再循環(huán)單元以及襯底處理設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種襯底處理設(shè)備。該襯底處理設(shè)備包括：干燥室，在該干燥室中通過使用作為超臨界流體提供的流體溶解殘留在襯底上的有機(jī)溶劑以干燥襯底；將流體供應(yīng)到干燥室中的供應(yīng)單元；和再循環(huán)單元，其包括用于從由干燥室排放的流體中分離有機(jī)溶劑以再循環(huán)流體的分離器，該再循環(huán)單元將再循環(huán)流體供應(yīng)到供應(yīng)單元中。所述分離器包括：其中引入包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體的蒸餾器；加熱從蒸餾器排放的包含第二濃度有機(jī)溶劑的流體的加熱單元，該加熱單元將蒸發(fā)的包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到蒸餾器中；使從蒸餾器排放的包含第四濃度有機(jī)溶劑的流體液化的冷凝單元。有機(jī)溶劑具有在濃度上依次降低的第二濃度、第一濃度、第三濃度和第四濃度。
【專利說明】再循環(huán)單元以及襯底處理設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]此處公開的本發(fā)明涉及襯底制造設(shè)備，并且更特別地涉及用于再循環(huán)在超臨界干燥工藝中使用的超臨界流體的單元，以及包括該單元的襯底處理設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體器件通過多種工藝來制造，例如用于在襯底例如硅晶片上形成電路圖案的光刻工藝。但是，在制造過程期間，可能產(chǎn)生多種外來雜質(zhì)，例如顆粒、有機(jī)污染物和金屬外來雜質(zhì)等。因?yàn)橥鈦黼s質(zhì)造成襯底缺陷，所以這可對半導(dǎo)體器件的成品率具有直接影響。因此，用于去除外來雜質(zhì)的清潔工藝可基本上包括半導(dǎo)體制造工藝。
[0003]在一般的清潔工藝中，通過使用清潔劑以從襯底去除外來雜質(zhì)，然后通過利用去離子水(DI水)來清潔襯底。隨后，通過使用異丙醇(IPA)來干燥襯底。然而，由于在半導(dǎo)體器件具有精細(xì)電路圖案時干燥工藝的干燥效率降低，并且在干燥過程期間其中電路圖案受損的圖案損壞(collapse)現(xiàn)象頻繁出現(xiàn),所以干燥工藝(driving process)可能不適合于線寬為約30nm或更低的半導(dǎo)體器件。
[0004]因此，正積極地實(shí)施關(guān)于通過使用超臨界流體來干燥襯底的技術(shù)的研究，以彌補(bǔ)上述缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種襯底處理設(shè)備，該襯底處理設(shè)備能夠從包含有機(jī)溶劑的超臨界流體中回收高純度的超臨界流體。
[0006]本發(fā)明的目的并不限于前述，而本領(lǐng)域技術(shù)人員將從以下描述清楚地理解未在本文中描述的其他目的。
[0007]本發(fā)明的實(shí)施方案提供了襯底處理設(shè)備，該襯底處理設(shè)備包括:干燥室，在該干燥室中，通過使用作為超臨界流體提供的流體來溶解殘留在襯底上的有機(jī)溶劑以干燥襯底；供應(yīng)單元，該供應(yīng)單元將流體供應(yīng)到干燥室中；和再循環(huán)單元，該再循環(huán)單元包括分離器，該分離器用于從由干燥室排放的流體中分離有機(jī)溶劑以再循環(huán)流體，該再循環(huán)單元將再循環(huán)的流體供應(yīng)到供應(yīng)單元中，其中該分離器包括:蒸餾器，在該蒸餾器中引入包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體；加熱單元，該加熱單元加熱從蒸餾器排放的包含第二濃度有機(jī)溶劑的流體，該加熱單元將經(jīng)過蒸發(fā)的包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到蒸餾器中；和冷凝單元，該冷凝單元使從蒸餾器排放的包含第四濃度有機(jī)溶劑的流體液化，其中有機(jī)溶劑具有在濃度上依次降低的第二濃度、第一濃度、第三濃度和第四濃度。
[0008]在一些實(shí)施方案中，分離器還可以包括設(shè)置在干燥室與蒸餾器之間以使從干燥室排放的流體液化的液化單元，并且該液化單元可以將包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到蒸餾器中。
[0009]在另一些實(shí)施方案中，加熱單元可以包括:加熱器；排放管，該排放管將加熱器連接至蒸餾器以將包含第二濃度有機(jī)溶劑的流體從蒸餾器供應(yīng)至加熱器；回收管，該回收管將由加熱器加熱的包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到蒸餾器中；和有機(jī)溶劑排放管，該有機(jī)溶劑排放管將從包含第二濃度有機(jī)溶劑的流體中分離的有機(jī)溶劑排放至加熱器的外部。
[0010]在另一些實(shí)施方案中，蒸餾器還可以包括:殼體；流入管，該流入管將液化單元連接至殼體以將由液化單元液化的包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到殼體中，其中回收管可以在低于流入管的位置的位置處連接至殼體。
[0011]在另一些實(shí)施方案中，可以在殼體中的回收管與流入管之間設(shè)置下部填充(packing)構(gòu)件，并且包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體和包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體可以分別沿彼此相反的方向經(jīng)過該下部填充構(gòu)件。
[0012]在另一些實(shí)施方案中，冷凝單元可以包括:冷凝器；排出管，該排出管將蒸餾器連接至冷凝器以將包含第四濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到冷凝器中；和流體排放管，該流體排放管將在冷凝器中液化的流體排放到冷凝器的外部。
[0013]在另一些實(shí)施方案中，蒸餾器還可以包括供應(yīng)管，該供應(yīng)管將包含第五濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到蒸餾器的上部，并且第五濃度可以低于第三濃度。
[0014]在另一些實(shí)施方案中，供應(yīng)管可以從流體排放管分支出來，并且第五濃度可以與第四濃度相同。
[0015]在另一些實(shí)施方案中，供應(yīng)管還可以包括將流體從冷凝器供應(yīng)至蒸餾器的泵。
[0016]在另一些實(shí)施方案中，供應(yīng)管可以在高于流入管的位置的位置處連接至殼體。
[0017]在另一些實(shí)施方案中，可以在殼體中的流入管與供應(yīng)管之間設(shè)置上部填充構(gòu)件，并且包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體和包含第五濃度有機(jī)溶劑的流體可以分別沿彼此相反的方向經(jīng)過該上部填充構(gòu)件。
[0018]在另一些實(shí)施方案中，冷凝單元可以包括:冷凝器；排出管，該排出管將蒸餾器連接至冷凝器以將包含第四濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到冷凝器中，和流體排放管，該流體排放管將在冷凝器中液化的流體排放到冷凝器的外部。
[0019]在另一些實(shí)施方案中，蒸餾器可以包括:殼體；流入管，該流入管將通過液化單元液化的包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到殼體中；和供應(yīng)管，該供應(yīng)管將包含第五濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到殼體中，其中供應(yīng)管可以在高于流入管的位置的位置處連接至殼體。
[0020]在另一些實(shí)施方案中，其中供應(yīng)管可以從流體排放管分支出來，并且第五濃度可以與第四濃度相同。
[0021]在另一些實(shí)施方案中，供應(yīng)管還可以包括將流體從冷凝器供應(yīng)至蒸餾器的泵。
[0022]在另一些實(shí)施方案中，可以在殼體中的流入管與供應(yīng)管之間設(shè)置上部填充構(gòu)件，并且包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體和包含第五濃度有機(jī)溶劑的流體可以分別沿彼此相反的方向經(jīng)過上部填充構(gòu)件。
[0023]在另一些實(shí)施方案中，流入管還可以包括:設(shè)置在流入管中的閥；測量蒸餾器內(nèi)的壓力的第一傳感器；測量液化單元內(nèi)的壓力的第二傳感器；和接收通過第一傳感器和第二傳感器測量的信號以控制閥的控制器，其中在液化單元內(nèi)的壓力大于或等于蒸餾器內(nèi)的壓力時，控制器可以關(guān)閉閥。
[0024]在另一些實(shí)施方案中，有機(jī)溶劑可以包括異丙醇(IPA)，并且流體可以包括二氧化碳(CO2)。
