬底w,并且可以对衬底w进行单片式液体处理或单片式干燥处理。第二处理部200可以包括第一缓冲部210、第三移送室220、单片式液体处理室230、干燥室240、第二缓冲部250、第二转位室260和第二装载端口单元270。单片式液体处理室230和干燥室240都可以称为单片式处理室。
88.当从上面观察时,第一缓冲部210可以布置成在第一方向x上与第二转移室150平行。例如,第一缓冲部210可以设置在第二转移室150的一侧。缓冲部210可以具有用于临时储存已经在第一处理部100中进行过液体处理的衬底w的储存空间。第一缓冲部210可以以水平姿势储存衬底w,衬底w的位置已在第三批量式液体处理室143中从竖直位置改变。
89.此外,第一缓冲部210可以设置成与至少一些单片式处理室堆叠。例如,后述的干燥室240或单片式液体处理室230可以设置在第一缓冲部210的下方。例如,后述的单片式液体处理室230可以设置在第一缓冲部210的下方。一个或多个单片式液体处理室230可以设置在第一缓冲部210下方。即,第一缓冲部210设置成与单片式处理室堆叠,以便直接储存由第二移送单元152移送的衬底w,并且可以设置在单片式处理室上方。
90.当从上面观察时,第三移送室220可以设置在稍后描述的干燥室240之间。此外,当从上面观察时,第三移送室220可以设置在第一缓冲部210和稍后描述的单片式液体处理室230之间。第三移送室220可以包括第三移送单元222。第三移送单元222可以包括从第一缓冲部210取出衬底w并将衬底w移送到干燥室240或单片式液体处理室230。第三移送单元220的手可以是一次移送一个衬底的单片处理式手。第三移送单元222的移送手可以设置成可沿第一方向x、第二方向y和第三方向z移动。此外,第三移送单元222的移送手可以设置成可
按第三方向z为旋转轴旋转。
91.当从上方观察时,单片式液体处理室230可以设置在第三移送室220的一侧和另一侧。如上所述,一些单片式液体处理室230可以设置成与第一缓冲部210堆叠。一些单片式液体处理室230可以设置在第一缓冲部210下方。
92.单片式液体处理室230旋转水平姿势的衬底w,并且将处理液供应到水平姿势的正在旋转的衬底w以处理衬底w。可以在单片式液体处理室230中一次处理一个衬底w。从单片式液体处理室230供应的处理液可以是有机溶剂。例如,从单片式液体处理室230供应的处理液可以是异丙醇(ipa)。单片式液体处理室230可以向正在旋转的衬底w供应有机溶剂,并且旋转衬底w以对衬底w进行干燥处理。或者,单片式液体处理室230向正在旋转的衬底w供应有机溶剂,并且在由有机溶剂润湿的状态下将衬底w返回到稍后描述的干燥室240,使得可以在干燥室240中干燥衬底w。稍后将详细地描述单片式液体处理室230。
93.干燥室240可使用超临界流体处理衬底w。干燥室240可以是用于以单片式处理法干燥一个衬底w的超临界室。干燥室240可以是用于使用超临界流体干燥衬底w的超临界室。稍后将详细描述干燥室240。
94.第二缓冲部250可以设置在第三转移室230和稍后描述的第二转位室260之间。第二缓冲部250可以设置在单片式处理室和第二装载端口单元270之间。
95.与第一缓冲部210类似,第一缓冲部250可以提供衬底w临时储存或停留的空间。例如,第二缓冲部250可以临时储存已经在单片式液体处理室230和/或干燥室240中处理过的衬底w。参照图2,第二缓冲部250可以具有多层结构。然而,本发明构思不限于此,并且第二缓冲部250可以具有单层结构。
96.第二转位室260可以布置成与第二缓冲部250和第三移送室220排成一行。第二转位室260可以布置成沿第二方向y与第二缓冲部250和第三移送室220排成一行。第三移送室220的第三移送单元222可以将已经由单片式液体处理室230或干燥室240处理过的衬底w以水平姿势搬出,并且可以将搬出的衬底w移送到第二缓冲部250。第二转位室260的第二移送机械手262可以从第二缓冲部250取出衬底w。
97.第二移送机械手262的手可以是一次移送一个衬底的单片处理式手。第二移送机械手262的移送手可以设置成可沿第一方向x、第二方向y和第三方向z移动。此外,第二移送机械手262的移送手可以设置成可按第三方向z为旋转轴旋转。
98.第二装载端口单元270可以包括至少一个装载端口。用于储存多个衬底w的容器f可以设置在第二装载端口单元270的装载端口中。例如,放置在第二装载端口单元270上的容器f可以储存已经在处理部件100和第二处理部件200中处理过的衬底w。在放置在第二装载端口单元270上的容器f中,可以仅储存已经在第一处理部件100和第二处理部件200中处理过的衬底w。也就是说,第二装载端口单元270可以执行从衬底处理装置卸载经处理的衬底w的功能。
99.上述第二移送机械手262可以将处理过的衬底w带入放置在第二装载端口单元270的装载端口中的容器f中。容器f可以通过上述的物品移送装置(例如,oht、架空运输装置)。
