JP2013251550A - 基板乾燥装置及び基板乾燥方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パーティクルの発生を減らして基板の破損を防止する。
【解決手段】本発明の基板乾燥装置は、乾燥工程が遂行される空間を提供するハウジング、ハウジング内で基板を支持する支持部材、ハウジングに超臨界状態の工程流体を供給する供給ライン、及びハウジングから工程流体を排気する排気ラインを含む。供給ラインは、工程流体を第１供給流量でハウジングに供給する第１供給ラインと、工程流体を第２供給流量でハウジングに供給する第２供給ラインを含む。供給ラインは、工程流体の貯蔵部に連結された前方供給ラインと、ハウジングに連結された後方供給ラインとをさらに含む。第１供給ラインと第２供給ラインは、互いに並列に連結され、前方供給ラインと後方供給ラインを連結させる。
【選択図】図５

Description

本発明は半導体基板製造装置及び方法に関し、より詳細には、基板を乾燥する装置及び方法に関する。

一般的に半導体素子は、シリコンウエハーのような基板に対して写真工程（ｐｈｏｔｏ ｐｒｏｃｅｓｓ）、蝕刻工程（ｅｔｃｈｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）、イオン注入工程（ｉｏｎ ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）、蒸着工程（Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）等の多様な工程を通じて形成される。

そして、各々の工程を遂行する過程で、パーティクル（ｐａｒｔｉｃｌｅ）、有機汚染物、金属不純物等の多様な異物質が発生する。このような異物質は、基板に欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）を発生させ、半導体素子の性能及び収率に直接的な悪影響を及ぶ要因として作用する。そのため、半導体素子の製造工程では、このような異物質を除去するための洗浄工程が必要である。

洗浄工程は、薬液（ｃｈｅｍｉｃａｌ）で基板上に汚染物質を除去する薬液処理工程、純水（ｐｕｒｅ ｗａｔｅｒ）で基板上に残留する薬液を除去する洗浄工程（ｗｅｔ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）、及び乾燥流体を供給して基板表面に残留する純水を乾燥するための乾燥工程（ｄｒｙｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）を含む。

従来の乾燥工程では、純水が残っている基板の上に加熱された窒素ガスを供給して乾燥工程を遂行した。しかし、基板上に形成されたパターンの線幅が狭くなり、横縦比が大きくなるにしたがって、パターン間での純水の除去が効率的に行われないという問題があった。このために、最近では、純水に比べて揮発性が大きくて表面張力が低いイソプロパノールアルコール（ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）のような液相の有機溶剤で基板上の純水を置換し、以後に加熱された窒素ガスを供給して、基板を乾燥している。

しかし、非極性である有機溶剤と、極性である純水とでは、混合が効率的に行われないので、純水を液相の有機溶剤で置換するためには、長時間、多量の液相の有機溶剤を供給しなければならない。

従来の乾燥工程は、基板上の純水を比較的表面張力が小さいイソプロパノールアルコール等の有機溶剤で置換した後、これを蒸発させる方式で行われてきた。

しかし、このような乾燥方式は、有機溶剤を利用しても線幅３０ｎｍ以下の微細な回路パタ−ンを有する半導体素子に対しては、相変わらず、崩壊現象（ｐａｔｔｅｒｎ ｃｏｌｌａｐｓｅ）を誘発するので、最近このような問題点を克服することができる超臨界乾燥工程（ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｄｒｙｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）が既存の乾燥工程を代替して行く趨勢である。

韓国特許公開第１０−２０１３−００３５８４０号公報

本発明は、工程チャンバーに超臨界流体を供給する時、発生するパーティクルの発生を減らして基板の破損を防止する基板乾燥装置及び方法を提供することを、課題とする。

また、本発明は、超臨界流体を速い速度で供給及び排気することによって、工程時間を短縮し、工程効率を向上させる基板乾燥装置及び方法を提供することを、課題とする。

なお、本発明が解決しようとする課題は、上述した課題に限定されない。言及していない課題は、本明細書や図面から当業者であれば、明確に理解され得る。

本発明は基板乾燥装置を提供する。

本発明の基板乾燥装置は、乾燥工程が遂行される空間を提供するハウジング、前記ハウジングの内部に提供されて基板を支持する支持部材、前記ハウジングに超臨界状態の工程流体を供給する供給ラインを含む流体供給手段及び前記ハウジングから前記工程流体を排気する排気ラインを含む排気手段を含み、前記供給ラインは前記工程流体を第１供給流量で前記ハウジングに供給するように設けた第１供給ライン及び前記工程流体を第２供給流量で前記ハウジングに供給するように設けた第２供給ラインを含む。

前記供給ラインは前記工程流体の貯蔵部に連結された前方供給ライン及び前記ハウジングに連結された後方供給ラインをさらに含み、前記第１供給ラインと第２供給ラインが互いに並列に連結され、前記前方供給ラインと前記後方供給ラインを連結させることができる。

前記第１供給ラインは前記工程流体が前記第１供給流量で移動するように調節する第１流量バルブを含み、前記第２供給ラインは前記工程流体が前記第２供給流量で移動するように調節する第２流量バルブを含み、前記第２供給流量が前記第１供給流量より多くなるように第１流量バルブと第２流量バルブが調節され得る。

前記供給ラインは前記工程流体が第３供給流量で移動するように調節する第３流量バルブが提供される第３供給ラインをさらに含み、前記第３供給流量が前記第２供給流量より多くなるように第３流量バルブが調節され得る。

前記供給ラインは前記工程流体の流量を調節する制御器をさらに含み、前記制御器が前記乾燥工程の中で前記第２流量バルブの開放程度を調節して前記供給ラインを通過する前記工程流体の流量を制御するように設け得る。

本発明の他の実施形態による基板乾燥装置は、乾燥工程が遂行される空間を提供するハウジング、前記ハウジングの内部に提供されて基板を支持する支持部材、前記ハウジングへ超臨界状態の工程流体を供給する供給ラインを含む流体供給手段及び前記ハウジングから前記工程流体を排気する排気ラインを含む排気手段を含み、前記排気ラインは前記工程流体が第１排気流量で前記ハウジングから排気されるように設けた第１排気ライン及び前記工程流体が第２排気流量で前記ハウジングから排気されるように設けた第２排気ラインを含む。

前記排気ラインは前記ハウジングに連結された前方排気ライン及び前記工程流体の再生装置に連結された後方排気ラインをさらに含み、前記第１排気ラインと第２排気ラインが互いに並列に連結され、前記前方排気ラインと前記後方排気ラインを連結させることができる。

前記第１排気ラインは前記工程流体が前記第１排気流量で排気されるように調節する第１流量バルブを含み、前記第２排気ラインは前記工程流体が前記第２排気流量で排気されるように調節する第２流量バルブを含み、前記第２排気流量が前記第１排気流量より多くなるように第１流量バルブと第２流量バルブが調節され得る。

前記排気ラインは前記工程流体が第３排気流量で排気されるように調節する第３流量バルブが提供される第３排気ラインをさらに含み、前記第３排気流量が前記第２排気流量より多くなるように第３流量バルブが調節され得る。

本発明は基板乾燥方法を提供する。

本発明の基板乾燥方法は、超臨界状態の工程流体をハウジングの内部に供給する流量が調節されることによって、ハウジングの内部の圧力を制御して基板を乾燥させ、初期には前記工程流体の流量を第１供給流量にして、前記工程流体が前記ハウジングの内部に供給される段階と、後期には前記工程流体の流量を第２供給流量にして、前記工程流体が前記ハウジングの内部に供給される段階を含み、前記第１供給流量が前記第２供給流量より少なく提供される。

前記第２供給流量で供給される段階は、前記第１供給流量で前記工程流体を前記ハウジングに供給して設定された圧力に到達すれば、前記第２供給流量で前記工程流体が供給されるものであり得る。

前記第１供給流量で供給される段階では、前記工程流体が前記ハウジングの下面を通じて前記ハウジングの内部に供給され、前記第２供給流量で供給される段階では、前記工程流体が前記ハウジングの上面を通じて前記ハウジングの内部に供給され得る。

前記第１供給流量で供給される段階では、前記工程流体が前記ハウジングの下面を通じて前記ハウジングの内部に供給され、前記第２供給流量で供給される段階では、前記工程流体が前記ハウジングの上面と下面を通じて同時に前記ハウジングの内部に供給され得る。

