[發(fā)明專利]基板干燥裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010501307.5
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN112038261A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 申熙鏞;李泰京;尹炳文
• 申請（專利權）人: 無盡電子有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所 11410
• 代理人: 楊黎峰;王奕勛

本發(fā)明涉及一種基板干燥裝置，其包括：腔室，其提供用于干燥基板的干燥空間；超臨界流體產(chǎn)生及儲存單元，其產(chǎn)生并儲存被供應到腔室內的干燥空間的超臨界流體；以及超臨界流體供應調節(jié)單元，其安裝在超臨界流體產(chǎn)生及儲存單元與腔室之間的供應管線中并且調節(jié)儲存在超臨界流體產(chǎn)生及儲存單元中的、待供應至腔室的超臨界流體，其中所述超臨界流體供應調節(jié)單元包括：確定是否供應儲存在超臨界流體產(chǎn)生及儲存單元中的超臨界流體的主開閉閥，調節(jié)經(jīng)過主開閉閥的超臨界流體的流量的計量閥，以及安裝在主開閉閥和計量閥之間并降低由超臨界流體經(jīng)過主開閉閥而施加在計量閥上的壓差的孔口。

技術領域

本發(fā)明涉及基板干燥裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種基板干燥裝置，其中，在每個過程中在相同的條件下以一定的加壓速度將超臨界流體供應到干燥室，從而使用超臨界流體提高基板的干燥效率；在供應管線的計量閥的前端安裝有孔口，其在超臨界流體供應至基板干燥室時恒定地緩沖超臨界流體的流動，從而防止調節(jié)流量的計量閥的流量波動，以在每個過程中在相同條件下提供超臨界流體的加壓速度；并且可以防止由于在快速加壓期間在計量閥中產(chǎn)生的高壓差而損壞計量閥，從而延長閥的壽命，以防止因停機等導致的裝置維修損失。

背景技術

制造半導體器件的過程包括各種過程，例如光刻過程、蝕刻過程和離子注入過程。在完成每個過程之后并且在執(zhí)行后續(xù)過程之前，執(zhí)行用于去除殘留在晶片表面上的雜質和殘留物的清潔過程和干燥過程，以清潔晶片的表面。

例如，在蝕刻過程之后的晶片清潔處理中，將用于清潔過程的化學液體供應到晶片的表面，然后，供應去離子水(DIW)以執(zhí)行沖洗過程。在沖洗過程之后，執(zhí)行通過去除殘留在晶片表面上的DIW以干燥晶片的干燥過程。

作為執(zhí)行干燥過程的方法，例如，通過用異丙醇(IPA)代替晶片上的DIW以干燥晶片的技術是已知的。

然而，根據(jù)用于干燥晶片的傳統(tǒng)技術，如圖1所示，已存在的問題在于，在干燥過程中，在晶片上形成的圖案因液體即IPA的表面張力而塌陷。

為了解決該問題，已經(jīng)提出了表面張力為零的超臨界干燥技術。

根據(jù)超臨界干燥技術，當將超臨界狀態(tài)的二氧化碳(CO₂)供應到其表面被腔室內的IPA潤濕的晶片時，晶片上的IPA溶解在超臨界CO₂流體中。隨后，可以將溶解有IPA的超臨界CO₂流體從腔室中逐漸排出，從而干燥晶片而不會使圖案塌陷。

超臨界干燥過程包括在該過程開始時將超臨界流體供應到腔室中的加壓操作，將IPA溶解在超臨界流體中以通過反復增加和降低壓力范圍大于或等于臨界點的壓力的沖洗過程以將IPA排出的干燥操作，以及在干燥完成之后執(zhí)行的減壓操作。

同時，將超臨界流體供應到腔室中以進行超臨界干燥過程的加壓操作約占總處理時間的30％，并且需要快速的加壓速度以減少處理時間。

下面將參考圖2描述在根據(jù)傳統(tǒng)的超臨界干燥技術進行快速加壓的過程中出現(xiàn)的問題，所述圖2示出了在韓國專利申請公開號10-2016-0135035(公開日期：2016年11月24日，標題：用于干燥基板的裝置和方法)中公開的相關技術。

參考圖2，現(xiàn)有技術使用一種控制超臨界流體的供應流量(加壓速度)的方法，所述超臨界流體通過使用流量閥4810b和4820b開閉閥4810a和4820a以及供應管線4800而從供應罐4850供應。在這種情況下，由于高壓差(即在快速加壓期間流量閥4810b和4820b處的壓力差)而發(fā)生錘擊，從而引起流量波動(也就是說，流量閥的閥調節(jié)手柄由于沖擊而輕微扭曲)，從而導致難以維持所需的加壓速度。

另外，由于流量閥4810b和4820b的損壞而導致流量閥4810b和4820b的壽命縮短，可能導致?lián)p失。

圖3示出了在韓國專利公開號10-2017-0137243中公開的用于處理基板的腔室，其是與使用超臨界流體的基板處理裝置有關的現(xiàn)有技術。