[0025]在本發(fā)明構(gòu)思的另一些實(shí)施方案中，再循環(huán)單元包括:分離器，該分離器從由處理室排放的流體中分離有機(jī)溶劑，其中該分離器包括:蒸餾器，在蒸餾器中引入包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體；加熱單元，該加熱單元加熱從蒸餾器排放的包含第二濃度有機(jī)溶劑的流體，該加熱單元將經(jīng)過蒸發(fā)的包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到蒸餾器中；以及冷凝單元，該冷凝單元使從蒸餾器排放的包含第四濃度有機(jī)溶劑的流體液化，其中有機(jī)溶劑具有在濃度上依次降低的第二濃度、第一濃度、第三濃度和第四濃度。
[0026]在一些實(shí)施方案中，分離器還可以包括設(shè)置在干燥室與蒸餾器之間以使從干燥室排放的流體液化的液化單元，并且液化單元可以將包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到蒸餾器中。
[0027]在另一些實(shí)施方案中，加熱單元可以包括:加熱器；排放管，該排放管將加熱器連接至蒸餾器以將包含第二濃度有機(jī)溶劑的流體從蒸餾器供應(yīng)至加熱器；回收管，該回收管將由加熱器加熱的包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到蒸餾器中；和有機(jī)溶劑排放管，該有機(jī)溶劑排放管將從包含第二濃度有機(jī)溶劑的流體中分離的有機(jī)溶劑排放到加熱器的外部。
[0028]在另一些實(shí)施方案中，蒸餾器還可以包括:殼體；流入管，該流入管將液化單元連接至殼體以將由液化單元液化的包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到殼體中，其中回收管可以在低于流入管的位置的位置處連接至殼體。
[0029]在另一些實(shí)施方案中，可以在殼體中的回收管與流入管之間設(shè)置下部填充構(gòu)件，并且包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體和包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體可以分別沿彼此相反的方向經(jīng)過該下部填充構(gòu)件。
[0030]在另一些實(shí)施方案中，冷凝單元可以包括:冷凝器；排出管，該排出管將蒸餾器連接至冷凝器以將包含第四濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到冷凝器中；和流體排放管，該流體排放管將在冷凝器中液化的流體排放到冷凝器的外部。
[0031]在另一些實(shí)施方案中，蒸餾器還可以包括供應(yīng)管，該供應(yīng)管將包含第五濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到蒸餾器的上部，并且第五濃度可以低于第三濃度。
[0032]在另一些實(shí)施方案中，供應(yīng)管可以從流體排放管分支出來，并且第五濃度可以與第四濃度相同。
[0033]在另一些實(shí)施方案中，供應(yīng)管可以在高于流入管的位置的位置處連接至殼體。
[0034]在另一些實(shí)施方案中，可以在殼體中的流入管與供應(yīng)管之間設(shè)置上部填充構(gòu)件，并且包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體和包含第五濃度有機(jī)溶劑的流體可以分別沿彼此相反的方向經(jīng)過上部填充構(gòu)件。
[0035]在另一些實(shí)施方案中，冷凝單元可以包括:冷凝器；排出管，該排出管將蒸餾器連接至冷凝器以將包含第四濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到冷凝器中；和流體排放管，該流體排放管將在冷凝器中液化的流體排放至冷凝器的外部。
[0036]在另一些實(shí)施方案中，蒸餾器可以包括:殼體；流入管，該流入管將通過液化單元液化的包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到殼體中；和供應(yīng)管，該供應(yīng)管將包含第五濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到殼體中，其中供應(yīng)管可以在高于流入管的位置的位置處連接至殼體。
[0037]在另一些實(shí)施方案中，供應(yīng)管可以從流體排放管分支出來，并且第五濃度可以與第四濃度相同。
[0038]在另一些實(shí)施方案中，可以在殼體中的流入管與供應(yīng)管之間設(shè)置上部填充構(gòu)件，并且包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體和包含第五濃度有機(jī)溶劑的流體可以分別沿彼此相反的方向經(jīng)過上部填充構(gòu)件。
[0039]在另一些實(shí)施方案中，有機(jī)溶劑可以包括異丙醇(IPA),并且流體可以包括二氧化碳(CO2)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]包括附圖以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步的理解，并且附圖并入本說明書中且構(gòu)成本說明書的一部分。附圖示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，并且與說明書一起用來闡明本發(fā)明的原理。在附圖中:
[0041]圖1是根據(jù)一個實(shí)施方案的襯底處理設(shè)備的俯視圖；
[0042]圖2是圖1清潔室的截面圖；
[0043]圖3是超臨界流體的循環(huán)系統(tǒng)的視圖；
[0044]圖4是根據(jù)一個實(shí)施方案的圖1干燥室的截面圖；
[0045]圖5是圖3的再循環(huán)單元的視圖；
[0046]圖6是圖5的分離器的視圖；
[0047]圖7是示出圖6的分離器的內(nèi)部的視圖；
[0048]圖8和圖9是示出圖6分離器的再循環(huán)工藝的視圖；
[0049]圖10和圖11是示出圖7分離器內(nèi)部的經(jīng)改良實(shí)施例的視圖；
[0050]圖12是根據(jù)另一個實(shí)施方案的分離器的視圖；
[0051]圖13是示出圖5分離器的經(jīng)改良實(shí)施例的視圖；
[0052]圖14是圖5的再循環(huán)器的視圖；以及
[0053]圖15和16是示出圖5再循環(huán)單元的經(jīng)改良實(shí)施例的視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0054]雖然本發(fā)明可以以許多不同的形式呈現(xiàn)，但是不應(yīng)被解釋為限于本文給出的實(shí)施方案；而是，提供這些實(shí)施方案以便本公開內(nèi)容將是完整的，并且本發(fā)明的觀念將完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。此外，將理解，雖然在本文中使用了術(shù)語第一和第二來描述多個元件，但是這些元件不應(yīng)受這些術(shù)語限制。在本發(fā)明的以下描述中，將省略本文中結(jié)合的已知功能和構(gòu)造的詳細(xì)描述以避免使本發(fā)明的主題不清楚。
[0055]根據(jù)本發(fā)明的襯底處理設(shè)備100可以是用于在襯底S上執(zhí)行清潔工藝的設(shè)備。
[0056]此處，襯底S應(yīng)被充分全面地解釋為包括所有各種晶片例如硅晶片、玻璃襯底、有機(jī)襯底，以及用于制造半導(dǎo)體器件、顯示器和其中在薄膜上形成有電路的物體的襯底。
[0057]在下文中,將根據(jù)一個實(shí)施方案對襯底處理設(shè)備100進(jìn)行描述。
[0058]圖1是根據(jù)一個實(shí)施方案的襯底處理設(shè)備100的俯視圖。
[0059]襯底處理設(shè)備100包括導(dǎo)引模塊(index module) 1000和處理模塊2000。導(dǎo)引模塊1000接收來自外部的襯底S以將襯底S提供到處理模塊2000中。處理模塊2000在襯底S上執(zhí)行清潔工藝。
[0060]導(dǎo)引模塊1000包括設(shè)備前端模塊(EFEM)、裝載口 1100和運(yùn)送框架1200。裝載口1100、運(yùn)送框架1200和處理模塊2000可以依次布置成在一條直線上。此處，裝載口 1100、運(yùn)送框架1200、處理模塊2000所布置的方向可以被稱為第一方向X。此外，當(dāng)從上面觀察時，與第一方向X垂直的方向可以被稱為第二方向Y，與第一方向X和第二方向Y垂直的方向可以被稱為第三方向Z。
[0061]在導(dǎo)引模塊1000中可以設(shè)置有至少一個裝載口 1100。裝載口 1100設(shè)置在運(yùn)送框架1200的一側(cè)上。當(dāng)設(shè)置有多個裝載口 1100時，多個裝載口 1100可以沿著第二方向Y布置成在一條直線上。裝載口的數(shù)目和布置不限于上述實(shí)施例。例如，可以考慮襯底處理設(shè)備100的占用空間(foot print)和處理效率以及襯底處理設(shè)備100相對于其他襯底處理設(shè)備100的相對位置來充分地控制裝載口的數(shù)目和布置。