前記工程流体が前記第１供給流量で供給される段階と、前記第２供給流量で供給される段階とは、各々別の供給ラインを通じて前記ハウジングに供給され得る。

前記工程流体の流量が前記供給ラインに提供されたバルブを制御して調節され得る。

前記バルブが前記工程流体が供給される間に調節されることによって、前記工程流体の流量を制御し、前記ハウジングの内部の圧力を制御することができる。

前記工程流体の流量を第３供給流量にして、前記工程流体が前記ハウジングの内部に供給される段階をさらに含み、前記第１供給流量で前記工程流体が前記ハウジングに供給されて設定された圧力に到達すれば、前記第３供給流量で前記工程流体が供給され、他の設定された圧力に到達すれば、前記第２供給流量で前記工程流体が供給され得る。

本発明の他の実施形態による基板乾燥方法は、超臨界状態の工程流体をハウジングの外部に排気する流量が調節されることによって、ハウジングの内部の圧力を制御して基板を乾燥させ、初期には前記工程流体の流量を第１排気流量にして、前記工程流体が前記ハウジングの外部に排気される段階と、後期には前記工程流体の流量を第２排気流量にして、前記工程流体が前記ハウジングの外部に排気される段階と、を含み、前記第１排気流量が前記第２排気流量より少なく提供され得る。

前記第２排気流量で排気される段階は、前記第１排気流量で前記工程流体を前記ハウジングから排気して設定された圧力に到達すれば、前記第２排気流量で前記工程流体が排気されるものであり得る。

前記工程流体が前記第１排気流量で排気される段階と、前記第２排気流量で排気される段階とは、各々別の排気ラインを通じて前記ハウジングから排気され得る。

前記工程流体の流量が前記供給ラインに提供されたバルブを制御して調節され得る。

前記工程流体の流量を第３排気流量にして、前記工程流体が前記ハウジングの外部に排気される段階をさらに含み、前記第１排気流量で前記工程流体が前記ハウジングから排気されて設定された圧力に到達すれば、前記第３排気流量で前記工程流体が排気され、他の設定された圧力に到達すれば、前記第２排気流量で前記工程流体が排気され得る。

本発明によれば、工程チャンバーに超臨界流体を供給する時、パーティクルが発生することを防止して基板の破損を予防することができる。

また、本発明によれば、超臨界流体を迅速に供給及び排気することによって、工程時間を短縮して工程効率を向上させることができる。

なお、本発明の効果は、上述した効果に限定されない。言及していない効果は、本明細書や図面から当業者であれば明確に理解され得る。

二酸化炭素の相変化に関するグラフである。 基板処理装置の一実施形態の平面図である。 図２の第１工程チャンバーの断面図である。 図２の第２工程チャンバーの断面図である。 図２の第２工程チャンバーに連結される工程流体の供給及び排気ラインを示す図面である。 図２の第２工程チャンバーに連結される工程流体の供給及び排気ラインの変形例を示す図面である。 図２の第２工程チャンバーに連結される工程流体の供給及び排気ラインの他の実施形態を示す図面である。 基板処理方法の一実施形態の順序図である。 基板乾燥方法の一実施形態の順序図である。 図９の基板乾燥方法の動作図である。 図９の基板乾燥方法の動作図である。 図９の基板乾燥方法の動作図である。 図９の基板乾燥方法の動作図である。 図９の基板乾燥方法の動作図である。

以下、本発明の実施形態を添付された図面を参照して、さらに詳細に説明する。なお、本発明の実施形態は様々な形態に変形することができるので、本発明の範囲は、以下の実施形態に限定して解釈されるものではない。図面では、説明のために各要素の形状を概略的に示している。

以下においては、本発明による基板処理装置（図２の１００）に関して説明する。

基板処理装置１００は超臨界流体を工程流体として利用して基板Ｓを処理する超臨界工程を遂行することができる。

ここで、基板Ｓは半導体素子や平板ディスプレイ（ＦＰＤ：ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｉｓｐｌａｙ）及びその他に薄膜に回路パターンが形成された物の製造に利用される基板を全て含む包括的な概念である。このような基板Ｓの例としては、シリコンウエハーを含む多様なウエハー、ガラス基板、有機基板等がある。

超臨界流体とは、臨界温度と臨界圧力を超過した超臨界状態に到達すれば、形成される気体と液体との性質を同時に有する相（ｐｈａｓｅ）を意味する。超臨界流体は分子密度は液体に近いし、粘性度は気体に近い性質を有し、これによって拡散力、浸透力、溶解力が非常に優れ、化学反応に有利であり、表面張力概ね無いので、微細構造に界面張力を加えない特性を有する。

超臨界工程はこのような超臨界流体の特性を利用して遂行されるが、その代表的な例としては、超臨界乾燥工程と超臨界蝕刻工程とがある。以下においては、超臨界工程に関して超臨界乾燥工程を基準に説明する。但し、これは説明を容易にするためのことに過ぎないので、基板処理装置１００は超臨界乾燥工程以外の他の超臨界工程を遂行することができる。

超臨界乾燥工程は、超臨界流体で基板Ｓの回路パターンに残留する有機溶剤を溶解して基板Ｓを乾燥させる方式で遂行することができ、乾燥効率が優れるだけでなく、崩壊現象を防止することができる長所がある。超臨界乾燥工程に利用される超臨界流体としては有機溶剤と混和性がある物質を使用することができる。例えば、超臨界二酸化炭素（ｓｃＣＯ２：ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ）が超臨界流体として使用される。

図１は二酸化炭素の相変化に関するグラフである。

二酸化炭素は臨界温度が３１．１℃であり、臨界圧力が７．３８Ｍｐａであって比較的に低いので、超臨界状態に変化させやすく、温度と圧力とを調節して相変化を制御することが容易であり、価額が低廉であるという長所がある。また、二酸化炭素は毒性が無いので、人体に無害であり、不燃性、非活性の特性を有し、超臨界二酸化炭素は水やその他の有機溶剤に比べて１０〜１００倍ぐらい拡散係数（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）が高く、浸透が速く、有機溶剤の置換が速く、表面張力が概ねないので、微細な回路パタ−ンを有する基板Ｓの乾燥に利用するのに有利であるという物性を有する。これだけでなく、二酸化炭素は多様な化学反応の部産物として生成されるものを再活用できると同時に、超臨界乾燥工程に使用した後、これを気体に転換させて有機溶剤を分離して再使用することができるので、環境汚染の側面でも負担が少ない。

以下においては、本発明による基板処理装置１００の一実施形態に関して説明する。本発明の一実施形態による基板処理装置１００は、超臨界乾燥工程を含んで洗浄工程を遂行することができる。

図２は基板処理装置の一実施形態の平面図である。

図２に示すように、基板処理装置１００はインデックスモジュール１０００及び工程モジュール２０００を含む。

インデックスモジュール１０００は外部から基板Ｓが搬送されて工程モジュール２０００に基板Ｓを搬送し、工程モジュール２０００は超臨界乾燥工程を遂行することができる。

インデックスモジュール１０００は設備前方端部モジュール（ＥＦＥＭ：ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｆｒｏｎｔ ｅｎｄ ｍｏｄｕｌｅ）として、ロードポート１１００及び移送フレーム１２００を含む。

ロードポート１１００には基板Ｓが収容される容器Ｃが置かれる。容器Ｃには、前面開放一体形ポッド（ＦＯＵＰ：ｆｒｏｎｔ ｏｐｅｎｉｎｇ ｕｎｉｆｉｅｄ ｐｏｄ）が使用される。容器Ｃはオーバーヘッドトランスファー（ＯＨＴ：ｏｖｅｒｈｅａｄ ｔｒａｎｓｆｅｒ）によって、外部からロードポート１１００に搬入されるか、或いはロードポート１１００から外部に搬出される。

移送フレーム１２００はロードポート１１００に置かれる容器Ｃと工程モジュール２０００との間に基板Ｓを搬送する。移送フレーム１２００はインデックスロボット１２１０及びインデックスレール１２２０を含む。インデックスロボット１２１０はインデックスレール１２２０の上で移動し、基板Ｓを搬送することができる。

工程モジュール２０００は工程を遂行するモジュールとして、バッファチャンバー２１００、移送チャンバー２２００、第１工程チャンバー３０００、及び第２工程チャンバー４０００を含む。

バッファチャンバー２１００はインデックスモジュール１０００と工程モジュール２０００との間に搬送される基板Ｓが臨時的に留まる空間を提供する。バッファチャンバー２１００には基板Ｓが置かれるバッファスロットが提供される。

移送チャンバー２２００はその周囲に配置されたバッファチャンバー２１００、第１工程チャンバー３０００、及び第２工程チャンバー４０００の間に基板Ｓを搬送する。移送チャンバー２２００は移送ロボット２２１０及び移送レール２２２０を包含することができる。移送ロボット２２１０は移送レール２２２０の上で移動し、基板Ｓを搬送することができる。

