JP2023158709A - 基板処理装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】現像処理を効率的に遂行することができる装置を提供する。【解決手段】本発明は内部に処理空間を有するチャンバーと、第１開閉バルブが設置され、前記処理空間に処理流体を供給する供給ラインと、前記供給ライン上に設置されて前記処理流体を加熱するヒーターと、第２開閉バルブが設置され、前記処理空間を排気する排気ラインと、前記第１開閉バルブと前記第２開閉バルブを制御する制御器と、を含み、前記制御器は前記処理空間で基板に対して処理工程を進行する前に、前記処理空間に前記加熱された処理流体を供給及び排気するように前記第１開閉バルブと前記第２開閉バルブを制御する基板を処理する装置に関する。【選択図】図１４

Description

本発明は基板処理装置及び方法に関する。

半導体素子を製造するためには蒸着、写真、蝕刻洗浄等のような様々な工程が遂行される。この中で、写真工程は塗布工程、露光工程、そして現像工程を含む。塗布工程は基板上にフォトレジストのような感光液を塗布する工程である。露光工程は塗布されたフォトレジスト膜上にフォトマスクを通じて光源の光を露出させて基板上に回路パターンを露光する工程である。そして、現像工程は基板の露光処理された領域を選択的に現像する工程である。

現像工程は一般的に現像液供給段階、リンス液供給段階、そして乾燥段階を含む。乾燥段階には基板を支持するスピンチャックを回転させ、スピンチャックが基板に加える遠心力を利用して基板に残留する現像液又はリンス液を乾燥するスピン乾燥を遂行する。

しかし、基板に形成されたパターンとパターンとの距離（ＣＤ：Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）が微細化されることつれ、上述したスピン乾燥を遂行する場合、パターンが崩れるか、或いは曲がるリーニング（Ｌｅａｎｉｎｇ）現象が発生される。このような問題は既存写真工程を遂行する設備の限界として指摘される。

国際特許公開第ＷＯ２０１７０１４４１６Ａ１号公報

本発明の目的は現像処理を効率的に遂行することができる装置を提供することにある。
また、本発明の目的はパターンが崩れるか、或いは曲がるリーニング（Ｌｅａｎｉｎｇ）現象を防止することができる装置を提供することにある。

また、本発明の目的は現像工程そして超臨界工程を効率的に遂行することができる基板処理装置のプラットフォーム（Ｐｌａｔｆｏｒｍ）を提供することにある。

また、本発明の目的は基板の非パターン面の洗浄が可能な基板処理装置のプラットフォームを提供することにある。

また、本発明の目的は超臨界処理工程で供給される超臨界流体の温度を補償できる基板処理装置を提供することにある。

本発明が解決しようとする課題はここに制限されなく、言及されないその他の課題は下の記載から当業者に明確に理解されるべきである。

本発明は基板を処理する装置を提供する。本発明の一実施形態によれば、内部に処理空間を有するチャンバーと、第１開閉バルブが設置され、前記処理空間に処理流体を供給する供給ラインと、前記供給ライン上に設置されて前記処理流体を加熱するヒーターと、第２開閉バルブが設置され、前記処理空間を排気する排気ラインと、前記第１開閉バルブと前記第２開閉バルブを制御する制御器と、を含み、前記制御器は前記処理空間で基板に対して処理工程を進行する前に、前記処理空間に前記加熱された処理流体を供給及び排気するように前記第１開閉バルブと前記第２開閉バルブを制御することができる。

一実施形態によれば、前記制御器は前記処理空間に前記基板が投入される前に、前記処理空間に前記加熱された処理流体を供給及び排気するように前記第１開閉バルブと前記第２開閉バルブを制御することができる。

一実施形態によれば、前記供給ラインは前記チャンバーの上壁に連結される上部供給ラインと、前記チャンバーの下壁に連結される下部供給ラインと、を含み、前記ヒーターは前記上部供給ライン上に設置される第１ヒーターと、前記下部供給ライン上に設置される第２ヒーターと、を含むことができる。

一実施形態によれば、前記処理流体は前記基板が前記処理空間に投入される前に前記上部供給ラインと前記下部供給ラインに同時に供給されることができる。

一実施形態によれば、前記供給ライン上に設置され、前記ヒーターより下流に設置されるフィルターを含むことができる。

一実施形態によれば、前記制御器は前記基板が前記処理流体が前記ヒーターによって設定温度以上に加熱された場合、前記処理空間に投入されるように制御することができる。

一実施形態によれば、前記設定温度は前記処理流体が超臨界状態に変化し始める温度である臨界温度より低いことができる。

一実施形態によれば、前記処理流体は超臨界状態の流体であり得る。

一実施形態によれば、前記第１開閉バルブは、前記上部供給ライン上に設置される上部開閉バルブと、前記下部供給ライン上に設置される下部開閉バルブと、を含み、前記制御器は、前記基板の処理工程が進行される前に、前記上部開閉バルブと前記下部開閉バルブが同時に開閉されるように制御することができる。