[0062]將其中容置襯底S的承載架C布置在裝載口 1100上。承載架C從外部運(yùn)送然后裝載在裝載口 1100上，或者從裝載口 1100卸載然后運(yùn)送到外部。例如，可以利用運(yùn)送裝置例如高架升降運(yùn)送機(jī)(overhead hoist transfer, OHT)在襯底處理設(shè)備之間運(yùn)送承載架C。選擇性地，可以利用其它運(yùn)送裝置例如自動導(dǎo)引車輛或軌道導(dǎo)引車輛代替OHT或工人來執(zhí)行襯底S的運(yùn)送?？梢允褂们伴_式統(tǒng)集盒(front opening unified pod, FOUP)作為承載架C0
[0063]用于支承襯底S的邊緣的至少一個槽可以限定在承載架C中。當(dāng)設(shè)置有多個槽時，槽可以沿著第三方向Z彼此間隔開。例如，承載架C可以容置25片襯底。承載架C的內(nèi)部可以通過可打開的門與外部隔離并密封。因此，可以防止容置在承載架C中的襯底S被污染。
[0064]運(yùn)送框架1200在座置于裝載口 1100上的承載架與處理模塊2000之間運(yùn)送襯底
S。運(yùn)送框架1200包括導(dǎo)引機(jī)械手1210和導(dǎo)引軌道1220。
[0065]導(dǎo)引軌道1220導(dǎo)引導(dǎo)引機(jī)械手1210的線性移動。導(dǎo)引軌道1220可以具有與第二方向Y平行的縱向方向。
[0066]導(dǎo)引機(jī)械手1210運(yùn)送襯底S。導(dǎo)引機(jī)械手1210可以包括基部1211、本體1212和臂部1213。
[0067]基部1211設(shè)置在導(dǎo)引軌道1220上。基部1211可沿著導(dǎo)引軌道1220移動。本體1221耦接至基部1211以沿第三方向Z移動或者通過利用第三方向Z作為旋轉(zhuǎn)軸在基部1211上旋轉(zhuǎn)。臂部1213設(shè)置在本體1212上以向前和向后移動。臂部1213的一端上可以設(shè)置有手形部(hand)以揀起或揀出襯底S。導(dǎo)引機(jī)械手1210上可以設(shè)置有至少一個臂部1213。當(dāng)設(shè)置有多個臂部1213時，多個臂部1213可以沿第三方向Z堆疊在本體1212上。此處，可以單獨(dú)地驅(qū)動堆疊的臂部1213。
[0068]因此，導(dǎo)引機(jī)械手1210的基部1211可以在第二方向Y上沿著導(dǎo)引軌道1220移動。隨著本體1212和臂部1213操作，襯底S可以從承載架C中取出以將襯底裝載到處理室2000中，或者襯底S可以從處理模塊2000中取出然后容置到承載架C中。
[0069]在另一方面，可以不在運(yùn)送框架1200上設(shè)置導(dǎo)引軌道1220。因此，導(dǎo)引機(jī)械手1210可以固定至運(yùn)送框架1200。此處，導(dǎo)引機(jī)械手1210可以設(shè)置在運(yùn)送框架1200的中心部分。
[0070]處理模塊2000在襯底S上執(zhí)行清潔工藝。處理模塊2000包括緩沖室2100、運(yùn)送室2200、清潔室2300和干燥室2500。緩沖室2100和運(yùn)送室2200設(shè)置在第一方向X上，運(yùn)送室2200具有與第一方向X平行的縱向方向。處理室2300和2500設(shè)置在運(yùn)送室2200的側(cè)表面上。清潔室2300、運(yùn)送室2200和干燥室2500可以依次布置在第二方向Y上。
[0071]清潔室2300可以設(shè)置在運(yùn)送室2200沿第二方向Y的一側(cè)上，干燥室2500可以設(shè)置在與清潔室2300相對的另一側(cè)上?？梢栽O(shè)置有一個或多個清潔室2300。當(dāng)設(shè)置有多個清潔室2300時，清潔室2300可以布置在運(yùn)送室2200沿第一方向X的一側(cè)上，沿第三方向Z堆疊或者通過其組合來設(shè)置。類似地，可以設(shè)置有一個或多個干燥室2500。當(dāng)設(shè)置有多個干燥室2500時，干燥室2500可以布置在運(yùn)送室2200沿第一方向X的另一側(cè)上，沿第三方向X堆疊，或者通過其組合來設(shè)置。
[0072]但是，在處理模塊2000中室的布置不限于上述實(shí)施例。例如，可以考慮處理效率來充分地改良室的布置。例如，在必要時，清潔室2300和干燥室2500可以沿第一方向X或者彼此堆疊地設(shè)置在其上設(shè)置有運(yùn)送模塊的側(cè)表面上。
[0073]緩沖室2100設(shè)置在運(yùn)送框架1200與運(yùn)送室2200之間。緩沖室2100提供緩沖空間，待在導(dǎo)引模塊1000與處理模塊2000之間運(yùn)送的襯底S短暫停留在該緩沖空間。在緩沖室2100中可以設(shè)置有襯底S布置于其中的至少一個緩沖槽。當(dāng)設(shè)置有多個緩沖槽時，緩沖槽可以沿第三方向Z彼此間隔開。
[0074]通過導(dǎo)引機(jī)械手1210從承載架C中取出的襯底S可以座置在緩沖槽上。由運(yùn)送機(jī)械手2210從處理室2300和2500中取出的襯底S也可以座置在緩沖槽上。此外，導(dǎo)引機(jī)械手1210或運(yùn)送機(jī)械手2210可以將襯底S從緩沖槽中取出以將襯底S容置到承載架C中或者將襯底S運(yùn)送到處理室2300和2500中。
[0075]運(yùn)送室2200在緩沖室2100、清潔室2300和干燥室2500之間運(yùn)送襯底。運(yùn)送室2200包括運(yùn)送軌道2220和運(yùn)送機(jī)械手2210。運(yùn)送軌道2220提供運(yùn)送機(jī)械手2210沿其移動的路徑。運(yùn)送軌道2220可以與第一方向X平行地設(shè)置。運(yùn)送機(jī)械手2210運(yùn)送襯底S。運(yùn)送機(jī)械手2210可以包括基部2211、本體2212和臂部2213。因?yàn)檫\(yùn)送機(jī)械手2210的部件與導(dǎo)引機(jī)械手1210的部件類似，所以將省略其詳細(xì)描述。運(yùn)送機(jī)械手2210可以在基部2211沿著運(yùn)送軌道2220移動的同時通過本體2212和臂部2213的操作在緩沖室2100、清潔室2300和干燥室2500之間運(yùn)送襯底S。
[0076]清潔室2300和干燥室2500可以在襯底S上執(zhí)行不同的工藝。此處，在清潔室2300中執(zhí)行的第一工藝和在干燥室2500中執(zhí)行的第二工藝可以依次執(zhí)行。例如，化學(xué)工藝、清潔工藝和第一干燥工藝可以在清潔室2300中執(zhí)行，作為第一工藝的后續(xù)工藝的第二干燥工藝可以在干燥室2500中執(zhí)行。此處，第一干燥工藝可以是通過使用有機(jī)溶劑執(zhí)行的干燥工藝，第二干燥工藝可以是通過使用超臨界流體執(zhí)行的超臨界工藝。
[0077]在下文中，將描述清潔室2300。圖2是圖1清潔室2300的截面圖。
[0078]第一工藝在清潔室2300中執(zhí)行。清潔室2300包括殼體2310和處理單元2400。殼體2310限定清潔室2300的外壁。處理單元2400設(shè)置在殼體2310的內(nèi)部以執(zhí)行第一工藝。
[0079]處理單元2400可以包括旋轉(zhuǎn)頭2410、流體供應(yīng)構(gòu)件2420、回收箱2430和升降構(gòu)件 2440。
[0080]襯底S座置于旋轉(zhuǎn)頭2410上。旋轉(zhuǎn)頭2410在執(zhí)行處理時使襯底S旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)頭2410可以包括支承板2411、支承銷2412、卡銷2413、旋轉(zhuǎn)軸2414和發(fā)動機(jī)2415。
[0081]支承板2411可具有形狀類似于襯底S之形狀的上部。例如，當(dāng)襯底包括圓形晶片時，支承板2411可具有圓形形狀。在支承板2411上設(shè)置有多個支承銷2412和多個卡銷2413。襯底S布置在多個支承銷2412上。多個卡銷2413固定襯底S。旋轉(zhuǎn)軸2414固定并耦接至支承板2411的底表面。旋轉(zhuǎn)軸2414通過發(fā)動機(jī)2415旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機(jī)2415可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力以使支承板2411通過旋轉(zhuǎn)軸2414旋轉(zhuǎn)。因此，襯底S可以座置于旋轉(zhuǎn)頭2410上以在執(zhí)行第一工藝時使襯底S旋轉(zhuǎn)。
[0082]多個支承銷2412在第三方向Z上從支承板2411的頂表面突出。當(dāng)從上面觀察時，支承銷2412整體可以具有環(huán)形。襯底S的后表面布置在支承銷2412上。因此，襯底S可以通過支承銷2412突出與支承板2411的頂表面相隔支承銷2412的距離。
