【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造，尤其涉及一种使用超临界流体对基板进行干燥的干燥装置及方法。
技术介绍
1、在集成电路制造过程中，晶圆等基板的湿法工艺是影响产品良率的重要工艺过程。目前的湿法工艺，一般将进行湿法刻蚀或清洗的晶圆固定于晶圆卡盘上，并使得晶圆在晶圆卡盘的带动下旋转，通过喷布湿法药液对晶圆表面进行工艺处理。在进行湿法刻蚀或清洗工艺结束后，需要对基板进行干燥处理。
2、已知可采用表面张力为零的超临界流体对基板进行干燥处理。例如，将覆盖有异丙醇(ipa)的基板从清洗腔转运至干燥腔，使干燥腔的上腔体和下腔体闭合，以形成密闭腔室，然后向密闭腔室供应超临界流体，使基板表面上的ipa溶解到超临界流体中以从基板上去除ipa，接着气化并排出超临界流体，待密闭腔室内压力返回到大气压力后打开密闭腔室，最后将干燥处理后的基板取出。
3、上述的基板干燥处理，需要在高压高温环境中进行，因此要保证密闭腔室的耐压性。干燥腔一般仅采用插销横向穿过上腔体的侧壁，并卡住下腔体的侧壁来锁住该密闭腔室，但是插销受竖向剪切力作用，很容易造成断裂。因此，目前干燥腔形成的密闭腔室的耐压性较低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中干燥腔的密闭腔室耐压性较低的问题。因此，本专利技术提供一种使用超临界流体对基板进行干燥的干燥装置及方法，具有增强密闭腔室耐压性的优点。
2、为解决上述问题，本专利技术的实施方式提出一种使用超临界流体对基板进行干燥的干燥装置，包括：
3、
4、基板托盘，设置于下腔体，用于承载基板；
5、顶升机构，设置于下腔体的下方，用于带动下腔体沿竖直方向运动；
6、连接组件和锁紧机构，连接组件连接上腔体和下腔体，锁紧机构用于锁紧或松开连接组件；
7、当顶升机构托举下腔体向上运动，使下腔体与上腔体完全接触时，锁紧机构在水平方向上锁紧连接组件，并且锁紧机构和连接组件之间在竖直方向上形成间隙，当顶升机构撤离下腔体后，锁紧机构和连接组件在竖直方向上自动接触，上腔体和下腔体闭合形成密闭腔室；
8、当打开密闭腔室时，顶升机构先托举下腔体向上运动，锁紧机构和连接组件之间在竖直方向上形成间隙，且使锁紧机构在水平方向上松开连接组件，顶升机构托举下腔体向下运动。
9、本专利技术的另一种实施方式提出一种使用超临界流体对基板进行干燥的干燥装置，包括：
10、上腔体和下腔体，下腔体设置于上腔体的下方，且与上腔体沿竖直方向相对运动，以闭合成密闭腔室；
11、基板托盘，设置于下腔体，用于承载基板；
12、匀流组件，设置于上腔体的内部，匀流组件包括环形导气板和多孔板，环形导气板具有相对的第一侧面和第二侧面、以及贯穿第一侧面和第二侧面的导气槽，多孔板固定在环形导气板的第一侧面，多孔板包括多孔结构，超临界流体依次通过导气槽和多孔板而分布于基板的上表面。
13、本专利技术的另一种实施方式提出一种装配工装，用于装配干燥装置的连接组件，其中，连接组件的连接件为螺杆，连接件上预先设置有标记部；装配工装包括：
14、工装本体，用于固定于上腔体，并开设有装配口，装配口与上腔体和下腔体的贯孔上下对应；
15、定位部，可移动地设置于工装本体；
16、当连接件通过装配口和贯孔贯穿上腔体和下腔体后，通过移动定位部将定位部与连接件的标记部相配合，使得连接件的轴线与贯孔的轴线重合。
17、本专利技术的另一种实施方式提出一种使用超临界流体对基板进行干燥的方法，包括以下步骤：
18、步骤s1：将待干燥的基板放置于基板托盘上，使下腔体与上腔体在竖直方向相对运动，以闭合成耐压的密闭腔室；
19、步骤s2：通过第一流体供应管从密闭腔室的上方的第一流体入口供应超临界流体，且流体绕过第一流体入口下方的扰流板后从基板的侧面到达基板的上表面，并使得密闭腔室内部的压力值达到设定压力值后，停止从密闭腔室上方供应超临界流体；
20、步骤s3：通过第二流体供应管从密闭腔室的第一侧壁的第二流体入口供应超临界流体，对基板进行干燥处理，并通过密闭腔室的第二侧壁的流体排出口将处理后的超临界流体排出；
21、步骤s4：干燥处理完成后，关闭第二流体入口和流体排出口，降低密闭腔室的内部压力，并将超临界流体变为气体后绕过扰流板通过第一流体入口从密闭腔室的上方以预定速度排出密闭腔室；
22、步骤s5：待密闭腔室的内部压力达到大气压状态时，将密闭腔室打开并取出基板。
23、如上，本专利技术具有以下优点：