100.控制器600可以控制衬底处理装置10。例如,控制器600可以控制衬底处理装置10的部件。例如,控制器600可以控制衬底处理装置10,使得衬底处理装置10可以执行处理衬底w的工艺。例如,控制器600可以控制批量式液体处理室140、第二移送单元152、第一缓冲
部210、第三移送单元222和第二移送机械手262。另外,控制器600可以控制稍后描述的液体供应源315、液体排放管线316、姿势改变构件330、升降构件340和加热构件320。
101.另外,控制器600可以包括由执行对衬底处理装置10的控制的微处理器(计算机)组成的工艺控制器、诸如供操作者输入命令以管理衬底处理装置10的键盘和显示衬底处理装置10的操作情况的显示器等用户接口、以及存储处理方案(即通过控制过程控制器来执行衬底处理装置10的处理过程的控制程序或根据数据和处理条件执行衬底处理装置10的构件的程序)的存储单元。此外,用户界面和存储单元可以连接到过程控制器。处理方案可以存储在存储单元的存储介质中,该存储介质可以是硬盘、可移动磁盘(诸如cd-rom、dvd等)或半导体存储器(诸如闪存等)。
102.图4示意性地示出了图1的从侧面观察的批量式液体处理室和第一移送室。
103.参考图4,如上所述,批量式液体处理室140可以包括第一批量式液体处理室141、第二批量式液体处理室142和第三批量式液体处理室143。第一批量式液体处理室141、第二批量式液体处理室142和第三批量式液体处理室143可沿第一方向x并排布置。
104.第一批量式液体处理室141和第二批量式液体处理室142可以具有相同或相似的结构。例如,第一批量式液体处理室141和第二批量式液体处理室142可以除了使用不同类型的处理液之外具有彼此相同或相似的结构。例如,第一批量式液体处理室141可以使用第一处理液l1处理衬底w。例如,第二批量式液体处理室142可以使用第二处理液l2来处理衬底w。第一处理液l1可以是上述化学品中的任一种。第二处理液l2可以是上述化学品中的另一种。
105.第一批量式液体处理室141可包括第一处理槽141a、第一液体供应管线141b、第一液体排放管线141c、第一加热构件141d和第一液体供应源141e。第二批量式液体处理室142可包括第二处理槽142a、第二液体供应管线142b、第二液体排放管线142c、第二加热构件142d和第二液体供应源142e。第一液体供应管线141b、第一液体排放管线141c、第一加热构件141d和第一液体供应源141e可以执行与第二处理槽142a、第二液体供应管线142b、第二加热构件142d和第二液体供应源142e分别基本上相同或相似的功能。在下文中,将主要描述第一批量式液体处理室141。
106.第一处理槽141a可以具有容纳空间,在该容纳空间中容纳第一处理液l1。第一处理槽141a可以具有顶部开放的容器形状。第一处理槽141a可以设置有加热构件141d,其用于调节容纳在容纳空间中的第一处理液l1的温度。此外,连接到第一液体供应源141e的第一液体供应管线141b可以将第一处理液l1供应到第一处理槽141a的容纳空间,并且第一液体排放管线141c可以将供应到容纳空间的第一处理液l1排放到外部。另外,储存容器c具有一侧开放的容器形状,可以在内部具有储存空间。另外,可以在储存有多个衬底w的状态下将储存容器c浸没在供给到第一处理槽141a的容纳空间中的第一处理液l1中。另外,在储存容器c上形成至少一个贯通孔,且储存在储存容器c中的衬底w能够浸没在第一处理液l1中。用第一处理液l1处理过的衬底w可以由第一移送单元132依次移送到第二批量式液体处理室142和第三批量式液体处理室143,以用第二处理液l2和第三处理液l3进行处理。第三处理液l3可以是上述清洗液。
107.图5是示出设置在图4的第三批量式液体处理室中的衬底处理装置的立体图,且图6是示出设置在图4的第三批量式液体处理室中的衬底处理装置的截面图。参考图5和图6,
设置在第三批量式液体处理室143中的衬底处理装置300可以包括处理槽310、液体供应管线314、液体供应源315、液体排放管线316、加热构件320、姿势改变构件330、升降构件340和润湿模块350。
108.处理槽310可以具有容纳空间312,第三处理液l3容纳在该容纳空间312中。处理槽310可以具有顶部开放的容器形状(例如,矩形容器形状)。处理槽310可以包括底部和从底部的边缘区域向上延伸的侧部。
109.此外,液体供应源315可以将处理液供应到容纳空间312。液体供应源315可以将第三处理液l3供应到容纳空间312。液体供应源315可以向容纳空间312供应清洗液。液体供应源315可连接至液体供应管线314。液体供应管线314的一端可连接至容纳空间312,且液体供应管线314的另一端可连接至液体供应源315。液体供应源315可以向液体供应管线314供应清洗液,且液体供应管线314可以向容纳空间312供应清洗液。另外,在容纳空间312中使用的第三处理液l3可以通过液体排放管线316排放到外部。
