CN120164816A - 制造方法、基板加工方法和基板加工装置的控制方法 - Google Patents
制造方法、基板加工方法和基板加工装置的控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN120164816A CN120164816A CN202411851861.0A CN202411851861A CN120164816A CN 120164816 A CN120164816 A CN 120164816A CN 202411851861 A CN202411851861 A CN 202411851861A CN 120164816 A CN120164816 A CN 120164816A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid
- substrate
- processing
- nozzle
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
- H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
- H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B13/00—Accessories or details of general applicability for machines or apparatus for cleaning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
- B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02101—Cleaning only involving supercritical fluids
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67023—Apparatus for fluid treatment for general liquid treatment, e.g. etching followed by cleaning
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
- H01L21/67034—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68792—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the construction of the shaft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
本发明公开了一种制造方法、基板加工方法和基板加工装置的控制方法。具体地,加工基板方法包括:在将第一处理液体供应到旋转的基板的第二位置的情况下、将与第一处理液体不同类型的第二处理液体供应到基板的第一位置,该第一位置比该第二位置更靠近基板的中心,其中,在从开始供应第二处理液体时的时间起经过设定时间之后继续供应第一处理液体的情况下、供应第一处理液体的喷嘴移动。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2023年12月15日提交韩国知识产权局的、申请号为10-2023-0183585的韩国专利申请的优先权和权益,其全部内容通过引用合并至本申请中。
技术领域
本发明涉及一种制造方法、基板加工方法和基板加工装置。
背景技术
为了制造半导体设备,通过诸如摄影术、刻蚀、灰化、离子注入和薄膜沉积的各种工艺来在基板(诸如,晶圆)上形成所需的图案。在每个工艺中使用各种处理液体和处理气体,并且在工艺期间会产生颗粒和工艺副产物。在每个工艺之前和之后执行清洁工艺、以从基板去除这些颗粒和工艺副产物。
发明内容
本发明致力于提供一种能够有效地加工基板的制造方法、基板加工方法和基板加工装置的控制方法。
本发明致力于提供一种能够有效地清洁基板的制造方法、基板加工方法和基板加工装置的控制方法。
本发明还致力于提供一种能够将供应到基板的冲洗液体用有机溶剂替换、以在基板上形成均匀的有机溶剂液膜的制造方法、基板加工方法和基板加工装置的控制方法。
本发明还致力于提供一种能够在基板上均匀地形成有机溶剂液膜、从而通过超临界流体改善基板的干燥效率的制造方法、基板加工方法和基板加工装置的控制方法。
本发明所要解决的问题不限于上述问题,并且本领域技术人员将从下面的描述中清楚地理解未提及的问题。
本发明的示例性实施方案提供了一种加工基板的方法,该方法包括:在将第一处理液体供应到旋转的基板的第二位置的情况下、将与第一处理液体不同类型的第二处理液体供应到基板的第一位置,该第一位置比该第二位置更靠近该基板的中心,其中,在从开始供应第二处理液体时的时间起经过设定时间之后继续供应第一处理液体的情况下、供应第一处理液体的喷嘴移动。
根据示例性实施方案,该喷嘴可以在继续供应第一处理液体的情况下沿远离基板的中心的方向移动。
根据示例性实施方案,该第一处理液体和该第二处理液体可以设置为具有不同的表面张力,并且设定时间可以基于针对供应到第一位置的第二处理液体到达第二位置的时间来设定。
根据示例性实施方案,该设定时间可以设定为在供应到第一位置的第二处理液体与供应到第二位置的第一处理液体相遇之前即刻的时间、或者在第一处理液体与第二处理液体相遇之后的阈值时间内的时间。
根据示例性实施方案,该阈值时间可以是在供应到第一位置的第二处理液体与供应到第二位置的第一处理液体相遇之后不超过(no more than)2秒的时间段(timeperiod)。
根据示例性实施方案,随着基板的旋转速度越高,该设定时间可以设定得越短。
根据示例性实施方案,随着供应到基板的第二处理液体的每单位时间的供应流量越大,该设定时间可以设定得越短。
根据示例性实施方案,该第二处理液体可以是有机溶剂,并且该第一处理液体可以是去离子水。
本发明的另一示例性实施方案提供了一种制造方法,该制造方法包括:液体处理操作,该液体处理操作将处理液体供应到旋转的基板以加工基板;以及干燥操作,该干燥操作在液体处理操作之后、将超临界流体供应到基板以加工基板,其中,该液体处理操作包括:第一液体处理操作,该第一液体处理操作将第一处理液体供应到旋转的基板的第一位置和比第一位置更远离基板中心的第二位置;以及第二液体处理操作,该第二液体处理操作将具有与第一处理液体不同的表面张力的第二处理液体供应到旋转的基板的第一位置,并且将第一处理液体供应到旋转的基板的第二位置,并且该第二液体处理操作包括:在第二处理液体的供应开始并且经过设定时间之后,在供应第一处理液体的情况下沿远离基板的中心的方向移动供应第一处理液体的喷嘴。
根据示例性实施方案,该设定时间可以基于针对供应到第一位置的第二处理液体到达第二位置的时间来设定。
根据示例性实施方案,该设定时间可以设定为在供应到第一位置的第二处理液体与供应到第二位置的第一处理液体相遇之前即刻的时间、或者在第一处理液体与第二处理液体相遇之后的阈值时间内的时间。
根据示例性实施方案,该阈值时间可以是在供应到第一位置的第二处理液体与供应到第二位置的第一处理液体相遇之后不超过2秒的时间段。
