本發(fā)明構思涉及基板處理設備及方法，尤其涉及去除基板表面上生成的靜電的基板處理設備及方法。

背景技術：

基板表面上諸如顆粒、有機污染物和金屬污染物等污染物極大地影響了半導體設備的特性和產率。因此，去除附著到基板表面上的各種污染物的清洗過程是非常重要的，并且在制造半導體的各單元過程之前或之后均需執(zhí)行基板的清洗過程。

通常，基板的清洗過程包括：處理過程，使用諸如化學品的處理液去除留在基板上的金屬物質、有機物質和顆粒；沖洗過程，用純水去除留在基板上的處理液；以及干燥過程，使用干燥氣體干燥所述基板。

同時，在處理過程之前實施了預濕過程，將純水注射到基板的圖案表面以使化學品易于擴散，并減少當處理液直接與干燥的基板接觸時生成的顆粒。

然而，如圖1所示，預濕過程中，因圖案表面與純水之間的摩擦會產生靜電。如果在這種狀態(tài)下將處理液注射到所述圖案表面上，則在基板的表面上累積的電荷會排放到與處理液相接觸的部件上，導致電弧現(xiàn)象，并因此損傷所述基板的圖案，如圖2所示。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明構思提供了基板處理設備及方法，所述基板處理設備及方法能去除基板表面上生成的靜電。

本發(fā)明構思還提供了基板處理設備及方法，所述基板處理設備及方法能防止基板表面上生成的電弧現(xiàn)象以及對基板圖案的損傷。

本發(fā)明構思的該方面是非限制性的，本領域技術人員基于下述描述可以清楚地理解本發(fā)明構思的其它方面。

本發(fā)明構思提供了基板處理方法。

根據(jù)本發(fā)明構思一方面所述，提供了基板處理方法，所述方法包括：預濕操作，將純水排放到基板的上表面；處理操作，在所述預濕操作之后，通過將處理流體供應到所述基板的上表面以處理所述基板；其中， 所述方法進一步包括：在所述處理操作之前，將靜電去除液排放到所述基板的下表面以去除靜電的靜電去除操作。

根據(jù)一實施例，所述靜電去除操作可以在所述預濕操作之后執(zhí)行。

根據(jù)一實施例，所述靜電去除操作和所述預濕操作可以同時執(zhí)行。

根據(jù)一實施例，所述處理液可以是導電性液體。

根據(jù)一實施例，所述處理液可以是氫氟酸(HF)溶液或包含氫氧化銨(NH₄OH)、過氧化氫(H₂O₂)和水(H₂O)的溶液。

根據(jù)一實施例，所述靜電去除液可以是化學品。

根據(jù)一實施例，所述靜電去除液可以是導電性液體。

根據(jù)一實施例，所述靜電去除液可以是氫氟酸(HF)溶液或包含氫氧化銨(NH₄OH)、過氧化氫(H₂O₂)和水(H₂O)的溶液。

根據(jù)一實施例，所述處理液可以是化學品。

根據(jù)一實施例，所述方法進一步可以包括：在所述處理操作之后，干燥所述基板的干燥操作。

根據(jù)一實施例，所述靜電可以從所述基板的上表面流經基板的內部，然后隨著在基板的下表面上流動的所述靜電去除液被排放到所述基板的下側，以被去除。

本發(fā)明構思提供了基板處理設備。

根據(jù)本發(fā)明構思的一方面，提供了基板處理設備，所述設備包括：支撐單元，所述支撐單元支撐基板；注射單元，所述注射單元具有純水注射構件和處理液注射構件，所述純水注射構件將純水排放到所述基板的上表面，所述處理液注射構件將處理液供應到所述基板的上表面；背部噴嘴單元，所述背部噴嘴單元將靜電去除液注射到所述基板的下表面；以及控制器，所述控制器控制所述注射單元和所述背部噴嘴單元；其中，所述控制器將所述注射單元和所述背部噴嘴單元控制為：在所述純水注射構件將所述純水排放到所述基板的上表面之后，使所述處理液注射構件將處理液供應到所述基板的上表面，并且，在供應所述處理液之前，所述背部噴嘴單元將所述靜電去除液排放到所述基板的下表面。