110.加热构件320可以调节供应到容纳空间312的第三处理液l3的温度。例如,加热构件320可以将供应到容纳空间312的第三处理液l3加热到设定温度。加热构件320可以设置在处理槽310的底部和侧部。例如,加热构件320可以埋在处理槽310的底部和侧部内。加热构件320可以通过产生冷却热量或加热热量而控制供应到容纳空间312的第三处理液l3的温度。加热构件320可以是加热器。然而,本发明构思不限于此,并且加热构件320可以以不同形式修改为能够调节供应到容纳空间312中的第三处理液l3的温度的已知装置。选择性地,可以不安装加热构件320。
111.姿势改变构件330可以将浸入第三处理液l3中的衬底的姿势从竖直姿势改变为水平姿势。姿势改变构件330可以旋转被浸没在第三处理液l3中的储存容器c。姿势改变构件330可以旋转被浸没在第三处理液l3中的储存容器c以将容纳在储存容器c中的衬底w的姿势从竖直姿势转换为水平姿势。姿势改变构件330可以包括移动部分332和旋转部分334。
112.移动部分332可以安装在处理槽310上。移动部分332可以被构造为可沿第一方向x移动。移动部分332可以安装在处理槽310的侧部上。例如,移动部分332可以具有倒“u”形,从而它可以安装在处理槽310的侧部上方。如上所述,移动部分332被构造为可沿第一方向x移动,并且安装在将在后面描述的旋转部分334上的储存容器c可以在作为水平方向的第一方向x上移动。
113.旋转部分334可以安装在移动部分332处。旋转部分334可以安装在形成在储存容器c处的安装凹槽(未示出)上。旋转部分334可以安装在储存容器c上以旋转储存容器c。例如,旋转部分334可以为杆状,其旋转轴线可以平行于第二方向y。另外,旋转部分334可以在储存容器c浸没在容纳空间312中的同时保持储存容器c。
114.升降构件340可以使被改变为水平姿势的衬底w在上/下方向上移动。例如,升降构件340可以使储存容器c在上/下方向上移动。升降构件340可使已经通过姿势改变构件330旋转的储存容器c在上/下方向上移动。升降构件340可以设置成可附接到储存容器c和可从储存容器c拆卸。升降构件340可以包括轴342和驱动器344。轴342可以通过由驱动器344产生的驱动力而在上/下方向上移动。驱动器344可以是气动缸或液压缸,或马达。然而,本发明构思不限于此,并且驱动器344可以被不同地修改为能够在上/下方向上移动轴342的已知装置。
115.此外,轴342可以设置在处理槽310的底部并且与第一缓冲部210相邻。轴342可以具有杆状。轴342可以用作用于引导已经由姿势改变构件330旋转的储存容器c的位置的引导轴。例如,轴342可以插入形成在储存容器c底部上的对准凹槽cg中,所述储存容器c通过姿势改变构件330旋转以引导储存容器c的位置(例如水平)。此外,在上述示例中提到的升降构件340也可以称为引导构件等。
116.润湿模块350可以将润湿液体wl供应到衬底w。润湿液体wl可以是纯水。润湿液体wl可以是与第三处理液l3相同种类的化学品。润湿液体wl可以保持衬底w的润湿性。润湿模块350可以安装在其中升降构件340移动衬底w的区域上方。润湿模块350可以安装在批量式液体处理室143的内顶壁上,或可以安装在能够改变润湿模块350的喷洒位置的臂上。
117.润湿模块350可以包括润湿喷嘴352(示例性的第一润湿喷嘴)和移动构件354。润湿喷嘴352可以被构造为将润湿液体wl喷洒到衬底w上。润湿喷嘴352可以配置为以流法或喷射法方式喷洒润湿液体wl。可提供移动构件354以改变润湿喷嘴352的位置。移动构件354可以是安装在第三批量式液体处理室143的内顶壁上的导轨或是用于改变润湿喷嘴352位置的臂。移动构件354可以改变润湿喷嘴352在暴露于外部而远离第三处理液l3的衬底w的径向方向上的位置。移动构件354可先将润湿液体wl喷洒到衬底w的一个区域(例如,中心区域),然后移动到确定未保持润湿状态的另一区域(例如,ab边缘区域)以喷洒润湿液体wl。润湿状态的确定可通过可安装在移动构件354或第三批量式液体处理室143的内顶壁上的图像采集模块(例如,照相机)来确定。
118.在下文中,将参照图7至图13描述根据本发明构思的实施例的处理衬底的方法。为了执行下述衬底处理方法,控制器600可以控制衬底处理装置10。
119.参考图7,可以将储存有多个衬底w、例如约25~50个衬底w的储存容器c浸没在供应到容纳空间312的第三处理液l3中。例如,储存容器c可以被浸没在第三处理液l3中,而第三处理液l3可以流入储存容器c的储存空间以处理衬底w。在这种情况下,储存在储存容器c中的衬底w可以保持竖直姿势。此外,在用第三处理液l3处理衬底w的同时,姿势改变构件330的旋转部分可以抓持储存容器c。
120.参考图8,当通过第三处理液l3完成对衬底w的处理时,姿势改变构件330的旋转部分334可以旋转储存容器c。姿势改变构件330的旋转部分334可以使储存容器c绕其平行于第二方向y的旋转轴线进行旋转,例如,使储存容器c旋转约90度。当储存容器c旋转时,储存在储存容器c中的多个衬底w的姿势可以从竖直姿势改变为水平姿势。在这种情况下,旋转部分334可以在储存容器c被浸入供应到容纳空间312的第三处理液l3中的同时旋转储存容器c。这是因为当储存容器c在暴露于外部(例如,暴露在空气中)的同时旋转时,可能会造成储存在储存容器c中的衬底w干燥。