[0083]卡銷2413可以在第三方向Z上從支承板2411的頂表面與支承銷2412相比進(jìn)一步突出?？ㄤN2413設(shè)置為與支承銷2412相比遠(yuǎn)離支承板2411的中心?？ㄤN2413可以沿著支承板2411的徑向方向在支承位置與備用位置之間移動。支承位置可以是與支承板2411的中心相隔對應(yīng)于襯底S的半徑之距離的位置。備用位置可以是與支承位置相比遠(yuǎn)離支承板2411的中心的位置。當(dāng)襯底S裝載到旋轉(zhuǎn)頭2410上或者從旋轉(zhuǎn)頭2410卸載時，卡銷2413可以設(shè)置在備用位置。此外，在執(zhí)行處理時，卡銷2413可以向支承位置移動。因此，卡銷2413可以在旋轉(zhuǎn)頭2410旋轉(zhuǎn)時防止襯底S因其旋轉(zhuǎn)力而發(fā)生位置分離。
[0084]流體供應(yīng)構(gòu)件2420將流體供應(yīng)到襯底S上。流體供應(yīng)構(gòu)件2420包括噴嘴2421、支承件2422、支承軸2423和驅(qū)動器2424。支承軸2423可以具有沿著第三方向Z的縱向方向。驅(qū)動器2424耦接至支承軸2423的下端。驅(qū)動器2424可以使支承軸2423旋轉(zhuǎn)或者在第三方向Z上豎直移動支承軸2423。支承件2422豎直地耦接至支承軸2423的上部。噴嘴2421設(shè)置在支承件2422 —端的底表面上。噴嘴2421可以通過支承軸2423的旋轉(zhuǎn)和升降在支承位置與備用位置之間移動。支承位置可以是設(shè)置在支承板2411正上方的位置。備用位置可以是離開支承板2411正上方的位置。
[0085]在處理單元2400中可以設(shè)置有至少一個流體供應(yīng)構(gòu)件2420。當(dāng)設(shè)置有多個流體供應(yīng)構(gòu)件2420時，流體供應(yīng)構(gòu)件2420可以供應(yīng)彼此不同的流體。例如，多個流體供應(yīng)構(gòu)件2420中的每一個可以供應(yīng)清潔劑、沖洗劑或有機(jī)溶劑。清潔劑可以包括過氧化氫(H202)、氨(ΝΗ40Η)、過氧化氫(H2S04)、氫氟酸(HF)或其混合物。沖洗劑可以包括去離子水(DI水)，有機(jī)溶劑可以包括異丙醇。選擇性地，有機(jī)溶劑可以包括乙基乙二醇、1-丙醇、四液壓法郎(tetra hydraulic franc)>4-輕基、4-甲基、2_戍酮、1- 丁醇、2- 丁醇、甲醇、乙醇、正丙醇、或二甲醚。例如，第一流體供應(yīng)構(gòu)件2420a可以噴灑氨-過氧化氫溶液，第二流體供應(yīng)構(gòu)件2420b可以噴灑DI水，第三流體供應(yīng)構(gòu)件2420c可以噴灑異丙醇溶液。但是，有機(jī)溶劑可能不以液態(tài)提供，而是以氣態(tài)提供。當(dāng)提供作為氣態(tài)蒸氣的有機(jī)溶劑時，有機(jī)溶劑可以與惰性氣體混合。
[0086]上述流體供應(yīng)構(gòu)件2420可以在襯底S座置在旋轉(zhuǎn)頭2410上時從備用位置移動至支承位置以將上述流體供應(yīng)到襯底S上。例如，在流體供應(yīng)構(gòu)件供應(yīng)清潔劑、沖洗劑和有機(jī)溶劑時，可以執(zhí)行化學(xué)工藝、清潔工藝和第一干燥工藝。雖然執(zhí)行了上述工藝，但是旋轉(zhuǎn)頭2410仍可以旋轉(zhuǎn)以將流體均勻地供應(yīng)到襯底S上。
[0087]回收箱2430提供在其中執(zhí)行第一工藝的空間，并且回收在該工藝中使用的流體。當(dāng)從上面觀察時，回收箱2430可以設(shè)置在旋轉(zhuǎn)頭2410的周圍從而圍繞旋轉(zhuǎn)頭2410。此處，回收箱2430可以具有敞開的頂部。在處理單元2400中可以設(shè)置有至少一個回收箱2430。在下文中，將以其中設(shè)置有三個回收箱2430 (即，第一回收箱2430a、第二回收箱2430b和第三回收箱2430c)的情況作為實(shí)施例來進(jìn)行描述。但是，回收箱2430的數(shù)目可以根據(jù)流體的數(shù)目和第一工藝的條件來不同地選擇。
[0088]第一回收箱2430a、第二回收箱2430b和第三回收箱2430c中的每一個可具有圍繞旋轉(zhuǎn)頭2410的環(huán)形形狀。第一回收箱2430a、第二回收箱2430b和第三回收箱2430c可以依次遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)頭2410的中心設(shè)置。第一回收箱2340a圍繞旋轉(zhuǎn)頭2410，第二回收箱2430b圍繞第一回收箱2430a，第三回收箱2430c圍繞第二回收箱2430b。
[0089]第一流入管2431a通過第一回收箱2430a的內(nèi)部空間設(shè)置在第一回收箱2430a中。第二流入管2431b通過第一回收箱2430a與第二回收箱2430b之間的空間設(shè)置在第二回收箱2430b中。第三流入管2431c通過第二回收箱2430b與第三回收箱2430c之間的空間設(shè)置在第三回收箱2430c中。第一流入管2431a、第二流入管2431b和第三流入管2431c可以沿著第三方向Z從上面依次向下布置。沿著第三方向Z向下延伸的回收管路2432連接至回收箱2430a、2430b和2430c中每一個的底表面?；厥展苈?432a、2432b和2432c中的每一個可以排放由回收箱2430a、2430b和2430c回收的流體以將流體供應(yīng)到外部流體再循環(huán)系統(tǒng)(未示出)。流體再循環(huán)系統(tǒng)(未示出)可以再循環(huán)所回收的流體以再利用流體。
[0090]升降構(gòu)件2440包括支架2411、升降軸2442和升降機(jī)2443。支架2411固定至回收箱2430。通過升降機(jī)243在第三方向Z上移動的升降軸2442固定并耦接至支架2411的一端。當(dāng)設(shè)置有多個回收箱2430時，支架2411可以耦接至最外面的回收箱2430。
[0091]升降構(gòu)件2440在第三方向Z上移動回收箱2430。因此，當(dāng)設(shè)置有多個回收箱2430時，可以改變回收箱2430相對于旋轉(zhuǎn)頭2410的相對高度以選擇性地調(diào)整任意一個回收箱2430的流入管2431的高度，以便流入管2431設(shè)置在座置于旋轉(zhuǎn)頭2410上的襯底S的水平面上。
[0092]升降構(gòu)件2440還可以在執(zhí)行第一工藝時在第三方向Z上移動回收箱2430以調(diào)整回收箱2430的流入管2431的高度，以便流入管2431對應(yīng)于襯底S。因此，隨著襯底S旋轉(zhuǎn)，可以回收從襯底S彈回(bounced off)的流體。例如，當(dāng)依次執(zhí)行作為第一工藝的化學(xué)工藝、使用清潔劑的清潔工藝和使用有機(jī)溶劑的第一干燥工藝時，升降構(gòu)件2440可以相繼移動第一流入管2431a、第二流入管2431b和第三流入管2431c。因此，第一回收箱2430a、第二回收箱2430b和第三回收箱2430c中的每一個都可以回收流體。
[0093]升降構(gòu)件2440可以在第三方向Z上移動旋轉(zhuǎn)頭2410代替回收箱2430的移動。
[0094]第二工藝在干燥室2500中執(zhí)行。此處，第二工藝可以是通過使用超臨界流體來干燥襯底S的第二干燥工藝。
[0095]在下文中，將以被用作超臨界流體的二氧化碳(CO2)作為實(shí)施例來進(jìn)行描述。但是，本發(fā)明不限于一類超臨界流體。
[0096]圖3是襯底處理設(shè)備的示意圖。襯底處理設(shè)備100包括干燥室2500、供應(yīng)單元2560和再循環(huán)單元2570。
[0097]圖4是根據(jù)一個實(shí)施方案的圖1干燥室2500的截面圖。參照圖4，干燥室2500可以包括殼體2510、升降構(gòu)件2516、支承構(gòu)件2530、加熱構(gòu)件2520、供應(yīng)口 2540、阻擋構(gòu)件2546 和排出口 2550。
[0098]殼體2510可以提供在其中執(zhí)行超臨界干燥工藝的空間。殼體2510可以由能夠耐受高于臨界壓力的高壓的材料形成。
[0099]殼體2510包括上部殼體2512和下部殼體2514。
[0100]上部殼體2512是固定的，而下部殼體2514可以相對于上部殼體2512升降。當(dāng)下部殼體2514下降然后與上部殼體2512間隔開時，干燥室2500的內(nèi)部空間可以是敞開的。因此，襯底S可以裝載到干燥室2500的內(nèi)部空間中或者從干燥室2500的內(nèi)部空間卸載。此處，裝載到干燥室2500中的襯底S可以處于在清潔室3000中執(zhí)行有機(jī)溶劑處理之后仍殘留有機(jī)溶劑的狀態(tài)下。此外，當(dāng)下部殼體2514升高然后與上部殼體2512緊密相接時，干燥室2500的內(nèi)部空間可以是密封的，并且可以在內(nèi)部空間中執(zhí)行超臨界干燥工藝。不同于上述實(shí)施例，下部殼體2514可以固定至殼體2510，而上部殼體2512可以相對于下部殼體2514升降。
[0101]升降構(gòu)件2516升降下部殼體2514。升降構(gòu)件2516可以包括升降圓柱2517和升降桿2518。升降圓柱2517耦接至下部殼體2514以產(chǎn)生豎直驅(qū)動力。
