專利名稱：處理基板的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這里揭示的本發(fā)明涉及處理基板的設(shè)備和方法，并且更具體地，涉及使用超臨界流體(supercritical fluid)處理基板的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
半導體器件通過包括光刻工藝的各種工藝制成，光刻工藝用于在諸如硅片等的基板上形成電路圖案。當制造半導體器件時，可以產(chǎn)生各種外來物質(zhì)，諸如微粒、有機污染物、金屬雜質(zhì)等等。外來物質(zhì)可導致基板缺陷而對半導體器件的產(chǎn)量直接造成不良的影響。由此，在半導體制造工藝中可能必需包括用于移除雜質(zhì)的清洗工藝。一般來說，在典型的清洗工藝中，余留在基板上的外來物質(zhì)用洗滌劑去除，然后使用去離子水(DI-水)清洗基板，使用異丙醇(IPA)干燥清洗后的基板。然而，在半導體器件具有精細的電路圖案的情況中，干燥工藝可具有低效率。另外，由于電路圖案的損傷，即在干燥工藝中經(jīng)常發(fā)生的圖案皺縮(collapse)，干燥工藝不適合于具有約30nm或更小的線寬的半導體器件。由此，為解決上述的局限，關(guān)于使用超臨界流體來干燥基板的技術(shù)的研究正在積極地進行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了使用超臨界流體處理基板的設(shè)備和使用超臨界流體處理基板的方法。本發(fā)明還提供了用于處理基板的設(shè)備，其中用來干燥基板的超臨界流體被再生(recycled)，并且提供了使用超臨界流體處理基板的方法。本發(fā)明的特征不限于前述內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)說明書和附圖將清楚理解未在這里描述的其它特征。本發(fā)明提供了一種處理基板的設(shè)備。本發(fā)明的實施方式提供了處理基板的設(shè)備，所述設(shè)備包括處理室，在處理室中使用被提供為超臨界流體的流體溶解余留在基板上的有機溶劑以干燥基板；和再生單元(recycling unit),在所述再生單元中所述有機溶劑與從處理室排出的所述流體分離以再生所述流體。在一些實施方式中，再生單元可包括分離模塊，所述分離模塊用于冷卻溶解有有機溶劑的流體以將有機溶劑從所述流體中分離。在其它的實施方式中，分離模塊可以被提供多個，并且該多個分離模塊可以彼此串聯(lián)連接。在又一個實施方式中，分離模塊可包括分離罐，從處理室排出的液體被引入到分離罐中；冷卻構(gòu)件，用于冷卻分離罐；放出管，所述放出管設(shè)置在分離罐的下部中用以排出液化的且從流體分離的有機溶劑；和第一排氣管，所述第一排氣管設(shè)置在分離罐的上部以排出與有機溶劑分離的所述流體。在另外的實施方式中，分離模塊可進一步包括流入管，用于將從處理室排出的流體供應到分離罐的下部中。在又一實施方式中，分離模塊可進一步包括反向壓力調(diào)整器，所述反向壓力調(diào)整器設(shè)置在第一排氣管中以不斷地保持分離罐的內(nèi)部壓力。在另外的實施方式中，再生單元可進一步包括柱模塊，所述柱模塊將用于吸收有機模塊的吸收材料提供到從分離模塊排出的流體中以將有機溶劑從流體分離，柱模塊可以被提供多個，并且該多個柱模塊可以彼此串聯(lián)連接。在又一實施方式中，柱模塊可以被提供多個，并且該多個柱模塊可以彼此并聯(lián)連
接。 在另外的實施方式中，柱模塊可包括吸收柱，用于將吸收材料提供到從分離模塊排出的流體中；溫度保持構(gòu)件，用于不斷地保持吸收柱的內(nèi)部溫度；和第二排氣管，用于排出流體，所述吸收材料已將所述有機溶劑從所述流體中分離。在再一個實施方式中，柱模塊可進一步包括濃度傳感器，該濃度傳感器設(shè)置在第二排氣管中以探測從第二排氣管排出的流體中包含的有機溶劑的濃度。在更進一步的實施方式中，吸收材料可包括沸石。在更進一步的實施方式中，再生單元可包括柱模塊，該柱模塊將用于吸收有機模塊的吸收材料提供到從處理室排出的流體中以將有機溶劑從流體中分離。在本發(fā)明的其它實施方式中，用于處理基板的方法包括使用被提供為超臨界流體的流體溶解余留在基板上的有機溶劑以干燥基板；和將有機溶劑從流體中分離以再生所述流體。在一些實施方式中，流體的再生可包括將溶解有有機溶劑的流體冷卻以將有機溶劑從流體分離。在其它的實施方式中，流體的再生可進一步包括將用于吸收有機溶劑的吸收材料提供到流體中以將有機溶劑從流體中分離。在本發(fā)明的其它實施方式中，處理基板的設(shè)備包括處理室，在處理室中使用被提供為超臨界流體的流體溶解余留在基板上的有機溶劑以干燥基板；存儲te，流體以液態(tài)儲存在存儲罐中；水供應罐，所述水供應罐接收來自存儲罐的流體以產(chǎn)生超臨界流體并且將超臨界流體提供到處理室中；和再生單元，在再生單元中有機溶劑被從處理室排出的流體中分離以再生所述流體并且將再生的流體供應到存儲罐中。在一些實施方式中，再生單元可包括分離模塊，所述分離模塊用于冷卻溶解有有機溶劑的流體以將有機溶劑從流體中分離。在其它的實施方式中，再生單元可進一步包括柱模塊，該柱模塊將用于吸收有機模塊的吸收材料提供到從分離模塊排出的流體中以將有機溶劑從流體中分離。在其它的實施方式中，設(shè)備可進一步包括第一冷凝器，用于將從再生單元排出的氣態(tài)流體轉(zhuǎn)變成為液體流體以將液體流體供應到存儲罐內(nèi)。在其它的實施方式中，設(shè)備可進一步包括第二冷凝器，用于將從所述存儲罐排出的氣態(tài)流體轉(zhuǎn)變成為液體流體；和泵，所述泵從所述第二冷凝器接收所述液體流體以將所述液體流體供應到所述水供應罐內(nèi)，并且其中，在所述水供應罐中，被所述泵以大于臨界壓力的壓力壓縮的所述流體以大于臨界溫度的溫度加熱以產(chǎn)生超臨界流體。在本發(fā)明的其它實施方式中，處理基板的方法包括將液體流體儲存在存儲罐中；將儲存的流體轉(zhuǎn)變成為超臨界流體；使用被提供為超臨界流體的流體溶解余留在所述基板上的有機溶劑以干燥所述基板；從溶解有所述有機溶劑的所述流體中將所述有機溶劑分離以再生所述流體；并且將所述再生的流體轉(zhuǎn)變成為液體流體以將所述液體流體供應到所述存儲罐內(nèi)。在一些實施方式中，流體的再生可包括將溶解有有機溶劑的流體冷卻以將有機溶劑從所述流體中分離的第一再生工藝。在其它的實施方式中，流體的再生可進一步包括將用于吸收有機溶劑的吸收材料提供到流體中以將有機溶劑從流體中分離的第二再生工藝。


附圖被包括以提供對于本發(fā)明的進一步理解，并且被包括在本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分。附圖示出了本發(fā)明的示例性實施方式并且與說明書一起用以說明本發(fā)明的原理。在附圖中圖I是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的處理基板的設(shè)備的平面圖；圖2是圖I的第一處理室的截面圖；圖3是示出二氧化碳的相變的圖；圖4是圖I的第二處理室的截面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一個的實施方式的圖I的第二處理室的截面圖；圖6是示出超臨界流體的流通路徑的圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的圖6的再生單元的圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的圖6的再生單元的圖；圖9是圖7的分離模塊的截面圖；圖10是圖6的柱模塊的截面圖；圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的處理基板的工藝的流程圖；圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的第一工藝的流程圖；圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的第二工藝的流程圖；圖14是示出超臨界流體的供應和排出的圖；圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的處理基板的工藝的流程圖；圖16是示出分離單元的效率的曲線圖；和圖17是示出分離單元的效率的表格。