第１工程チャンバー３０００と第２工程チャンバー４０００とは洗浄工程を遂行することができる。この時、洗浄工程は第１工程チャンバー３０００と第２工程チャンバー４０００とで順次的に遂行することができる。例えば、第１工程チャンバー３０００では洗浄工程の中でケミカル工程、リンス工程、及び有機溶剤工程が遂行され、続いて第２工程チャンバー４０００では超臨界乾燥工程が遂行することができる。

このような第１工程チャンバー３０００と第２工程チャンバー４０００とは移送チャンバー２２００の側面に配置される。例えば、第１工程チャンバー３０００と第２工程チャンバー４０００は移送チャンバー２２００の他の側面に互いに対向するように配置される。

また、工程モジュール２０００には第１工程チャンバー３０００と第２工程チャンバー４０００とが複数に提供される。複数の工程チャンバー３０００、４０００は移送チャンバー２２００の側面に一列に配置されるか、又は上下に積層されて配置されるか、又はこれらの組み合わせによって配置される。

勿論、第１工程チャンバー３０００と第２工程チャンバー４０００との配置は上述した例に限定されなく、基板処理装置１００のフットプリントや工程効率等のような多様な要素を考慮して適切に変更することができる。

以下においては、第１工程チャンバー３０００に関して説明する。

図３は図２の第１工程チャンバーの断面図である。

第１工程チャンバー３０００はケミカル工程、リンス工程、及び有機溶剤工程を遂行することができる。勿論、第１工程チャンバー３０００はこれら工程の中で一部の工程のみを選択的に遂行することができる。ここで、ケミカル工程は基板Ｓに洗浄剤を提供して基板Ｓの上の異物質を除去する工程であり、リンス工程は基板にリンス剤を提供して基板Ｓの上に残留する洗浄剤を洗浄する工程であり、有機溶剤工程は基板Ｓに有機溶剤を提供して基板Ｓの回路パターンの間に残留するリンス剤を表面張力低い有機溶剤で置換する工程である。

図３に示すように、第１工程チャンバー３０００は支持部材３１００、ノズル部材３２００及び回収部材３３００を含む。

支持部材３１００は基板Ｓを支持し、支持された基板Ｓを回転させる。支持部材３１００は支持プレート３１１０、支持ピン３１１１、チャッキングピン３１１２、回転軸３１２０、及び回転駆動器３１３０を包含することができる。

支持プレート３１１０は基板Ｓと同一又は類似な形状の上面を有し、支持プレート３１１０の上面には支持ピン３１１１とチャッキングピン３１１２とが形成される。支持ピン３１１１は基板Ｓを支持し、チャッキングピン３１１２は支持された基板Ｓを固定することができる。

支持プレート３１１０の下部には回転軸３１２０が連結される。回転軸３１２０は回転駆動器３１３０から回転力が伝達されて支持プレート３１１０を回転させる。これによって、支持プレート３１１０に安着された基板Ｓが回転することができる。この時、チャッキングピン３１１２は基板Ｓが正位置を離脱することを防止することができる。

ノズル部材３２００は基板Ｓに薬剤を噴射する。ノズル部材３２００はノズル３２１０、ノズルバー３２２０、ノズル軸３２３０、及びノズル軸駆動器３２４０を含む。

ノズル３２１０は支持プレート３１１０に安着された基板Ｓに薬剤を噴射する。薬剤は、例えば洗浄剤、リンス剤又は有機溶剤である。ここで、洗浄剤では過酸化水素Ｈ_２Ｏ_２溶液や過酸化水素溶液にアンモニアＮＨ_４ＯＨ、塩酸ＨＣｌ又は硫酸Ｈ_２ＳＯ_４を混合した溶液又はブッ酸ＨＦ溶液等が使用され得る。また、リンス剤としては純水が使用され得る。又、有機溶剤としてはイソプロパノールアルコールを含めてエチルグリコール（ｅｔｈｙｌ ｇｌｙｃｏｌ）、１−プロパノール（ｐｒｏｐａｎｏｌ）、テトラハイドロリックフラン（ｔｅｔｒａ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｆｒａｎｃ）、４−ヒドロキシル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ）、４−メチル（ｍｅｔｈｙｌ）、２−ペンタノン（ｐｅｎｔａｎｏｎｅ）、１−ブタノール（ｂｕｔａｎｏｌ）、２−ブタノール、メタノール（ｍｅｔｈａｎｏｌ）、エタノール（ｅｔｈａｎｏｌ）、ｎ−プロピルアルコール（ｎ−ｐｒｏｐｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）、ジメチルエチル（ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｔｈｅｒ）の溶液やガスが使用され得る。

このようなノズル３２１０はノズルバー３２２０の一端底面に形成される。ノズルバー３２２０はノズル軸３２３０に結合され、ノズル軸３２３０は昇降又は回転することができるように提供される。ノズル軸駆動器３２４０はノズル軸３２３０を昇降又は回転させてノズル３２１０の位置を調節することができる。

回収部材３３００は基板Ｓに供給された薬剤を回収する。ノズル部材３２００によって基板Ｓに薬剤が供給されれば、支持部材３１００は基板Ｓを回転させて基板Ｓの全領域に薬剤が均一に供給されるようにする。基板Ｓが回転すれば、基板Ｓから薬剤が飛散し、飛散する薬剤は回収部材３３００によって、回収される。

回収部材３３００は回収筒３３１０、回収ライン３３２０、昇降バー３３３０、及び昇降駆動器３３４０を包含することができる。

回収筒３３１０は支持プレート３１１０を囲む環形リング形状に提供される。回収筒３３１０は複数であり、複数の回収筒３３１０は上部から見る時、順に支持プレート３１１０から遠くなるリング形状に提供され、支持プレート３１１０から遠い距離にある回収筒３３１０であるほど、その高さが高くなるように提供される。これによって、回収筒３３１０の間の空間に基板Ｓから飛散される薬剤が流入される回収口３３１１が形成される。

回収筒３３１０の下面には回収ライン３３２０が形成される。回収ライン３３２０は回収筒３３１０に回収された薬剤を再生する薬剤再生システム（図示せず）に供給する。

昇降バー３３３０は回収筒３３１０に連結されて昇降駆動器３３４０から動力が伝達されて回収筒３３１０を上下に移動させる。昇降バー３３３０は回収筒３３１０が複数である場合、最外殻に配置された回収筒３３１０に連結されてもよい。昇降駆動器３３４０は昇降バー３３３０を通じて回収筒３３１０を昇降させて複数の回収口３３１１の中で飛散する薬剤が流入される回収口３３１１を調節することができる。

図４は図２の第２工程チャンバーの一実施形態の断面図である。

図４に示すように、第２工程チャンバー４０００はハウジング４１００、昇降部材４２００、支持部材４３００、加熱部材４４００、供給ポート４５００、遮断部材４６００、及び排気ポート４７００を包含することができる。

第２工程チャンバー４０００は超臨界流体を利用して超臨界乾燥工程を遂行することができる。上述したように、第２工程チャンバー４０００で遂行される工程は超臨界乾燥工程以外に他の超臨界工程であってもよく、さらに、第２工程チャンバー４０００は超臨界流体の代わりに他の工程流体を利用して工程を遂行してもよい。

ハウジング４１００は超臨界乾燥工程が遂行される空間を提供する。ハウジング４１００は臨界圧力以上の高圧を耐えられる材質で提供される。

ハウジング４１００は上部ハウジング４１１０と上部ハウジング４１１０の下部に配置される下部ハウジング４１２０を具備して上下部とに区分される構造で提供される。

上部ハウジング４１１０は固定されて設置され、下部ハウジング４１２０は昇降することができる。下部ハウジング４１２０が下降して上部ハウジング４１１０から離隔されれば、第２工程チャンバー４０００の内部空間が開放され、基板Ｓが第２工程チャンバー４０００の内部空間に搬入されるか、或いは内部空間から搬出される。ここで、第２工程チャンバー４０００に搬入される基板Ｓは第１工程チャンバー３０００で有機溶剤工程を経て有機溶剤が残留する状態であり得る。なお、下部ハウジング４１２０が上昇して上部ハウジング４１１０に密着されれば、第２工程チャンバー４０００の内部空間が密閉され、その内部で超臨界乾燥工程が遂行することができる。

昇降部材４２００は下部ハウジング４１２０を昇降させる。昇降部材４２００は昇降シリンダー４２１０及び昇降ロード４２２０を包含することができる。昇降シリンダー４２１０は下部ハウジング４１２０に結合されて上下方向の駆動力、即ち乘降力を発生させる。昇降ロード４２２０はその一端が昇降シリンダー４２１０に挿入されて垂直上方に延長されて他端が上部ハウジング４１１０に結合される。このような構造にしたがって、昇降シリンダー４２１０で駆動力が発生すれば、昇降シリンダー４２１０と昇降ロード４２２０が相対的に昇降されて昇降シリンダー４２１０に結合された下部ハウジング４１２０が昇降される。