根据示例性实施方案,在该第二液体处理操作中的喷嘴的移动速度可以等于或低于在该第二液体处理操作中供应到第一位置的第二处理液体的扩散速率(diffusionrate)。
根据示例性实施方案,该液体处理操作还包括:第三液体处理操作,该第三液体处理操作在该第二液体处理操作之后、将第二处理液体供应到旋转的基板的第一位置以形成液膜。
根据示例性实施方案,该第一处理液体可以具有比该第二处理液体更大的表面张力。
根据示例性实施方案,该第一处理液体可以是去离子水,并且该第二处理液体可以是异丙醇。
本发明的又一示例性实施方案提供了一种基板加工装置的控制方法,该基板加工装置包括:基板支承卡盘,该基板支承卡盘用于支承并旋转基板;第一喷嘴,该第一喷嘴用于将第一处理液体供应到支承在基板支承卡盘上的基板;第二喷嘴,该第二喷嘴用于将第一处理液体供应到支承在基板支承卡盘上的基板;以及第三喷嘴,该第三喷嘴用于将与第一处理液体不同类型的第二处理液体供应到支承在基板支承卡盘上的基板,该控制方法包括:通过第一喷嘴将第一处理液体供应到在基板支承卡盘上支承并旋转的基板的中心区域,并且通过第二喷嘴将第一处理液体供应到在基板支承卡盘上支承并旋转的基板的中间区域,该中间区域是比该中心区域更远离基板的中心的区域;将第三喷嘴移动到基板的中心区域的顶侧;通过第三喷嘴将第二处理液体供应到基板的该中心区域;以及在第三喷嘴开始供应第二处理液体并且经过设定时间之后,沿远离基板的中心的方向移动第二喷嘴,其中,该第二喷嘴在移动的情况下继续供应第一处理液体。
根据示例性实施方案,该设定时间可以设定为在供应到中心区域的第二处理液体与供应到中间区域的第一处理液体相遇之前即刻的时间、或者在第一处理液体与第二处理液体相遇之后的阈值时间内的时间。
根据示例性实施方案,该阈值时间可以是在供应到第一位置的第二处理液体与供应到第二位置的第一处理液体相遇之后不超过2秒的时间段。
根据示例性实施方案,当从上方观察时,该第二喷嘴可以沿虚拟弧线移动通过基板W的中心。
根据本发明的示例性实施方案,能够有效地处理基板。
进一步地,根据本发明的示例性实施方案,能够有效地清洁基板。
进一步地,根据本发明的示例性实施方案,能够用有机溶剂有效地替换供应到基板上的冲洗液体、以在基板上形成均匀的有机溶剂液膜。
进一步地,根据本发明的示例性实施方案,能够在基板上均匀地形成有机溶剂液膜,从而改善通过超临界流体对基板的干燥效率。
本发明的效果不限于上述效果,并且本领域技术人员将从说明书和附图中清楚地理解未提及的效果。
附图说明
图1是示意性示出了根据本发明的示例性实施方案的基板加工装置的俯视平面图。
图2是示意性示出了根据示例性实施方案的图1的液体处理腔室的示意图。
图3是示意性示出了根据示例性实施方案的图1的干燥腔室的示意图。
图4是示意性示出了根据本发明的示例性实施方案的基板加工方法的流程图。
图5是示出了执行图4的第一液体处理操作的液体处理腔室的示意图。
图6和图7为示出了执行图4的第二液体处理操作的液体处理腔室的图的示意图。
图8和图9是示出在图4的第二液体处理操作期间供应到基板W的处理液体的流动、和第二喷嘴的移动的时间的示意图。
图10是当从上方观察时待加工基板的俯视图。
图11是示出了执行图4的第三液体处理操作的液体处理腔室的图的示意图。
图12是示出了执行图4的干燥操作的干燥腔室的图的示意图。
图13是示出了根据本发明的另一示例性实施方案的执行基板加工方法的液体处理腔室的图的示意图。
图14是示出了根据本发明的另一示例性实施方案的液体处理腔室、以及根据另一示例性实施方案的执行基板加工方法的液体处理腔室的图的示意图。
图15是示出了根据本发明的另一示例性实施方案的执行基板加工方法的液体处理腔室的图的示意图。
在结合附图详细描述后,本说明书的非限制性示例性实施方案的各种特征和优点能够更加清楚。附图仅供参考,而不应被解释为对权利要求范围的限制。除非明确说明,否则附图不应视为按比例进行绘制。出于清晰起见,图中的各种尺寸可能会被夸大。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方案。提供示例实施方案,将使得本公开为彻底的,并且将范围充分地传递给本领域技术人员。阐述了许多具体细节(诸如,具体组件、设备和方法的示例),以提供对本公开的实施方案的透彻理解。对于本领域技术人员将是显而易见的是,不需要采用具体细节,示例实施方案可以以许多不同的形式来体现,且具体细节不应被理解为限制本公开的范围。在一些示例实施方案中,并未详细描述公知的过程、公知的设备结构和公知的技术。
本文中使用的术语仅为了描述特定示例实施方案的目的,且不旨在是限制性的。除非上下文另有明确指示,否则单数形式“一个(a,an)”和“所述/该(the)”可以旨在包括复数形式。术语“包含(comprises,comprising)”、“包括(including)”和“具有(having)”是包含性的,因此特指该特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。除非明确地标识为执行顺序,否则本文描述的方法步骤、工艺和操作不应被解释为必须以所讨论或图示的特定顺序来执行。还应理解,可以采用附加或替代步骤。
当元件或层被称为“在另一元件或层上”、“接合到另一元件或层”、“连接到另一元件或层”或“耦接到另一元件或层”时,该元件或层可以直接在另一元件或层上、直接接合到另一元件或层、连接到另一元件或层或耦接到另一元件或层,或者可以存在中间元件或层。相反地,当元件被称为“直接在另一元件或层上”,“直接接合到另一元件或层”、“直接连接到另一元件或层”或“直接耦接到另一元件或层”时,则可能没有中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应类似解释(例如,“在……之间”相对于“直接在……之间”,“邻近”相对于“直接邻近”等)。如本文所使用的,术语“和/或”包括相关的所列项目中的一个或多个的任意组合和所有组合。
尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可以在本文中被用于描述不同元件、组件、区域、层和/或区段,但是除非另有说明,否则这些元件、组件、区域、层和/或区段不应被这些术语限制。这些术语可以仅用将一个元件、组件、区域、层和/或区段与另一区域、层和/或区段区分开来。在本文中使用时,除非上下文明确指出,否则诸如“第一”、“第二”和其他数值项的术语并不暗指顺序或次序。因此,在不背离示例实施方案的教导的情况下,下面讨论的第一元件、第一组件、第一区域、第一层或第一区段可以被称为第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二区段。
为了便于描述,空间相对术语(例如“内部”、“外部”、“之下”、“下面”、“下方”、“之上”和“上方”等)可以在本文中用于描述附图中所示的一个元件或特征与另一个(另一些)元件或特征的关系。空间相对术语可以旨在涵盖除了附图中描述的取向之外的设备在使用或操作中的不同取向。例如,如果图中的设备被翻转,则描述为在其他元件或特征“下方(below)”或“下面(beneath)”的元件将随后被定向为在其他元件或特征“上方(above)”。因此,示例术语“下方(below)”可以涵盖上方和下方的取向。设备可以以其他方式定向(旋转90度或以其他取向定向),并且在本文中使用的空间相对描述词相应地进行解释。