24、本专利技术的使用超临界流体对基板进行干燥的干燥装置，采用连接组件在竖直方向将上腔体和下腔体连接，并在下腔体沿竖直方向与上腔体完全接触时，采用锁紧机构在水平方向将连接组件锁紧，待顶升机构撤离于下腔体后，锁紧机构与连接组件在竖直方向上下自动接触，且锁紧机构还与上腔体完全接触，在基板干燥处理过程中，锁紧机构和连接组件能够不易受竖向剪切力作用而断裂，以此增强了密闭腔室强度及耐压性。
25、本专利技术的使用超临界流体对基板进行干燥的干燥装置，在上腔体的内部设置匀流组件，匀流组件包括用于超临界流体通过的多孔板，使得超临界流体入口区域的流体分布更加均匀。
26、本专利技术的装配工装，包括工装本体和定位部，用于装配干燥装置的连接组件，其中，连接组件包括连接件和固定件，工装本体用于固定于干燥装置的上腔体，并开设有装配口，当连接件通过装配口贯穿干燥装置的上腔体和下腔体后，将定位部对准连接件，实现连接件的精确定位，以便固定件和下腔体底部之间的对准，使得固定件与连接件卡接后能够精确固定在下腔体底部的对应位置。
27、本专利技术的使用超临界流体对基板进行干燥的方法，改变现有技术中超临界流体变为气体后从流体排出口排出的方法，在基板干燥处理完成后，气体绕过扰流板通过第一流体入口从密闭腔室的上方以预定速度排出，这样能够防止高速气流拉倒基板上的图案结构，尤其基板边缘位置处的图案结构。
28、本专利技术其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本专利技术说明书中的记载变的显而易见。
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1.一种使用超临界流体对基板进行干燥的干燥装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述连接组件包括连接件和固定件，所述上腔体和所述下腔体分别设置有贯孔，所述连接件通过所述贯孔贯穿所述上腔体和所述下腔体，所述连接件的第一端通过所述固定件固定于所述下腔体；
3.根据权利要求2所述的干燥装置，其特征在于，所述连接件为螺栓，所述螺栓的第一端与所述下腔体螺纹连接；
4.根据权利要求2所述的干燥装置，其特征在于，所述连接件为螺杆；
5.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述顶升机构包括：
6.根据权利要求5所述的干燥装置，其特征在于，所述驱动装置为伺服电机。
7.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述顶升机构包括六自由度机器人平台、齿轮丝杠传动机构、伺服液压系统、电动缸或气缸。
8.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求9所述的干燥装置，其特征在于，还
11.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，还包括：
12.根据权利要求11所述的干燥装置，其特征在于，所述目标物质为氧气或异丙醇(IPA)。
13.根据权利要求11所述的干燥装置，其特征在于，还包括：
14.根据权利要求11所述的干燥装置，其特征在于，还包括：
15.根据权利要求14所述的干燥装置，其特征在于，所述多孔板还包括本体，所述多孔板的本体与所述多孔结构拼接而成；或者，所述多孔板的本体与所述多孔结构一体形成。
16.根据权利要求14所述的干燥装置，其特征在于，所述匀流组件还包括：
17.根据权利要求14～16任一项所述的干燥装置，其特征在于，所述匀流组件的两端分别设置有楔形块，所述楔形块固定在所述上腔体内，所述匀流组件通过所述楔形块卡接在所述上腔体的内部。
18.根据权利要求11或14所述的干燥装置，其特征在于，所述上腔体还设置有水平分布的多个供流通孔，每个供流通孔包括进气口和出气口，所述供流通孔的进气口连通所述第二流体入口，所述供流通孔的出气口连通所述匀流组件；其中，
19.根据权利要求18所述的干燥装置，其特征在于，每个供流通孔的进气口的截面积大于或等于出气口的截面积。
20.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述上腔体和所述下腔体分别包括第一本体和第二本体，当所述上腔体和所述下腔体闭合时，所述上腔体的第一本体与所述下腔体的第一本体形成所述密闭腔室；
21.根据权利要求20所述的干燥装置，其特征在于，所述第一本体采用不锈钢材质，所述第二本体采用镍基材质。
22.一种使用超临界流体对基板进行干燥的干燥装置，其特征在于，包括：