支持部材４３００は上部ハウジング４１１０と下部ハウジング４１２０との間に基板Ｓを支持する。支持部材４３００は上部ハウジング４１１０の下面に設置されて垂直下方に延長され、その下端で水平方向に垂直に折曲される構造に提供され得る。

支持部材４３００が設置される上部ハウジング４１１０には水平調整部材４１１１が設置される。水平調整部材４１１１は上部ハウジング４１１０の水平度を調整する。上部ハウジング４１１０の水平度が調整されれば、それによって上部ハウジング４１１１に設置された支持部材４３００に安着された基板Ｓの水平が調節される。超臨界乾燥工程で基板Ｓが傾けば、基板Ｓに残留する有機溶剤が傾斜面に沿って流れて基板Ｓの特定部分が乾燥されないか、或いは過乾燥されて基板Ｓが損傷される虞がある。水平調整部材４１１１は基板Ｓの水平を合わせてこのような問題点を防止することができる。

加熱部材４４００は第２工程チャンバー４０００の内部を加熱する。加熱部材４４００は第２工程チャンバー４０００の内部に供給された超臨界流体を臨界温度以上に加熱して超臨界流体の上に維持するか、又は液化された場合に再び超臨界流体になるようにする。加熱部材４４００は上部ハウジング４１１０及び下部ハウジング４１２０の中で少なくとも１つの壁内に埋め込まれて設置される。このような加熱部材４４００は例えば、外部から電源を受信して熱を発生させるヒーターとして提供される。

供給ポート４５００は第２工程チャンバー４０００に超臨界流体を供給する。供給ポート４５００は上部供給ポート４５１０及び下部供給ポート４５２０を包含することができる。上部供給ポート４５１０は上部ハウジング４１１０に形成されて支持部材４３００によって支持される基板Ｓの上面に超臨界流体を供給する。下部供給ポート４５２０は下部ハウジング４１２０に形成されて支持部材４３００によって支持される基板Ｓの下面に超臨界流体を供給する。

このような上部供給ポート４５１０と下部供給ポート４５２０では先に下部供給ポート４５２０が超臨界流体を供給し、後に上部供給ポート４５１０が超臨界流体を供給することができる。超臨界乾燥工程は初期に第２工程チャンバー４０００の内部が臨界圧力に未達する状態で進行されるので、第２工程チャンバー４０００の内部に供給される超臨界流体は液化される。したがって、超臨界乾燥工程の初期に上部供給ポート４５１０に超臨界流体が供給される場合には超臨界流体が液化されて重力によって基板Ｓに落下して基板Ｓを損傷させる虞がある。上部供給ポート４５１０は下部供給ポート４５２０を通じて第２工程チャンバー４０００に超臨界流体が供給されて第２工程チャンバー４０００の内部圧力が臨界圧力に到達すれば、超臨界流体の供給を始め、供給される超臨界流体が液化されて基板Ｓに落下することを防止することができる。

遮断部材４６００は供給ポート４５００を通じて供給される超臨界流体が基板Ｓに直ちに噴射されることを遮断する。遮断部材４６００は遮断プレート４６１０と支持台４６２０を包含することができる。

超臨界乾燥工程の初期に下部供給ポート４５２０を通じて超臨界流体が供給される場合には、ハウジング４１００の内部気圧が低い状態であるので、供給される超臨界流体が速い速度に噴射される。このように速い速度に噴射される超臨界流体が基板Ｓに直接的に到達するようになれば、超臨界流体の物理的な圧力によって超臨界流体が基板Ｓの中で直接噴射される部分が曲がれてリーニング現象が発生する。また、超臨界流体の噴射力によって、基板Ｓが揺れて基板Ｓに残留する有機溶剤が流れて基板Ｓの回路パターンに損傷が発生することもあり得る。

したがって、下部供給ポート４５２０と支持部材４３００の間に配置された遮断プレート４６１０は超臨界流体が基板Ｓに直接噴射されることを遮断して超臨界流体の物理的力によって基板Ｓに損傷が発生することを防止することができる。

選択的に、遮断部材４６００は第２工程チャンバー４０００で包含されないことがあり得る。

排気ポート４７００は第２工程チャンバー４０００から超臨界流体を排気する。

排気ポート４７００は下部ハウジング４１２０に形成される。超臨界乾燥工程の後期には第２工程チャンバー４０００から超臨界流体が排気されてその内部圧力が臨界圧力以下に降圧されて超臨界流体が液化される。液化された超臨界流体は重力によって下部ハウジング４１２０に形成された排気ポート４７００を通じて排出される。

以下においては、本発明の実施形態にしたがって超臨界流体が供給され、排気される基板乾燥装置に対して説明する。図５は、図２の第２工程チャンバーに連結される工程流体の供給及び排気ラインを示す図面である。

図５に示すように、超臨界流体は、流体供給手段を構成する供給ライン４８００を通じて、第２工程チャンバー４０００のハウジング４１００の内部に供給される。また、超臨界流体は、排気手段を構成する排気ライン４９００を通じて、第２工程チャンバー４０００のハウジング４１００の外部に排気される。

供給ライン４８００は前方供給ライン４８８０と後方供給ライン４８９０、４８９１、４８９２、第１供給ライン４８１０、及び第２供給ライン４８２０を含む。

前方供給ライン４８８０の一端は貯藏タンク４８５０に連結され、第１及び第２後方供給ライン４８９１、４８９２の一端は第２工程チャンバー４０００に連結される。第１供給ライン４８１０と第２供給ライン４８２０は互いに並列に連結され、前方供給ライン４８８０と後方供給ライン４８９０を連結させる。

前方供給ライン４８８０は貯藏タンク４８５０と第１供給ライン４８１０及び第２供給ライン４８２０を連結する。前方供給ライン４８８０の一端は貯藏タンク４８５０に連結され、前方供給ライン４８８０の他端は並列に連結された第１供給ライン４８１０と第２供給ライン４８２０の分岐点に連結される。超臨界流体は貯藏タンク４８５０から前方供給ライン４８８０を通じて第１供給ライン４８１０と第２供給ライン４８２０の分岐点に移動される。

第１供給ライン４８１０及び第２供給ライン４８２０は互いに並列に連結される。一端の分岐点には前方供給ライン４８８０が連結され、他端の分岐点には後方供給ライン４８９０が連結される。

第１供給ライン４８１０は第１開閉バルブ４８１０ａと第１流量バルブ４８１０ｂを含む。第１開閉バルブ４８１０ａは前方供給ライン４８８０で移動された超臨界流体が第１供給ライン４８１０に移動されることを制御する。第１流量バルブ４８１０ｂは第１供給ライン４８１０に移動される超臨界流体の流量を調節する。第１流量バルブ４８１０ｂは既定の流量で超臨界流体を移動されるようにして第２工程チャンバー４０００の内部に流れ込まれる超臨界流体の圧力を調節する。

第２供給ライン４８２０は第２開閉バルブ４８２０ａと第２流量バルブ４８２０ｂを含む。第２開閉バルブ４８２０ａは前方供給ライン４８８０で移動された超臨界流体が第２供給ライン４８２０に移動されることを制御する。第２流量バルブ４８２０ｂは第２供給ライン４８２０に移動される超臨界流体の流量を調節する。第２流量バルブ４８２０ｂは既定の流量で超臨界流体を移動されるようにして第２工程チャンバー４０００の内部に流れ込まれる超臨界流体の圧力を調節する。第２流量バルブ４８２０ｂと第１流量バルブ４８１０ｂは第１供給ライン４８１０と第２供給ライン４８２０を移動する超臨界流体の流量が異なるように設定されて提供される。一例によれば、第２供給流量が第１供給流量より多くなるように提供される。

超臨界流体の供給工程初期に第２工程チャンバー４０００の内部に流れ込まれる超臨界流体は第１供給ライン４８１０を通じて提供する。第１供給ライン４８１０に移動される超臨界流体の流量が第２供給ライン４８２０より少ないので、第２工程チャンバー４０００の内部に超臨界流体の初期加圧が低く形成される。したがって、第２工程チャンバー４０００の内部にパーティクルが発生することを防止することができる。また、超臨界流体の初期加圧によって基板Ｓの損傷を防止することができる。第１供給ライン４８１０を通じて超臨界流体が供給されて第２工程チャンバー４０００の内部が既定の圧力に到達すれば、第２供給ライン４８２０を通じて超臨界流体が多量に供給される。したがって、工程時間を短縮して工程の効率性を図ることができる。