[0102]支承構(gòu)件2530支承在上部殼體2512與下部殼體2514之間的襯底S。支承構(gòu)件2530可以設(shè)置在上部殼體2512的底表面上以向正下方延伸。此外，支承構(gòu)件2530可以在水平方向上從上部殼體2512的下端垂直彎折。因此，支承構(gòu)件2530可以支承襯底S的邊緣區(qū)域。如上所述，因?yàn)橹С袠?gòu)件2530接觸襯底S的邊緣區(qū)域以支承襯底S，所以可以在襯底S頂表面的整個區(qū)域和襯底S底表面的大多數(shù)區(qū)域上執(zhí)行超臨界干燥工藝。此處，襯底S的頂表面可以是圖案表面,而襯底S的底表面可以是非圖案表面。此外，因?yàn)樵O(shè)置有固定的上部殼體2512，所以支承構(gòu)件2530可以在下部殼體2514升降的同時相對穩(wěn)定地支承襯底S。
[0103]在上部殼體2512中可以設(shè)置有水平的調(diào)整構(gòu)件2532。水平的調(diào)整構(gòu)件2532可以調(diào)整上部殼體2512的水平狀態(tài)。在調(diào)整上部殼體2512的水平狀態(tài)時，座置在設(shè)置于上部殼體2512中的支承構(gòu)件2530上的襯底S的水平狀態(tài)可以進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)襯底S在超臨界干燥工藝中傾斜時，殘留在襯底S上的有機(jī)溶劑可以斜著流動從而造成襯底S的特定部分未經(jīng)干燥或者過于干燥的現(xiàn)象，從而有損于襯底S。水平調(diào)整構(gòu)件2532可以調(diào)整襯底S的水平狀態(tài)以免出現(xiàn)上述現(xiàn)象。
[0104]加熱構(gòu)件2520可以加熱干燥室2500的內(nèi)部。加熱構(gòu)件2520可以在高于臨界溫度的溫度下加熱供應(yīng)到干燥室2500中的超臨界流體，以將超臨界流體維持在超臨界流體狀態(tài)或者如果超臨界流體液化的話則將超臨界流體再次改變成超臨界流體狀態(tài)。加熱構(gòu)件2520可以埋置在上部殼體2512和下部殼體2514的至少一個壁中。例如，加熱構(gòu)件2520可以作為加熱器提供以接收來自外部的功率從而產(chǎn)生熱。
[0105]供應(yīng)口 2540將超臨界流體供應(yīng)至干燥室2500。供應(yīng)口 2540可以連接至供應(yīng)單元2560。供應(yīng)口 2540中可以設(shè)置有用于調(diào)整從供應(yīng)單元2560供應(yīng)的超臨界流體流量的閥。
[0106]供應(yīng)口 2540可以包括上部供應(yīng)口 2542和下部供應(yīng)口 2544。上部供應(yīng)口 2542可以設(shè)置在上部殼體2512中以將超臨界流體供應(yīng)到襯底S的頂表面上。下部供應(yīng)口 2544可以設(shè)置在下部殼體2514中以將超臨界流體供應(yīng)到由支承構(gòu)件2530支承的襯底S的底表面上。
[0107]供應(yīng)口 2540可以將超臨界流體噴灑到襯底S的中央?yún)^(qū)域。上部供應(yīng)口 2542可以設(shè)置在面向由支承構(gòu)件2530支承的襯底S的頂表面中心的位置處。下部供應(yīng)口 2544也可以設(shè)置在面向由支承構(gòu)件2530支承的襯底S的底表面中心的位置處。
[0108]超臨界流體可以先通過下部供應(yīng)口 2544供應(yīng)到殼體4510中，然后通過上部供應(yīng)口 2542供應(yīng)到殼體2510中。因?yàn)槌R界干燥工藝在干燥室2500的內(nèi)部壓力低于臨界壓力的狀態(tài)下執(zhí)行，所以供應(yīng)到干燥室2500中的超臨界流體可以處于液化狀態(tài)下。因此，當(dāng)超臨界流體在初始超臨界干燥過程期間供應(yīng)到上部供應(yīng)口 2542中時，超臨界流體可以液化從而通過重力落到襯底S上，從而有損于襯底S。當(dāng)超臨界流體通過下部供應(yīng)口 2544供應(yīng)到干燥室2500中從而使得干燥室2500的內(nèi)部壓力達(dá)到超臨界壓力以使超臨界流體液化時，上部供應(yīng)口 2542可以開始超臨界流體的供應(yīng)，由此防止超臨界流體落到襯底S上。
[0109]阻擋構(gòu)件2546可以包括阻擋板2547和支承件2548。阻擋板2547設(shè)置在供應(yīng)口2540與由支承構(gòu)件2530支承的襯底S之間。阻擋板2547可以防止通過下部供應(yīng)口 2544供應(yīng)的超臨界流體直接噴灑到襯底S的底表面上。因此，阻擋板2547可以阻擋超臨界流體直接噴灑到襯底S上從而防止襯底被超臨界流體的物理力所損壞。阻擋板2547的半徑可以類似于或大于襯底S的半徑。選擇性地，阻擋板2547的半徑可以小于襯底S的半徑。支承件2548支承阻擋板2547。阻擋板2547可以設(shè)置在支承件2548的一端上。支承件2548可以從殼體2510的底表面直接向上延伸。
[0110]在執(zhí)行工藝之后，超臨界流體可以通過排出口 2550排出到再循環(huán)單元2570中。
[0111]通過使用超臨界流體在干燥室2500中執(zhí)行第二干燥工藝。例如，可以在襯底S上執(zhí)行第二干燥工藝，通過在干燥室2500中使用超臨界流體，在清潔室2300中在襯底S上相繼進(jìn)行化學(xué)工藝、清潔工藝和使用有機(jī)溶劑的第一干燥工藝。當(dāng)襯底S通過運(yùn)送機(jī)械手2210座置在支承構(gòu)件2530上時，加熱構(gòu)件2520加熱殼體2510的內(nèi)部以通過超臨界流體供應(yīng)管2540供應(yīng)超臨界流體。結(jié)果，可以在殼體2510中形成超臨界氣氛。當(dāng)形成了超臨界氣氛時，殘留在襯底S圖案的頂表面上的有機(jī)溶劑可以被超臨界流體溶解。當(dāng)有機(jī)溶劑被充分溶解時，超臨界流體可以通過排放孔排放。隨后，超臨界流體再次供應(yīng)到供應(yīng)單元2560中。也就是說，供應(yīng)單元2560將超臨界流體供應(yīng)到干燥室2500中，再循環(huán)單元2570再循環(huán)在干燥室中使用的超臨界流體以將再循環(huán)的超臨界流體供應(yīng)到供應(yīng)單元2560中。
[0112]另參照圖3，供應(yīng)單元2560可以包括冷凝器2562、泵P和供水罐2564。冷凝器2562、泵P和供水罐2564可以彼此依次串聯(lián)連接。
[0113]從再循環(huán)單元2570外部供應(yīng)的二氧化碳可以是氣態(tài)的。冷凝器2562可以將二氧化碳變?yōu)橐簯B(tài)以將液化二氧化碳供應(yīng)到供水罐2564中。泵P可以設(shè)置在冷凝器2562與供水罐2564之間。泵P將液化二氧化碳供應(yīng)到供水罐2564中。供水罐2562接收在冷凝器2562中液化的二氧化碳以產(chǎn)生超臨界流體。供水罐2564可以將所供應(yīng)的二氧化碳加熱至高于臨界溫度的溫度以產(chǎn)生超臨界流體，從而將該超臨界流體供應(yīng)到干燥室2500中。此處,從供水罐2564中排放的二氧化碳可以具有約100巴至約150巴的加壓壓力。
[0114]圖5是根據(jù)一個實(shí)施方案的圖4干燥室2570的截面圖。
[0115]再循環(huán)單元2570包括分離器2580和再循環(huán)器2575。再循環(huán)單元2570可以再循環(huán)超臨界流體以將超臨界流體供應(yīng)到供應(yīng)單元2560中，所述超臨界流體包含有機(jī)溶劑，其在干燥室2500中用于第二干燥工藝。分離器2580可以冷卻二氧化碳以使包含在二氧化碳中的有機(jī)溶劑液化，從而初步從二氧化碳中分離有機(jī)溶劑。再循環(huán)器2590可以允許二氧化碳經(jīng)過提供有用于吸收有機(jī)溶劑的吸收劑A的空間，從而再次從二氧化碳中分離有機(jī)溶劑。
[0116]圖6是圖5分離器2580的視圖。圖7是圖5分離器2580的截面圖。分離器2580包括液化單元2582、蒸餾器2586、加熱單元2590和冷凝單元2595。
[0117]液化單元2582設(shè)置在干燥室2500與蒸餾器2586之間。液化單元2582使二氧化碳液化。從干燥室2500排放的二氧化碳通過流入管2583供應(yīng)到液化單元2582中。液化單元2582將二氧化碳供應(yīng)到蒸餾器2586中。此外，液化單元2582將預(yù)定量的二氧化碳連續(xù)供應(yīng)到蒸餾器2586中。
[0118]蒸餾器2586包括殼體2587和流入管2588。殼體2587提供包含有機(jī)溶劑的二氧化碳得以分餾的空間。流入管2588將液化單元2582連接至蒸餾器2586。在液化單元2582中液化的二氧化碳通過流入管2588引入蒸餾器2586中。二氧化碳可以在殼體2587中彼此熱交換。填充構(gòu)件P設(shè)置在殼體2587的內(nèi)部。二氧化碳可以經(jīng)過填充構(gòu)件P，因而散布到整個區(qū)域中。因此，二氧化碳的熱交換可以發(fā)生在更寬的區(qū)域中。此外，因?yàn)槎趸荚诮?jīng)過填充構(gòu)件P的同時速度降低，所以熱交換可以在更廣泛的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)。參照圖7，回收管2593在低于流入管2588高度的高度處連接至殼體2587。此處，在流入管2588與回收管2593之間可以設(shè)置有下部填充構(gòu)件P。參照圖7，供應(yīng)管2599在高于流入管2588高度的高度處連接至殼體2587。在供應(yīng)管2593與流入管2588之間可以設(shè)置有上部填充構(gòu)件P。閥2588a設(shè)置在流入管2588中。