当在示例性实施方案的描述中使用术语“同样”或“相同”时,应当理解为可能存在一些不精确。因此,当一个元素或值被称为与另一个元素或值相同时,应该理解为该元素或值在制造或操作公差范围内(例如,±10%)的其他元素或值相同。
当术语“约”或“基本上”与数值一起使用时,应当理解为相关联的数值包括所述数值周围的制造或操作公差(例如,±10%)。此外,当“一般”和“基本上”这两个词用于几何形状时,应当理解为不要求几何形状的精确性,但形状的纬度在本公开的范围内。
除非另有定义,本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例性实施方案所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。应进一步理解的是,术语、包括那些在常用词典中定义的术语,应被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义,并且除非本文明确定义,否则不会以理想化或过于正式的意义来解释。
在下文中,将基于待处理的基板W为晶圆的事实来对本发明进行描述。进一步地,在下文中将基于在待处理的基板W上形成图案PA的事实来对本发明进行描述。进一步地,将基于基板加工方法是半导体设备的制造方法的事实对本发明进行描述。
图1是示意性示出了根据本发明的示例性实施方案的基板加工装置的俯视平面图。
参照图1,基板加工装置包括索引模块10、加工模块20和控制器30。当从上方观察时,索引模块10和加工模块20沿一个方向设置。下文中,布置索引模块10和加工模块20的方向被称为第一方向X,当从上方观察时,与第一方向X垂直的方向被称为第二方向Y,并且与第一方向X和第二方向Y这两者垂直的方向被称为第三方向Z。
索引模块10将基板W从在其中容纳基板W的容器C传送到加工模块20,并将在加工模块20中完成处理的基板容纳到容器C中。索引模块10的纵向方向沿第二方向Y设置。索引模块10包括装载口12和索引框架14。基于索引框架14,装载端口12位于加工模块20的相对侧处。在其中容纳有基板W的容器C放置在装载端口12中。可以设置多个装载端口12,并且多个装载端口12可以沿第二方向Y放置。
可以使用密封容器(诸如,前开式晶圆传送盒(Front Open Unified Pod,FOUP))作为容器C。容器C可以通过诸如高架传送机、高架输送机或自动引导载具等传送装置(未示出)或者由操作者放置在装载端口12上。
索引机械手120设置到索引框架14。纵向方向设置在第二方向Y上的导轨124设置在索引框架14中,并且索引机械手120可以设置成在导轨124上是可移动的。索引机械手120包括在其上放置基板W的手部122,并且手部122可以设置为向前和向后的方向上可移动的、围绕第三方向Z可旋转的、并且沿第三方向Z可移动的。多个手部122可以在竖直方向上间隔地设置,并且手部122可以彼此独立地向前和向后移动。
加工模块20包括缓冲单元200、传送腔室300、液体处理腔室400和干燥腔室500。缓冲单元200提供了装载到加工模块20的基板W以及从加工模块20卸载的基板W在其中暂时停留的空间。液体处理腔室400通过将液体供应到基板W上来执行用液体处理基板W的液体处理工艺。干燥腔室500执行去除基板W上残留的液体的干燥工艺。传送腔室300在缓冲单元200、液体处理腔室400与干燥腔室500之间传送基板W。
缓冲单元200包括在其上放置基板W的多个缓冲区220。缓冲区220可以设置为沿第三方向Z彼此间隔开。缓冲区220可以是支承基板W的底表面的基板保持器(holder)。缓冲区220可以以支承基板W的底表面的支承架的形式设置。
缓冲单元200的前面和后面是敞开的。前面是面向索引模块10的面,且后面是面向传送腔室300的面。索引机械手120可以通过前面接近缓冲单元200,并且传送机械手320可以通过后面接近缓冲单元200。
传送腔室300的纵向方向可以设置在第一方向X上。缓冲单元200可以设置在索引模块10与传送腔室300之间。液体处理腔室400和干燥腔室500可以设置在传送腔室300的侧部上。液体处理腔室400和传送腔室300可以沿第二方向Y设置。干燥腔室500和传送腔室300可以沿第二方向Y设置。缓冲单元200可以位于传送腔室300的一端处。
根据示例,液体处理腔室400设置在传送腔室300的两侧上,且干燥腔室500设置在传送腔室300的两侧上,并且液体处理腔室400可以比干燥腔室500更靠近缓冲单元200设置。在传送腔室300的一侧处,液体处理腔室400可以在第一方向X和第三方向Z上、以A×B(A和B中的每一者都是1或大于1的自然数)的布置设置。进一步地,在传送腔室300的一侧处,干燥腔室500可以在第一方向92和第三方向96上、以C×D(C和D中的每一者都是1或大于1的自然数)的数量设置。与上述不同,在传送腔室300的一侧上可以仅设置液体处理腔室400,并且在传送腔室300的另一侧上可以仅设置干燥腔室500。
传送腔室300包括传送机械手320。纵向方向设置在第一方向X上的导轨324可以设置在传送腔室300中,并且传送机械手320可以设置成在导轨324上是可移动的。传送机械手320包括在其上放置基板W的手部322,并且手部322可以设置为向前和向后的方向上可移动的、围绕第三方向Z可旋转的、并且沿第三方向Z可移动的。可以设置多个手部322以在竖直方向上间隔开,并且多个手部322可以彼此独立地向前和向后移动。
控制器30可以控制基板加工装置。控制器30可以包括:工艺控制器,该工艺控制器由微处理器(计算机)形成,该微处理器执行基板加工装置的控制;用户接口,该用户接口由键盘形成,操作者在该键盘中执行命令输入操作等以便管理基板加工装置;显示器,该显示器用于视觉化并且显示基板加工装置的运行状况等;以及存储单元,该存储单元存储用于执行在工艺控制器的控制下在基板加工装置中执行的工艺的控制程序,或者存储用于根据各种数据和处理条件在各部件中执行工艺的程序(即,处理方案)。进一步地,用户接口和存储单元可以连接到工艺控制器。处理方案可以存储在存储单元中的存储介质中,并且该存储介质可以是硬盘,也可以是便携式磁盘(诸如,CD-ROM或DVD)或半导体存储器(诸如,闪存)。
控制器30可以控制基板加工装置的配置以执行下面描述的基板处理方法。例如,控制器30可以生成控制指令以控制传送腔室300、液体处理腔室400和干燥腔室500。
图2是示意性示出了根据示例性实施方案的图1的液体处理腔室的示意图。
参照图2,根据本发明的示例性实施方案的液体处理腔室400可以通过将处理液体供应到基板W来处理基板W。供应到基板W的处理液体可以是清洁基板W的清洁溶液。清洁溶液可以是去离子水或有机溶剂。有机溶剂可以是包含醇的溶剂。有机溶剂可以是异丙醇(isopropyl alcohol,IPA)。
液体处理腔室400可包括壳体410、支承单元420、碗状件(bowl)430、升降单元440、第一喷嘴450、第二液体供应单元460、第三液体供应单元470、第一喷嘴等待杯状件(cup)481、第二喷嘴等待杯状件482、以及下流式流物单元(downflow unit)490。
壳体410可以提供在其中处理基板W的空间以及布置液体处理腔室400的一些配置的空间。壳体410可以提供上空间411和下空间412,该上空间为在其中处理基板W的处理空间,该下空间位于上空间411的下方。上空间411与下空间412可以通过设置在壳体410内的隔板(compartment plate)413分隔开。当从上方观察时,隔板413可以是具有开放中心区域的板。