121.参考图9,由旋转部分334旋转的储存容器c可以在安装在旋转部分334上的同时沿第一方向x移动。例如,储存容器c可以移动到升降构件340的上方。另外,储存容器c的水平方向上的移动也可以在被浸没在供应到容纳空间312的第三处理液l3中的状态下进行。这是因为储存容器c在暴露到外部(例如,暴露在空气中)的同时进行移动时,可能会导致储存在储存容器c中的衬底w干燥。
122.参考图10,升降构件340的轴342可以向上移动并插入到形成在储存容器c中的对准凹槽cg中。当插入到对准凹槽cg中时,旋转部分334可以沿着第二方向y移动以从储存容
器c分开。之后,轴342可以向上移动储存容器c以将容纳在储存容器c中的一些衬底w暴露到外部(例如,暴露在空气中)。例如,轴342可以向上移动储存容器c以仅将储存在储存容器c中的衬底w中的最上面的衬底暴露到外部(例如,将衬底w暴露在空气中)。这是为了防止剩余的衬底w干燥,即保持润湿性,除了通过第三传送单元152从储存容器c取出的衬底w中的最上面的衬底之外。另外,即使在最上面的衬底w的情况下,润湿模块350也可以将润湿液体w供应到最上面的衬底w以保持其湿润。此外,为了转移由润湿模块350供应的润湿液体wl,储存容器c可以在被姿势改变构件330旋转的状态下具有敞开的顶表面。润湿液体wl可以是与第三处理液l3相同类型的液体。例如,润湿液体wl和第三处理液l3可以是含有水的化学品。例如,润湿液体wl和第三处理液l3可以是上述清洗液。
123.参考图11,容纳在储存容器c中的衬底中最上面的衬底w可以通过第二传送单元152从储存容器c中取出并返回到第一缓冲部210。
124.参考图12,如上所述,在设置的最上面的衬底w被取出到储存容器c后,升降构件340的轴342可以再次使储存容器c在向上方向上移动。因此,容纳在储存容器c内的衬底w中的另一个最上面的衬底w可能会暴露于外部(例如,暴露于空气)。这是为了防止剩余的衬底w干燥,即,为了保持湿润性,除了由第三传送单元152从储存容器c取出的另一个最上面的衬底w之外。在这种情况下,润湿模块350也可以将润湿液体wl供应到最上面的衬底。
125.参考图13,容纳在储存容器c内的衬底w中的另一个最上面的衬底w可以通过第二传送单元152从储存容器c中取出并返回到第一缓冲部210。
126.参考图13,储存容器c的最上面的衬底w可以通过第二传送单元152从储存容器c中取出并且传送到第一缓冲部210。
127.在上述示例中,当通过升降构件340改变从竖直姿势转换为水平姿势的衬底w的位置以偏离容纳在处理槽310中的第三处理液l3时,从处理槽310的顶部喷洒润湿液体wl的润湿模块350被描述为示例,但不限于此。
128.例如,如图14至图16所示,可以不安装润湿模块350,并且可以从第一缓冲部210喷洒润湿液体wl。
129.如图14至图16所示,第一缓冲部210可以具有用于将润湿液体wl供应到储存空间以防止被引入储存空间的衬底w干燥(以保持衬底w的润湿性)的结构。此外,储存在第一缓冲部210处的衬底w可以储存在划分在第一缓冲部210中的相应储存空间中。
130.第一缓冲部210可以包括支撑架212、排放隔板214、润湿喷嘴216、第二润湿喷嘴的示例和排放管线218。
131.可以设置多个支撑架212、多个排放隔板214和多个润湿喷嘴216以对应于被放入第一缓冲部210的每个衬底w。支撑架212可以将衬底w支撑在由第一缓冲部210提供的空间中。另外,重量传感器(未示出)可以安装在支撑架212上。重量传感器感测由支撑架212支撑的衬底w的重量,以检查供应到衬底w上的润湿液体wl的量。
132.控制器600可以基于由支撑架212支撑的衬底w的重量来调整每单位时间从润湿喷嘴216喷洒的润湿液体wl的量。支撑架212可以被设置为支撑衬底w的一侧或另一侧的底表面。
133.润湿喷嘴216可以构造成以流法或喷射法喷洒润湿液体wl。可以提供多个润湿喷嘴216,并且润湿喷嘴216中的一个和润湿喷嘴216中的另一个可以设置为彼此面对。即,一
对润湿喷嘴216可以将润湿液体wl喷洒到衬底w上。润湿喷嘴216可以包括化学品或供应雾的喷嘴,化学品或雾能够保持被带回至第一缓冲部210的储存空间的衬底w的润湿性。化学品或雾可以提供从异丙醇(ipa)、上述化学品和上述清洗液中选择的润湿液体wl。
134.排放隔板214可以设置在支撑架212的下方。排放隔板214可以设置在支撑在支撑架212上的每个衬底w的下方。排放隔板214用作用于接收由润湿喷嘴216喷洒的润湿液体wl的液体接收器,并且可以分隔设置每个衬底w的空间。排放隔板214具有顶部开口的矩形容器形状以具有液体接收空间,并且排放隔板214的液体接收空间可以连接到排放管线218。因此,被润湿喷嘴216喷洒的润湿液体wl可以排放到外部。
135.另外,在上述示例中,润湿模块350将润湿液体wl供应到衬底w上,或者第一缓冲部210供应润湿液体wl,但是衬底处理装置10可以构造成使得润湿模块350供应润湿液体wl,并且第一缓冲部210也供应润湿液体wl。