[0119]加熱單元2590包括排放管2591、加熱器2592、回收管2593和有機(jī)溶劑排放管2594。排放管2591將加熱器2592連接至蒸餾器2586。排放管2591將從蒸餾器2586排放的二氧化碳供應(yīng)至加熱器2592。加熱器2592加熱二氧化碳。回收管2593將加熱器2592連接至蒸餾器2586。在加熱器2592中加熱然后蒸發(fā)的二氧化碳再次通過回收管2593供應(yīng)到蒸餾器2586中。分離的有機(jī)溶劑通過有機(jī)溶劑排放管2594排放到加熱器2592的外部。閥259la、2593a和2594a分別設(shè)置在排放管2591、回收管2593和有機(jī)溶劑排放管2594中。
[0120]冷凝單元2595包括排出管2596、冷凝器2597、流體排放管2598和供應(yīng)管2599。排出管2596將冷凝器2597連接至蒸餾器2586。供應(yīng)管2599將冷凝器2597連接至蒸餾器2586。在蒸餾器2586中分餾的二氧化碳通過排出管2596供應(yīng)到冷凝器2597中。氣態(tài)二氧化碳在冷凝器2597中冷凝。參照圖6，供應(yīng)管2599可以從流體排放管2598分支出來。在冷凝器2597中冷凝的一部分二氧化碳通過流體排放管2598供應(yīng)到再循環(huán)器2575中。在冷凝器2597中冷凝的其余部分二氧化碳再次通過供應(yīng)管2599供應(yīng)到蒸餾器2586中。此處，供應(yīng)管2599還可以包括用于將二氧化碳從冷凝器2597供應(yīng)至蒸餾器2586的泵P。閥2596a,2598a和2599a設(shè)置在排出管2596、流體排放管2598和供應(yīng)管2599中。
[0121]圖8和9是示出通過使用分離器再循環(huán)包含有機(jī)溶劑的二氧化碳的工藝的視圖。箭頭表示流體的流動。內(nèi)部被填實(shí)的閥代表關(guān)閉閥，內(nèi)部為空的閥代表開放閥。
[0122]首先，通過流入管2588將二氧化碳(參見圖8的附圖標(biāo)記①)弓I入蒸餾器2586中。此處，二氧化碳包含第一濃度有機(jī)溶劑。通過流入管2588流入的包含第一濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳散布并供應(yīng)經(jīng)過下部填充構(gòu)件P。在包含第一濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳經(jīng)過下部填充構(gòu)件P時，該二氧化碳與通過回收管2593供應(yīng)從而反向經(jīng)過下部填充構(gòu)件P的包含第三濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳(參見圖8的附圖標(biāo)記③)進(jìn)行熱交換。此處，包含第一濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳中的一部分蒸發(fā)。因此，可以分離一部分有機(jī)溶劑，然后包含第二濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳(參見圖8的附圖標(biāo)記②)供應(yīng)至下部填充構(gòu)件P的下部。此處，第二濃度大于第一濃度。包含第二濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳通過排放管2591供應(yīng)到加熱器2592中。在加熱器2592中于高于二氧化碳沸點(diǎn)且低于有機(jī)溶劑沸點(diǎn)的溫度下加熱包含第二濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳。因此，二氧化碳在加熱器2592中蒸發(fā)。因此，產(chǎn)生了包含第三濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳。包含第三濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳再通過回收管2593供應(yīng)到蒸餾器2586中。包含第三濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳(參見圖8的附圖標(biāo)記③)在蒸餾器2586中遇到包含第一濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳。在該過程中，包含第一濃度有機(jī)溶劑的液化二氧化碳(參見圖8的附圖標(biāo)記①)與經(jīng)過蒸發(fā)的包含第三濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳(參見圖8的附圖標(biāo)記③)進(jìn)行熱交換以蒸發(fā)一部分包含第一濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳。因此，經(jīng)過下部填充構(gòu)件P的包含第三濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳供應(yīng)至上部填充封裝件P。此處，經(jīng)過下部填充構(gòu)件P的二氧化碳可以以低于第三濃度的濃度提供。供應(yīng)到上部填充構(gòu)件P中的包含第三濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳遇到供應(yīng)到供應(yīng)管2599中的包含第四濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳(參見圖8的附圖標(biāo)記⑤)。因此，包含第三濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳在反向經(jīng)過上部填充構(gòu)件P的同時與包含第四濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳進(jìn)行熱交換。因?yàn)榘谒臐舛扔袡C(jī)溶劑的二氧化碳為液態(tài)，所以包含在含有第三濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳中的一部分有機(jī)溶劑被液化并分離。因此，包含第四濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳(參見圖8的附圖標(biāo)記④)供應(yīng)到設(shè)置在蒸餾器2586上方的排出管2596中。包含第四濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳供應(yīng)到冷凝器2597中并冷凝。在冷凝器2597中液化的包含第四濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳中的一部分通過流體排放管2598供應(yīng)到再循環(huán)器2575中。包含第四濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳中的其余部分(參見圖8的附圖標(biāo)記⑤)可以再通過供應(yīng)管2599供應(yīng)到蒸餾器2586中。在該過程中，有機(jī)溶劑可以具有在濃度上依次降低的第二濃度、第一濃度、第三濃度和第四濃度。如圖9所示，在有機(jī)溶劑分離過程完成時，有機(jī)溶劑通過有機(jī)溶劑排放管2594排放到加熱器2592的外部。
[0123]雖然在當(dāng)前的實(shí)施方案中填充構(gòu)件P設(shè)置在蒸餾器2586的上部和下部中的每一者上，但本發(fā)明不限于此。例如，填充構(gòu)件P可以設(shè)置在流入管2588與回收管2593之間的下部上(參見圖10)。另如圖11所示，填充構(gòu)件P可以設(shè)置在流入管2588與供應(yīng)管2599之間的上部上。此外，僅可以設(shè)置加熱單元2590與冷凝單元2595中之一。
[0124]另參照圖12，流入管2588可以包括閥2588a、第一傳感器2584、第二傳感器2585和控制器2583。閥2588a設(shè)置在流入管2588中。第一傳感器測量殼體2587的內(nèi)部壓力。第二傳感器2585測量液化單元2582的內(nèi)部壓力?？刂破鹘邮沼傻谝粋鞲衅?584和第二傳感器2585測量的信號以控制閥2588a。此處，控制器2583可以將液化單元2582的內(nèi)部壓力與蒸餾器2586的內(nèi)部壓力彼此進(jìn)行比較。結(jié)果，當(dāng)液化單元2582的內(nèi)部壓力大于或等于蒸餾器2586的內(nèi)部壓力時，閥2588a可以關(guān)閉以停止供應(yīng)二氧化碳。
[0125]圖13是示出分離器2580的經(jīng)改良實(shí)施例的視圖。
[0126]參照圖13，分離器2580包括液化單元2582、蒸餾器2586、加熱單元2590和冷凝單元2595。圖13的液化單元2582、蒸餾器2586和加熱單元2590中的每一個可以與圖6的液化單元2582、蒸餾器2586和加熱單元2590基本上相同或等同。但是，供應(yīng)管2599相對于流體排放管2598獨(dú)立地設(shè)置。此處，供應(yīng)管2599可以將包含第五濃度有機(jī)溶劑的二氧化碳供應(yīng)到蒸懼器2586中。第五濃度低于第三濃度。