在壳体410的一侧上,可以形成用于将基板W引入上空间411中以及用于将基板W从上空间411中移除的入口开口(entrance opening)414。入口开口414可以通过门DO(可以是百叶窗(shutter))选择性地打开和关闭。门DO可以配置为在上下方向可移动的。例如,门DO可以配置为通过电动机、气缸/液压缸等在上下方向上移动。
支承单元420可以配置为在由壳体410提供的空间中支承并旋转基板W。支承单元420可以包括旋转板421、旋转轴424和旋转驱动器425。支承单元420可以是配置为支承基板并且旋转被支承的基板的基板支承卡盘。
当从上方观察时,旋转板421可以具有基本上圆形的板的形状。旋转板421可具有宽的顶表面、窄的底表面的形状。在旋转板421中可以安装卡盘销422和支承销423。可以设置多个卡盘销422。旋转板421的旋转轴线C可以与基板W的中心对齐。
卡盘销422可以配置为支承基板W的边缘的底表面和侧部。当从上方观察时,卡盘销422可以配置为沿靠近旋转板421的中心的方向或者沿远离旋转板421的中心的方向可移动。卡盘销422可以配置为通过设置在旋转板421内的驱动机构(诸如,电机或气缸)沿靠近旋转板421的中心的方向或远离旋转板421的中心的方向移动。当卡盘销422沿靠近旋转板421中心的方向移动并且定位在卡紧位置时,基板W可以夹持到旋转板421上。相反地,当卡盘销422沿远离旋转板421中心的方向移动并且定位在解夹持(de-chucking)位置时,基板W可从旋转板421解夹持。
支承销423可以配置为支承基板W的底表面。可以设置多个支承销423,并且可以配置为分别支承在基板W的底表面上的不同点。当从上方观察时,支承销423可以在沿周向彼此间隔开的情况下布置。
旋转板421的下部可以与旋转轴424耦接。旋转轴424可以通过接收来自旋转驱动器425的驱动力而顺时针或逆时针旋转,旋转驱动器可以是中空电机。
碗状件430可以提供在其中处理基板W的空间。碗状件430可以具有敞开顶部的杯状件形状。碗状件430可以用作液体接收部,从而在后面描述的液体供应单元450将处理液体供应到旋转的基板W时收集从基板W散布(dispersed)的处理液体。
碗状件430包括外部碗状件431和内部碗状件432。外部碗状件431和内部碗状件432可以包括底部、从底部向上延伸的侧部和从侧部沿靠近旋转板421的方向倾斜延伸的顶部。侧部可以与后面描述的升降单元440耦接。内部碗状件432可以是设置在外部碗状件431内侧的碗状件。内部碗状件432可以连接到排出管道EP,该排出管道(exhaust pipe)能够排出供应到作为处理空间的上空间411的下流式流物DF。排出管道EP可以经由碗状件排出管线BEL连接到第一减压设备EA1,该第一减压设备可以是泵。
第一减压设备EA1可以配置为始终以预设的每单位时间排出流量排出由壳体410提供的空间(例如,上空间411)的气氛。
可以在外部碗状件431与内部碗状件432之间收集处理液体。收集到的处理液体可以经由连接到外部碗状件431的底部的排放管线(drain line)DL排放到液体处理腔室400的外部。
额外地,通过后面描述的下流式流物单元490供应的下流式流物DF可以通过在外部碗状件431与内部碗状件432之间的空间排出。下流式流物DF可以通过外部碗状件431与内部碗状件432之间并且经由排出管道EP和碗状件排出管线BEL排出到液体处理腔室400的外部。
升降单元440可以配置为改变碗状件430和旋转板421的相对高度。升降单元440可以配置为沿上下方向移动碗状件430,从而改变碗状件430和旋转板421的相对高度。升降单元440包括固定支架441、升降轴442和升降驱动器443。升降驱动器443可以是可以使连接到升降轴442的固定支架441沿上下方向移动的电机或者气缸/液压缸。固定支架441耦接到外部碗状件431的侧部,并且能够沿上下方向移动外部碗状件431和内部碗状件432两者。
第一喷嘴450、第二液体供应单元460和第三液体供应单元470支承在支承单元420上,并且可以将处理液体供应到旋转的基板W、以液体处理基板W。第一喷嘴450、第二液体供应单元460和第三液体供应单元470可以统称为液体供应单元。液体供应单元可以配置为通过供应清洁支承的基板W的冲洗液体和清洁基板W并且用冲洗液体替换的有机溶剂来加工基板W。
第一喷嘴450可以安装在碗状件430上。第一喷嘴450可以安装在碗状件430上、以将第一处理液体供应到支承在支承单元420上的基板W的中心区域(第一位置的示例)。通过第一喷嘴450供应的第一处理液体可以是去离子水(DI水,DIW)。
在示例性实施方案中,已经基于第一喷嘴450安装在碗状件430上并且固定位置的情况对本发明进行描述,但是本发明不限于此。例如,第一喷嘴450可以固定地安装在除碗状件430以外的构造中,或者可以配置为位置(诸如,后面描述的第二喷嘴461或第三喷嘴471)可改变的。
第二液体供应单元460可以包括第二喷嘴461、第二臂462、第二移动轴463和第二移动驱动器464。第二移动驱动器464可以使第二移动轴463沿垂直于地面的方向作为旋转轴线旋转。第二臂462的一端连接到第二移动轴463的一端,使得可以通过第二移动轴463的旋转来改变第二臂462的另一端的位置。第二喷嘴461可以安装在第二臂462的另一端上。因此,第二喷嘴461可以向内扫描(移动靠近基板W的中心)或向外扫描(移动远离基板W的中心)运动。当从上方观察时,第二喷嘴461可以沿虚拟弧线(imaginary arc)移动通过基板W中心。
第二喷嘴461可以将第一处理液体供应到支承在支承单元420上的基板W的中间区域(第二位置的示例)。通过第二喷嘴461供应的第一处理液体可以是去离子水(DI水,DIW)。
然而,根据需要,第二喷嘴461也可以将第一处理液体供应到基板W的中心区域,或者基板W的边缘区域(第三位置的示例)。
第三液体供应单元470可以包括第三喷嘴471、第三臂472、第三移动轴473和第三移动驱动器474。第三液体供应单元470可以相对于支承单元420定位在第二液体供应单元460的相对侧上。
第三移动驱动器474可以使第三移动轴473沿垂直于地面的方向作为旋转轴线旋转。第三臂472的一端可以连接到第三移动轴473的一端,使得能够通过第三移动轴473的旋转来改变第三臂472的另一端的位置。在第三臂472的另一端处可以安装第三喷嘴471。因此,第三喷嘴471可以向内扫描(移动靠近基板W的中心)或向外扫描(移动远离基板W的中心)。当从上方观察时,第三喷嘴471可以沿虚拟弧线移动通过基板W中心。
第三喷嘴471可以将第二处理液体供应到支承在支承单元420上的基板W的中间区域(第二位置的示例)。通过第三喷嘴471供应的第二处理液体可以是包含醇的有机溶剂。例如,第二处理液体可以是异丙醇(IPA)。
然而,根据需要,第三喷嘴471也可以将第二处理液体供应到基板W的中心区域或者基板W的边缘区域。
额外地,液体处理腔室400可以具有第一喷嘴等待杯状件481和第二喷嘴等待杯状件482。第一喷嘴等待杯状件481提供第一等待空间481a,当第二喷嘴461没有加工基板W时,第一等待空间481a可以为第二喷嘴461提供等待的空间。与第一喷嘴等待杯状件481类似,第二喷嘴等待杯状件482提供第二等待空间482b,并且当第三喷嘴471没有加工基板W时,第二等待空间482b可以为第三喷嘴471提供等待的空间。