根據(jù)一實施例，所述控制器可以將所述注射單元和所述背部噴嘴單元控制為：同時排放所述靜電去除液和所述純水。

根據(jù)一實施例，所述控制器可以將所述注射單元和所述背部噴嘴單 元控制為：在排放所述純水之后，排放所述靜電去除液。

根據(jù)一實施例，所述處理液可以是導電性液體。

根據(jù)一實施例，所述處理液可以是氫氟酸(HF)溶液或包含氫氧化銨(NH₄OH)、過氧化氫(H₂O₂)和水(H₂O)的溶液。

根據(jù)一實施例，所述靜電去除液可以是化學品。

根據(jù)一實施例，所述靜電去除液可以是導電性液體。

根據(jù)一實施例，所述靜電去除液可以是氫氟酸(HF)溶液或包含氫氧化銨(NH₄OH)、過氧化氫(H₂O₂)和水(H₂O)的溶液。

根據(jù)一實施例，所述處理液可以是化學品。

根據(jù)一實施例，所述注射單元進一步包括：氣體注射構件，所述氣體注射構件將干燥氣體供應到所述基板的上表面。

附圖說明

根據(jù)參照下述附圖的詳細描述，上述目標和特征以及其它目標和特征將是顯而易見的，其中，在各附圖中，同一附圖標記表示同一部件，除非特殊說明，其中：

圖1為示出了根據(jù)現(xiàn)有技術所述的在預濕操作中由靜電引起的電弧現(xiàn)象的視圖；

圖2為示出了根據(jù)現(xiàn)有技術所述的由于預濕操作的電弧損傷了基板的圖案的視圖；

圖3為示意性示出了提供有根據(jù)本發(fā)明構思的實施例所述的基板處理設備的基板處理系統(tǒng)的俯視圖；

圖4為示出了圖3的基板處理設備的一實施例的視圖；

圖5為示出了背部噴嘴單元的視圖；

圖6為示出了排放純水的預濕操作的視圖；

圖7為示出了排放靜電去除液的靜電去除操作的視圖；

圖8為示出了排放處理液的處理操作的視圖；

圖9為示出了注射干燥氣體的干燥操作的視圖；

圖10為示出了根據(jù)本發(fā)明構思的實施例所述的基板處理方法的流程圖；

圖11-圖14為依次示出了在圖7的靜電去除操作中從基板中去除靜 電的視圖。

具體實施方式

下文將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明構思的示例性實施例。本發(fā)明構思的實施例可以以各種形式變型，本發(fā)明構思的范圍不應局限于下述實施例。本發(fā)明構思的實施例僅用于讓本領域技術人員更全面地了解本發(fā)明構思。因此，為清楚起見，附圖中各部件的形狀可以進行放大。

下文將參照附圖3-14描述本發(fā)明構思的示意性實施例。

圖3為示意性示出了根據(jù)本發(fā)明構思所述的基板處理系統(tǒng)1的俯視圖。

參見圖3，基板處理系統(tǒng)1包括索引模塊100和工藝處理模塊200。索引模塊100包括多個裝載口120和傳輸框架140。裝載口120、傳輸框架140和工藝處理模塊20可以依次設置成一排。下文中，設置有裝載口120、傳輸框架140和工藝處理模塊200的方向可以被稱為第一方向12。當從上往下看時垂直于第一方向12的方向可以被稱為第二方向14，而垂直于包含第一方向12及第二方向14的平面的方向可以被稱為第三方向16。

接收基板W的載體130位于裝載口120上。提供多個裝載口120，而且多個裝載口120沿著第二方向14成排設置。圖3示出了提供有四個裝載口120的情況。然而，根據(jù)諸如工藝處理模塊200的處理效率或封裝等條件，可以增加或減少裝載口120的數(shù)量。在載體130中形成有多個用于支撐基板W的四周的插槽(未示出)。多個插槽提供在第三方向16上。基板W堆疊在載體130中，同時沿著第三方向16彼此間隔開。前開式晶圓盒(FOUP)可以被用作載體130。