[0127]圖14是圖5再循環(huán)器2575的截面圖。再循環(huán)器2575可以包括柱2576、流入管2577、排出管2978和濃度傳感器2979。
[0128]柱2976具有在其中設(shè)置吸附劑的空間。參照圖14，吸收劑A設(shè)置在柱2591中。吸收劑A具有多個孔以吸收孔中的有機(jī)溶劑。例如，可以使用沸石作為吸收劑。在二氧化碳經(jīng)過柱2976時，吸收劑A從二氧化碳中吸收有機(jī)溶劑。因此，可以去除包含在二氧化碳中的有機(jī)溶劑以再循環(huán)二氧化碳。流入管2977將分離器2580連接至柱2976。二氧化碳通過流入管2977引入柱2976中。二氧化碳通過柱2976排放到排出管2978。濃度傳感器設(shè)置在排出管2578中。濃度傳感器2979可以檢測包含在從柱2976排放的二氧化碳中的有機(jī)溶劑的濃度。再循環(huán)的二氧化碳通過排出管2578供應(yīng)到供應(yīng)單元2560中。
[0129]在另一方面，再循環(huán)單元2570可以包括多個分離器2580。此處，如圖15所示，分離器2580可以彼此串聯(lián)連接。第一分離器2580a初步將二氧化碳與有機(jī)溶劑彼此分離。然后，第二分離器2580b連接至第一分離器2580a以再次將二氧化碳與有機(jī)溶劑彼此分離。因此，有機(jī)溶劑的分離可以進(jìn)行若干次以獲得更純的二氧化碳。此外，如圖16所示，分離器2580可以彼此平行連接。因此，第一分離器2580a和第二分離器2580b可以在處理更大量的二氧化碳時將二氧化碳與有機(jī)溶劑彼此分離。此外，可以設(shè)置有多個再循環(huán)器2575。
[0130]雖然在再循環(huán)單元2570中分離器2580連接至再循環(huán)器2575，但本發(fā)明不限于此。例如，當(dāng)省略再循環(huán)器2575時，分離器2580可以直接連接至供應(yīng)單元2560。
[0131]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，可以回收或再循環(huán)高純度的超臨界流體。
[0132]本發(fā)明的目的不限于前述，而本領(lǐng)域技術(shù)人員將從以下描述中清楚地理解未在本文中描述的其它目的。
[0133]已參照前述實(shí)施方案對本發(fā)明進(jìn)行了上述描述。但是，顯然根據(jù)前述描述，許多替代修改和變化對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是明顯的。因此，本發(fā)明包含均落在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的所有此類替代修改和變化。此外，其中給出的實(shí)施方案并非限制性的，而是這些實(shí)施方案全部或其一部分可以選擇性地組合以得出許多變型。
【權(quán)利要求】
1.一種襯底處理設(shè)備，其包含: 干燥室，在所述干燥室中通過使用作為超臨界流體提供的流體來溶解殘留在襯底上的有機(jī)溶劑以干燥所述襯底； 供應(yīng)單元，所述供應(yīng)單元將所述流體供應(yīng)到所述干燥室中；和再循環(huán)單元，所述再循環(huán)單元包括用于從由所述干燥室排放的流體中分離所述有機(jī)溶劑以再循環(huán)所述流體的分離器，所述再循環(huán)單元將所述再循環(huán)的流體供應(yīng)到所述供應(yīng)單元中， 其中所述分離器包括: 蒸餾器，包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體流入所述蒸餾器中； 加熱單元，所述加熱單元加熱從所述蒸餾器排放的包含第二濃度有機(jī)溶劑的流體，所述加熱單元將經(jīng)過蒸 發(fā)的包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到所述蒸餾器中；和 冷凝單元，所述冷凝單元使從所述蒸餾器排放的包含第四濃度有機(jī)溶劑的流體液化，其中所述有機(jī)溶劑具有在濃度上依次降低的所述第二濃度、所述第一濃度、所述第三濃度和所述第四濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底處理設(shè)備，其中所述分離器還包括設(shè)置在所述干燥室與所述蒸餾器之間以使從所述干燥室排放的流體液化的液化單元，并且 所述液化單元將所述包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到所述蒸餾器中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底處理設(shè)備，其中所述加熱單元包括: 加熱器； 排放管，所述排放管將所述加熱器連接至所述蒸餾器以將所述包含第二濃度有機(jī)溶劑的流體從所述蒸餾器供應(yīng)至所述加熱器； 回收管，所述回收管將由所述加熱器加熱的所述包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到所述蒸餾器中；和 有機(jī)溶劑排放管，所述有機(jī)溶劑排放管將從所述包含第二濃度有機(jī)溶劑的流體中分離的有機(jī)溶劑排放到所述加熱器的外部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的襯底處理設(shè)備，其中所述蒸餾器還包括: 殼體； 流入管，所述流入管將所述液化單元連接至所述殼體以將由所述液化單元液化的所述包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到所述殼體中， 其中所述回收管在低于所述流入管的位置的位置處連接至所述殼體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的襯底處理設(shè)備，其中在所述殼體中的所述回收管與所述流入管之間設(shè)置有下部填充構(gòu)件，并且 所述包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體與所述包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體通過分別沿彼此相反的方向經(jīng)過所述下部填充構(gòu)件來進(jìn)行熱交換。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至4中任一項(xiàng)所述的襯底處理設(shè)備，其中所述冷凝單元包括: 冷凝器； 排出管，所述排出管將所述蒸餾器連接至所述冷凝器以將所述包含第四濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到所述冷凝器中；和 流體排放管，所述流體排放管將在所述冷凝器中液化的流體排放到所述冷凝器的外部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的襯底處理設(shè)備，其中所述蒸餾器還包括供應(yīng)管，其將包含第五濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到所述蒸餾器的上部，并且 所述第五濃度低于所述第三濃度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的襯底處理設(shè)備，其中所述供應(yīng)管從所述流體排放管分支出來，并且 所述第五濃度與所述第四濃度相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的襯底處理設(shè)備，其中所述供應(yīng)管還包括將所述流體從所述冷凝器供應(yīng)至所述蒸餾器的泵。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的襯底處理設(shè)備，其中所述供應(yīng)管在高于所述流入管的位置的位置處連接至所述殼體。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的襯底處理設(shè)備，其中在所述殼體中的所述流入管與所述供應(yīng)管之間設(shè)置有上部填充構(gòu)件，并且 所述包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體與所述包含第五濃度有機(jī)溶劑的流體通過分別沿彼此相反的方向經(jīng)過所述上部填充構(gòu)件來進(jìn)行熱交換。