第一喷嘴等待杯状件481和第二喷嘴等待杯状件482可以分别与第一杯状件排出管线CER1和第二杯状件排出管线CER2连接,并且第一杯状件排出管线CER1和第二杯状件排出管线CER2可以与第一杯状件减压设备EA2-1和第二杯状件减压设备EA2-2连接、以排出第一等待空间481a和第二等待空间482a,该第一杯状件减压设备和第二杯状件减压设备可以是泵。通过排出第一等待空间481a和第二等待空间482a,可以回收沉积在第二喷嘴461和第三喷嘴471的端部处的处理液体的液滴等。
下流式流物单元490可以安装在壳体410的上部上。下流式流物单元490可以将下流式流物DF供应到由壳体410提供的空间(诸如,作为加工空间的上空间411)。下流式流物单元490可以是由配置为可旋转的风扇、设置在风扇下侧处的过滤器和安装风扇和过滤器的框架形成的组件。下流式流物单元490可以连接到空气供应管线AL,该空气供应管线连接到空气供应源AS。空气供应源AS可以经由空气供应管线AL将温度和湿度受控的清洁干燥空气(Clean Dry Air,CDA)供应到下流式流物单元490。
图3是示意性示出了根据示例性实施方案的图1的干燥腔室的示意图。
干燥腔室500可以将超临界流体(supercritical fluid)SCF供应到已经在液体处理腔室400中进行液体处理的基板W、以对基板W进行干燥处理。在一个示例性实施方案中,干燥腔室500通过使用超临界流体SCF(其可以是处于超临界状态的二氧化碳)来去除在基板W上的液体。干燥腔室500包括本体520、支承体540、流体供应单元560和挡板580。
本体520提供在其中执行干燥工艺的内部空间502。本体520包括上本体522和下本体524,并且上本体522和下本体524彼此组合以提供上述内部空间502。上本体522提供在下本体524的上方。上本体522的位置是固定的,并且下本体524可以通过驱动构件590(诸如,气缸)升高和降低。当下本体524与上本体522分开时,内部空间502打开,并且在这种情况下,装载或卸载基板W。在工艺期间,下本体524与上本体522紧密接触,使得从外部密封内部空间502。
干燥腔室500包括加热器570。根据一个示例,加热器570位于本体520的壁内。加热器570加热本体520的内部空间502,使得供应到本体520的内部空间中的超临界流体SCF维持在超临界状态。
支承体540在本体520的内部空间502中支承基板W。支承体540包括固定杆542以及托架(cradle)544。
固定杆542固定安装在上本体522上,以便从上本体522的底面向下突出。固定杆542设置为使得其纵向方向为竖直方向。设置多个固定杆542并且将其定位为彼此间隔开。固定杆542设置为使得当通过固定杆542将基板W装载到被固定杆包围的空间或从固定杆包围的空间卸载基板W时,基板W不会干扰固定杆542。托架544与固定杆542中的每一者耦接。
托架544从固定杆542的下端朝向被固定杆542包围的空间延伸。由于上述结构,装载到本体520的内部空间502中的基板W具有放置在托架544上的边缘区域,并且基板W的整个上表面区域、基板W的底表面区域的中心区域和基板W的底表面的边缘区域的一部分暴露于供应到内部空间502的超临界流体SCF。
流体供应单元560将超临界流体SCF供应到本体520的内部空间502。在一个示例中,超临界流体SCF流体可以以超临界状态供应到内部空间502。替代地,超临界流体SCF可以以气体状态供应到内部空间502,并且在内部空间502内相变为超临界状态。根据示例,流体供应单元560包括主供应管线562、上分支管线564和下分支管线566。
上分支管线564和下分支管线566从主供应管线562分支。上分支管线564耦接到上本体522、以从放置在支承体540上的基板W的顶部供应超临界流体SCF。根据示例,上分支管线564耦接到上本体522的中心。
下分支管线566耦接到下本体524、以从放置在支承本体540上的基板W的下部供应超临界流体。根据示例,下分支管线566耦接到下本体524的中心。排出管线550耦接到下本体524。本体520的内部空间502中的超临界流体通过排出管线550排出到本体520的外部。
挡板580可以设置在本体520的内部空间502中。挡板580可以设置为圆盘形状。挡板580由支承件582支承,以便从本体520的底表面向上隔开。支承件582设置为杆状形状,并且多个支承件582布置为彼此间隔预定的距离。当从上方观察时,挡板580可以设置为与下分支管线566的出口和排出管线550的入口重叠。挡板580可以防止通过下分支管线566供应的超临界流体SCF直接朝向基板W排放并损坏基板W。
在下文中,将详细地描述根据本发明的示例性实施方案的基板加工方法。本文中描述的基板加工方法可以是与加工基板(诸如,晶圆)以制造半导体设备所需的各种工艺中的一些对应的制造方法。
此外,控制器30可控制基板加工装置的配置,以使基板加工装置能够执行本文中描述的基板加工方法。例如,控制器30可以生成控制信号以控制索引模块10和加工模块20,以及控制索引模块10和加工模块20包括的各种配置。
图4是示意性示出了根据本发明的示例性实施方案的基板加工方法的流程图。
参照图4,根据本发明示例性实施方案的基板加工方法可以包括液体处理操作S10和干燥处理操作S20。
液体处理操作S10在液体处理腔室400中执行。干燥操作S2可以在干燥腔室500中执行。可以通过在液体处理腔室400中将处理液体供应到基板W来执行液体处理操作S10。可以通过在干燥腔室500中将超临界流体SCF供应到基板W而干燥基板W来执行干燥操作S20。
液体处理操作S10可以包括第一液体处理操作S11、第二液体处理操作S12和第三液体处理操作S13。第一液体处理操作S11、第二液体处理操作S12和第三液体处理操作S13可以顺序执行。
图5是示出了执行图4的第一液体处理操作的液体处理腔室的示意图。
参照图4和图5,第一液体处理操作S11可以是将第一处理液体DIW供应到基板W的中心区域和中间区域的操作,该基板在支承在支承单元420上的情况下旋转。第一处理液体DIW可以清洁基板W。在第一液体处理操作S11中,第一喷嘴450可以将第一处理液体DIW供应到基板W的中心区域,并且第二喷嘴461也可以将第一处理液体DIW供应到基板W的中间区域。当将第一处理液体DIW供应到基板W时,第一处理液体DIW通过基板W的旋转而扩散。在这种情况下,当仅将第一处理液体DIW供应到基板W的中心区域时,第一处理液体DIW可能不会均匀地扩散到基板W的中间区域和边缘区域。当第一处理液体DIW不均匀扩散时,基板W的一部分可能会暴露于空气。在这种情况下,形成在暴露于空气的区域中的基板W上的图案可能会发生损坏。
因此,在本发明的第一液体处理操作S11中,第一处理液体DIW分别供应到旋转的基板W的中心区域和中间区域,使得第一处理液体DIW可以均匀且密集地扩展(spread)在基板W的整个区域上。
图6和图7为示出了执行图4的第二液体处理操作的液体处理腔室的图的示意图。
参照图4、图6和图7,第二液体处理操作S12可以包括将第二处理液体IPA供应到基板W的中心区域和将第一处理液体DIW供应到中间区域和/或边缘区域。也就是说,可以同时执行将第二处理液体IPA供应到基板W的中心区域和将第一处理液体DIW供应到基板W的中间区域和/或边缘区域。
在第二液体处理操作S12中,第三喷嘴471可以移动到基板W的中心区域的上侧,并且同时停止供应第一处理液体DIW(参见图6),并且同时第三喷嘴471可以开始供应第二处理液体IPA(参见图7)。