136.图17是说明设置在图1的单片式液体处理室中的衬底处理装置的视图。设置在单片式液体处理室230中的衬底处理装置400可以包括外壳410、处理容器420、支撑单元440、升/降单元460和液体供应单元480。
137.外壳410在其中具有处理空间412。外壳410可以具有圆柱形形状,所述圆柱形形状在其中具有空间。处理容器420、支撑单元440、升/降单元460和液体供应单元480可设置在外壳410的内部空间412中。外壳410可具有从前横截面观察时的矩形形状部分。然而,本发明构思不限于此,外壳410可以变形为能够具有处理空间412的各种形状。
138.处理容器420具有顶部开口的圆柱形形状。处理容器420具有内部回收容器422和外部回收容器426。回收容器422和426中的每一个回收在工艺中使用的处理液中的不同处理液。内部回收容器422设置成围绕衬底支撑单元440的圆环状,外部回收容器426设置成围绕内部回收容器426的圆环状。内部回收容器422的内部空间422a和内部回收容器422用作第一入口422a,处理液通过该第一入口422a流入内部回收容器422。内部回收容器422和外部回收容器426之间的空间426a用作第二入口426a,处理液通过该第二入口426a流入外部回收容器426。根据一个实施例,入口422a和426a中的每一个可以定位在不同的高度。回收管线422b和426b连接在每个回收容器422和426的底表面下方。引入到每个回收容器422和426中的处理液可以通过回收管线422b和426b而被提供并再用于外部处理液再生系统(未示出)。
139.支撑单元440在处理空间412中支撑衬底w。支撑单元440在工艺期间支撑和旋转衬底w。支撑单元440具有支撑板442、支撑销444、卡盘销446以及旋转驱动构件448和449。
140.支撑板442被设置成大致圆板形状并且具有顶表面和底表面。底表面的直径小于顶表面。也就是说,支撑板442可以具有宽的顶表面和窄的底表面形状。顶表面和底表面被定位成使得它们的中心轴彼此重合。此外,可以在支撑板442上设置加热装置(未示出)。设置在支撑板442上的加热装置可以加热放置在支撑板442上的衬底w。加热装置可以产生热量。加热装置产生的热量可以是加热温度或冷却温度。由加热装置产生的热可以传递到放置在支撑板442上的衬底w。另外,传递到衬底w的热可以加热供应到衬底w的处理液。加热装置可以是加热器和/或冷却盘管。然而,本发明构思不限于此,并且可以将加热装置以各种方式修改为已知装置。
141.提供了多个支撑销444。支撑销444设置在支撑板442的顶表面的边缘,彼此隔开预
定间隔,并且从支撑板442向上突出。支撑销444设置成具有相互结合作为一个整体的圆环形状。支撑销444支撑衬底w的底表面的边缘,使得衬底w与支撑板442的顶表面隔开预定距离。
142.提供了多个卡盘销446。卡盘销446设置得比支承销444更远离支撑板442的中心。卡盘销446被设置为从支撑板442的顶表面向上突出。卡盘销446支撑衬底w的侧部,使得当支撑板442旋转时衬底w不会从预定位置横向分离。卡盘销446设置成能够沿着支撑板442的径向方向在外部位置和内部位置之间线性移动。外部位置是与内部位置相比远离支撑板442的中心的位置。当衬底w在支撑板442上装载或卸载时,卡盘销446位于外部位置,当对衬底w执行工艺时,卡盘销446位于内部位置。内部位置是卡盘销446与衬底w的侧部彼此接触的位置,外部位置是卡盘销446与衬底w彼此分离的位置。
143.旋转驱动构件448和449使支撑板442旋转。支撑板442可以通过旋转驱动构件448和449围绕磁中心轴旋转。旋转驱动构件448和449包括支撑轴448和驱动部分449。支撑轴448具有面向第四方向16的圆柱形形状。支撑轴448的顶端固定地联接到支撑板442的底表面。根据实施例,支撑轴448可以固定连接到支撑板442的底表面的中心。驱动单元449提供驱动力以旋转支撑轴448。支撑轴448由驱动部件449旋转,并且支撑板442可连同支撑轴448进行旋转。
144.升/降单元460沿上/下方向线性移动处理容器420。随着处理容器420向上和向下移动,处理容器420关于支撑板442的相对高度被改变。当衬底w被装载或卸载到支撑板442上时,处理容器420通过升/降单元下降,使得支撑板442从处理容器420向上突出。另外,当工艺进行时,处理容器420的高度被调整,使得处理液可以根据供应给衬底w的处理液的类型而流入预设的回收容器422和426。升/降单元460具有支架462、移动轴464和驱动器466。支架462固定安装在处理容器420的外壁上,通过驱动器466在上/下方向上移动的移动轴464与支架462固定连接。选择性地,升/降单元460可以使支撑板442在上/下方向上移动。
145.液体供应单元480可以向衬底w供应处理液。处理液可以是有机溶剂、或清洗液或上述化学品。有机溶剂可以是异丙醇(ipa)液体。
