基片超临界处理装置的制作方法

本发明涉及基片处理，具体涉及一种基片超临界处理装置。

背景技术：

1、半导体先进制程中，已经开发了使用超临界二氧化碳来对晶圆或基片进行干燥的工艺。利用超临界二氧化碳的低表面张力等特性，可以有效去除清洗工艺中残留在基片表面微纳结构中的水分或ipa等溶剂，而不会导致基片表面微纳结构的坍塌或粘连。然而现有技术中的超临界干燥装置均是通过超临界流体在处理空间内自发扩散，导致基片表面各处干燥的均匀性较差，且由于基片各处超临界流体浓度不同，导致难以控制超临界流体在基片上的停留时间和超临界流体的流量。

2、因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供本申请的目的是通过以下技术方案实现：一种基片超临界处理装置，包括：

2、壳体，提供用于处理基片的处理空间，所述壳体具有供应端口和排出端口；

3、支撑结构，用于在所述处理空间中支撑所述基片；以及

4、流体分布结构，与所述供应端口连通，用于输送超临界流体，以处理所述基片，所述流体分布结构具有若干朝向基片设置的输出口，所述流体分布结构具有下表面，若干所述输出口位于所述下表面上，超临界流体自若干所述输出口流出；

5、其中，若干所述输出口可分为多组输出口，每组输出口自流体分布结构中心向周围延伸呈螺旋状布置，所述多组输出口流出的超临界流体能够产生自流体分布结构中心向周围扩散的螺旋状流场。

6、通过将输出口分为多组，每组输出口均自流体分布结构中心向周围延伸呈螺旋状布置，使得多组输出口流出的工艺流体能够产生自流体分布结构中心向周围扩散的螺旋状流场，这种流场有助于均匀地覆盖整个基片表面，使得基片干燥的更均匀，避免由于工艺流体不均匀导致基片干燥不均匀引起的基片表面缺陷；并且螺旋状工艺流体具有从中心朝向基片外围旋转运动趋势，使得流体可以从基片中心往外围运动，从而增加了工艺流体在基片上的停留时间，使得工艺流体可以更有效地、更充分地溶解和带走基片表面的残留液体，进而提高基片干燥效率和干燥效果；由于增加了工艺流体在基片上的停留时间，还能够更有效地进行热量交换，有助于提高基片表面温度的均匀性。

7、另外，由于流体的流动方式自发地形成螺旋状，避免了使用机械旋转部件实现螺旋状流体，减少了基片超临界处理装置的复杂性，降低了维护的需求和成本，同时减少了由于机械磨损可能导致的污染问题。自发形成的螺旋状流场还可以降低对外部能量输入的需求，从而提高了能源效率。本申请中流体分布结构依赖于流体动力学而不受限于机械结构，因此其不受限于机械结构的形状尺寸要求而能够适应不同尺寸的基片和不同形状的基片，并且有利于批量生产和制造，灵活性强。

8、可选地，上述的基片超临界处理装置，所述流体分布结构还包括与所述供应端口连通的若干输入口，所述输入口与所述输出口一一对应连通形成若干输送通道。

9、可选地，上述的基片超临界处理装置，所述输送通道呈斜圆柱形。

10、可选地，上述的基片超临界处理装置，所述输送通道以如下方式构造：

11、以平行所述下表面的第一平面为基准面，在所述基准面定义第一端点、第二端点和第三端点，所述第三端点为所述流体分布结构的中心轴与所述基准面的交点；将所述第二端点在所述下表面所在平面的正投影和所述第一端点的连线为路径、以预设图形为轮廓构造所述输送通道；

12、所述第一端点与所述第三端点之间的距离小于所述第二端点与所述第三端点之间的距离；所述第一端点与所述第二端点之间的距离与所述基准面与所述下表面之间距离的比值小于等于第一预设值。