替代地,第三喷嘴471可以移动到基板W的中心区域的上侧,并且在经过一段时间之后,第三喷嘴471可以在供应第二处理液体IPA的同时停止从第一喷嘴450供应第一处理液体DIW。
简言之,可以同时执行开始从第三喷嘴471供应第二处理液体IPA和停止从第一喷嘴450供应第一处理液体DIW。可选地,从第一喷嘴450供应的停止可以比供应第二处理液体IPA的开始晚的设定时间(在约1秒内(within))。这是因为,当停止将第一处理液体DIW供应到基板W的中心区域时,先前供应到基板W的中心区域的第一处理液体DIW可能会分散(scattered)并且流向基板W的边缘区域,在这种情况下,基板W的中心区域可能会暴露于空气。
因此,在本发明中,可以使基板W的中心区域可能暴露于空气的时间最小化,从而使因自然干燥而对形成在基板W的中心区域上的图案造成的损坏最小化。
图8和图9是示出在图4的第二液体处理操作期间供应到基板W的处理液体的流动、和第二喷嘴的移动的时间的示意图。
另一方面,当第三喷嘴471将第二处理液体IPA供应到基板W的中心区域中并且第二喷嘴461将第一处理液体DIW供应到基板W的中间区域中时,第二处理液体IPA可以形成周边膜(fringe film),而第一处理液体DIW可以形成主体膜(bulk film)。此外,由第二处理液体IPA形成的周边膜可以沿基板W的周向方向扩散并且与由第一处理液体DIW形成的主体膜接触。
在这种情况下,当第二喷嘴461以固定位置(即,不改变排放位置(dischargeposition))继续供应第一处理液体DIW时,在第一处理液体DIW与第二处理液体IPA的相遇点(点A)处可能会因马兰戈尼效应(Marangoni effect)而发生推液现象(liquid pushingphenomenon)。推液现象可以是沿基板W的周向方向流动的第二处理液体IPA在某一时刻朝向基板W的中心方向推动的现象。当第一处理液体DIW与第二处理液体IPA是不同类型的处理液体时,或者更具体地,当两种处理液体的表面张力不同时,可能会发生推液现象。当第一处理液体DIW是去离子水并且第二处理液体IPA是异丙醇时,第一处理液体DIW的表面张力大于第二处理液体IPA的表面张力。
当第一处理液体DIW与第二处理液体IPA之间的接触时间为约2秒以上时,推液现象可能会更大程度地发生。当接触时间为2秒以下时,第二处理液体IPA与第一处理液体DIW之间的接触程度相对较小,并且连续地供应的第二处理液体IPA会继续扩展到基板W的外侧并将第一处理液体DIW推开。另一方面,当接触时间超过2秒时,第二处理液体IPA与第一处理液体DIW之间的接触程度变大,导致上述的推液现象。
当发生这种推液现象时,基板W的图案在点A(基板W的中心区域CR和中间区域MR的相遇点(如图10所示))处暴露于空气,并且在A点处形成的图案可能会发生损坏(例如,图案倾斜现象)。当图案变得非常精细并且图案难度增加(图案难度从D1z增加到D1c+@)时,这个问题变得更加重要。
因此,在本发明的示例性实施方案中,供应第二处理液体IPA和第一处理液体DIW,并且供应第一处理液体DIW的第二喷嘴461如图9所示向外扫描。此外,第二喷嘴461在向外扫描的情况下继续供应第一处理液体DIW。这可以防止上述推液现象的发生。
如上所述,当周边膜与主体膜的接触时间为2秒以上时,更容易发生推液现象。此外,当第二喷嘴461的向外扫描开始得太快时,存在基板W的中间区域MR和边缘区域ER中的基板W的图案暴露于空气的风险。
因此,在本发明的示例性实施方案中,在从第三喷嘴471开始供应第二处理液体IPA的时刻起经过设定时间之后,第二喷嘴461向外扫描。设定时间可以基于第二处理液体IPA到达第一处理液体DIW的时间(例如,在第二处理液体IPA的供应开始之后,第二处理液体IPA首次与第一处理液体DIW接触所需的时间)来设定。
例如,可以将设定时间设定为在开始供应第二处理液体IPA之后、刚好在周边膜与主体膜接触之前、或者在周边膜与主体膜接触之后的2秒内的时间。
可以通过改变基板W的旋转速度、第二处理液体IPA的每单位时间的供应流量、第二处理液体IPA的温度、以及通过使用视觉等拍摄图像来预先获得设定时间。可以通过加工多个基板W并且计算统计值(诸如,平均值和中间值)来计算设定时间。所计算的设定时间可以由控制器30存储。
此外,随着基板W的旋转速度越高,设定时间也可以设定得越短。这是因为第二处理液体IPA的扩散速率高。同样地,供应到基板W的第二处理液体IPA的每单位时间的供应流量越高,则设定时间可以设定得越短。同样地,在这种情况下,这是因为第二处理液体IPA的扩散速率快。
此外,不希望第二喷嘴461直到周边膜和主体膜相遇之前很久才移动。在这种情况下,在基板W的中间区域MR和边缘区域ER中的图案可能暴露于空气。因此,第二喷嘴461优选刚好在周边膜与主体膜相遇之前,或者在周边膜与主体膜相遇之后的阈值时间(2秒)内向外扫描。
此外,第二喷嘴461的移动速度优选等于或慢于第二处理液体IPA的扩散速度。这是因为当第二喷嘴461移动速度过快时,也会导致在基板W的某些区域中的图案类似地暴露于空气。最优选地,第二喷嘴461移动的移动速度与第二处理液体IPA的扩散速度相同,除此以外,可以在不引起推液现象的范围内将第二喷嘴461的速度设定为较慢的速度。
图11是示出了执行图4的第三液体处理操作的液体处理腔室的图的示意图。
参照图4和图11,在第三液体处理操作S30中,第二喷嘴461可以移动到基板W的外侧并且停止供应第一处理液体DIW。此外,第三喷嘴471可以继续供应第二处理液体IPA。这允许通过第二处理液体IPA替换在基板W上的第一处理液体DIW,并且通过第二处理液体IPA在基板W上形成液膜。由于第二处理液体IPA具有比第一处理液体DIW相对较小的表面张力,因此第二处理液体IPA容易渗入到形成在基板W上的精细图案之间。此外,由于第二处理液体IPA在超临界状态下的二氧化碳中具有高的溶解度,因此,第二处理液体IPA有助于更适当地进行下述的干燥操作S20。
图12是示出了执行图4的干燥操作的干燥腔室的图的示意图。
参照图4和图12,干燥腔室500可以通过将超临界流体SCF供应到基板W来干燥基板W。装载到干燥腔室500中的基板W可以装载有通过上述第二处理液体IPA在基板W的顶表面(在其上形成有图案的图案化的表面)上形成的液膜。
如上所述,在根据本发明的示例性实施方案的基板加工方法中,第二液体处理操作S12包括将第二处理液体IPA供应到基板W的中心区域、并且同时将第一处理液体DIW供应到基板的中间区域或边缘区域,并且开始第二喷嘴461的向外扫描,该第二喷嘴461刚好在第二处理液体IPA接触第一处理液体DIW之前或在第二处理液体IPA接触第一处理液体DIW之后的阈值时间内供应第一处理液体DIW。第二喷嘴461在向外扫描的情况下继续供应DIW。
因此,可以使通过上述马兰戈尼效应在基板W上形成的图案暴露于空气的时间最小化,并且此外,可以在维持基板W的润湿状态的情况下通过第二处理液体IPA替换供应到基板W的第一处理液体DIW。
图13是示出了根据本发明的另一示例性实施方案的执行基板加工方法的液体处理腔室的图的示意图。