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底處理設(shè)備，其中所述冷凝單元包括: 冷凝器； 排出管，所述排出管將所述蒸餾器連接至所述冷凝器以將所述包含第四濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到所述冷凝器中；和 流體排放管，所述流體排放管將在所述冷凝器中液化的流體排放到所述冷凝器的外部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的襯底處理設(shè)備，其中所述蒸餾器包括: 殼體； 流入管，所述流入管將通過所述液化單元液化的所述包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到所述殼體中；和 供應(yīng)管，所述供應(yīng)管將所述包含第五濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到所述殼體中， 其中所述供應(yīng)管在高于所述流入管的位置的位置處連接至所述殼體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的襯底處理設(shè)備，其中所述供應(yīng)管從所述流體排放管分支出來，并且 所述第五濃度與所述第四濃度相同。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的襯底處理設(shè)備，其中所述供應(yīng)管還包括將所述流體從所述冷凝器供應(yīng)至所述蒸餾器的泵。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的襯底處理設(shè)備，其中在所述殼體中的所述流入管與所述供應(yīng)管之間設(shè)置有上部填充構(gòu)件，并且 所述包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體與所述包含第五濃度有機(jī)溶劑的流體通過分別沿彼此相反的方向經(jīng)過所述上部填充構(gòu)件來進(jìn)行熱交換。
17.根據(jù)權(quán)利要求4所述的襯底處理設(shè)備，其中所述流入管還包括: 閥，所述閥設(shè)置在所述流入管中； 第一傳感器，所述第一傳感器測量所述蒸餾器內(nèi)的壓力；第二傳感器，所述第二傳感器測量所述液化單元內(nèi)的壓力；和 控制器，所述控制器接收由所述第一傳感器和所述第二傳感器測量的信號以控制所述閥， 其中所述控制器在所述液化單元內(nèi)的壓力大于或等于所述蒸餾器內(nèi)的壓力時關(guān)閉所述閥。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項(xiàng)所述的襯底處理設(shè)備，其中所述有機(jī)溶劑包括異丙醇(IPA)，并且 所述流體包括二氧化碳(CO2)。
19.一種再循環(huán)單元，其包括: 分離器，所述分離器從由處理室排放的流體中分離有機(jī)溶劑， 其中所述分離器包括: 蒸餾器，包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體流入所述蒸餾器中； 加熱單元，所述加熱單元加熱從所述蒸餾器排放的包含第二濃度有機(jī)溶劑的流體，所述加熱單元將經(jīng)過蒸發(fā)的包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到所述蒸餾器中；和 冷凝單元，所述冷凝單 元使從所述蒸餾器排放的包含第四濃度有機(jī)溶劑的流體液化，其中所述有機(jī)溶劑具有在濃度上依次降低的所述第二濃度、所述第一濃度、所述第三濃度和所述第四濃度。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的再循環(huán)單元，其中所述分離器還包括設(shè)置在所述干燥室與所述蒸餾器之間以使從所述干燥室排放的流體液化的液化單元，并且 所述液化單元將所述包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到所述蒸餾器中。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的再循環(huán)單元，其中所述加熱單元包括: 加熱器； 排放管，所述排放管將所述加熱器連接至所述蒸餾器以將所述包含第二濃度有機(jī)溶劑的流體從所述蒸餾器供應(yīng)至所述加熱器； 回收管，所述回收管將由所述加熱器加熱的所述包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到所述蒸餾器中；和 有機(jī)溶劑排放管，所述有機(jī)溶劑排放管將從所述包含第二濃度有機(jī)溶劑的流體中分離的有機(jī)溶劑排放到所述加熱器的外部。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的再循環(huán)單元，其中所述蒸餾器還包括: 殼體； 流入管，所述流入管將所述液化單元連接至所述殼體以將由所述液化單元液化的所述包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到所述殼體中， 其中所述回收管在低于所述流入管的位置的位置處連接至所述殼體。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的再循環(huán)單元，其中在所述殼體中的所述回收管與所述流入管之間設(shè)置有下部填充構(gòu)件，并且 所述包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體與所述包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體分別沿彼此相反的方向經(jīng)過所述下部填充構(gòu)件。
24.根據(jù)權(quán)利要求21至22中任一項(xiàng)所述的再循環(huán)單元，其中所述冷凝單元包括: 冷凝器；排出管，所述排出管將所述蒸餾器連接至所述冷凝器以將所述包含第四濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到所述冷凝器中；和 流體排放管，所述流體排放管將在所述冷凝器中液化的流體排放到所述冷凝器的外部。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的再循環(huán)單元，其中所述蒸餾器還包括供應(yīng)管，其將包含第五濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到所述蒸餾器的上部，并且 所述第五濃度低于所述第三濃度。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的再循環(huán)單元，其中所述供應(yīng)管從所述流體排放管分支出來，并且 所述第五濃度與所述第四濃度相同。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的再循環(huán)單元，其中所述供應(yīng)管在高于所述流入管的位置的位置處連接至所述殼體。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的再循環(huán)單元，其中在所述殼體中的所述流入管與所述供應(yīng)管之間設(shè)置有上部填充構(gòu)件，并且 所述包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體與所述包含第五濃度有機(jī)溶劑的流體通過分別沿彼此相反的方向經(jīng)過 所述上部填充構(gòu)件來進(jìn)行熱交換。
29.根據(jù)權(quán)利要求20所述的再循環(huán)單元，其中所述冷凝單元包括: 冷凝器； 排出管，所述排出管將所述蒸餾器連接至所述冷凝器以將所述包含第四濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到所述冷凝器中；和 流體排放管，所述流體排放管將在所述冷凝器中液化的流體排放到所述冷凝器的外部。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的再循環(huán)單元，其中所述冷凝器包括: 殼體； 流入管，所述流入管將通過所述液化單元液化的所述包含第一濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到所述殼體中；和 供應(yīng)管，所述供應(yīng)管將所述包含第五濃度有機(jī)溶劑的流體供應(yīng)到所述殼體中， 其中所述供應(yīng)管在高于所述流入管的位置的位置處連接至所述殼體。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的再循環(huán)單元，其中所述供應(yīng)管從所述流體排放管分支出來，并且 所述第五濃度與所述第四濃度相同。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的再循環(huán)單元，其中在所述殼體中的所述流入管與所述供應(yīng)管之間設(shè)置有上部填充構(gòu)件，并且 所述包含第三濃度有機(jī)溶劑的流體與所述包含第五濃度有機(jī)溶劑的流體通過分別沿彼此相反的方向經(jīng)過所述上部填充構(gòu)件來進(jìn)行熱交換。
33.根據(jù)權(quán)利要求19至20中任一項(xiàng)所述的再循環(huán)單元，其中所述有機(jī)溶劑包括異丙醇(IPA)，并且 所述流體包括二氧化碳(CO2)。
【文檔編號】H01L21/67GK104078388SQ201410124436
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月29日
【發(fā)明者】鄭仁一, 鄭恩先, 許瓚寧, 樸正善, 金性洙 申請人:細(xì)美事有限公司