後方供給ライン４８９０、４８９１、４８９２は第１供給ライン４８１０と第２供給ライン４８２０を通じて異なる流量で移動される超臨界流体を第２工程チャンバー４０００の内部に供給する。後方供給ライン４８９０は第２工程チャンバー４０００の上部に連結された第１後方供給ライン４８９１と第２工程チャンバー４０００の下部に連結された第２後方供給ライン４８９２を含む。一例によれば、第２工程チャンバー４０００の内部の上側に基板Ｓが位置した場合は第１供給ライン４８１０で移動された超臨界流体は第２後方供給ライン４８９２を通じて第２工程チャンバー４０００の下部に提供される。これは超臨界流体の供給初期には基板Ｓで遠い下部供給ポート４５２０に超臨界流体を供給して初期加圧によって基板Ｓの破損を防止するためである。したがって、第２後方供給ライン４８９２を通じて超臨界流体が供給されて既定の圧力に到達すれば、第１後方供給ライン４８９１を通じて超臨界流体を多量に供給することができる。

排気ライン４９００は前方排気ライン４９８０と後方排気ライン４９９０、第１排気ライン４９１０、第２排気ライン４９２０、及び第３排気ライン４９３０を含む。
前方排気ライン４９８０は第２工程チャンバー４０００と第１排気ライン４９１０、第２排気ライン４９２０及び第３排気ライン４９３０を連結する。前方排気ライン４９８０の一端は第２工程チャンバー４０００に連結され、前方排気ライン４９８０の他端は並列に連結された第１排気ライン４９１０、第２排気ライン４９２０及び第３排気ライン４９３０の分岐点に連結される。超臨界流体は第２工程チャンバー４０００で前方排気ライン４９８０を通じて第１排気ライン４９１０、第２排気ライン４９２０、及び第３排気ライン４９３０の分岐点に移動される。

第１排気ライン４９１０、第２排気ライン４９２０、及び第３排気ライン４９３０は互いに並列に連結されて提供される。

第１排気ライン４９１０は一端は第１排気ライン４９１０、第２排気ライン４９２０、及び第３排気ライン４９３０の分岐点に連結され、他端は外部（図示せず）に連結される。超臨界流体は第１排気ライン４９１０に移動されて外部に排気される。

第１排気ライン４９１０は第１開閉バルブ４９１０ａ、第１流量バルブ４９１０ｂ、及び第１チェックバルブ４９１０ｃを含む。第１開閉バルブ４９１０ａは前方排気ライン４９８０で移動された超臨界流体が第１排気ライン４９１０に移動されることを制御する。第１流量バルブ４９１０ｂは第１排気ライン４９１０に移動される超臨界流体の流量を調節する。第１流量バルブ４９１０ｂは既定の第１排気流量で超臨界流体を移動されるようにして第２工程チャンバー４０００で排気される超臨界流体の圧力を調節する。第１チェックバルブ４９１０ｃは超臨界流体が第２工程チャンバー４０００で大気に放出される方向のみに移動されるようにする。

第２排気ライン４９２０は一端は第１排気ライン４９１０、第２排気ライン４９２０及び第３排気ライン４９３０の分岐点に連結され、他端は後方排気ライン４９９０に連結される。第２排気ライン４９２０は第３排気ライン４９３０と互いに並列に連結される。

第２排気ライン４９２０は第２開閉バルブ４９２０ａ、第２流量バルブ４９２０ｂ、及び第２チェックバルブ４９２０ｃを含む。第２開閉バルブ４９２０ａは前方排気ライン４９８０から移動された超臨界流体が第２排気ライン４９２０に移動されることを制御する。第２流量バルブ４９２０ｂは第２排気ライン４９２０に移動される超臨界流体の流量を調節する。第２流量バルブ４９２０ｂは既定の第２排気流量で超臨界流体を移動されるようにして第２工程チャンバー４０００の内部に流れ込まれる超臨界流体の圧力を調節する。第２流量バルブ４９２０ｂと第１流量バルブ４９１０ｂは第１排気ライン４９１０と第２排気ライン４９２０を移動する超臨界流体の流量が異なるように設定されて提供される。一例によれば、第１排気流量が第２排気流量より多くなるように提供される。第２チェックバルブ４９２０ｃは超臨界流体が超臨界流体再生装置４９５０方向のみに移動されるようにする。

第３排気ライン４９３０は一端は第１排気ライン４９１０、第２排気ライン４９２０及び第３排気ライン４９３０の分岐点に連結され、他端は後方排気ライン４９９０に連結される。第３排気ライン４９３０は第２排気ライン４９２０と互いに並列に連結される。第３排気ライン４９３０は乾燥工程進行の中で超臨界流体を供給し、排気する工程を繰り返す過程で超臨界流体の排気の時に利用される。

第３排気ライン４９３０は第３開閉バルブ４９３０ａ、第３流量バルブ４９３０ｂ、及び第３チェックバルブ４９３０ｃを含む。第３開閉バルブ４９３０ａは前方排気ライン４９８０で移動された超臨界流体が第３排気ライン４９３０に移動されることを制御する。第３流量バルブ４９３０ｂは第３排気ライン４９３０に移動される超臨界流体の流量を調節する。第３流量バルブ４９３０ｂは既定の流量で超臨界流体を移動されるようにして第２工程チャンバー４０００の内部に流れ込まれる超臨界流体の圧力を調節する。第３チェックバルブ４９３０ｃは超臨界流体が超臨界流体再生装置４９５０方向のみに移動されるようにする。

排気工程初期には超臨界流体は第２工程チャンバー４０００で第２排気ライン４９２０を通じて排気される。第２排気ライン４９２０に移動される超臨界流体の流量が第１排気ライン４９１０より少ないので、第２工程チャンバー４０００の内部に超臨界流体の初期圧力変化が少なくなる。したがって、第２工程チャンバー４０００の内部にパーティクルが発生することを防止することができる。また、超臨界流体の初期加圧によって、基板Ｓの損傷を防止することができる。第２排気ライン４９２０を通じて超臨界流体が排気されて第２工程チャンバー４０００の内部が既定の圧力に到達すれば、第１排気ライン４９１０を通じて多い流量の超臨界流体が排気される。したがって、工程時間を短縮して工程の効率性を図ることができる。

後方排気ライン４９９０は第１排気ライン４９１０と第２排気ライン４９２０を通じて異なる流量で移動される超臨界流体を工程流体の超臨界流体再生装置４９５０に移動させる。後方排気ライン４９９０の一側は第１排気ライン４９１０と第２排気ライン４９２０の分岐点に連結され、他側は超臨界流体再生装置４９５０に連結される。

以下においては、本発明の変形例にしたがって超臨界流体が供給され、排気される基板乾燥装置に対して説明する。図６は、図２の第２工程チャンバーに連結される工程流体の供給及び排気ラインの変形例を示す図面である。

図６に示すように、供給ライン５８００は前方供給ライン５８８０と後方供給ライン５８９０、５８９１、５８９２、第１供給ライン５８１０、第２供給ライン５８２０、及び第３供給ライン５８３０を含む。

供給ライン５８００は図５の供給ライン４８００と比較して第３供給ライン５８３０をさらに含む。第３供給ライン５８３０は第１供給ライン５８１０と第２供給ライン５８２０より移動される超臨界流体の流量が多く提供される。超臨界流体の供給初期に第１供給ライン５８１０を通じて低い圧力に超臨界流体を供給し、既定の圧力に到達すれば、第３供給ライン５８３０を通じて大量の超臨界流体を供給する。第３供給ライン５８３０は第２供給ライン５８２０より移動される超臨界流体の流量が多いので、工程時間を短縮し、工程効率を図ることができる。

第３供給ライン５８３０は第１供給ライン５８１０及び第２供給ライン５８２０と互いに並列に連結される。一端の分岐点には前方供給ライン５８８０が連結され、他端の分岐点には後方供給ライン５８９０が連結される。

第３供給ライン５８３０は第３開閉バルブ５８３０ａと第３流量バルブ５８３０ｂを含む。第３開閉バルブ５８３０ａは前方供給ライン５８８０で移動された超臨界流体が第３供給ライン５８３０に移動されることを制御する。第３流量バルブ５８３０ｂは第３供給ライン５８３０に移動される超臨界流体の流量を調節する。第３流量バルブ５８３０ｂは既定の流量で超臨界流体を移動されるようにして第２工程チャンバー４０００の内部に流れ込まれる超臨界流体の圧力を調節する。一例によれば、第３流量バルブ５８３０ｂは第３供給ライン５８３０を移動する超臨界流体の流量を第２供給ライン５８２０を移動する超臨界流体の流量より多くなるように設定されていることがあり得る。

排気ライン５９００は前方排気ライン５９８０と後方排気ライン５９９０、第１排気ライン５９１０、第２排気ライン５９２０、第３排気ライン５９３０、及び第４排気ライン５９４０を含む。