参照图13,前述推液现象是由于在第一处理液体DIW与第二处理液体IPA之间的表面张力差异引起的,并且表面张力差异越大,则更容易且在很大程度上发生推液现象。为了减轻这个问题,可以将供应到基板W的中心区域的第二处理液体IPA冷却并且作为低温的第二处理液体CIPA供应,将供应到基板W的中间区域的第一处理液体DIW加热并且作为高温的第一处理液体DIW供应。由于表面张力倾向于与液体的温度成反比,因此,通过降低供应到基板W的中间区域的液体的表面张力并且增加供应到基板W的中心区域的液体的表面张力,可以使因表面张力而引起的差异最小化。
进一步地,低温冷却的第二处理液体CIPA和高温的第一处理液体DIW的供应可以仅在先前描述的第三喷嘴471开始供应液体并且经过设定时间之后发生,随后第三喷嘴471可以供应原始温度的第二处理液体IPA,并且第二喷嘴461可以供应原始温度的第一处理液体DIW。
此外,第二液体供应单元460可以包括冷却器(chiller)并且第三液体供应单元470可以包括加热器、以供应低温的第二处理液体CIPA和高温的第一处理液体DIW。
图14是示出了根据本发明的另一示例性实施方案的液体处理腔室、以及根据另一示例性实施方案的执行基板加工方法的液体处理腔室的图的示意图。
在上文中,已经基于以降低液体的温度来降低表面张力的变化的情况作为示例对本发明进行描述,但本发明并不局限于此。例如,支承单元420还可以包括中心加热器426和边缘加热器427,其中,加热器配置为加热基板W。边缘加热器427可将热能H传递到基板W的中间区域和边缘区域,从而提高供应到基板W的第一处理液体DIW的温度,并且因此降低第一处理液体DIW的表面张力。
此外,由于通过边缘加热器427对第一处理液体DIW的加热需要时间,因此,可以在供应第二处理液IPA之前预先开始第一处理液体DIW的加热。
在上述示例中,已经基于第二液体处理操作S12包括将第二处理液体IPA供应到基板W的中心区域并且将第一处理液体DIW供应到中间区域的情况作为示例对本发明进行描述,但本发明不限于此。如图15所示,即使将具有高表面张力的第一处理液体DIW供应到基板W的中心区域并且将具有低表面张力的第二处理液体IPA供应到中间区域,也可以类似地应用上述通过向外扫描来防止推液现象。换句话说,根据本发明示例性实施方案的通过向外扫描来防止推液现象能够同等地/类似地应用于基板W的液体处理的各个领域。
应当理解,本文公开的是示例性实施方案,并且可以有其他的变化。特定示例性实施方案的各个元件或特征通常不限于该特定示例性实施方案,而是可互换的,并且即使未具体说明或描述,也可在适用的情况下用于选定的示例性实施方案。这些修改不应被视为背离了本发明的精神和范围,并且所有对本领域普通技术人员来说显而易见的修改都旨在包括在所附权利要求的范围内。
Claims (20)
1.一种加工基板的方法,所述方法包括:
在将第一处理液体供应到旋转的基板的第二位置的情况下、将与第一处理液体不同类型的第二处理液体供应到基板的第一位置,所述第一位置比所述第二位置更靠近所述基板的中心,
其中,在从开始供应所述第二处理液体时的时间起经过设定时间之后继续供应所述第一处理液体的情况下、供应所述第一处理液体的喷嘴移动。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述喷嘴在继续供应所述第一处理液体的情况下沿远离所述基板的所述中心的方向移动。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述第一处理液体和所述第二处理液体设置为具有不同的表面张力,并且
所述设定时间是基于针对供应到所述第一位置的所述第二处理液体到达所述第二位置的时间来设定的。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述设定时间设定为在供应到所述第一位置的所述第二处理液体与供应到所述第二位置的所述第一处理液体相遇之前即刻的时间、或者在所述第一处理液体与所述第二处理液体相遇之后的阈值时间内的时间。
5.根据权利要求4的方法,其中,所述阈值时间是在供应到所述第一位置的所述第二处理液体与供应到所述第二位置的所述第一处理液体相遇之后不超过2秒的时间段。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,随着所述基板的旋转速度越高,所述设定时间设定得越短。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,随着供应到所述基板的所述第二处理液体的每单位时间的供应流量越大,所述设定时间设定得越短。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第二处理液体是有机溶剂,并且
所述第一处理液体是去离子水。
9.一种制造方法,所述制造方法包括:
液体处理操作,所述液体处理操作将处理液体供应到旋转的基板、以加工所述基板;以及
干燥操作,所述干燥操作在所述液体处理操作之后、将超临界流体供应到所述基板以加工所述基板,
其中,所述液体处理操作包括:
第一液体处理操作,所述第一液体处理操作将第一处理液体供应到所述旋转的基板的第一位置和第二位置,所述第二位置比所述第一位置更远离所述基板的中心;以及
第二液体处理操作,所述第二液体处理操作将具有与所述第一处理液体不同的表面张力的第二处理液体供应到所述旋转的基板的所述第一位置、并且将所述第一处理液体供应到所述旋转的基板的所述第二位置,并且
所述第二液体处理操作包括:在所述第二处理液体的所述供应开始并且经过设定时间之后,在供应所述第一处理液体的情况下沿远离所述基板的中心的方向移动供应所述第一处理液体的喷嘴。
10.根据权利要求9所述的制造方法,其中,所述设定时间是基于针对供应到所述第一位置的所述第二处理液体到达所述第二位置的时间来设定的。
11.根据权利要求10所述的制造方法,其中,所述设定时间设定为在供应到所述第一位置的所述第二处理液体与供应到所述第二位置的所述第一处理液体相遇之前即刻的时间、或者在所述第一处理液体与所述第二处理液体相遇之后的阈值时间内的时间。
12.根据权利要求11所述的制造方法,其中,所述阈值时间是在供应到所述第一位置的所述第二处理液体与供应到所述第二位置的所述第一处理液体相遇之后2秒内的时间。
13.根据权利要求9所述的制造方法,其中,在所述第二液体处理操作中的所述喷嘴的移动速度等于或低于在所述第二液体处理操作中供应到所述第一位置的所述第二处理液体的扩散速率。
14.根据权利要求9所述的制造方法,其中,所述液体处理操作还包括第三液体处理操作,所述第三液体处理操作在所述第二液体处理操作之后、将所述第二处理液体供应到所述旋转的基板的所述第一位置以形成液膜。
15.根据权利要求9所述的制造方法,其中,所述第一处理液体具有比所述第二处理液体更大的表面张力。
16.根据权利要求9所述的基板加工装置,其中,所述第一处理液体是去离子水,并且
所述第二处理液体是异丙醇。
17.一种基板加工装置的控制方法,所述基板加工装置包括:基板支承卡盘,所述基板支承卡盘用于支承并旋转基板;第一喷嘴,所述第一喷嘴用于将第一处理液体供应到支承在所述基板支承卡盘上的基板;第二喷嘴,所述第二喷嘴用于将所述第一处理液体供应到支承在所述基板支承卡盘上的基板;以及第三喷嘴,所述第三喷嘴用于将与所述第一处理液体不同类型的第二处理液体供应到支承在所述基板支承卡盘上的基板,所述控制方法包括:
通过所述第一喷嘴将所述第一处理液体供应到在所述基板支承卡盘上支承并旋转的所述基板的中心区域,并且通过所述第二喷嘴将所述第一处理液体供应到在所述基板支承卡盘上支承并旋转的所述基板的中间区域,所述中间区域是比所述中心区域更远离所述基板的所述中心的区域;