146.液体供应单元480可以包括移动构件481和喷嘴489。移动构件481将喷嘴489移动到工艺位置和待机位置。工艺位置是喷嘴489面对由支撑单元440支撑的衬底w的位置。根据实施例,工艺位置是从衬底w的顶表面排出处理液的位置。此外,工艺位置包括第一供应位置和第二供应位置。第一供应位置可以是比第二供应位置更靠近衬底w的中心的位置,第二供应位置可以是包括衬底的端部的位置。可选地,第二供应位置可以是邻近衬底端部的区域。待机位置定义为喷嘴489偏离工艺位置的位置。根据一个实施例,待机位置可以是在衬底w上的工艺完成之前或之后喷嘴489待机的位置。
147.移动构件481包括臂482、支撑轴484和驱动器484。支撑轴484位于处理容器420的一侧。支撑轴484具有杆形状,其纵向方向面向第四方向。支撑轴484设置为可通过驱动器484旋转。支撑轴484设置为可向上和向下移动。臂482联接到支撑轴484的顶端。臂482从支撑轴484竖直延伸。喷嘴489联接到臂482的端部。当支撑轴484旋转时,喷嘴489可以与臂482一起摆动。喷嘴489可以摆动并移动到工艺位置和待机位置。可选地,臂482可以设置成能够在其纵向方向上向前和向后移动。当从上方观察时,喷嘴489移动通过的路径可以与工艺位置处的衬底w的中心轴重合。
148.图18是说明设置在图1的干燥室中的衬底处理装置的视图。参考图18,干燥室500可以通过使用处于超临界状态的干燥流体g来去除残留在衬底w上的处理液。干燥室500可以是用于使用超临界流体去除残留在衬底w上的处理液(例如,清洗液或有机溶剂)的超临界室。例如,干燥室500可以使用处于超临界状态的二氧化碳(co2)来执行去除残留在衬底w上的有机溶剂的干燥处理工艺。
149.干燥室500可以包括主体510、加热构件520、流体供应单元530、流体排放单元550和升降构件560。主体510可以具有内部空间518,在该内部空间518中处理衬底w。主体510可提供内部空间518,在该内部空间518中处理衬底w。主体510可以提供内部空间518,在该内部空间518中,衬底w被处于超临界状态的干燥流体g干燥。
150.主体510可以包括顶部主体512和底部主体514。顶部主体512和底部主体514可以彼此结合以形成内部空间518。衬底w可以被支撑在内部空间中518。例如,衬底w可以由内部空间518中的支撑构件(未示出)支撑。支撑构件可以被构造为支撑衬底w的边缘区域的底表面。顶部主体512和底部主体514中的任何一个可以联接到升降构件560以在上/下方向上移动。例如,底部主体514可以联接到升降构件560以通过升降构件560沿向上/向下方向移动。因此,可以选择性地密封主体510的内部空间518。在上述示例中,底部主体514联接到升降构件560以在上/下方向上移动,但是本发明构思不限于此。例如,顶部主体512可以联接到升降构件560以在上/下方向上移动。
151.加热构件520可以加热供应到内部空间518的干燥流体g。加热构件520可以通过升高内部空间518的温度将供应到内部空间518的干燥流体g相变到超临界状态。此外,加热构件520可以升高主体510的内部空间518的温度以维持供应到内部空间518的干燥流体g的超临界状态。
152.此外,加热构件520可以埋入主体510中。例如,加热构件520可以埋入顶部主体512和底部主体514中的任何一个中。例如,加热构件520可以设置在底部主体514中。然而,本发明构思不限于此,加热构件520可以设置在能够升高内部空间518的温度的各种位置处。此外,加热构件520可以是加热器。然而,本发明构思不限于此,并且加热构件520可以不同地修改为能够提高内部空间518的温度的已知装置。
153.流体供应单元530可以将干燥流体g供应到主体510的内部空间518。由流体供应单元530供应的干燥流体g可以包括二氧化碳(co2)。流体供应单元530可包括流体供应源531、第一供应管线533、第一供应阀535、第二供应管线537和第二供应阀539。
154.流体供应源531可以储存和/或供应供应到主体510的内部空间518的干燥流体g。流体供应源531可以将干燥流体g供应到第一供应管线533和/或第二供应管线537。例如,第一供应阀535可以安装在第一供应管线533上。此外,第二供应阀539可以安装在第二供应管线537上。第一供应阀535和第二供应阀539可以是开/关阀。根据第一供应阀535和第二供应阀539的开/关状态,干燥流体g可以选择性地流过第一供应管线533或第二供应管线537。
155.在上述示例中,第一供应管线533和第二供应管线537连接到一个流体供应源531,但是本发明构思不限于此。例如,可以提供多个流体供应源531,第一供应管线533可以连接到多个流体供应源531中的任何一个,并且第二供应管线537可以连接到流体供应源531中的另一个。
156.此外,第一供应管线533可以是从主体510的内部空间518的顶部供应干燥气体的