具體實施例方式提供了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，以使本公開透徹并且完整，并且充分地將本發(fā)明的范圍傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。然而，本發(fā)明可以不同的形式實施并且其構(gòu)造不應局限于本文闡述的實施方式。由此，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，在不偏離本發(fā)明的精神或范圍的前提下，可在本發(fā)明中進行各種修改和變化。另外還將理解，盡管本文使用了專用名詞并且附加了附圖來方便地描述本發(fā)明的示例性實施方式，但本發(fā)明并不受這些術(shù)語和附圖的限制。此外，與公知功能或構(gòu)造相關(guān)的詳細說明將被排除以不會不必要地模糊本發(fā)明的主題。根據(jù)本發(fā)明的處理基板的設(shè)備100可以是用于在基板S上執(zhí)行清洗工藝的設(shè)備。這里，應該理解成綜合性構(gòu)思的是，基板S可包括各種晶圓，所述晶圓包括有硅片、玻璃基板、有機基板等等，以及被用來制造半導體器件、顯示器、包括薄膜、薄膜上面形成有電路的的廣品的基板等等。在下文中，將描述根據(jù)一個實施方式的處理基板的設(shè)備100。
圖I是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的處理基板的設(shè)備100的平面圖；處理基板的設(shè)備100包括轉(zhuǎn)位(index)模塊1000、處理模塊2000、超臨界流體供應單元3000，和再生單元4000。轉(zhuǎn)位模塊1000接收來自外部的基板S以將基板S提供到處理模塊中。處理模塊2000在基板S上執(zhí)行清洗工藝。超臨界流體供應單元3000供應用于清洗工藝的超臨界流體，而再生單元4000使清洗工藝中使用的超臨界流體再生。轉(zhuǎn)位模塊1000可以是設(shè)備前端模塊(EFEM)。此外，轉(zhuǎn)位模塊1000包括裝載場(load port) 1100和運送框架1200。裝載場1100、運送框架1200和處理模塊2000可相繼地布置在一條線上。這里，裝載場1100、運送框架1200和處理模塊2000的布置方向稱為第一方向X。
此外，當從上方看時，垂直于第一方向X的方向稱為第二方向Y，垂直于第一方向X和第二方向Y的方向稱為第三方向Z。至少一個裝載場1100可以被提供在轉(zhuǎn)位模塊1000中。裝載場1100設(shè)置在運送框架1200的一側(cè)上。當提供多個裝載場1100時，裝載場1100可以布置在沿著第二方向Y的一條線上。裝載場1100的數(shù)目和布置不局限于上述的示例。例如，裝載場1100的數(shù)目和布置可鑒于用于處理基板的設(shè)備100的占地面積(foot print)、處理效率和相對于處理基板的其它設(shè)備100的相對布置而適當?shù)剡x擇。接收基板C的載運器C被設(shè)置在裝載場1100上。載運器C被從外部傳遞，然后被裝載到裝載場1100上，或者從裝載場1100卸除，然后被傳遞到外部。例如，載運器C可以通過運送單元諸如高架升降運送裝置(OHT)在處理基板的設(shè)備100之間傳遞。這里，基板S可以被另一個運送單元諸如自動導向車、軌道導向車等傳遞，以代替OHT或工人?；錝被接收到載運器C中。前端開口通用片盒(FOUP)可以用作載運器C。至少一個用于支撐基板S的邊緣的槽(slot)可以提供在載運器C內(nèi)。當提供多個所述槽時，所述槽可以沿著第三方向Z彼此分離隔開。由此，基板S可以放置在載運器C內(nèi)。例如，載運器C可接收二十五個基板S。載運器C內(nèi)部可以通過可打開的門與外部隔離并且由此被密封。由此，可以防止載運器C中接收的基板S被污染。運送框架1200在就位在裝載場1100上的載運器C和處理模塊2000之間運送基板S。運送模塊1200包括轉(zhuǎn)位機械手1210和轉(zhuǎn)位軌道1220。轉(zhuǎn)位軌道1220提供轉(zhuǎn)位機械手1210的運動路徑。轉(zhuǎn)位軌道1220可以設(shè)置成在其長度方向上與第二方向Y平行。
轉(zhuǎn)位機械手1210運送基板S。轉(zhuǎn)位機械手1210可包括基部基底1211、本體1212和臂1213。基底1211設(shè)置在轉(zhuǎn)位軌道1220上。此外，基底1211可以沿著轉(zhuǎn)位軌道1220移動。本體1212連接到基底1211。此外，本體1212可以在基底1211上沿著第三方向Z移動或者繞定義在第三方向Z上的軸線旋轉(zhuǎn)。臂1213設(shè)置在本體1212上。此外，臂1213可以向前和向后移動。手可以設(shè)置在臂1213的一端以拾起或放置基板S。轉(zhuǎn)位機械手1210可包括至少一個臂1213。當提供多個臂1213時，臂1213可以疊放在本體1212上并布置在第三方向Z上。這里，臂1213可獨立地操作。由此，在轉(zhuǎn)位機械手1210中，基底1211可以在轉(zhuǎn)位軌道1220上沿第二方向Y移動。此外，根據(jù)本體1212和臂1213的操作，轉(zhuǎn)位機械手1210可將基板S從載運器C取出以將基板S運送到處理模塊2000中或?qū)⒒錝從處理模塊2000取出以將基板S接收在載運器C中。
在運送框架1200中可省略轉(zhuǎn)位軌道1220，并且轉(zhuǎn)位機械手1210可以固定到運送框架1200。在這種情況中，轉(zhuǎn)位機械手1210可以設(shè)置在運送框架1200的中央部分上。處理模塊2000從轉(zhuǎn)位模塊1000接收基板S以對基板S執(zhí)行清洗工藝。處理模塊2000包括緩沖室2100、運送室2200、第一處理室2300和第二處理室2500。緩沖室2100和運送室2200沿著第一方向X設(shè)置，運送室2200設(shè)置成在其長度方向上與第一方向X平行。處理室2300和2500可以沿著第二方向Y在運送室2200的側(cè)表面上設(shè)置。這里，第一處理室2300可以沿著第二方向Y設(shè)置在運送室2200的一側(cè)上，第二處理室2500可以設(shè)置在與設(shè)置有第一處理室的一側(cè)相對的另一側(cè)上?？梢蕴峁┮粋€或多個第一處理室2300。當提供多個第一處理室2300時，第一處理室2300可以沿著第一方向X設(shè)置在運送室2200的一側(cè)上、在第三方向Z堆疊，或者以其組合方式設(shè)置。類似的，可以提供一個或多個第二處理室2500。當提供多個第二處理室時，第二處理室可以沿著第一方向X設(shè)置在運送室2500的另一側(cè)上、沿著第三方向Z堆疊，或者以其組合方式設(shè)置。然而，處理模塊2000中的每一個室的布置不局限于上述示例。也就是說，所述室可以考慮到處理效率而適當?shù)卦O(shè)置。例如，根據(jù)需要，第一處理室2300和第二處理室2500可以沿著第一方向X設(shè)置在與運送模塊2200相同的側(cè)表面上，或者彼此堆疊。緩沖室2100設(shè)置在運送框架1200和運送室2200之間以提供緩沖空間，在轉(zhuǎn)位模塊1000和處理模塊2000之間運送的基板S臨時停留在該緩沖空間中。緩沖室2100內(nèi)可提供至少一個放置基板S的緩沖槽。當提供多個緩沖槽時，緩沖槽可以沿著第三方向Z彼此分尚隔開。轉(zhuǎn)位機械手1210從載運器C取出的基板可就位于緩沖槽上，或由運送室2200的運送機械手2210從處理室2300和2500運送的基板C可就位于緩沖槽上。另一方面，轉(zhuǎn)位機械手1210或者運送機械手2210可從緩沖槽取出基板S以將基板S接收在載運器C中或?qū)⒒錝運送到處理室2300和2500中。運送室2200在設(shè)置在其周圍的室2100、2300和2500之間運送基板S。緩沖室2100可以沿第一方向X設(shè)置在運送室2200的一側(cè)上。處理室2300和2500可以沿第二方向Y設(shè)置在運送室2200的一側(cè)上或兩側(cè)上。由此，運送室2200可在緩沖室2100、第一處理室2300和第二處理室2500之間運送基板S。