排気ライン５９００は図５の排気ライン４９００と比較して第４排気ライン５９４０をさらに含む。第４排気ライン５９４０は第１排気ライン５９１０と第２排気ライン５９２０より排気される超臨界流体の流量が多くなるように提供される。超臨界流体の排気初期に第１排気ライン５９１０を通じて圧力変化が少なくなるように超臨界流体を排気し、既定の圧力に到達すれば、第４排気ライン５９４０を通じて大量の超臨界流体を排気する。第４排気ライン５９４０は第１及び第２排気ライン５９１０、５９２０より移動される超臨界流体の流量が多いので、排気時間を短縮し、工程効率を図ることができる。

第４排気ライン５９４０は第１排気ライン５９１０、第２排気ライン５９２０、及び第３排気ライン５９３０と互いに並列に連結される。一端の分岐点には前方排気ライン５９８０が連結され、他端の分岐点には後方排気ライン５９９０が連結される。

第４排気ライン５９４０は第４開閉バルブ５９４０ａ、第１排気流量バルブ５９４０ｂ、及び第４チェックバルブ４９４０ｃを含む。第４開閉バルブ５９４０ａは前方排気ライン５９８０で移動された超臨界流体が第４排気ライン５９４０に移動されることを制御する。第１排気流量バルブ５９４０ｂは第４排気ライン５９４０に移動される超臨界流体の流量を調節する。第１排気流量バルブ５９４０ｂは既定の流量で超臨界流体を排気されるようにして第２工程チャンバー４０００の内部の圧力変化を調節する。第４チェックバルブ４９４０ｃは超臨界流体が超臨界流体再生装置５９５０の方向のみに移動されるようにする。

以下においては、本発明の他の実施形態にしたがって超臨界流体が供給され、排気される基板乾燥装置に対して説明する。図７は、図２の第２工程チャンバーに連結される工程流体の供給及び排気ラインの他の実施形態を示す図面である。

図７に示すように、供給ライン６８００は前方供給ライン６８８０と後方供給ライン６８９１、６８９２、及び制御器６８７０を含む。

制御器６８７０は供給ライン６８００上の流量バルブ６８８０ｂを制御して供給ライン６８００を移動する超臨界流体の流量を調節する。制御器６８７０は超臨界流体を供給する工程の途中に流量バルブ６８８０ｂを調節して超臨界流体が第２工程チャンバー４０００の内部に供給される圧力を調節することができる。これを通じて第２工程チャンバー４０００の内部に超臨界流体が供給される時に第２工程チャンバー４０００の内部にパーティクルが発生することを防止し、基板Ｓの破損を防止することができる。

排気ライン６９００は前方排気ライン６９８０と第１排気ライン６９１０、第２排気ライン６９２０、第１制御器６９７１、及び第２制御器６９７２を含む。

第１及び第２制御器６９７１、６９７２は第１及び第２排気ライン６９１０、６９２０上の第１及び第２流量バルブ６９１０ｂ、６９２０ｂを制御して第１及び第２排気ライン６９１０、６９２０を移動する超臨界流体の流量を調節する。第１及び第２制御器６９７１、６９７２は超臨界流体を供給する工程の途中に第１及び第２流量バルブ６９１０ｂ、６９２０ｂを調節して超臨界流体が第２工程チャンバー４０００で排気の時に圧力変化を調節することができる。これを通じて第２工程チャンバー４０００で超臨界流体が排気される時、急激な圧力変化によって、第２工程チャンバー４０００の内部にパーティクルが発生することを防止し、基板Ｓの破損を防止することができる。

以下においては、本発明による基板乾燥方法に関して上述した基板処理装置１００を利用して説明する。但し、これは説明を簡単にするためのものに過ぎないので、基板乾燥方法は上述した基板処理装置１００の以外にもこれと同一又は類似な他の装置を利用して遂行することができる。また、本発明による基板乾燥方法はこれを遂行するコード又はプログラムの形態にコンピューター読出し可能記録媒体に格納され得る。

以下においては、基板処理方法の一実施形態に関して説明する。基板処理方法の一実施形態は洗浄工程全般に関する。

図８は基板処理方法の一実施形態の順序図である。

基板処理方法の一実施形態は第１工程チャンバー３０００に基板Ｓを搬入する段階（Ｓ１１０）、ケミカル工程を遂行する段階（Ｓ１２０）、リンス工程を遂行する段階（Ｓ１３０）、有機溶剤工程を遂行する段階（Ｓ１４０）、第２工程チャンバー４０００に基板Ｓを搬入する段階（Ｓ１５０）、超臨界乾燥工程を遂行する段階（Ｓ１６０）、及びロードポート１１００に置かれる容器Ｃに基板Ｓを収納する段階（Ｓ１７０）を含む。一方、上述した段階は必ず説明された順に実行されなければならないことではなく、後に説明された段階が先に説明された段階に先に遂行されることもできる。これは後述する基板処理方法の他の実施形態でも同様である。以下においては、各段階に関して説明する。

第１工程チャンバー３０００に基板Ｓを搬入する（Ｓ１１０）。先ずオーバーヘッドトランスファー等の搬送装置等が基板Ｓが収納された容器Ｃをロードポート１１００に置く。容器Ｃが置かれれば、インデックスロボット１２１０が容器Ｃから基板Ｓを引き出してこれをバッファスロットに積載する。バッファスロットに積載された基板Ｓは移送ロボット２２１０によって引き出されて第１工程チャンバー３０００に搬入され、支持プレート３１１０に安着される。

第１工程チャンバー３０００に基板Ｓが搬入されれば、ケミカル工程を遂行する（Ｓ１２０）。支持プレート３１１０に基板Ｓが置かれれば、ノズル軸駆動器３２４０によってノズル軸３２３０が移動及び回転してノズル３２１０が基板Ｓの上部に位置する。ノズル３２１０は基板Ｓの上面に洗浄剤を噴射する。洗浄剤が噴射されれば、基板Ｓから異物質が除去される。この時、回転駆動器３１３０は回転軸３１２０を回転させて基板Ｓを回転させる。基板Ｓが回転されれば、洗浄剤が基板Ｓに均一に供給され、また基板Ｓから飛散される。飛散される洗浄剤は回収筒３３１０に流れ込まれ、回収ライン３３２０を通じて工程流体再生装置（図示せず）に送られる。この時、昇降駆動器３３４０は昇降バー３３３０を通じて複数の回収筒３３１０の中でいずれか１つに飛散される洗浄剤が流入されるように回収筒３３１０を昇降させる。

基板Ｓの上の異物質が十分に除去されれば、リンス工程を遂行する（Ｓ１３０）。ケミカル工程が終了されれば、基板Ｓには異物質が除去され、洗浄剤が残留になる。複数のノズル３２１０の中で洗浄剤を噴射したノズル３２１０は基板Ｓの上部から逸脱し、他のノズル３２１０が基板Ｓの上部に移動して基板Ｓの上面にリンス剤を噴射する。基板Ｓにリンス剤が供給されれば、基板Ｓに残留する洗浄剤が洗浄される。リンス工程の中でも基板Ｓの回転と薬剤との回収が行われる。昇降駆動器３３４０は洗浄剤を回収した回収筒３３１０と他の回収筒３３１０にリンス剤が流入されるように回収筒３３１０の高さを調節する。

基板Ｓが十分に洗浄されれば、有機溶剤工程を遂行する（Ｓ１４０）。リンス工程が終了されれば、その他のノズル３２１０が基板Ｓの上部に移動して有機溶剤を噴射する。有機溶剤が供給されれば、基板Ｓ上のリンス剤が有機溶剤に置換される。一方、有機溶剤工程の中では基板Ｓを回転させないか、或いは低速に回転させる。基板Ｓの上で有機溶剤が直ちに蒸発すれば、有機溶剤の表面張力によって回路パターンに界面張力が作用して回路パターンが崩壊される可能性があるためである。

第１工程チャンバー３０００で有機溶剤工程が終了されれば、第２工程チャンバー４０００に基板Ｓを搬入し（Ｓ１５０）、第２工程チャンバー４０００が超臨界乾燥工程を遂行する。段階Ｓ１５０と段階Ｓ１６０に対しては後述する基板処理方法の他の実施形態で詳細に説明するようにする。

超臨界乾燥工程が終了されれば、基板Ｓをロードポート１１００に置かれる容器Ｃに収納する（Ｓ１７０）。第２工程チャンバー４０００が開放されれば、移送ロボット２２１０が基板Ｓを引き出す。基板Ｓはバッファチャンバー２１００に移動し、インデックスロボット１１１０によって、バッファチャンバー２１００から引き出されて容器Ｃに収納される。