顶部供应管线。例如,第一供应管线533可以沿从顶部到底部的方向而将干燥气体供应到主体510的内部空间518。例如,第一供应管线533可以连接到顶部主体512。此外,第二供应管线537可以是从主体510的内部空间518的底部供应干燥气体的底部供应管线。例如,第二供应管线537可沿从下向上的方向而将干燥气体供应到主体510的内部空间518。例如,第二供应线537可以连接到底部主体514。
157.流体排放单元550可以从主体510的内部空间518排放干燥流体g。
158.图19是示出根据本发明构思的实施例的衬底处理方法的流程图。根据本发明构思的实施例的衬底处理方法可以由上述衬底处理装置10执行。
159.根据本发明构思的实施例的衬底处理方法可以包括第一液体处理步骤s10、姿势改变步骤s20、润湿步骤s30、第二液体处理步骤s40和干燥步骤s50。第一液体处理步骤s10、姿势改变步骤s20、润湿步骤s30、第二液体处理步骤s40和干燥步骤s50可以依次进行。
160.第一液体处理步骤s10可以是以批量式处理法同时处理多个衬底w的步骤。第一液体处理步骤s10可以在批量式液体处理室140中进行。在第一液体处理步骤s10中,可以以间歇方式对竖直姿势的衬底w进行液体处理。第一液体处理步骤s10可以进行多次。例如,第一液体处理步骤s10可以在第一批量式液体处理室141、第二批量式液体处理室142和第三批量式液体处理室143中的每一个的处理槽310中进行多次。如上所述,在第一批量式液体处理室141、第二批量式液体处理室142和第三批量式液体处理室143中的每一个使用的处理液的类型可以彼此不同。
161.第一液体处理步骤s10中最后的第一液体处理步骤s10可以在第三批量式液体处理室143中进行。
162.在姿势改变步骤s20中,可以改变在第三批量式液体处理室143的处理槽310中被清洗处理的衬底w的姿势。姿势改变步骤s20可以在将衬底w浸入容纳在处理槽310中的第三处理液l3中的同时进行。在姿势改变步骤s20中,可以将衬底w的姿势从竖直姿势改变为水平姿势。姿势改变步骤s20可以由上述姿势改变构件330执行。另外,在姿势改变步骤s20中,也可以使衬底w的位置偏离第三处理液l3。例如,通过姿势改变构件330而将其改变为水平姿势的衬底w可以通过升降构件340在向上方向上进行改变以从容纳在处理槽310中的第三处理液l3暴露出。
163.在润湿步骤s30中,润湿液体wl可以喷洒到暴露在远离第三处理液l3的外部的衬底w上,以防止衬底w自然干燥。润湿液体wl可以是与上述第三处理液l3相同类型的液体。另外,润湿液体wl也可以是与上述的第一处理液l1和第二处理液l2不同类型的液体。
164.此外,润湿步骤s30可由润湿模块350执行。例如,润湿步骤s30可由润湿模块350执行,该润湿模块350将润湿液体wl从处理槽310的顶部部件喷洒到衬底w上。
165.此外,润湿步骤s30可由第一缓冲部210执行。例如,在润湿步骤s30中,当将衬底w引入到第一缓冲部210上时,第一缓冲部的润湿喷嘴216210可以将润湿液体wl喷洒到衬底w上。
166.当进行润湿步骤s30时,可以在将衬底w引入单片式处理室之前将衬底w的自然干燥最少化。
167.在第二液体处理步骤s40中,衬底w可以以单片式方法进行液体处理。当衬底w从批量式液体处理室140被引入第一缓冲部210并且暂时储存在第一缓冲部210中的衬底w被返
回时,第二液体处理步骤s40可以在液体处理室230中进行。在第二液体处理步骤s40中,可以将诸如ipa的有机溶剂供应到衬底w上。供应到衬底w上的有机溶剂可以用留在衬底w上的第三处理液l3或润湿液体wl代替。
168.在干燥步骤s50中,可以以单片式方法干燥衬底w。当在第二液体处理步骤s40中被液体处理的衬底w被传送到干燥室240时,干燥步骤s50可以在干燥室240中进行。在干燥步骤s50中,超临界处理流体(例如,超临界二氧化碳)可以供应到衬底w上以去除有机溶剂、润湿液体wl或第三处理液l3。
169.在一些情况下,可以不在干燥室240中执行干燥步骤s50,但是可以通过在单片式液体处理室230中以高速旋转衬底w来干燥衬底w。
170.如上所述,根据本发明构思的实施例的衬底处理装置10可以包括批量式液体处理室140和单片式液体处理室230。因此,可以具有批量式液体处理方法和单片式液体处理方法的所有优点。
171.例如,在批量式液体处理室140中,可以一次处理多个衬底w,因此衬底w的处理吞吐量非常好,并且衬底w之间的处理均匀性非常高。此外,当形成在衬底w上的图案具有高纵横比时,可以通过从液体处理室230供应化学品、清洗液等来补充批量式液体处理室140(例如,尚未被蚀刻的部分)。此外,被由单片式液体处理室230或第一缓冲部210供应的有机溶剂润湿的衬底w可以被转移到干燥室240中,以用于通过供应超临界流体来干燥衬底w。超临界流体对形成在衬底w上的图案之间的空间具有优异的渗透性,并且可以在不旋转衬底w的情况下干燥衬底w,从而最小化上述图案倾斜现象的发生。此外,本发明构思的衬底处理装置10可以执行所有单片式液体处理方法、批量式液体处理方法和使用超临界流体干燥衬底w的方法,从而改善由于颗粒、脱落和流动性引起的缺陷。另外,由于在批量式液体处理室140中可处理的衬底w的数量比较多,因此不需要大量的液体处理室,因此具有减少衬底处理装置10的占地面积的优点。此外,通过进一步包括如上所述的单片式液体处理室230,可以解决仅使用批量式液体处理室140处理衬底w时可能发生的衬底w上图案中sio2异常生长的问题。
