[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，包括：腔室；超临界流体产生和储存单元，其产生并储存待供给至腔室内的超临界流体；和超临界流体供给调节单元，其调节储存在超临界流体产生和储存单元中的、待供给至腔室的超临界流体，其中腔室包括：上壳体；下壳体；基板放置板，在其上布置上面形成了有机溶剂的基板；上供给口，其形成为在下壳体的中心区域中面对基板放置板并提供干燥用超临界流体的供给路径；和集成式供给和排放口，其从下壳体的侧表面延伸至中心区域，形成为在下壳体的中心区域中面对基板放置板，并提供初始加压用超临界流体的供给路径以及使用干燥用超临界流体执行干燥后的、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放路径。

技术领域

本发明涉及一种基板干燥装置。更具体地，本发明涉及一种基板干燥装置，在该基板干燥装置中，通过对于每个过程在相同条件下以一定的加压速度将超临界流体供给至干燥腔室，可以提高使用超临界流体对基板的干燥效率；通过在供给管线的计量阀的前端安装节流孔(该节流孔在超临界流体被供给至干燥腔室时恒定地缓冲超临界流体的流动)，可以防止调节流速的计量阀的流量波动，从而对于每个过程在相同条件下提供超临界流体的加压速度；通过防止由于在快速加压期间在计量阀中产生的高差压而造成对计量阀的损坏，可以延长阀的使用寿命，从而防止由于停机等以进行设备维修而造成的损失；通过在超临界流体的供给和排放期间引导对称流以将超临界流体均匀地分散到腔室内从而进行供给和排放，可以改善基板的干燥效率；并且在干燥过程完成之后打开腔室时，可以防止颗粒被引入到腔室内部的基板上。

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放，从而干燥晶片而不会使图案塌陷。

超临界干燥工序包括在工序开始时将超临界流体供给到腔室中的加压操作，通过在大于或等于临界点压力范围内反复增大和降低压力的冲洗过程使IPA溶解在超临界流体中以排出IPA的干燥操作，以及在完成干燥后进行的减压操作。

同时，将超临界流体供给到腔室中以进行超临界干燥工序的加压操作占总工序时间的约30％，并且需要快速的加压速度以减少工艺时间。

下面将参照图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，图2示出了在韩国专利申请公开No.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。

参照图2，相关技术使用一种控制超临界流体的供给流速(加压速度)的方法，使用流量阀4810b和4820b通过开关阀4810a和4820a以及供给管线4800从供给罐4850供给所述超临界流体。在这种情况下，由于高的压差，即在快速加压期间在流量阀4810b和4820b处的压差而引起锤击(hammering)，从而引起流量波动(即，流量阀的阀调节手柄由于冲击而略微扭曲)，从而导致难以维持所需的加压速度。