23.根据权利要求22所述的干燥装置，其特征在于，所述多孔板还包括本体，所述多孔板的本体与所述多孔结构拼接而成；或者，所述多孔板的本体与所述多孔结构一体形成。
24.根据权利要求22所述的干燥装置，其特征在于，所述匀流组件还包括：
25.根据权利要求22～24任一项所述的干燥装置，其特征在于，所述匀流组件的两端分别设置有楔形块，所述楔形块固定在所述上腔体内，所述匀流组件通过所述楔形块卡接在所述上腔体的内部。
26.一种装配工装，其特征在于，所述装配工装用于装配如权利要求4所述的干燥装置的连接组件，所述连接组件的连接件上预先设置有标记部，其中，所述装配工装包括：
27.根据权利要求26所述的装配工装，其特征在于，还包括：
28.根据权利要求27所述的装配工装，其特征在于，还包括：
29.根据权利要求26所述的装配工装，其特征在于，所述工装本体包括顶板、立板和底板，所述立板连接所述顶板和所述底板，其中，所述顶板和所述底板分别垂直于所述立板，并且相互平行，所述底板用于固定于所述上腔体，所述装配口和所述定位部均设置于所述顶板。
30.根据权利要求29所述的装配工装，其特征在于，所述装配工装还包括：
31.一种使用超临界流体对基板进行干燥的干燥方法，其特征在于，包括以下步骤：
32.根据权利要求31所述的干燥方法，其特征在于，所述步骤S4中：超临界流体变为气体后绕过所述扰流板通过所述第一流体入口从密闭腔室的上方以预定速度匀速地排出所述密闭腔室。
33.根据权利要求31所述的干燥方法，其特征在于，所述步骤S4中：超临界流体变为气体的过...
【技术特征摘要】
1.一种使用超临界流体对基板进行干燥的干燥装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述连接组件包括连接件和固定件，所述上腔体和所述下腔体分别设置有贯孔，所述连接件通过所述贯孔贯穿所述上腔体和所述下腔体，所述连接件的第一端通过所述固定件固定于所述下腔体；
3.根据权利要求2所述的干燥装置，其特征在于，所述连接件为螺栓，所述螺栓的第一端与所述下腔体螺纹连接；
4.根据权利要求2所述的干燥装置，其特征在于，所述连接件为螺杆；
5.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述顶升机构包括：
6.根据权利要求5所述的干燥装置，其特征在于，所述驱动装置为伺服电机。
7.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述顶升机构包括六自由度机器人平台、齿轮丝杠传动机构、伺服液压系统、电动缸或气缸。
8.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求9所述的干燥装置，其特征在于，还包括：
11.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，还包括：
12.根据权利要求11所述的干燥装置，其特征在于，所述目标物质为氧气或异丙醇(ipa)。
13.根据权利要求11所述的干燥装置，其特征在于，还包括：
14.根据权利要求11所述的干燥装置，其特征在于，还包括：
15.根据权利要求14所述的干燥装置，其特征在于，所述多孔板还包括本体，所述多孔板的本体与所述多孔结构拼接而成；或者，所述多孔板的本体与所述多孔结构一体形成。
16.根据权利要求14所述的干燥装置，其特征在于，所述匀流组件还包括：
17.根据权利要求14～16任一项所述的干燥装置，其特征在于，所述匀流组件的两端分别设置有楔形块，所述楔形块固定在所述上腔体内，所述匀流组件通过所述楔形块卡接在所述上腔体的内部。
18.根据权利要求11或14所述的干燥装置，其特征在于，所述上腔体还设置有水平分布的多个供流通孔，每个供流通孔包括进气口和出气口，所述供流通孔的进气口连通所述第二流体入口，所述供流通孔的出气口连通所述匀流组件；其中，
19.根据权利要求18所述的干燥装置，其特征在于，每个供流通孔的进气口的截面积大于或等于出气口的截面积。
20.根据权利要求1所述的干燥装置，其特征在于，所述上腔体和所述下腔体分别包括第一本体和第二本体，当所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙璎南，杨配贤，李斌，贺斌，陈国强，贾社娜，张晓燕，王文军，金银花，王晖，
申请(专利权)人：盛美半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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