運送室2200包括運送軌道2220和運送機械手2210。運送軌道2220提供運送機械手2210的運動路徑。運送軌道2220可以設(shè)置成與第一方向X平行。運送機械手2210運送基板S。運送機械手2210包括基底2211、本體2212和臂2213。由于運送機械手2210的每個部件類似于轉(zhuǎn)位機械手1210的每個部件，將省略對它們的詳細說明。在基底2211沿著運送軌道2220移動時，運送機械手2210通過本體2212和臂2213的操作而在緩沖室2100、第一處理室2300和第二處理室2500之間運送基板S。第一處理室2300和第二處理室2500可對基板S執(zhí)行彼此不同的工藝。這里，第一處理室2300中執(zhí)行的第一工藝和第二處理室2500中執(zhí)行的第二工藝可以相繼執(zhí)行。例如，化學工藝、清洗工藝和第一干燥工藝可以在第一處理室2300中執(zhí)行。此外，作為第一工藝的后續(xù)工藝的第二干燥工藝可以在第二處理室2500中執(zhí)行。這里，第一干燥工藝可以是利用有機溶劑執(zhí)行的濕式干燥工藝，而第二干燥工藝可以是利用超臨界流體執(zhí) 行的超臨界干燥工藝。根據(jù)需要，可有選擇地執(zhí)行第一和第二干燥工藝中的僅一個工藝。下文中，將描述第一處理室2300。圖2是圖I的第一處理室2300的截面圖。第一工藝在第一處理室2300中執(zhí)行。這里，第一工藝可包括化學工藝、清洗工藝和第一干燥工藝中的至少一個工藝。如上所述，可省略第一干燥工藝。第一處理室2300包括殼體2310和處理單元2400。殼體2310限定第一處理室230的外壁，并且處理單兀2400被設(shè)置在殼體2310內(nèi)以執(zhí)行第一處理。處理單元2400包括旋轉(zhuǎn)頭(spin head) 2410、流體供應構(gòu)件2420、回收容器2430和提升構(gòu)件2440?；錝位于旋轉(zhuǎn)頭2410上。此外，旋轉(zhuǎn)頭2410在工藝進行期間使基板S旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)頭2410可包括支撐板2411、支撐銷2412、夾緊銷(chucking pin) 2413、旋轉(zhuǎn)軸2414和馬達 2415。支撐板2411具有上部，該上部具有類似于基板S的形狀的形狀。也就是說，支撐板2411的上部可具有圓形形狀。上面放置基板S的多個支撐銷2412以及用于固定基板S的多個夾緊銷2413被設(shè)置在支撐板2411上。被馬達2415旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸2414被固定且連接到支撐板2411的底部表面。馬達2415利用外部電源產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力，以通過旋轉(zhuǎn)軸2414使支撐板2411旋轉(zhuǎn)。由此，基板S可以位于旋轉(zhuǎn)頭2410上，并且支撐板2411可以被旋轉(zhuǎn)以在第一工藝的進行期間使基板旋轉(zhuǎn)。支撐銷2412中的每一個從支撐板2411的頂部表面沿第三方向Z突出。多個支撐銷2412被設(shè)置成彼此分離隔開預定距離。當從上側(cè)看時，支撐銷2412可以布置成圓環(huán)形狀?；錝的背面可以放置在支撐銷2412上。由此，基板S位于支撐銷2412上，使得基板S通過支撐銷2412而與支撐板2411的頂部表面隔開每個支撐銷2412的突出距離。夾緊銷2413中的每一個比支撐銷2412中的每一個從支撐板2411的頂部表面沿第三方向Z更進一步地突出。由此，夾緊銷2413可以設(shè)置成比支撐銷2412更遠地背離支撐板2411的中心。夾緊銷2413可以沿著支撐板2411的徑向在固定位置和拾取位置之間移動。這里，固定位置表示從與支撐板2411的中心隔開與基板S的半徑相應的距離的位置，而拾取位置表示比固定位置遠離支撐板2411的中心的位置。當基板S通過運送機械手2210裝載在旋轉(zhuǎn)頭2410上時，夾緊銷2413被設(shè)置在拾取位置處。當基板S被裝載，然后執(zhí)行處理工藝時，夾緊銷2413可以向固定位置移動以接觸基板S的側(cè)表面，因此將基板S固定在標準位置中。此外，當工藝結(jié)束并且然后運送機械手2210拾起基板S以卸載基板S時，夾緊銷2413可以再次移動到拾取位置。由此，夾緊銷2413可防止基板S被旋轉(zhuǎn)頭2410旋轉(zhuǎn)時的旋轉(zhuǎn)力從標準位置脫離。流體供應構(gòu)件2420將流體供應到基板S上。流體供應構(gòu)件2420可包括噴嘴2421、支撐件2422、支撐軸2423和驅(qū)動器2424。支撐軸2423設(shè)置成使得其長度方向平行于第三方向Z。驅(qū)動器2424被連接到支撐軸2423的下端。驅(qū)動器2424使支撐軸2423旋轉(zhuǎn)或者使支撐軸2423沿著第三方向Z垂直移動。支撐件2422垂直連接到支撐軸2423的上部。噴嘴2421被設(shè)置在支撐件2422的端部的底部表面上。通過驅(qū)動器2424旋轉(zhuǎn)和提升支撐軸2423，噴嘴2421可以在處理位置和等待(standby)位置之間移動。這里，處理位置表示噴嘴2421直接設(shè)置在支撐板2411上方的位置，而等待位置表示噴嘴2421偏移于支撐板2411的直接上側(cè)的位置。
至少一個流體供應構(gòu)件2420可以提供在處理單元2400中。當提供多個流體供應構(gòu)件2420時，流體供應構(gòu)件2420可分別供應彼此不同的流體。例如，多個流體供應構(gòu)件2420中的每個可供應洗滌劑、清洗劑或者有機溶劑。這里，洗滌劑可包括過氧化氫(H2O2)溶液、氨(NH4OH)溶液、鹽酸(HCl)和硫酸(H2SO4)與過氧化氫(H2O2)的混合溶液、或者氫氟酸(HF)溶液。去離子水可以主要用作清洗劑。有機溶劑可包括異丙醇、乙基乙二醇、I-丙醇、四液壓法郎(tetra hydraulic franc)、4_輕基、4-甲基、2_戍酮、I-丁醇、2_ 丁醇、甲醇、乙醇、η-丙醇，或者二甲醚。例如，第一流體供應構(gòu)件2420a可噴射氨過氧化氫溶液，第二流體供應構(gòu)件可噴射去離子水，第三流體供應構(gòu)件2420c可噴射異丙醇溶液。然而，有機溶劑可以不是液態(tài)，而是氣態(tài)。如果有機溶劑被提供為氣態(tài)，則有機溶劑可以混合有惰性氣體。當基板S位于旋轉(zhuǎn)頭2410上時，流體供應構(gòu)件2420可以從等待位置移動到處理位置以將上述流體供應到基板S上。例如，流體供應構(gòu)件2420可供應洗滌劑、清洗劑和有機溶劑以分別執(zhí)行化學工藝、清洗工藝和第一干燥工藝。如上所述，在進行所述工藝期間，旋轉(zhuǎn)頭2410可以被馬達2415旋轉(zhuǎn)以將流體均勻地供應到基板S的頂部表面上?；厥杖萜?430提供執(zhí)行第一工藝的空間。此外，回收容器2430回收用于第一工藝的流體。當從上側(cè)看時，回收容器2430布置在旋轉(zhuǎn)頭2410周圍以環(huán)繞旋轉(zhuǎn)頭2410并且具有敞開的上端。至少一個回收容器2430可以提供在處理單元2400中。在下文中，將描述處理單元2400，處理單元2400包括三個回收容器2430，即第一回收容器2430a、第二回收容器2430b和第三回收容器2430c。然而，回收容器2430的數(shù)量可根據(jù)流體數(shù)量和第一工藝的條件不同地選擇。第一、第二和第三回收容器2430a、2430b和2430c中的每一個可具有圓環(huán)形狀以圍繞旋轉(zhuǎn)頭2410。此外，第一、第二和第三回收容器2430a、2430b和2430c可以設(shè)置成以第一回收容器2430a、第二回收容器2430b和第三回收容器2430c的順序遠離旋轉(zhuǎn)頭2410的中心。也就是說，第一回收容器2430a圍繞旋轉(zhuǎn)頭2410，第二回收容器2430b圍繞第一回收容器2430a，第三回收容器2430c圍繞第二回收容器2430b。由此，流入孔2431可以布置在第三方向Z上。第一回收容器2430a具有由第一回收容器的內(nèi)部空間限定的第一流入孔2431a，第二回收容器2430b具有由第一回收容器2430a和第二回收容器2430b之間的空間限定的第二流入孔2431b。第三回收容器2430c具有由第二回收容器2430b和第三回收容器2430c之間的空間限定的第三回收容器2430c。沿著第三方向Z向下延伸的回收管線2432被連接到第一、第二和第三回收容器2430a、2430b和2430c中的每一個的底部表面。第一、第二和第三回收管線2432a、2432b和2432c中的每一者排出回收到第一、第二和第三回收容器2430a、2430b和2430c中的流體以將流體供應到外部流體再生系統(tǒng)(未示出)。流體再生系統(tǒng)(未示出)可再生回收的流體以再利用流體。提升構(gòu)件2440在第三方向Z上移動回收容器2430。由此，回收容器2430可以改變相對于旋轉(zhuǎn)頭2410的相對高度。當提供多個回收容器2430時，一個回收容器2430的流入孔2431可有選擇地調(diào)整高度使得流入孔2431被設(shè)置在位于旋轉(zhuǎn)頭2410上的基板S的水平面上。提升構(gòu)件2440包括托架(bracket) 2441、提升軸2442和升降機2443。托架2441被固定到回收容器2430。托架2441具有固定且連接到提升軸2442的一端，該提升軸2442 通過升降機2443而在第三方向Z上移動。當提供多個回收容器2430時，托架2441可以連接到最外側(cè)的回收容器2430。當基板S被裝載到旋轉(zhuǎn)頭2410上或從旋轉(zhuǎn)頭2410卸除時，提升構(gòu)件2440可向下移動回收容器2430以防止回收容器2430妨礙運送機械手2210運送基板S的路徑。此外，當流體供應構(gòu)件2420供應流體和旋轉(zhuǎn)頭2410旋轉(zhuǎn)以執(zhí)行第一工藝時，提升構(gòu)件2440可在第三方向Z上移動回收容器2430以將回收容器2430的流入孔2431定位在與基板S相同的水平面上，使得由于基板S的旋轉(zhuǎn)的離心力而從基板S濺出的流體被回收。例如，在以使用洗滌劑進行化學工藝、使用清洗劑進行清洗工藝和使用有機溶劑進行第一干燥工藝的順序執(zhí)行第一工藝的情況中，當分別供應洗滌劑、清洗劑和有機溶劑時，第一、第二和第三流入孔2431a、2431b和2431c可移動到與基板S相同的水平面以將流體回收到第一回收容器2430a、第二回收容器2430b和第三回收容器2430c中。如上所述，當使用的流體被回收時，可防止環(huán)境污染，并且此外可使昂貴的流體再生以降低半導體制造成本。提升構(gòu)件2440可在第三方向Z上移動旋轉(zhuǎn)頭2410，代替移動回收容器2430。在下文中，將描述第二處理室。第二工藝在第二處理室2500中執(zhí)行。這里，第二工藝可以是用于使用超臨界流體干燥基板S的第二干燥工藝。超臨界流體表示其中的材料超過臨界溫度和臨界壓力的狀態(tài)下的流體，即材料達到臨界狀態(tài)而不被分類成液體和氣態(tài)。超臨界流體具有類似于液體的分子密度和類似于氣體的粘性。由于超臨界流體具有很高的擴散、滲透和溶解作用，超臨界流體具有化學反應的優(yōu)點。此外，由于超臨界流體因其很低的表面張力而不對精細結(jié)構(gòu)施加界面張力，在半導體器件被干燥時干燥效率可以是優(yōu)良的，并且可防止圖案皺縮。在下文中，將描述主要用于干燥基板S的二氧化碳(CO2)的超臨界流體。然而，本發(fā)明不局限于該超臨界流體的成分和種類。圖3是示出了二氧化碳的相變的圖。當二氧化碳具有約31. 1°C或以上的溫度以及約7. 38Mpa或以上的壓力時，二氧化碳可變成超臨界狀態(tài)。二氧化碳可以是無毒性的、不易燃的并且惰性的特性。此外，超臨界的二氧化碳具有比其它流體小的臨界溫度和壓力。由此，可以調(diào)節(jié)超臨界的二氧化碳的溫度和壓力以容易地控制其溶解。此外，當與水或其它溶劑比較時，超臨界的二氧化碳可具有比水或者其它溶劑的擴散系數(shù)小約10倍至約100倍的擴散系數(shù)，以及具有非常低的表面張力。由此，超臨界的二氧化碳可具有適于執(zhí)行干燥工藝的物理性質(zhì)。此外，可以從各個化學反應產(chǎn)生的副產(chǎn)品中再生二氧化碳。另外，干燥工藝中使用的超臨界二氧化碳可以循環(huán)和再利用以減小環(huán)境污染。圖4是圖I的第二處理室2500的截面圖。第二處理室2500包括殼體2510、加熱構(gòu)件2520、支撐構(gòu)件2530、超臨界流體供應管2540和排氣管2550。殼體2510的內(nèi)部可提供空間，該空間相對于外部密封以干燥基板S。殼體2510可由足以耐受高壓的材料形成。用于加熱殼體2510的內(nèi)部的加熱構(gòu)件2520可設(shè)置在殼體2510的內(nèi)壁和外壁之間。當然，本發(fā)明不局限于加熱構(gòu)件2520的位置。例如，加熱構(gòu)件2520可以設(shè)置在與上面描述的位置不同的位置處。支撐構(gòu)件2530支撐基板S。支撐構(gòu)件2530可以固定且安裝在殼體2510內(nèi)?？蛇x地，支撐構(gòu)件2530可不固定，而是旋轉(zhuǎn)的以旋轉(zhuǎn)位于支撐構(gòu)件2530上的基板S。 超臨界流體供應管2540將超臨界流體供應到殼體2510中。超臨界流體供應管2540包括上供應管2540a和下供應管2540b中的至少一個。上供應管2540a被連接到殼體2510的上部和超臨界流體供應單元3000。下供應管2540b被連接到殼體2510的下部和超臨界流體供應單元3000。上供應管2540a和下供應管2540b中的每一個可包括閥V，閥V用于調(diào)節(jié)超臨界流體的流速。閥V可以是開關(guān)閥或者流量控制閥。由此，根據(jù)第二干燥工藝的進行，超臨界流體可以通過上供應管2540a和下供應管2540b中的至少一者而被供應到殼體2510中。這里，下供應管2540b可以從上供應管2540b分支出來。由此，上供應管2540a和下供應管2540b可以連接到同一超臨界流體供應單元3000。替代地，上供應管2540a和下供應管2540b可以分別連接到彼此不同的超臨界流體供應單元3000。殼體2510中的超臨界流體可以通過排放管(discharge tube)2550排出。閥V可以設(shè)置在排放管2550中。排放管2550可以設(shè)置在殼體2510的下方。替代地，排放管2550可以設(shè)置在殼體2510的上方。圖5是根據(jù)另外的實施方式的圖I中的第二處理室2500的截面圖。根據(jù)另外的實施方式的第二處理室2500可進一步包括供氣管(gas supply tube) 2560。供氣管2560將惰性氣體供應到殼體2510中。這里，惰性氣體可包括N2、He、Ne和Ar。供氣管2560被連接到殼體2510和供氣源(gas supply source)G0供氣管2560可以連接到殼體2510的上部。用于調(diào)節(jié)流速的閥V可以設(shè)置在供氣管2560中。當供氣管2560被提供到第二處理室2500時，惰性氣體可以通過排放管2550排出。為此，兩個排氣管2550a和2550b可以提供到第二處理室2500。這里，超臨界流體可以通過第一排放管2550a排出，惰性氣體可以通過第二排放管2550b排出。在第二處理室2500中，超臨界流體供應管2540、供氣管2560和排放管2550的數(shù)量和布置可以鑒于處理效率、占地面積等等而改變。例如，超臨界流體供應管2540或者排放管2550可以設(shè)置在殼體2510的側(cè)表面上。又例如，第一排放管2550a可以連接到殼體2510的下部，第二排放管2550b可以連接到殼體2510的上部。由此，使用超臨界流體的第二干燥工藝可以在第二處理室2500中執(zhí)行。例如，在第二處理室2500中，使用超臨界流體的第二干燥工藝可以在基板S上執(zhí)行，其中在該基板S上相繼執(zhí)行了化學工藝、清洗工藝和使用有機溶劑的第一干燥工藝。當基板S通過運送機械手2210而位于支撐構(gòu)件2530上時，加熱構(gòu)件2520加熱殼體2510的內(nèi)部，并且超臨界流體通過超臨界流體供應管2540供應。因此,超臨界流體氣氛(atmosphere)可以形成在殼體2510內(nèi)。當形成超臨界氣氛時，超臨界流體可溶解余留在基板S上的有機溶劑，因為有機溶劑在第一處理室2300中最后執(zhí)行的第一干燥工藝中使用之后，有機溶劑并不是完全干燥的。當有機溶劑充分溶解并且基板S干燥時，超臨界流體通過排出孔排出。然后，基板S通過運送機械手2210從支撐構(gòu)件2530上卸除以被取出。超臨界流體供應單元3000將超臨界流體供應到第二處理室2500中，再生單元4000使第二處理室2500中使用的超臨界流體再生以將再生的超臨界流體供應到超臨界流體供應單元3000中。超臨界流體供應單元3000和再生單元4000可以實現(xiàn)為獨立的分離裝置或者超臨界流體供應單元3000和再生單元4000的整體或一部分可以作為一個部件包括在處理基板的設(shè)備100中。 在下文中將描述二氧化碳的超臨界流體。然而，這僅是為了描述方便的示例。超臨界流體可具有不同的成分。圖6是示出了超臨界流體的流通路徑的圖。參考圖6，超臨界流體可以在超臨界流體供應單元3000、第二處理室2500和再生單元4000中流通的狀態(tài)下再生。超臨界流體供應單元3000可包括存儲罐3100、水供應罐3200、第一冷凝器3300、第二冷凝器3400和泵3500。二氧化碳以液態(tài)被儲存在存儲罐3100中。二氧化碳可以從外部或再生單元400供應，然后被儲存在存儲罐3100中。這里，從外部或再生單元4000供應的二氧化碳可以是氣態(tài)。第一冷凝器3300將氣態(tài)二氧化物轉(zhuǎn)變成為液態(tài)二氧化碳以將液態(tài)二氧化碳儲存在存儲罐3100中。由于液態(tài)二氧化碳具有比氣態(tài)二氧化碳更小的體積，大量的二氧化碳可以儲存在存儲罐3100中。水供應罐3200從存儲罐3100接收二氧化碳以將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)槌R界流體狀態(tài)。然后，超臨界流體被供應到處理模塊2000的第二處理室2500中。當將存儲罐3100連接到水供應罐3200的閥V開啟時，儲存在存儲罐3100中的二氧化碳被移動到水供應罐3200中同時被轉(zhuǎn)變成為氣態(tài)。這里，第二冷凝器3400和泵3500可以設(shè)置在將存儲罐3100連接到水供應罐3200的管線中。第二冷凝器3400將氣態(tài)的二氧化碳轉(zhuǎn)變成為液態(tài)的二氧化碳。泵3500將液態(tài)二氧化碳轉(zhuǎn)變成為以超過臨界壓力被壓縮的氣態(tài)二氧化碳以將氣態(tài)二氧化碳供應到水供應罐3200中。水供應罐3200可將供應的二氧化碳加熱到超過臨界溫度的溫度以產(chǎn)生超臨界流體，然后將超臨界流體運送到第二處理室2500中。這里，水供應罐3200排出的二氧化碳可處于二氧化碳在約100巴(bar)至約150巴的壓力下被壓縮的狀態(tài)。當根據(jù)處理的進行，在第二處理室2500中需要液態(tài)或氣態(tài)二氧化碳時，水供應罐3200可將液態(tài)或氣態(tài)的二氧化碳供應到第二處理室2500中。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的圖6的再生單元的圖，圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的圖6的再生單元4000的圖。再生單元4000使在第二處理室2500中進行的第二干燥工藝中使用的包含有機溶劑的超臨界流體再生以將再生的超臨界流體供應到超臨界流體供應單元3000中。再生單元4000可包括分離模塊4100和柱模塊4200中的至少一者。分離模塊4100冷卻二氧化碳以液化二氧化碳中包含的有機溶劑，從而將有機溶劑從二氧化碳中分離。柱模塊4200允許二氧化碳通過其中設(shè)置有用于吸收有機溶劑的吸收材料的空間以將有機溶劑從二氧化碳分離。多個分離模塊4100可以提供在再生單元4000中。這里，分離模塊4100可以彼此串聯(lián)連接。例如，第一分離模塊4100a被連接到第二處理室2500以首次將二氧化碳和有機溶劑彼此分離。然后，第二分離模塊4100b被連接到第一分離模塊4100a以再次將二氧化碳和有機溶劑彼此分離。由此，通過分離模塊4100可以執(zhí)行若干次二氧化碳和有機溶劑的
分離以獲得更純的二氧化碳。此外，多個柱模塊4200可以提供在再生單元4000中。這里，柱模塊4200可以彼 此串聯(lián)連接。此外，通過柱模塊4200可以執(zhí)行若干次二氧化碳和有機溶劑的分離。例如，第一柱模塊4200a被連接到分離模塊4100以首次將有機溶劑從二氧化碳中過濾出。然后，第二柱模塊4200b被連接到第一柱模塊4200a以再次將有機溶劑從二氧化碳中過濾出。替代地，柱模塊4200可以彼此并聯(lián)連接。這里，使用柱模塊4200分離有機溶劑可能需要很長時間。此外，使用柱模塊4200可能難以過濾大量的二氧化碳。然而，當多個柱模塊被彼此平行設(shè)置時，可以過濾大量的二氧化碳。例如，第一柱模塊4200a、第二柱模塊4200b和第三柱模塊4200c中的每一個被連接到分離模塊4100，以將有機溶劑從二氧化碳中過濾出，從而將二氧化碳提供到超臨界流體供應單元3000中。圖9是圖8的分離模塊4100的截面圖。分離模塊4100可包括分離罐4110、冷卻構(gòu)件4120、流入管4130、排氣管(exhaust tube)4140、放出管(drain tube)4150和壓力調(diào)節(jié)器4160。分離罐4110提供其中將二氧化碳和有機溶劑彼此分離的空間。冷卻構(gòu)件4120被設(shè)置在分離罐4110的內(nèi)壁和外壁之間以冷卻分離罐4110。冷卻構(gòu)件4120可以實現(xiàn)為冷卻水流動通過的管路。從第二處理室2500排出的二氧化碳被引入到流入管4130中。當提供多個分離模塊4100時，從在前的分離模塊4100排出的二氧化碳可以被引入到流入管4130中。流入管4130具有一個端部，二氧化碳通過所述端部被供應到分離罐4110的下部中。供應到分離罐4110的下部中的二氧化碳被冷卻構(gòu)件4120冷卻。由此，二氧化碳中包含的有機溶劑被液化以將有機溶劑從二氧化碳中分離。分離的二氧化碳通過與分離罐4110的上部相連的排氣管4140排出，液態(tài)有機溶劑通過與分離罐4110的下部相連的放出管4150排出。閥V可以設(shè)置在流入管4130、排氣管4140和放出管4150中的每一者中以控制流入和排出。壓力調(diào)節(jié)器4160調(diào)節(jié)分離罐4110的內(nèi)部壓力。例如，壓力調(diào)節(jié)器4160可以是設(shè)置在排氣管4140中的反向壓力調(diào)整器。圖10是圖6的柱模塊4200的圖。柱模塊4200可包括吸收柱4210、溫度保持構(gòu)件4220、流入管4230、排氣管4240和濃度傳感器4250。吸收柱4210提供了其中有機溶劑被從二氧化碳中分離的空間。吸收材料A被設(shè)置在吸收柱4210中。這里，吸收材料A可以是用于吸收有機溶劑的材料。例如，吸收材料A可以是沸石。二氧化碳通過流入管4230被引入吸收柱。流入管4230可以連接到分離模塊4100。當以串聯(lián)方式提供多個柱模塊4200時，流入管4230可以連接到在前的柱模塊4200。二氧化碳通過吸收柱4210并且排出到排氣管4240中。在二氧化碳通過吸收柱4210時，向二氧化碳提供吸收材料A以從二氧化碳中吸收有機溶劑。因此，二氧化碳中包含的有機溶劑被去除以再生二氧化碳。當二氧化碳和有機溶劑彼此分離時,可產(chǎn)生熱。由此,溫度保持構(gòu)件4220可將吸收柱4210的內(nèi)部保持在預定溫度下，使得有機溶劑易于從二氧化碳中分離。濃度傳感器4250可檢測從吸收柱4210排出的二氧化碳中包含的有機溶劑的濃度。濃度傳感器4250設(shè)置在排氣管4240中。當多個吸收柱4210被串聯(lián)提供時，濃度傳感器4250可以僅設(shè)置在最后的吸收柱4210中。當然，濃度傳感器4250可以設(shè)置在每一個吸收柱4210中。由于能夠被吸收材料A吸收的有機溶劑的量是有限的，當通過濃度傳感器4250排出的二氧化碳中包含的有機溶劑具有大于預設(shè)濃度的濃度時，吸收材料A可以被更換。從柱模塊4200排出的二氧化碳被供應到超臨界流體供應單元3000中。
在本實施方式中，雖然在再生單元4000中柱模塊4200被連接到分離模塊4100，但本發(fā)明不局限于此。例如，當分離模塊4100在再生單元4000中被省略時，柱模塊4200可以直接連接到第二處理室2500。在下文中，將描述使用根據(jù)本發(fā)明的基板處理設(shè)備100的基板處理方法。這僅是為描述方便的示例，因此，除了根據(jù)本發(fā)明的處理基板的設(shè)備100之外，根據(jù)本發(fā)明的基板處理方法、超臨界流體再循環(huán)利用方法和超臨界流體排出方法可以使用能夠執(zhí)行與基板處理設(shè)備100等同或類似的功能的其它基板處理設(shè)備來執(zhí)行。圖11是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的基板處理方法的流程圖。根據(jù)本發(fā)明的實施方式的基板處理方法可以是使用超臨界流體的清洗工藝。根據(jù)本發(fā)明的實施方式的基板處理方法包括將基板S從位于裝載場1100上的載運器C運送到緩沖室2100中(S110)、將基板S從緩沖室2100運送到第一處理室2300中(S120)、執(zhí)行第一工藝(S130)、將第一處理室2300運送到第二處理室2500中(S140)、執(zhí)行第二工藝(S150)、將基板S從第二處理室2500運送到緩沖室2100中(S160)，以及將基板S從緩沖室2100運送到載運器C中(S170)。在下文中，將描述每一個過程。在操作SllO中，轉(zhuǎn)位機械手1210將基板S從載運器C運送到緩沖室2100中。接收從外部運送來的基板S的載運器C被設(shè)置在裝載場1100上。載運器開啟機構(gòu)(未示出)或者轉(zhuǎn)位機械手1210打開載運器C的門，從而轉(zhuǎn)位機械手1210將基板S從載運器C中取出。然后，轉(zhuǎn)位機械手1210將從載運器C取出的基板運送到緩沖室2100中。在操作S120中，運送機械手2210將基板S從緩沖室2100運送到第一處理室2300中。當基板S被轉(zhuǎn)位機械手1210放置在緩沖室2100的緩沖槽上時，運送機械手2210將基板S從緩沖槽取出。運送機械手2210將基板S運送到第一處理室2300中。在操作S130中，第一處理室執(zhí)行第一工藝。圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的第一工藝的流程圖。在操作S131中，基板S被運送機械手2210放置在支撐銷2412上并且被裝載到旋轉(zhuǎn)頭2410上。當基板S被放置在支撐銷2412上時，夾緊銷2413從拾取位置移動到固定位置以固定基板S。當基板S就位時，在操作S132中流體供應構(gòu)件2420將流體供應到基板S上。這里，旋轉(zhuǎn)頭2410在流體被供應到基板S上時為旋轉(zhuǎn)的以使基板S旋轉(zhuǎn)。由此，流體可均勻供應到基板S的整個表面上。此外，回收容器2430可以垂直移動，以在流體被供應到基板S上之后回收由于基板S的旋轉(zhuǎn)而從基板S上濺出的流體。具體地，當基板S就位時，第一流體供應構(gòu)件2420a從等待位置移動到處理位置，以在操作S132a (第一化學工藝)中，將第一洗滌劑噴射在基板S上。由此，余留在基板S上的微粒、有機污染物、金屬雜質(zhì)等等可以被去除。這里，第一回收容器2430a的第一流入孔243Ia可以移動到與基板S相同的水平面以回收第一洗滌劑。接著，在操作S132b (第一清洗工藝)中，第一流體供應構(gòu)件2420a被移動到等待位置，第二流體供應構(gòu)件2420b被從等待位置移動到處理位置以噴射清洗劑。由此，余留在基板S上的第一洗滌劑的殘余物可以被清洗。這里，第二回收容器2430b的第二流入孔2431b可以移動到與基板S的相同的水平面以回收清洗劑。接著，在操作S132c (第一干燥工藝)中，第二流體供應構(gòu)件2420b返回到等待位 置，第三流體供應構(gòu)件2420c從等待位置移動到處理位置以噴射有機溶劑。由此，余留在基板S上的清洗劑可以被有機溶劑替代。這里，第三回收容器2430c的第三流入孔2431c可以移動到與基板S相同的水平面以回收有機溶劑。此外，可以在有機溶劑處于大于室溫的溫度被加熱的狀態(tài)下或在被加熱的汽化狀態(tài)下供應有機溶劑。此外，在操作S132c中，旋轉(zhuǎn)頭2410可使基板S旋轉(zhuǎn)以使在有機溶劑的噴射結(jié)束后有機溶劑易于干燥。在操作S132b和操作S132c之間可另外執(zhí)行第四流體供應構(gòu)件2420d噴射第二洗滌劑的工藝(第二化學工藝)和第二流體供應構(gòu)件2420b再次噴射清洗劑的工藝(第二清洗工藝)。這里，第一和第二洗滌劑可以被提供為彼此不同的成分以分別有效地去除彼此不同的外來物質(zhì)。此外，操作S132c可以根據(jù)需要省略。當完成將流體噴射在基板S上時，旋轉(zhuǎn)頭2410的旋轉(zhuǎn)可以結(jié)束，夾緊銷2413可以從固定位置移動到拾取位置。在操作S133中，基板S可以由運送機械手2210拾起并從旋轉(zhuǎn)頭2410上卸除。在操作S140中，運送機械手2210將基板S從第一處理室2300運送到第二處理室2500 中。運送機械手2210拾取位于旋轉(zhuǎn)頭2140上的基板S以將基板從第一處理室2300取出。運送機械手2210將基板S運送到第二處理室2500中。運送到第二處理室2500中的基板S位于支撐構(gòu)件2530上。在操作S150中，第二處理室2500執(zhí)行第二工藝。圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的第二工藝的流程圖。在操作S151中，基板S被裝載在第二處理室2500的支撐構(gòu)件2530上。在操作S152中，在裝載基板S之后和之前，在殼體2510內(nèi)形成臨界狀態(tài)。這里，臨界狀態(tài)可表示溫度與壓力分別超過臨界溫度和臨界壓力的狀態(tài)。在操作S152a中，加熱構(gòu)件2520加熱殼體2510的內(nèi)部以形成臨界狀態(tài)。由此，殼體2510的內(nèi)部可增大至大于臨界溫度的溫度。接著，在操作S152b中，惰性氣體通過供氣管2560被引入殼體2510中。由此，殼體2510的內(nèi)部可充滿惰性氣體，并且增大至大于臨界壓力的壓力。
在操作S153中，當形成臨界狀態(tài)時，超臨界流體通過超臨界流體供應管2540被供應到殼體2510中。例如，操作S153可以如下執(zhí)行。首先，在操作S153a中，超臨界流體可以通過下供應管2540b從殼體2510的下部供應。這里，在操作153b中，惰性氣體可以通過排放管2550排放到外部。由于超臨界流體被連續(xù)供應并且惰性氣體被運走(charged),殼體2510的內(nèi)部可僅充滿超臨界流體以形成超臨 界流體現(xiàn)象。當形成超臨界現(xiàn)象時，在操作S153c中停止通過下供應管2540b供應超臨界流體，以在操作S153d中通過上供應管2540a供應超臨界流體。由此，使用超臨界流體干燥基板S可以快速地執(zhí)行。在此過程中，由于殼體2510的內(nèi)部處于臨界狀態(tài)，即使超臨界流體直接高速噴射在基板S上，基板S可受較小損傷或者不受損傷。當基板S被干燥時，在操作S154中排出超臨界流體。這里，惰性氣體可以供應到殼體2510中以排出超臨界流體。在一些情況中，由于在操作S153中基板S未充分干燥，操作S153和S154可以根據(jù)需要反復執(zhí)行。圖14是示出超臨界流體的供應和排出的圖。例如，在操作S153中可以供應超臨界流體直到殼體2510的內(nèi)部具有約150巴的壓力，然后可以排出超臨界流體直到殼體2510的內(nèi)部具有約100巴的壓力。此外，根據(jù)試驗，由于觀察到，與基板S在超臨界氣氛下被干燥較長時間相比，余留在基板S的電路圖案上的異丙醇的移除速率在基板S在超臨界氣氛和惰性氣體氣氛下被反復干燥的情況下顯著增加，兩個操作S153和S154可以反復執(zhí)行以提高干燥效率。替代地，操作S153可以執(zhí)行較長時間以干燥基板S。當超臨界流體的排出結(jié)束時，在操作S155中惰性氣體被排出以減小殼體2510的內(nèi)部壓力。雖然在本實施方式中使用惰性氣體執(zhí)行第二干燥工藝，但本發(fā)明不局限于此。例如，可以僅使用超臨界流體而不使用惰性氣體執(zhí)行第二干燥工藝。具體地，可以首先供應液態(tài)二氧化碳，然后可以連續(xù)加熱液態(tài)二氧化碳以將液態(tài)二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)二氧化碳。接著，氣態(tài)二氧化碳可以被壓縮以形成超臨界氣氛。當使用超臨界流體干燥基板S時，可以防止發(fā)生在使用異丙醇的第一干燥工藝或者在基板S被旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)干燥工藝中的產(chǎn)生微粒、靜電和圖案皺縮，此外可防止在基板S的表面上產(chǎn)生水印以提高半導體器件的性能和產(chǎn)量。在操作S160中，運送機械手2210將基板S從第二處理室2500運送到緩沖室2100中。當?shù)诙幚斫Y(jié)束時，運送機械手2210將基板S從支撐構(gòu)件2530卸除以將基板S從第二處理室2500取出，由此將基板S安裝在緩沖室2100的緩沖槽上。在操作S120、S140和S160中，基板的一部分或者整個基板可以由彼此不同的運送機械手2210的臂2213運送。例如，在操作S120、S140和S160中的每一個中，基板S可以由彼此不同的運送機械手2210的臂2213運送。替代地，在操作S120和140中，基板S可以由同一臂2213運送，而在操作S160中基板S可以由不同的臂2213運送。這么做是為了防止臂2213的手因基板S在操作S120、S140和S160中具有不同狀態(tài)而被污染，從而在基板S被受污染的臂2213運送到下一個操作時而使基板S受到二次污染。特別地，在操作S120中，運送的基板S可以是執(zhí)行清洗工藝前的基板S。此外，在操作S140中，基板S可以是不干燥的基板。也就是說，外來物質(zhì)、洗滌劑、清洗劑或者有機溶劑可余留在基板S上，因此臂2213的手可被上述材料污染。由此，當在第二工藝中被上述材料染污的臂2213拾起基板S時，基板S可能被再次污染。在操作S170中，轉(zhuǎn)位機械手1210將基板S從緩沖室2100運送到載運器C中。轉(zhuǎn)位機械手1210夾持安裝在緩沖槽上的基板S以將基板安裝在載運器C的槽上。這里，可以使用與操作S 110中使用的臂1213不同的臂1213執(zhí)行操作S190。由此，如上所述，可防止基板S被污染。當完全地接收全部基板S時,載運器C可以由高架升降運送裝置(overheadhoist transfer, 0HT)運送到外部。圖15是圖示根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的處理基板的工藝的流程圖。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的基板處理方法可以是使用超臨界流體的清洗工藝。根據(jù)另一個實施方式的超臨界流體再生方法包括存儲二氧化碳(S210)、將二氧化碳轉(zhuǎn)變成為超臨界流體(S220)、使用超臨界流體執(zhí)行干燥工藝(S230)、再生二氧化碳 (S240)和存儲再生的二氧化碳(S250)。在下文中，將描述每個過程。在操作S210中，二氧化碳被儲存在存儲罐3100中。二氧化碳從外部二氧化碳供應源F或者再生單元4000接收并以液態(tài)儲存。這里，二氧化碳可以以氣態(tài)接收。由此，第一冷凝器3300可將氣態(tài)的二氧化碳轉(zhuǎn)變成為液態(tài)二氧化碳以將液態(tài)二氧化碳供應到存儲罐3100中。在操作S220中，水供應罐3200將二氧化碳轉(zhuǎn)變成為超臨界流體。水供應罐3200可從存儲罐3100接收二氧化碳以將二氧化碳轉(zhuǎn)變成為超臨界流體。特別地，二氧化碳從存儲罐3100排出并且移動到水供應罐3200中。這里，通過改變壓力可以將二氧化碳變成氣態(tài)的二氧化碳。第二冷凝器3400和泵3500被設(shè)置在連接存儲罐3100和水供應罐3200的管線中。第二冷凝器3400將氣態(tài)的二氧化碳轉(zhuǎn)變成為液態(tài)二氧化碳，泵3500將液態(tài)二氧化碳轉(zhuǎn)變成為高壓氣態(tài)的二氧化碳，以將高壓氣態(tài)的二氧化碳供應到水供應罐3200中。水供應罐3200將高壓氣態(tài)的二氧化碳加熱以產(chǎn)生超臨界流體。水供應罐3200將超臨界流體提供到第二處理室2500中。在操作S230中，第二處理室2500使用超臨界流體執(zhí)行干燥工藝。第二處理室2500從水供應罐3200接收超臨界流體以使用該超臨界流體干燥基板S。這里，干燥工藝可以是上述的第二干燥工藝。第二處理室2500在干燥工藝期間或在干燥工藝之后排出超臨界流體。在操作S240中，再生單元4000再生二氧化碳。在操作S241中，分離模塊4100冷卻排出的超臨界流體以從超臨界流體中分離出有機溶劑。當超臨界流體被引入分離罐4110中時，冷卻構(gòu)件4120冷卻超臨界流體以液化溶解在超臨界流體中的有機溶劑，從而分離有機溶劑。有機溶劑通過設(shè)置在分離罐4110的下部處的放出管4150排出，從有機溶劑分離的二氧化碳通過設(shè)置在分離罐4110的上部處的上排氣管4140分離。在通過對超臨界流體的冷卻的分離中，分離罐4110的內(nèi)部溫度是重要的。圖16是示出分離單元4100的效率的曲線圖，圖17是示出分離單元4100的效率的表。圖16和17示出了當分離罐4110具有約10°C、約20°C和約30°C的內(nèi)部溫度時放出的有機溶劑的量和效率。如上所述，當在約10°C的溫度下執(zhí)行操作S241時，與在約30°C的溫度下執(zhí)行操作S241時相比，可觀察到分離效率提高了約10%。在操作S242中，柱模塊4200再次從由分離模塊4100初次分離出有機溶劑的二氧化碳中分離有機溶劑。超臨界流體或者氣態(tài)的二氧化碳通過流入管4230被引入以通過吸收柱4210，然后排出到排氣管4240中。這里，二氧化碳通過吸收材料A。在此過程中，溶解在二氧化碳中的有機溶劑被吸收到吸收材料A中。由此，有機溶劑被分離，并且純的二氧化碳被通過排氣管4240排出。因此，二氧化碳可以通過上述的處理再生。在操作S250中，再生單元4000將再生的二氧化碳提供到存儲罐3100中。當再生過程結(jié)束時，二氧化碳被移動和儲存到存儲罐3100中。這里，從再生單元4000排出的二氧化碳處于氣態(tài)。由此，氣態(tài)的二氧化碳通過第一冷凝器3300被轉(zhuǎn)變成為液態(tài)二氧化碳并儲存在存儲罐3100中。在上述的根據(jù)本發(fā)明的基板處理方法中，在每個實施方式中執(zhí)行的工藝并不是必需的。因此，每個實施方式可有選擇地包括上面描述的工藝。此外，實施方式可以通過彼此 分離或組合來實現(xiàn)。此外，在每個實施方式中執(zhí)行的工藝可以通過與在另一實施方式中執(zhí)行的工藝彼此分離或組合實現(xiàn)。此外，連續(xù)地執(zhí)行在每個實施方式中根據(jù)所描述的順序執(zhí)行的工藝不是必需的。例如，后面描述的工藝可以在先前描述的工藝之前執(zhí)行。此外，根據(jù)本發(fā)明的基板處理方法可以通過用于執(zhí)行該基板處理方法的代碼或程序而存儲在計算機可讀記錄介質(zhì)中。根據(jù)本發(fā)明，基板可以利用超臨界流體干燥。根據(jù)本發(fā)明，該基板可以利用超臨界流體干燥以有效執(zhí)行干燥工藝并防止基板被損壞。根據(jù)本發(fā)明，干燥工藝中使用的超臨界流體可以再生。根據(jù)本發(fā)明，超臨界流體被冷卻以分離有機溶劑。根據(jù)本發(fā)明，用于吸收有機溶劑的吸收材料可用以將有機溶劑從被提供為超臨界流體的流體中分離。根據(jù)本發(fā)明，超臨界流體可以在干燥工藝中再生以降低制造成本并防止發(fā)生環(huán)境污染。本發(fā)明的特征不局限于上述特征，根據(jù)本說明書和附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠清楚理解這里未描述的其它特征。雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的具體實施例，但應理解其它的修改、置換和替代對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是顯而易見的。這樣的修改、置換和替代可在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的前提下作出并且不局限于上述實施方式和附圖。此外，上述實施方式中的部分或全部能夠有選擇地組合和構(gòu)造使得各種修改是可能的，而不會受限地應用上述實施方式的構(gòu)造和方案。