工藝處理模塊200包括緩沖單元220、傳輸腔室240和多個工藝腔室260。傳輸腔室240設置為其長度方向平行于第一方向12。在第二方向14上、在傳輸腔室240的相對的兩側設置各工藝腔室260。位于傳輸腔室240一側的工藝腔室260與位于傳輸腔室240相對側的工藝腔室260關于傳輸腔室240彼此對稱。一些工藝腔室260可以沿著傳輸腔室240的長度方向進行布置。此外，一些工藝腔室260可以彼此堆疊。換言之，工藝腔室260可以在傳輸腔室240的一側以A×B(A和B為自然數(shù))矩陣的形式進行布置。這里，“A”表示設置在沿著第一方向12的一行上的工藝腔室260的數(shù)量，“B”表示堆疊在沿著第三方向16的一排上 的工藝腔室260的數(shù)量。當在傳輸腔室240的一側提供了四個或六個工藝腔室260，則工藝腔室260可以以2×2或3×2矩陣形式進行布置。工藝腔室260的數(shù)量可以增加或減少。與上述描述不同的是，工藝腔室260可以只提供在傳輸腔室240的某一側。此外，與上述描述不同的是，工藝腔室260可以布置在傳輸腔室240的一側和/或兩側以形成單獨一層。

緩沖單元220設置在傳輸框架140與傳輸腔室240之間。緩沖單元220提供一空間，基板W在傳輸腔室240與傳輸框架140之間相互傳輸之前停留在該空間中。在緩沖單元220中提供有用于放置基板W的插槽(未示出)，并且提供有多個插槽(未示出)以沿著第三方向16彼此間隔開。緩沖單元220面向傳輸框架140的這面以及面向傳輸腔室240的這面均是開放的。

傳輸框架140在緩沖單元220與位于裝載口120上的載體130之間傳輸基板W。在傳輸框架140上提供有索引軌道142和索引機械手144。索引軌道142設置為其長度方向平行于第二方向14。索引機械手144安裝在索引軌道142上，并且沿著索引軌道142在第二方向14上線性移動。索引機械手144具有基部144a、本體144b和多個索引臂144c?；?44a安裝為沿著索引軌道142移動。本體144b連接到基部144a。本體144b提供為在基部144a上沿著第三方向16移動。本體144b提供為在基部144a上旋轉。索引臂144c連接到本體144b，并且提供為相對于本體144b向前或向后移動。多個索引臂144c提供為彼此獨立驅動。多個索引臂144c設置為依次堆疊以沿著第三方向16彼此間隔開。當基板W在處理模塊200中被傳輸?shù)捷d體130時，使用一些索引臂144c，而當基板W從載體130被傳輸?shù)焦に囂幚砟K200時，可以使用另一些索引臂144c。在索引機械手144將基板W載入或載出的過程中，該結構可以防止在過程處理之前的基板W上生成的顆粒附著到過程處理之后的基板W上。

傳輸腔室240在緩沖單元220與工藝腔室260之間、以及各個工藝腔室260之間傳輸基板W。在傳輸腔室240中提供有導軌242和主機械手244。導軌242設置為其長度方向平行于第一方向12。主機械手244安裝在導軌242上，并且在導軌242上沿著第一方向12線性移動。主機械手244具有基部244a、本體244b和多個主體臂244c?；?44a安裝為沿著導軌242移動。本體244b連接到基部244a。本體244b提供為在 基部244a上沿著第三方向16移動。本體244b提供為在基部244a上旋轉。主體臂244c連接到本體244b，并且提供為相對于本體244b向前或向后移動。多個主體臂244c提供為彼此獨立驅動。主體臂244c設置為依次堆疊以沿著第三方向16彼此間隔開。當基板W從緩沖單元220被傳輸?shù)焦に嚽皇?60時所使用的主體臂244c可以不同于當基板W從工藝腔室260被傳輸?shù)骄彌_單元220時所使用的主體臂244c。