将所述第三喷嘴移动到所述基板的所述中心区域的顶侧;
通过所述第三喷嘴将所述第二处理液体供应到所述基板的所述中心区域;以及
在所述第三喷嘴开始供应所述第二处理液体并且经过设定时间之后,沿远离所述基板的所述中心的方向移动所述第二喷嘴,其中,所述第二喷嘴在移动的情况下继续供应所述第一处理液体。
18.根据权利要求17的控制方法,其中,所述设定时间设定为在供应到所述中心区域的所述第二处理液体与供应到所述中间区域的所述第一处理液体相遇之前即刻的时间、或者在所述第一处理液体与所述第二处理液体相遇之后的阈值时间内的时间。
19.根据权利要求18的控制方法,其中,所述阈值时间是在供应到所述第一位置的所述第二处理液体与供应到所述第二位置的所述第一处理液体相遇之后2秒内的时间,所述第二位置比所述第一位置更远离所述基板的中心。
20.根据权利要求16的控制方法,其中,当从上方观察时,所述第二喷嘴沿虚拟弧线移动通过所述基板W的中心。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230183585A KR20250092914A (ko) | 2023-12-15 | 2023-12-15 | 제조 방법, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치의 제어 방법 |
| KR10-2023-0183585 | 2023-12-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN120164816A true CN120164816A (zh) | 2025-06-17 |
Family
ID=96010095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202411851861.0A Pending CN120164816A (zh) | 2023-12-15 | 2024-12-16 | 制造方法、基板加工方法和基板加工装置的控制方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20250201591A1 (zh) |
| KR (1) | KR20250092914A (zh) |
| CN (1) | CN120164816A (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20250020006A (ko) * | 2023-08-03 | 2025-02-11 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 방법, 제조 방법 및 기판 처리 장치 |
-
2023
- 2023-12-15 KR KR1020230183585A patent/KR20250092914A/ko active Pending
-
2024
- 2024-12-06 US US18/972,029 patent/US20250201591A1/en active Pending
- 2024-12-16 CN CN202411851861.0A patent/CN120164816A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20250201591A1 (en) | 2025-06-19 |
| KR20250092914A (ko) | 2025-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101798320B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
| US10847387B2 (en) | Substrate processing apparatus, substrate processing method and recording medium | |
| JP3837026B2 (ja) | 基板洗浄装置及び基板洗浄方法 | |
| KR102144158B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
| JP4083682B2 (ja) | 基板処理装置及び基板処理方法 | |
| KR20180016947A (ko) | 액 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기억 매체 | |
| WO2018030516A1 (ja) | 基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体 | |
| JP2019046892A (ja) | 基板処理方法および基板処理装置 | |
| CN120164816A (zh) | 制造方法、基板加工方法和基板加工装置的控制方法 | |
| JP3984004B2 (ja) | 基板処理装置及び基板処理方法 | |
| JP3958572B2 (ja) | 基板処理装置及び基板処理方法 | |
| JP5676362B2 (ja) | 液処理装置および液処理装置の洗浄方法 | |
| JP3892687B2 (ja) | 基板処理装置及び基板処理方法 | |
| JP2003178944A (ja) | 現像処理方法及び現像処理装置 | |
| JP7693004B2 (ja) | 基板処理方法および基板処理装置 | |
| JP7660548B2 (ja) | 基板処理装置及び基板処理方法 | |
| KR102682854B1 (ko) | 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 | |
| JP2022151827A (ja) | 基板処理装置及び基板処理方法 | |
| US20250132145A1 (en) | Manufacturing method, substrate processing method, and substrate processing apparatus | |
| JP7143465B2 (ja) | 基板処理装置および基板処理方法 | |
| KR102701436B1 (ko) | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 | |
| US20250214120A1 (en) | Substrate treatment apparatus and substrate treatment method | |
| US12272543B2 (en) | Apparatus for treating substrate and method for treating substrate | |
| US20250046631A1 (en) | Substrate treating apparatus and substrate treating method | |
| JP7511422B2 (ja) | 基板処理方法および基板処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication |