[发明专利]基板干燥腔室

说明书

一种基板干燥腔室，包括：基板放置板；上供给口，其提供干燥用超临界流体的供给路径；集成式供给和排出口，其提供初始加压用超临界流体的供给路径以及执行干燥后的、其中干燥用超临界流体中溶解了有机溶剂的混合流体的排出路径；以及加热构件，其加热初始加压用超临界流体和混合流体。根据本发明，可以解决的问题在于：在将初始加压用超临界流体引入腔室内的过程中，由于压力降低所引起的冷却现象，使得超临界流体被液化或汽化而在基板上引起微粒污染；并且可以解决的问题在于：当完成干燥工序排出混合流体时，由于冷却作用使得混合流体相分离，从而在基板上引起微粒污染，或由于混合流体的表面张力而使形成在基板上的图案塌陷。

技术领域

本发明涉及一种基板干燥腔室。更具体地，本发明涉及一种基板干燥腔室，在该基板干燥腔室中，可以解决的问题在于：由于在将初始加压用超临界流体引入腔室中的过程(初始加压)中由压力降低引起的冷却现象，使得超临界流体被液化或汽化从而在基板上引起微粒污染；可以解决的问题在于：当将其中干燥用超临界流体中溶解了异丙醇(IPA)的混合流体排出(减压)时，由于冷却作用使得混合流体相分离，从而在基板上引起微粒污染，或者由于混合流体的表面张力而使形成在基板上的图案塌陷；可以通过在超临界流体的供给和排出期间引导对称流以将超临界流体均匀地分散到腔室中从而进行供给和排出，来改善基板的干燥效率；并且在完成干燥工序之后打开腔室时，可以防止颗粒被引入腔室内部的基板上。

背景技术

制造半导体器件的工艺包括各种工序，例如光刻工序、蚀刻工序和离子注入工序。在完成每个工序之后，并且在执行后续工序之前，执行用于去除残留在晶片表面上的杂质和残留物的清洁工序和干燥工序，以清洁晶片的表面。

例如，在蚀刻工序之后的晶片清洁工序中，将用于清洁工序的化学液体供给到晶片的表面上，然后，供给去离子水(DIW)以执行漂洗工序。在漂洗工序之后，执行通过去除残留在晶片表面上的DIW来干燥晶片的干燥工序。

作为执行干燥工序的方法，例如，已知通过用异丙醇(IPA)替换晶片上的DIW来干燥晶片的技术。

然而，根据用于干燥晶片的传统技术，如图1所示，存在的问题在于，在干燥工序过程中，晶片上形成的图案由于液体即IPA的表面张力而塌陷。

为了解决该问题，已经提出了其中表面张力为零的超临界干燥技术。

根据超临界干燥技术，当在腔室中将超临界状态的二氧化碳(CO₂)供给到表面被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。

另一方面，在将超临界流体以高压储存在设置在干燥腔室外部的超临界流体发生器中，然后在通过管道和阀门的同时将其引入干燥腔室内的过程中(初始加压)，由于在管道和阀门的连接部分处压力降低而引起冷却现象。在此过程中，超临界流体可被液化或汽化而在基板上引起微粒污染。特别地，当增大增压速度时，仅通过简单的换热器维持管道的温度不能充分地将热量传递至超临界流体。

另外，当将其中干燥用超临界流体中溶解了异丙醇(IPA)的混合流体排出(减压)时并且当由于冷却作用使得混合流体相分离时，基板上的微粒污染或混合流体的表面张力可能会使形成在基板上的图案塌陷。具体地，当由于在高于或等于临界点的高压区域中的快速绝热膨胀而导致温度和压力下降至低于临界点时，可能会使得形成单相的混合流体相分离而引起干燥缺陷(微粒污染等)并且还可能引起基板上的图案塌陷。

图2示出了在韩国专利公开No.10-2017-0137243中公开的用于处理基板的腔室，其是与使用这种超临界流体的基板处理装置有关的相关技术。

参照图2，在超临界干燥工序中去除有机溶剂的过程中，可能将有机溶剂引入构成高压腔室410并且彼此接触的上主体430和下主体420的联接表面之间。如上所述，引入到上主体430和下主体420的联接表面之间的有机溶剂变成颗粒并且在联接表面周围累积。