在工藝腔室260中提供有用于在基板W上執(zhí)行清洗過程的基板處理設備300。根據(jù)清洗過程的類型，工藝腔室260的基板處理設備300可以具有不同的結構。可選地，工藝腔室260的基板處理設備300可以具有相同的結構?？蛇x地，工藝腔室260可以被分成多組，這樣，屬于同一組的工藝腔室260中的基板處理設備300的結構是相同的，而屬于不同組的工藝腔室260中的基板處理設備300的結構是不同的。例如，當工藝腔室260被分為兩組，第一組工藝腔室260可以提供在傳輸腔室240的一側，而第二組工藝腔室260可以提供在傳輸腔室240的對側。可選地，第一組工藝腔室260可以提供在傳輸腔室240的下側，而第二組工藝腔室260可以提供在傳輸腔室240的上側，且這兩組工藝腔室分別設置在傳輸腔室240的相對的兩側上。第一組工藝腔室260和第二組工藝腔室260可以根據(jù)所用的化學品的類型或清洗方法的類型進行劃分。

下文中，將描述通過使用處理流體來清洗基板W的基板處理設備300的一實施例。圖4為示出了基板處理設備300的一實施例的示意圖。圖5為示出了背部噴嘴單元的視圖。圖6-9為依次示出了基板處理過程的視圖。

參見圖4，基板處理設備300包括杯體320、支撐單元340、提升單元360、注射單元380、氣體注射構件390、背部噴嘴單元400、以及控制器1000。杯體320具有用于執(zhí)行基板處理過程的空間，且杯體320的上側是開放的。杯體320具有內部回收容器322、中部回收容器324和外部回收容器326?；厥杖萜?22、324、326回收在過程中所使用的不同的處理流體。內部回收容器322具有圍繞支撐單元340的環(huán)形形狀，中部回收容器324具有圍繞內部回收容器322的環(huán)形形狀，外部回收容器326具有圍繞中部回收容器324的環(huán)形形狀。內部回收容器322的內部空間322a、內部回收容器322與中部回收容器324之間的空間324a、以及中部回收容器324與外部回收容器326之間的空間326a作用為入 口，通過該入口處理流體被引入到內部回收容器322、中部回收容器324和外部回收容器326。自回收容器322、324、326從其下表面的下游方向垂直延伸的回收管線322b、324b、326b分別連接至回收容器322、324、326?；厥展芫€322b、324b、326b分別排放通過回收容器322、324、326引入的處理流體。通過外部處理流體回收系統(tǒng)(未示出)，所排放的處理流體可以再利用。

支撐單元340設置在杯體320的處理空間中。在處理過程中，支撐單元340支撐并旋轉基板。支撐單元340具有本體342、多個支撐銷344、多個卡盤銷346和驅動軸348。本體342具有當從上向下看時基本為圓形的上表面。本體342在其中心處具有空心部。驅動機349可使驅動軸348旋轉，驅動軸348固定連接到本體342的底部。本體342包括支撐銷344和卡盤銷346以支撐基板。提供有多個支撐銷344。支撐銷344可以設置為在本體342的上表面的四周彼此間隔開，并且自本體342向上突出。支撐銷344設置為：這些支撐銷相互組合后具有大體上環(huán)形形狀。支撐銷344支撐基板背面的四周，以便基板W以預定距離與本體342的上表面間隔開。提供有多個卡盤銷346?？ūP銷346設置為比支撐銷344更偏離本體342的中心?？ūP銷346提供為自本體342向上突出。卡盤銷346支撐基板的側面，以便當支撐單元340旋轉時基板不會從正確位置向旁邊偏離?？ūP銷346提供為沿著本體342的徑向在待命位置和支撐位置之間線性移動。待命位置為比支撐位置更遠離本體342的中心的位置。當基板從支撐單元340載入或載出時，卡盤銷346位于待命位置，當在基板上執(zhí)行處理時，卡盤銷346位于支撐位置。卡盤銷346在支撐位置時與基板W的側面相接觸。

提升單元360使杯體320向上或向下線性移動。當杯體320向上或向下移動時，改變了杯體320至支撐單元340的相對高度。提升單元360具有支架362、移動軸364和驅動機366。支架362固定安裝在杯體320的外側壁上，通過驅動機366可向上或向下移動的移動軸364固定連接至支架362。下調杯體320，以便當將基板W放置在支撐單元340上時、或者將基板W從支撐單元340上提起時，支撐單元340突出到杯體320的上側。當執(zhí)行處理工藝時，調整杯體320的高度以便處理流體被引入到根據(jù)供應到基板W的處理流體的類型所預設的回收容器。例如，當基板被第一處理流體處理時，基板位于對應于內部回收容器322的內部空 間322a的高度。此外，當基板分別被第二處理流體和第三處理流體處理時，基板可以位于對應于內部回收容器322與中部回收容器324之間的空間324a和中部回收容器324與外部回收容器326之間的空間326a的高度。與上述描述不同的是，提升單元360可以使支撐單元340、而不是使杯體320向上或向下移動。