以下においては、基板処理方法の他の実施形態に関して説明する。基板処理方法の他の実施形態は第２工程チャンバーが超臨界乾燥工程を遂行する方法に関する。

図９は基板乾燥方法の一実施形態の順序図である。

基板乾燥方法の一実施形態は第２工程チャンバー４０００に基板Ｓを搬入する段階（Ｓ２１０）、ハウジング４１００を密閉する段階と（Ｓ２２０）と、第１供給流量で超臨界流体を供給する段階（Ｓ２３０）と、第２工程チャンバー４０００の内部が既設定の圧力に到達の時、第２供給流量で超臨界流体を供給する段階（Ｓ２４０）と、第２工程チャンバー４０００の内部の一定な圧力範囲内で超臨界流体を供給及び排気を繰り返す段階（Ｓ２５０）と、第１排気流量で超臨界流体を排気する段階（Ｓ２６０）と、既設定の圧力に到達の時、第２排気流量で超臨界流体を排気する段階（Ｓ２７０）と、ハウジング４１００を開放する段階（Ｓ２８０）と、第２工程チャンバー４０００から基板Ｓを搬出する段階（Ｓ２９０）と、を含む。以下においては、前記段階の中で超臨界流体を供給し、排気する段階（Ｓ２３０〜Ｓ２７０）に関して説明する。

図１０乃至図１４は図９の基板乾燥方法の動作図である。

工程初期に超臨界流体を第２工程チャンバー４０００の内部に供給する場合は次の通りである。図１０に示すように、超臨界流体が流れ込まれる工程初期には第１供給ライン４８１０の第１開閉バルブ４８１０ａと第２後方供給ライン４８９２の開閉バルブ４８９２ａが開かれ、第２供給ライン４８２０の第２開閉バルブ４８２０ａと第１後方供給ライン４８９１の開閉バルブ４８９１ａが閉じる。したがって、超臨界流体は貯藏タンク４８５０で前方供給ライン４８８０と第１供給ライン４８１０及び第２後方供給ライン４８９２を通じて第２工程チャンバー４０００の内部に供給される。

工程初期に第２工程チャンバー４０００の内部に超臨界流体が流れ込まれながら、初期加圧の時に基板Ｓが破損されるか、或いは第２工程チャンバー４０００の内部にパーティクルが発生し得る。これを防止するために、第１供給ライン４８１０の第１流量バルブ４８１０ｂは移動する超臨界流体の流量を第１供給流量に調節する。第１供給流量は超臨界流体が第２工程チャンバー４０００の内部に初期加圧の時にも基板Ｓが破損されるか、或いはパーティクルが発生しない程度の低い圧力変化が生じられるようにする。この時、超臨界流体は基板Ｓの破損を防止するために、基板Ｓで遠く位置した第２後方供給ライン４８９２を通じて第２工程チャンバー４０００の下面に供給される。

第２工程チャンバー４０００の内部に超臨界流体が流れ込まれて既定の圧力に到達されれば、大量の超臨界流体を供給する。図１１に示すように、図１０で超臨界流体の供給によって第２工程チャンバー４０００の内部が既定の圧力に到達すれば、第１供給ライン４８１０の第１開閉バルブ４８１０ａと第２後方供給ライン４８９２の開閉バルブ４８９２ａが閉じ、第２供給ライン４８２０の第２開閉バルブ４８２０ａと第１後方供給ライン４８９１の開閉バルブ４８９１ａが開かれる。超臨界流体は貯藏タンク４８５０で前方供給ライン４８８０と第２供給ライン４８２０及び第１後方供給ライン４８９１を通じて流体を第２工程チャンバー４０００の内部に供給される。この時、第２供給ライン４８２０を通過する超臨界流体の第２供給流量は第１供給ライン４８１０の第１供給流量より多くなるように調節される。第２工程チャンバー４０００の内部が一定の圧力以上になれば、圧力変化によって、基板Ｓが破損されるか、或いはパーティクルが発生しないので、乾燥効率を高くするために大量の超臨界流体を基板に近くに供給することができる。これを通じて、乾燥工程時間を短縮し、乾燥工程の効率を図ることができる。

第２工程チャンバー４０００の内部が既定の圧力に到達すれば、工程速度と効率を高くするために第２工程チャンバー４０００上部と下部を通じて同時に超臨界流体を供給することができる。図１２に示すように、基板乾燥方法の変形例として、第２工程チャンバー４０００の内部が超臨界流体の供給に既定の圧力に到達すれば、超臨界流体を供給する時、第１後方供給ライン４８９１と第２後方供給ライン４８９２で同時に第２工程チャンバー４０００の内部に供給することができる。この時、第１供給ライン４８１０の第１開閉バルブ４８１０ａが閉じ、第１後方供給ライン４８９１の開閉バルブ４８９１ａ、第２後方供給ライン４８９２の開閉バルブ４８９２ａ及び第２供給ライン４８２０の第２開閉バルブ４８２０ａが開かれる。この時、第２工程チャンバー４０００の内部に超臨界流体の供給速度を高くすることによって、工程時間を短縮して効率化を図ることができる。

図示せずが、第２供給ライン４８２０の第２流量バルブ４８２０ｂを工程進行の中に調節して第２供給ライン４８２０を通じて移動する超臨界流体の流量を調節することができる。このような場合には追加的な供給ライン無しで工程進行の中に超臨界流体の流量を調節することによって、第２工程チャンバー４０００の内部の圧力を調整することができる。これを通じて第２工程チャンバー４０００の内部にパーティクルが発生することを防止し、基板Ｓの破損を防ぐことができる。

また、図示せずが、第１供給ライン４８１０と第２供給ライン４８２０の既定の超臨界流体の流量よりさらに多い第３供給流量で超臨界流体を供給することができる。このような場合には第１供給ライン４８１０を通じて超臨界流体を供給して既設定の圧力に到達すれば、第３供給流量で超臨界流体を供給して工程時間を短縮し、工程効率を図ることができる。

超臨界流体が排気される工程初期には少ない流量の超臨界流体が排気される。図１３に示すように、排気工程初期には第１排気ライン４９１０の第１開閉バルブ４９１０ａと第３排気ライン４９３０の第３開閉バルブ４９３０ａが閉じ、第２排気ライン４９２０の第２開閉バルブ４９２０ａが開かれる。したがって、超臨界流体は第２工程チャンバー４０００で前方排気ライン４９８０と第２排気ライン４９２０を通じて排気される。

第２排気ライン４９２０の第２流量バルブ４９２０ｂは第２工程チャンバー４０００で超臨界流体が初期排気の時に急激な圧力変化によって、基板Ｓが破損されるか、或いは第２工程チャンバー４０００の内部にパーティクルが発生しないように、移動する超臨界流体の流量を第２排気流量に調節する。第２排気流量は排気初期に急激に第２工程チャンバー４０００の内部の圧力が変化しないように設定される。これを通じて第２工程チャンバー４０００の内部のパーティクルの発生と基板Ｓが破損を防止することができる。

第２排気ライン４９２０を通じて第２工程チャンバー４０００の内部の圧力が既定の圧力に到達すれば、第１排気ライン４９１０を通じて超臨界流体を排気する。図１４に示すように、第２工程チャンバー４０００の内部が超臨界流体を排気して既定の圧力に到達すれば、第２排気ライン４９２０の第２開閉バルブ４９２０ａと第３排気ライン４９３０の第３開閉バルブ４９３０ａが閉じ、第１排気ライン４９１０の第１開閉バルブ４９１０ａが開かれる。超臨界流体は第２工程チャンバー４０００で前方排気ライン４９８０と第１排気ライン４９１０を通じて排気される。この時、第１排気ライン４９１０を通じて排気される超臨界流体の第１排気流量は第２排気ライン４９２０の第２排気流量より多くなるように調節される。第２工程チャンバー４０００の内部の圧力が既定の圧力に到達すれば、急激な圧力変化にも基板Ｓが破損されるか、或いは第２工程チャンバー４０００の内部にパーティクルが発生しないので、大量の超臨界流体を排気することができる。これを通じて乾燥工程時間を短縮し、乾燥工程の効率を図ることができる。

図示せずが、第２排気ライン４９２０の第２流量バルブ４９２０ｂを工程進行の中に調節して第２排気ライン４９２０を通じて移動する超臨界流体の流量を調節することができる。このような場合には追加的な排気ライン無しで工程進行の中に超臨界流体の流量を調節することによって、第２工程チャンバー４０００の内部の圧力を調整することができる。これを通じて第２工程チャンバー４０００の内部にパーティクルが発生することを防止し、基板Ｓの破損を防ぐことができる。