權(quán)利要求
1.一種處理基板的設(shè)備，所述設(shè)備包括 處理室，在所述處理室中使用被提供為超臨界流體的流體溶解余留在基板上的有機溶劑以干燥所述基板；和 再生單元，在所述再生單元中所述有機溶劑與從所述處理室排出的流體分離以再生所述流體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中所述再生單元包括分離模塊，所述分離模塊用于冷卻所述溶解有所述有機溶劑的流體以將所述有機溶劑從所述流體中分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述分離模塊被提供多個，并且所述多個分離模塊彼此串聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述分離模塊包括分離罐，從所述處理室排出的所述流體被引入到所述分離罐中； 冷卻構(gòu)件，所述冷卻構(gòu)件用于冷卻所述分離罐； 放出管，所述放出管設(shè)置在所述分離罐的下部中以排出液化的并且與所述流體分離的所述有機溶劑；和 第一排氣管，所述第一排氣管設(shè)置在所述分離罐的上部以排出與所述有機溶劑分離的所述流體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述分離模塊進一步包括流入管，用于將從所述處理室排出的所述流體供應到所述分離罐的下部中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述分離模塊進一步包括反向壓力調(diào)整器，所述反向壓力調(diào)整器設(shè)置在所述第一排氣管中以不斷地保持所述分離罐的內(nèi)部壓力。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項所述的設(shè)備，其中所述再生單元進一步包括柱模塊，所述柱模塊用于將用于吸收所述有機模塊的吸收材料提供到從所述分離模塊排出的所述流體中，以將所述有機溶劑從所述流體中分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述柱模塊被提供多個，并且 所述多個柱模塊彼此串聯(lián)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述柱模塊被提供多個，并且所述多個柱模塊彼此并聯(lián)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述柱模塊包括 吸收柱，用于將所述吸收材料提供到從所述分離模塊排出的所述流體中； 溫度保持構(gòu)件，用于不斷地保持所述吸收柱的內(nèi)部溫度；和 第二排氣管，用于排出通過所述吸收材料將所述有機溶劑分離的流體。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述柱模塊進一步包括濃度傳感器，所述濃度傳感器設(shè)置在所述第二排氣管中以檢測從所述第二排氣管排出的所述流體中包含的所述有機溶劑的濃度。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述吸收材料包括沸石。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中所述再生單元包括柱模塊，所述柱模塊將用于吸收有機模塊的吸收材料提供到從所述處理室排出的流體中，以將所述有機溶劑從所述流體中分離。
14.一種處理基板的方法，所述方法包括使用被提供為超臨界流體的流體溶解余留在基板上的有機溶劑以干燥所述基板；和 將所述有機溶劑從所述流體分離以再生所述流體。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述流體的再生包括冷卻溶解有所述有機溶劑的流體以將所述有機溶劑從所述流體中分離。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述流體的再生進一步包括將用于吸收所述有機溶劑的吸收材料提供到所述流體內(nèi)以將所述有機溶劑從所述流體中分離。
17.—種處理基板的設(shè)備，所述設(shè)備包括 處理室，在所述處理室中使用被提供為超臨界流體的流體溶解余留在基板上的有機溶劑以干燥所述基板； 存儲罐，所述流體以液態(tài)儲存在所述存儲罐中； 水供應罐，所述水供應罐從所述存儲罐接收所述流體以產(chǎn)生所述超臨界流體并且將所述超臨界流體提供到所述處理室中；和 再生單元，在所述再生單元中所述有機溶劑被從所述處理室排出的所述流體中分離以再生所述流體并且將所述再生的流體供應到所述存儲罐中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述再生單元包括分離模塊，所述分離模塊用于冷卻溶解有所述有機溶劑的流體以將所述有機溶劑從所述流體中分離。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中所述再生單元進一步包括柱模塊，所述柱模塊將用于吸收有機模塊的吸收材料提供到從所述分離模塊排出的所述流體中，以將所述有機溶劑從所述流體中分離。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，進一步包括第一冷凝器，用于將從所述再生單元排出的氣態(tài)流體轉(zhuǎn)變成為液體流體，以將所述液體流體供應到所述存儲罐內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，進一步包括 第二冷凝器，用于將從所述存儲罐排出的所述氣態(tài)流體轉(zhuǎn)變成為液體流體；和 泵，所述泵從所述第二冷凝器接收所述液體流體以將所述液體流體供應到所述水供應罐內(nèi)，并且 其中，在所述水供應罐中，被所述泵以大于臨界壓力的壓力壓縮的所述流體以大于臨界溫度的溫度加熱以產(chǎn)生所述超臨界流體。
22.一種處理基板的方法，所述方法包括 將液體流體儲存在存儲罐中； 將儲存的所述流體轉(zhuǎn)變成為超臨界流體； 使用被提供為超臨界流體的流體溶解余留在所述基板上的有機溶劑以干燥所述基板； 從溶解有所述有機溶劑的所述流體中將所述有機溶劑分離以再生所述流體；并且 將所述再生的流體轉(zhuǎn)變成為液體流體以將所述液體流體供應到所述存儲罐內(nèi)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述流體的再生包括冷卻溶解有所述有機溶劑的所述流體，以將所述有機溶劑從所述流體中分離的第一再生工藝。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述流體的再生進一步包括將用于吸收所述有機溶劑的吸收材料提供到所述流體內(nèi)，以將所述有機溶劑從所述流體中分離的第二再生工藝。
全文摘要
提供了處理基板的設(shè)備和方法，更具體地涉及使用超臨界流體處理基板的設(shè)備和方法。該處理基板的設(shè)備包括處理室，在所述處理室中，余留在基板上的有機溶劑使用被提供為超臨界流體的流體溶解以干燥所述基板；和再生單元，有機溶劑在所述再生單元中與從處理室排出的流體分離以再生所述流體。
文檔編號H01L21/67GK102856234SQ20121022799
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者鄭恩先, 金禹永, 許瓚寧, 樸正善 申請人:細美事有限公司