注射單元380將處理流體注射到基板W上。處理流體可以是純水、處理液、和干燥氣體。注射單元380將處理流體注射到基板W的上表面。下文中，基板的上表面是指在該表面上形成有圖案的圖案表面。注射單元380可以被旋轉。注射單元380包括純水注射構件381、處理液注射構件383和氣體注射構件390。

純水注射構件381將純水注射到基板的上表面。純水注射構件381具有噴嘴支撐件382a、噴嘴384a、支撐件386a和驅動機388a。支撐件386a的長度方向提供為沿著第三方向16，驅動機388a連接至支撐件386a的下端。驅動機388a使支撐件386a旋轉、并提升支撐件386a。噴嘴支撐件382a連接至支撐件386a的末端并垂直于支撐件386a，該末端與支撐件386a連接至驅動機388a的那端相對。噴嘴384a安裝在噴嘴支撐件382a的末端的底表面上。噴嘴384a通過驅動機388a移動至處理位置或待命位置。處理位置為噴嘴384a被設置在杯體320的垂直上部時噴嘴所在的位置，待命位置為偏離于杯體320的垂直上部的位置。

處理液注射構件383將處理液注射到基板的上表面。處理液可以是導電性液體。處理液可以是化學品。處理液可以是氫氟酸(HF)溶液。處理液可以是包含氫氧化銨(NH₄OH)、過氧化氫(H₂O₂)和水(H₂O)的標準清洗(SC-1)溶液。處理液注射單元383具有噴嘴支撐件382b、噴嘴384b、支撐件386b、和驅動機388b。噴嘴支撐件382b、噴嘴384b、支撐件386b、和驅動機388b具有與前述純水注射構件381的噴嘴支撐件382a、噴嘴384a、支撐件386a、和驅動機388a的配置相同或類似的配置?？梢蕴峁┮粋€或多個處理液注射構件383。

氣體注射構件390將干燥氣體注射到基板上。干燥氣體可以是氮氣。干燥氣體使注射處理液后留下的處理液干燥。氣體注射構件390可以包括固定注射構件392和可移動注射構件394。固定注射構件392固定安裝在杯體320中?？梢苿幼⑸錁嫾?94提供為可旋轉的?？梢苿幼⑸錁嫾?94可以以預定范圍繞軸旋轉，以便干燥氣體可以注射到基板的上表 面。

背部噴嘴單元400將靜電去除液和干燥氣體供應到基板的下表面。下文中，基板的下表面指的是與形成有圖案的上表面相對的基板的下表面。參見圖5，背部噴嘴單元400包括支撐軸410、護板420、下噴嘴430。支撐軸410插入到本體342的空心部。支撐軸410與本體342間隔開，且當本體342旋轉時支撐軸410不旋轉。護板420固定連接到支撐軸410的上端。護板420提供為自本體342的上表面突出。護板420覆蓋下噴嘴430同時保護下噴嘴430。下噴嘴430形成在支撐軸410中且在護板420的內部，從支撐軸410的內部延伸至護板420的上端。下噴嘴430注射靜電去除液和干燥氣體。靜電去除液可以是導電性液體。靜電去除液可以是化學品。靜電去除液可以是氫氟酸(HF)溶液。靜電去除液可以是包含氫氧化銨(NH₄OH)、過氧化氫(H₂O₂)和水(H₂O)的標準清洗(SC-1)溶液。干燥氣體可以是氮氣。干燥氣體干燥留在基板下表面上的靜電去除液。