また、図示せずが、第１排気ライン４９１０と第２排気ライン４９２０の既定の超臨界流体の流量よりさらに多い第３排気流量で超臨界流体を排気することができる。このような場合には第１排気流量で超臨界流体を排気して既設定の圧力に到達すれば、第３排気流量で超臨界流体を排気して工程時間を短縮し、工程効率を図ることができる。

以上の詳細な説明は、本発明を例示したものに過ぎない。また、前述の内容は本発明の望ましい実施形態を示したものであり、本発明は、多様な他の組み合わせ、変更及び環境で使用することができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、前述した開示内容と均等な範囲及び／又は当業界の技術又は知識の範囲内で、変更又は修正が可能である。

１００ 基板処理装置
１０００ インデックスモジュール
２０００ 工程モジュール
３０００ 第１工程チャンバー
４０００ 第２工程チャンバー
４８５０ 貯藏タンク
４８００ 供給ライン
４９００ 排気ライン

Claims (22)

1. 乾燥工程が遂行される空間を提供するハウジングと、
   前記ハウジングの内部に提供されて基板を支持する支持部材と、
   前記ハウジングに超臨界状態の工程流体を供給する供給ラインを含む流体供給手段と、
   前記ハウジングから前記工程流体を排気する排気ラインを含む排気手段と、を含み、
   前記供給ラインは、
   前記工程流体を第１供給流量で前記ハウジングに供給するように設けた第１供給ラインと、
   前記工程流体を第２供給流量で前記ハウジングに供給するように設けた第２供給ラインと、を含むことを特徴とする基板乾燥装置。
2. 前記供給ラインは、
   前記工程流体の貯蔵部に連結された前方供給ラインと、
   前記ハウジングに連結された後方供給ラインと、をさらに含み、
   前記第１供給ラインと第２供給ラインが互いに並列に連結され、前記前方供給ラインと前記後方供給ラインを連結させることを特徴とする請求項１に記載の基板乾燥装置。
3. 前記第１供給ラインは前記工程流体が前記第１供給流量で移動するように調節する第１流量バルブと、を含み、
   前記第２供給ラインは前記工程流体が前記第２供給流量で移動するように調節する第２流量バルブと、を含み、
   前記第２供給流量が前記第１供給流量より多くなるように第１流量バルブと第２流量バルブが調節されることを特徴とする請求項１に記載の基板乾燥装置。
4. 前記供給ラインは、
   前記工程流体が第３供給流量で移動するように調節する第３流量バルブが提供される第３供給ラインと、をさらに含み、
   前記第３供給流量が前記第２供給流量より多くなるように第３流量バルブが調節されることを特徴とする請求項３に記載の基板乾燥装置。
5. 前記供給ラインは、
   流量バルブの流量を調節する制御器とをさらに含み、
   前記制御器が前記乾燥工程の中で前記第２流量バルブの開放程度を調節して前記供給ラインを通過する前記工程流体の流量を制御するように設けたことを特徴とする請求項３に記載の基板乾燥装置。
6. 乾燥工程が遂行される空間を提供するハウジングと、
   前記ハウジングの内部に提供されて基板を支持する支持部材と、
   前記ハウジングに超臨界状態の工程流体を供給する供給ラインを含む流体供給手段と、
   前記ハウジングから前記工程流体を排気する排気ラインを含む排気手段と、を含み、
   前記排気ラインは、
   前記工程流体が第１排気流量で前記ハウジングから排気されるように設けた第１排気ラインと、
   前記工程流体が第２排気流量で前記ハウジングから排気されるように設けた第２排気ラインと、を含むことを特徴とする基板乾燥装置。
7. 前記排気ラインは、
   前記ハウジングに連結された前方排気ラインと、
   前記工程流体の再生装置に連結された後方排気ラインと、をさらに含み、
   前記第１排気ラインと第２排気ラインが互いに並列に連結され、前記前方排気ラインと前記後方排気ラインを連結させることを特徴とする請求項６に記載の基板乾燥装置。
8. 前記第１排気ラインは前記工程流体が前記第１排気流量で排気されるように調節する第１流量バルブと、を含み、
   前記第２排気ラインは前記工程流体が前記第２排気流量で排気されるように調節する第２流量バルブと、を含み、
   前記第１排気流量が前記第２排気流量より多くなるように第１流量バルブと第２流量バルブが調節されることを特徴とする請求項６に記載の基板乾燥装置。
9. 前記排気ラインは、
   前記工程流体が第３排気流量で排気されるように調節する第３流量バルブが提供される第３排気ラインと、をさらに含み、
   前記第３排気流量が前記第２排気流量より多くなるように第３流量バルブが調節されることを特徴とする請求項８に記載の基板乾燥装置。
10. 超臨界状態の工程流体をハウジングの内部に供給する流量が調節されることによって、ハウジングの内部の圧力を制御して基板を乾燥させる基板乾燥方法において、
    初期には前記工程流体の流量を第１供給流量にして、前記工程流体が前記ハウジングの内部に供給される段階と、
    後期には前記工程流体の流量を第２供給流量にして、前記工程流体が前記ハウジングの内部に供給される段階と、を含み、
    前記第１供給流量が前記第２供給流量より少なく提供されることを特徴とする基板乾燥方法。
11. 前記第２供給流量で供給される段階は、
    前記第１供給流量で前記工程流体を前記ハウジングに供給して設定された圧力に到達すれば、前記第２供給流量で前記工程流体が供給されるものであることを特徴とする請求項１０に記載の基板乾燥方法。
12. 前記第１供給流量で供給される段階では、前記工程流体が前記ハウジングの下面を通じて前記ハウジングの内部に供給され、
    前記第２供給流量で供給される段階では、前記工程流体が前記ハウジングの上面を通じて前記ハウジングの内部に供給されることを特徴とする請求項１１に記載の基板乾燥方法。
13. 前記第１供給流量で供給される段階では、前記工程流体が前記ハウジングの下面を通じて前記ハウジングの内部に供給され、
    前記第２供給流量で供給される段階では、前記工程流体が前記ハウジングの上面と下面を通じて同時に前記ハウジングの内部に供給されることを特徴とする請求項１１に記載の基板乾燥方法。
14. 前記工程流体が前記第１供給流量で供給される段階と、前記第２供給流量で供給される段階とは、各々別の供給ラインを通じて前記ハウジングに供給されることを特徴とする請求項１０に記載の基板乾燥方法。
15. 前記工程流体の流量が供給ラインに提供された流量バルブを制御して調節されることを特徴とする請求項１０に記載の基板乾燥方法。
16. 前記流量バルブが前記工程流体が供給される間に調節されることによって、前記工程流体の流量を制御し、前記ハウジングの内部の圧力を制御することを特徴とする請求項１５に記載の基板乾燥方法。
17. 前記工程流体の流量を第３供給流量にして、前記工程流体が前記ハウジングの内部に供給される段階と、をさらに含み、
    前記第１供給流量で前記工程流体が前記ハウジングに供給されて設定された圧力に到達すれば、前記第３供給流量で前記工程流体が供給され、他の設定された圧力に到達すれば、前記第２供給流量で前記工程流体が供給されることを特徴とする請求項１１に記載の基板乾燥方法。
18. 超臨界状態の工程流体をハウジングの外部に排気する流量が調節されることによって、ハウジングの内部の圧力を制御して基板を乾燥させる基板乾燥方法において、
    初期には前記工程流体の流量を第１排気流量にして、前記工程流体が前記ハウジングの外部に排気される段階と、
    後期には前記工程流体の流量を第２排気流量にして、前記工程流体が前記ハウジングの外部に排気される段階と、を含み、
    前記第１排気流量が前記第２排気流量より少なく提供されることを特徴とする基板乾燥方法。
19. 前記第２排気流量で排気される段階は、
    前記第１排気流量で前記工程流体を前記ハウジングから排気して設定された圧力に到達すれば、前記第２排気流量で前記工程流体が排気されるものであることを特徴とする請求項１８に記載の基板乾燥方法。
20. 前記工程流体が前記第１排気流量で排気される段階と、前記第２排気流量で排気される段階とは、各々別の排気ラインを通じて前記ハウジングから排気されることを特徴とする請求項１８に記載の基板乾燥方法。
21. 前記工程流体の流量が供給ラインに提供された流量バルブを制御して調節されることを特徴とする請求項１８に記載の基板乾燥方法。
22. 前記工程流体の流量を第３排気流量にして、前記工程流体が前記ハウジングの外部に排気される段階と、をさらに含み、
    前記第１排気流量で前記工程流体が前記ハウジングから排気されて設定された圧力に到達すれば、前記第３排気流量で前記工程流体が排気され、他の設定された圧力に到達すれば、前記第２排気流量で前記工程流体が排気されることを特徴とする請求項１８に記載の基板乾燥方法。

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