[发明专利]基板干燥装置

说明书

本发明涉及一种基板干燥装置，其包括：腔室，其提供用于干燥基板的干燥空间；超临界流体产生及储存单元，其产生并储存被供应到腔室内的干燥空间的超临界流体；以及超临界流体供应调节单元，其安装在超临界流体产生及储存单元与腔室之间的供应管线中并且调节储存在超临界流体产生及储存单元中的、待供应至腔室的超临界流体，其中所述超临界流体供应调节单元包括：确定是否供应储存在超临界流体产生及储存单元中的超临界流体的主开闭阀，调节经过主开闭阀的超临界流体的流量的计量阀，以及安装在主开闭阀和计量阀之间并降低由超临界流体经过主开闭阀而施加在计量阀上的压差的孔口。

技术领域

本发明涉及基板干燥装置。更具体地，本发明涉及一种基板干燥装置，其中，在每个过程中在相同的条件下以一定的加压速度将超临界流体供应到干燥室，从而使用超临界流体提高基板的干燥效率；在供应管线的计量阀的前端安装有孔口，其在超临界流体供应至基板干燥室时恒定地缓冲超临界流体的流动，从而防止调节流量的计量阀的流量波动，以在每个过程中在相同条件下提供超临界流体的加压速度；并且可以防止由于在快速加压期间在计量阀中产生的高压差而损坏计量阀，从而延长阀的寿命，以防止因停机等导致的装置维修损失。

背景技术

制造半导体器件的过程包括各种过程，例如光刻过程、蚀刻过程和离子注入过程。在完成每个过程之后并且在执行后续过程之前，执行用于去除残留在晶片表面上的杂质和残留物的清洁过程和干燥过程，以清洁晶片的表面。

例如，在蚀刻过程之后的晶片清洁处理中，将用于清洁过程的化学液体供应到晶片的表面，然后，供应去离子水(DIW)以执行冲洗过程。在冲洗过程之后，执行通过去除残留在晶片表面上的DIW以干燥晶片的干燥过程。

作为执行干燥过程的方法，例如，通过用异丙醇(IPA)代替晶片上的DIW以干燥晶片的技术是已知的。

然而，根据用于干燥晶片的传统技术，如图1所示，已存在的问题在于，在干燥过程中，在晶片上形成的图案因液体即IPA的表面张力而塌陷。

为了解决该问题，已经提出了表面张力为零的超临界干燥技术。

根据超临界干燥技术，当将超临界状态的二氧化碳(CO₂)供应到其表面被腔室内的IPA润湿的晶片时，晶片上的IPA溶解在超临界CO₂流体中。随后，可以将溶解有IPA的超临界CO₂流体从腔室中逐渐排出，从而干燥晶片而不会使图案塌陷。

超临界干燥过程包括在该过程开始时将超临界流体供应到腔室中的加压操作，将IPA溶解在超临界流体中以通过反复增加和降低压力范围大于或等于临界点的压力的冲洗过程以将IPA排出的干燥操作，以及在干燥完成之后执行的减压操作。

同时，将超临界流体供应到腔室中以进行超临界干燥过程的加压操作约占总处理时间的30％，并且需要快速的加压速度以减少处理时间。

下面将参考图2描述在根据传统的超临界干燥技术进行快速加压的过程中出现的问题，所述图2示出了在韩国专利申请公开号10-2016-0135035(公开日期：2016年11月24日，标题：用于干燥基板的装置和方法)中公开的相关技术。

参考图2，现有技术使用一种控制超临界流体的供应流量(加压速度)的方法，所述超临界流体通过使用流量阀4810b和4820b开闭阀4810a和4820a以及供应管线4800而从供应罐4850供应。在这种情况下，由于高压差(即在快速加压期间流量阀4810b和4820b处的压力差)而发生锤击，从而引起流量波动(也就是说，流量阀的阀调节手柄由于冲击而轻微扭曲)，从而导致难以维持所需的加压速度。

另外，由于流量阀4810b和4820b的损坏而导致流量阀4810b和4820b的寿命缩短，可能导致损失。

图3示出了在韩国专利公开号10-2017-0137243中公开的用于处理基板的腔室，其是与使用超临界流体的基板处理装置有关的现有技术。