13、可选地，上述的基片超临界处理装置，第一预设值小于tan30°。

14、可选地，上述的基片超临界处理装置，多组输出口以所述流体分布结构的中心轴为阵列轴呈阵列分布。

15、可选地，上述的基片超临界处理装置，在每组输出口中，在任意相邻两个输出口所对应的输送通道中，一所述输送通道的第一端点位于另一所述输送通道第一端点和第二端点之间连线的延长线上。

16、可选地，上述的基片超临界处理装置，所述处理装置包括与所述输出口连通的进气口；

17、以所述流体分布结构的下表面作为投影面，所述处理装置包括连通所述进气口和若干输入口的缓存腔，所述缓存腔在所述投影面上的正投影覆盖若干所述输出口。

18、可选地，上述的基片超临界处理装置，所述处理装置包括与所述输出口连通的进气口；

19、所述处理装置包括连通所述进气口和若干输入口的若干导流管。

20、可选地，上述的基片超临界处理装置，所述预设图形为直径范围为0.1-5mm的圆形。

21、与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：

22、本申请通过将输出口分为多组，每组输出口均自流体分布结构中心向周围延伸呈螺旋状布置的，以使得多组输出口流出的工艺流体能够产生自流体分布结构中心向周围扩散的螺旋状流体，这种流场有助于工艺流体均匀地覆盖整个基片表面，均匀的流体覆盖对于达到一致的干燥效果至关重要，可以避免由于不均匀干燥引起的基片表面缺陷。

23、另一方面，螺旋流场增加了超临界流体在基片的停留时间，从而使得超临界流体更有效地、更充分的溶解和带走基片表面的残留溶剂，进而提高干燥效率和干燥效果。

24、再一方面，螺旋流场增加了超临界流体与基片的接触时间，从而能够更有效的进行热量交换，有助于提高基片表面温度的均匀性。

技术特征：

1.一种基片超临界处理装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基片超临界处理装置，其特征在于，所述流体分布结构还包括与所述供应端口连通的若干输入口，所述输入口与所述输出口一一对应连通形成若干输送通道。

3.如权利要求2所述的基片超临界处理装置，其特征在于，所述输送通道呈斜圆柱形。

4.如权利要求3所述的基片超临界处理装置，其特征在于，所述输送通道以如下方式构造：

5.如权利要求4所述的基片超临界处理装置，其特征在于，第一预设值小于tan30°。

6.如权利要求4所述的基片超临界处理装置，其特征在于，多组输出口以所述流体分布结构的中心轴为阵列轴呈阵列分布。

7.如权利要求4所述的基片超临界处理装置，其特征在于，在每组输出口中，在任意相邻两个输出口所对应的输送通道中，一所述输送通道的第一端点位于另一所述输送通道第一端点和第二端点之间连线的延长线上。

8.如权利要求1所述的基片超临界处理装置，其特征在于，所述处理装置包括与所述输出口连通的进气口；

9.如权利要求1所述的基片超临界处理装置，其特征在于，所述处理装置包括与所述输出口连通的进气口；

10.如权利要求4所述的基片超临界处理装置，其特征在于， 所述预设图形为直径范围为0.1-0.5mm的圆形。

技术总结本发明涉及一种基片超临界处理装置，包括：壳体，提供用于处理基片的处理空间，壳体具有供应端口和排出端口；支撑结构，用于在处理空间中支撑基片；以及流体分布结构，与供应端口连通，用于输送工艺流体，以处理基片，流体分布结构具有若干朝向基片设置的输出口，工艺流体自若干输出口流出；其中，若干输出口自流体分布结构中心向周围延伸布置，以使自输出口流出的工艺流体产生螺旋，这种螺旋流场有助于工艺流体均匀地覆盖整个基片表面，均匀的流体覆盖对于达到一致的干燥效果至关重要，另一方面，螺旋流场增加了超临界流体在基片的停留时间，从而使得超临界流体更有效地、更充分的溶解和带走基片表面的残留溶剂，进而提高干燥效率和干燥效果。技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名受保护的技术使用者：江苏芯梦半导体设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15