[發(fā)明專利]再循環(huán)單元以及襯底處理設備

有效

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• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN104078388B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設計）人: 鄭仁一;鄭恩先;許瓚寧;樸正善;金性洙
• 申請（專利權）人: 細美事有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司11227
• 代理人: 顧晉偉,彭鯤鵬

技術領域

此處公開的本發(fā)明涉及襯底制造設備，并且更特別地涉及用于再循環(huán)在超臨界干燥工藝中使用的超臨界流體的單元，以及包括該單元的襯底處理設備。

背景技術

半導體器件通過多種工藝來制造，例如用于在襯底例如硅晶片上形成電路圖案的光刻工藝。但是，在制造過程期間，可能產(chǎn)生多種外來雜質(zhì)，例如顆粒、有機污染物和金屬外來雜質(zhì)等。因為外來雜質(zhì)造成襯底缺陷，所以這可對半導體器件的成品率具有直接影響。因此，用于去除外來雜質(zhì)的清潔工藝可基本上包括半導體制造工藝。

在一般的清潔工藝中，通過使用清潔劑以從襯底去除外來雜質(zhì)，然后通過利用去離子水（DI水）來清潔襯底。隨后，通過使用異丙醇（IPA）來干燥襯底。然而，由于在半導體器件具有精細電路圖案時干燥工藝的干燥效率降低，并且在干燥過程期間其中電路圖案受損的圖案損壞（collapse）現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，所以干燥工藝（driving?process）可能不適合于線寬為約30nm或更低的半導體器件。

因此，正積極地實施關于通過使用超臨界流體來干燥襯底的技術的研究，以彌補上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種襯底處理設備，該襯底處理設備能夠從包含有機溶劑的超臨界流體中回收高純度的超臨界流體。

本發(fā)明的目的并不限于前述，而本領域技術人員將從以下描述清楚地理解未在本文中描述的其他目的。

本發(fā)明的實施方案提供了襯底處理設備，該襯底處理設備包括：干燥室，在該干燥室中，通過使用作為超臨界流體提供的流體來溶解殘留在襯底上的有機溶劑以干燥襯底；供應單元，該供應單元將流體供應到干燥室中；和再循環(huán)單元，該再循環(huán)單元包括分離器，該分離器用于從由干燥室排放的流體中分離有機溶劑以再循環(huán)流體，該再循環(huán)單元將再循環(huán)的流體供應到供應單元中，其中該分離器包括：蒸餾器，在該蒸餾器中引入包含第一濃度有機溶劑的流體；加熱單元，該加熱單元加熱從蒸餾器排放的包含第二濃度有機溶劑的流體，該加熱單元將經(jīng)過蒸發(fā)的包含第三濃度有機溶劑的流體供應到蒸餾器中；和冷凝單元，該冷凝單元使從蒸餾器排放的包含第四濃度有機溶劑的流體液化，其中有機溶劑具有在濃度上依次降低的第二濃度、第一濃度、第三濃度和第四濃度。

在一些實施方案中，分離器還可以包括設置在干燥室與蒸餾器之間以使從干燥室排放的流體液化的液化單元，并且該液化單元可以將包含第一濃度有機溶劑的流體供應到蒸餾器中。

在另一些實施方案中，加熱單元可以包括：加熱器；排放管，該排放管將加熱器連接至蒸餾器以將包含第二濃度有機溶劑的流體從蒸餾器供應至加熱器；回收管，該回收管將由加熱器加熱的包含第三濃度有機溶劑的流體供應到蒸餾器中；和有機溶劑排放管，該有機溶劑排放管將從包含第二濃度有機溶劑的流體中分離的有機溶劑排放至加熱器的外部。

在另一些實施方案中，蒸餾器還可以包括：殼體；流入管，該流入管將液化單元連接至殼體以將由液化單元液化的包含第一濃度有機溶劑的流體供應到殼體中，其中回收管可以在低于流入管的位置的位置處連接至殼體。

在另一些實施方案中，可以在殼體中的回收管與流入管之間設置下部填充（packing）構件，并且包含第一濃度有機溶劑的流體和包含第三濃度有機溶劑的流體可以分別沿彼此相反的方向經(jīng)過該下部填充構件。

在另一些實施方案中，冷凝單元可以包括：冷凝器；排出管，該排出管將蒸餾器連接至冷凝器以將包含第四濃度有機溶劑的流體供應到冷凝器中；和流體排放管，該流體排放管將在冷凝器中液化的流體排放到冷凝器的外部。

在另一些實施方案中，蒸餾器還可以包括供應管，該供應管將包含第五濃度有機溶劑的流體供應到蒸餾器的上部，并且第五濃度可以低于第三濃度。

在另一些實施方案中，供應管可以從流體排放管分支出來，并且第五濃度可以與第四濃度相同。

在另一些實施方案中，供應管還可以包括將流體從冷凝器供應至蒸餾器的泵。

在另一些實施方案中，供應管可以在高于流入管的位置的位置處連接至殼體。

在另一些實施方案中，可以在殼體中的流入管與供應管之間設置上部填充構件，并且包含第三濃度有機溶劑的流體和包含第五濃度有機溶劑的流體可以分別沿彼此相反的方向經(jīng)過該上部填充構件。

在另一些實施方案中，冷凝單元可以包括：冷凝器；排出管，該排出管將蒸餾器連接至冷凝器以將包含第四濃度有機溶劑的流體供應到冷凝器中，和流體排放管，該流體排放管將在冷凝器中液化的流體排放到冷凝器的外部。