172.此外,如在根据本发明构思的实施例的衬底处理装置10中,在设置批量式液体处理室140和单片式液体处理室230的情况下,有必要将衬底w的姿势从竖直姿势改变为水平姿势。因此,根据本发明构思的实施例的衬底处理装置10包括姿势改变构件330,以将衬底w的姿势从竖直姿势转换为水平姿势。在这种情况下,可以尽可能地保持衬底w的湿润性(如果不保持衬底w的湿润性,则可能会导致衬底w干燥而产生水印),并且在衬底w浸入处理液l的同时改变衬底w的姿势。此外,当衬底w从批量式液体处理室140中取出并传送到第一缓冲部210时,除了要传送的衬底w之外的剩余衬底w仍保持浸没在处理液l中,从而使衬底w的干燥和产生水印最小化。
173.此外,在衬底处理装置10中设置有多个储存容器c。多个储存容器c中的一些可用于在批量式液体处理室140中对衬底w进行液体处理,以及其他的储存容器c可用于将衬底w储存在第一转位室120中并改变衬底w的姿势。
174.在上述示例中,当衬底w在第一处理部件100的批量式液体处理室140之间传送时,储存容器c由第一传送单元132传送,但本发明的构思是不限于此。例如,如图20所示,第一传送单元132可以具有用于一次传送多个衬底w(例如,25个晶片)的分批处理式手部,并且
第一传送单元132可以仅传送多个衬底w而不是传送在批量式液体处理室140之间的储存容器c。此外,如果第一传送单元132具有分批处理式手部,则可以在每个批量式液体处理室140中设置储存容器c,或者可以提供支撑多个衬底w的支撑构件。另外,尽管在上述的示例中第一传送机械手122将衬底w逐个地传送,但第一传送机械手122也可以具有一次传送多个衬底w的分批处理式手部。
175.在上述示例中,虽然第二传送单元152具有在从第三批量式液体处理室143中取出衬底w情况下取出衬底w的单片式手部,但本发明构思是不限于此。如图21和图22所示,第二传送单元152a可以具有能够一次传送多个衬底w的分批处理式手部。在这种情况下,升降构件340可以移动储存容器c,使得储存在储存容器c中的所有衬底w都暴露在远离第三处理液l3的外部。当多个衬底w暴露于外部时,第二传送单元152可以将衬底w从储存容器c中取出并将衬底w传送到第一缓冲部210。在这种情况下,由分批处理式手部抓持的多个衬底w之间的空间衬底w可以与支撑架212之间的空间相同。
176.在上述示例中,已经描述了第二处理部件200设置有用于逐个处理衬底w的单片式液体处理室230,但是本发明构思不限于此。例如,如图23和图24所示,用于同时处理多个衬底w的液体处理室290可以设置到第二处理部件200。
177.液体处理室290可以包括支撑单元292和液体供应单元293。支撑单元292可以包括一对支撑主体292a和驱动单元292c,其中形成有支撑凹槽292b以支撑多个衬底w。驱动单元292c可以在横向方向上移动支撑主体292a。
178.液体供应单元393可以包括喷嘴292a和液体供应单元293b,以用于将处理液供应到由支撑主体292a支撑的衬底w。至少一个喷嘴孔293c可以形成在喷嘴292a中,并且喷嘴292a可以在位于衬底w外侧的待机位置和工艺位置之间移动,该工艺位置是在从上方观察时能够将处理液供应到衬底w的中心区域的位置。
179.在上述示例中,第三传送单元222从第一缓冲部210取出一个衬底w并将衬底w传送到单片式处理室,但是本发明构思不限于此。例如,如图25所示,第三传送单元222可以具有多个传送手。第三传送单元222可以从第一缓冲部210取出多个衬底w,并且同时将衬底w传送到单片式处理室。在这种情况下,可以最小化传送衬底w所需的时间。
180.在上述示例中,根据本发明构思的实施例的衬底处理装置10包括单片式液体处理室230和干燥室240两者,但不限于此。例如,衬底处理装置10可以仅包括单片式液体处理室230和干燥室240中的一者。
181.在上述示例中,从批量式液体处理室140中取出的衬底w被传送到单片式液体处理室230,并且在单片式液体处理室230中完成衬底w处理之后,衬底w被传送到干燥室240,但不限于此。例如,如果颗粒水平良好,则可以将衬底w从批量式液体处理室140直接传送到干燥室240。
182.本发明构思的效果不限于上述效果,并且本发明构思所属领域的技术人员可以从说明书和附图清楚地理解未提及的效果。
183.尽管到现在为止已经说明和描述了本发明构思的优选实施例,但是本发明构思不限于上述具体实施例,并且应当注意,本发明构思所涉及的本领域普通技术人员在不背离权利要求中要求保护的发明构思的本质的情况下,可以以各种方式实施本发明构思,并且这些修改不应与本发明构思的技术精神或前景分开解释。
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