控制器1000控制注射單元380和背部噴嘴單元400。詳細地，控制器1000控制注射單元380和背部噴嘴單元400的操作順序?？刂破?000允許在注射單元380的純水注射構件381將純水排放到基板的上表面之后，使處理液注射構件383將處理液供應到基板的上表面?？刂破?000允許在處理液注射構件383將處理液供應到基板的上表面之前，使背部噴嘴單元400將靜電去除液排放到基板的下表面?？刂破?000允許在純水注射構件381排放純水之后，使背部噴嘴單元400排放靜電去除液。控制器1000允許在供應處理液之后，使氣體注射構件390將干燥氣體注射到基板的上表面。

盡管已經描述了在控制器1000的控制下，在純水注射構件381排放純水之后，背部噴嘴單元400供應靜電去除液，但靜電去除液和純水可以同時排放。詳細地，當純水注射構件381將純水排放到基板的上表面的時候，背部噴嘴單元400可以將靜電去除液排放到基板的下表面。

下文將描述基板處理設備300的基板處理方法。圖6-圖9為依次示出了基板的處理過程的視圖。圖10為示出了基板處理過程的流程圖。圖11-圖14為依次示出了從基板中去除靜電的過程的視圖。

執(zhí)行將純水排放到基板上表面的預濕操作。在預濕操作S110中，純水從純水注射構件381排放到基板的上表面。如果純水與基板接觸，則 在基板的上表面上生成靜電。那么，所生成的靜電可能對應于負電荷或正電荷。方便起見，圖11-圖14示出了負電荷。

在預濕操作S110之后，可以執(zhí)行將靜電去除液排放到基板下表面的靜電去除操作S120。在靜電去除操作S120中，靜電從基板中被去除。靜電去除液從背部噴嘴單元400排放到基板的下表面。靜電去除液可以是導電性液體。靜電去除液可以是化學品。靜電去除液可以是氫氟酸(HF)溶液。靜電去除液可以是包含氫氧化銨(NH₄OH)、過氧化氫(H₂O₂)和水(H₂O)的標準清洗(SC-1)溶液?；迳媳砻嫔系撵o電可以與靜電去除液一起排放到外側。參見圖11-圖14，基板上表面上的靜電穿過基板的內部，然后與在基板下表面上流動的靜電去除液一起排放到基板的下側。因此，基板表面上的靜電從基板中去除了。

在靜電去除操作之后，執(zhí)行處理操作S130。在處理操作S130中，基板被刻蝕或被清洗。在處理操作S130中，處理液從處理液注射構件383供應到基板上表面。處理液可以是導電性液體。處理液可以是化學品。處理液可以是氫氟酸(HF)溶液。處理液可以是包含氫氧化銨(NH₄OH)、過氧化氫(H₂O₂)和水(H₂O)的標準清洗(SC-1)溶液。

在處理操作S130之后，可以執(zhí)行干燥操作S140。在干燥操作S140中，干燥基板上留下的處理液。氣體注射構件390將干燥氣體供應到基板上。干燥氣體可以是氮氣。

盡管已經示出的是，在預濕操作S110之后執(zhí)行靜電去除操作S120，但靜電去除操作S120可以與預濕操作S110同時執(zhí)行?？梢栽趯⒓兯欧诺交迳媳砻娴耐瑫r將靜電去除液排放到基板的下表面。

盡管已經示出的是，執(zhí)行了處理操作S130和干燥操作S140，但它們可以省略。

根據(jù)本發(fā)明構思的實施例，可以去除在基板的表面上所生成的靜電。

此外，根據(jù)本發(fā)明構思的實施例，可以防止基板表面上生成的電弧現(xiàn)象以及對基板的圖案的損傷。

上述詳細描述的實施例示意性示出了本發(fā)明構思。此外，上述內容描述了本發(fā)明構思的示意性實施例，本發(fā)明構思可以以各種其它組合、改變及環(huán)境被使用。換言之，本發(fā)明構思可以變型或修改，而不脫離在說明書中所公開的本發(fā)明構思的保護范圍、書面公開內容的等價范圍、和/或本領域技術人員的技術范圍或知識范圍。撰寫的實施例描述了實施 本發(fā)明構思的技術精神的最佳情況，可以做出在本發(fā)明構思的具體應用領域及具體目的中所需的各種改變。因此，本發(fā)明構思的詳細描述不傾向于將本發(fā)明構思限于所公開的實施例情況。此外，應該明確的是，所附的權利要求書包括其它實施例。