一実施形態によれば、前記超臨界状態の流体は前記基板上に残留する現像液を乾燥することができる。

本発明は基板を処理する装置を提供する。一実施形態によれば、前記基板が収納される容器を含むインデックスモジュールと、前記基板に工程を遂行する処理モジュールと、を含み、前記処理モジュールは、前記基板を一時的に保管するバッファユニットと、現像液を供給して前記基板を現像処理する湿式処理チャンバーと、超臨界流体を供給して前記基板を処理する超臨界処理チャンバーと、前記基板に対して熱処理工程を遂行する熱処理チャンバーと、前記湿式処理チャンバー、前記超臨界処理チャンバー及び前記熱処理チャンバーの間で前記基板を搬送する搬送ユニットを含む搬送チャンバーと、を含み、前記超臨界処理チャンバーは、内部の処理空間に前記超臨界流体を供給する供給ラインと、前記供給ライン上に設置されて前記処理流体を加熱するヒーターと、前記処理空間を排気する排気ラインと、前記供給ユニットと前記排気ユニットを制御する制御器と、を含み、前記制御器は前記処理空間で前記基板に対して処理工程を進行する前に、前記処理空間に前記加熱された処理流体を供給及び排気するように制御することができる。

一実施形態によれば、前記供給ラインは前記チャンバーの上壁に連結される上部供給ラインと、前記チャンバーの下壁に連結される下部供給ラインと、を含み、前記ヒーターは前記上部供給ライン上に設置される第１ヒーターと、前記下部供給ライン上に設置される第２ヒーターと、を含むことができる。

一実施形態によれば、前記制御器は前記処理流体が前記上部供給ラインと前記下部供給ラインに同時に供給されるように制御することができる。

一実施形態によれば、前記供給ライン上に設置され、前記ヒーターより下流に設置されるフィルターを含むことができる。

一実施形態によれば、前記処理流体は超臨界状態の流体であり得る。

本発明は基板を処理する方法を提供する。一実施形態によれば、処理空間を閉じる密閉段階と、処理流体を前記処理空間に供給及び排出するプリ供給段階と、前記処理流体を前記処理空間に供給して基板を処理する基板処理段階と、前記処理空間を開き、前記基板を搬出する搬出段階と、を含むことができる。

一実施形態によれば、前記プリ供給段階と前記基板処理段階との間に、前記処理空間に前記基板を搬入する搬入段階を含むことができる。

一実施形態によれば、前記搬入段階は前記処理流体が前記プリ供給段階で設定温度以上に加熱された後に遂行されることができる。

一実施形態によれば、前記処理流体は前記処理空間の上部で供給される第１供給経路と、前記処理空間の下部で供給される第２供給経路と、を含み、前記処理流体は前記第１供給経路と前記第２供給経路に同時に供給されることができる。

一実施形態によれば、前記方法は、複数の基板に対して基板処理工程を遂行し、前記プリ供給段階は前記複数の基板の各々に対して遂行されることができる。

本発明は現像処理を効率的に遂行することができる装置を提供することができる。

また、本発明はパターンが崩れるか、或いは曲がるリーニング（Ｌｅａｎｉｎｇ）現象を防止することができる装置を提供することができる。

また、本発明は現像工程そして超臨界工程を効率的に遂行することができる基板処理装置のプラットフォーム（Ｐｌａｔｆｏｒｍ）を提供することができる。

また、本発明は基板の非パターン面の洗浄が可能な基板処理装置のプラットフォームを提供することができる。

また、基板の非パターン面に汚染物による逆汚染の発生を防止することができる。

また、超臨界処理工程で供給される超臨界流体の温度を補償できる基板処理装置を提供することができる。

本発明の一実施形態による塗布工程が遂行される基板処理装置を示した図面である。 本発明の一実施形態による露光工程が遂行される基板処理装置を示した図面である。 本発明の一実施形態による現像工程が遂行される基板処理装置を示した図面である。 図３の基板処理装置を一方向から見た断面図である。 図３の基板処理装置を一方向の反対方向で見た断面図である。 図３の基板処理装置の平面図である。 図６の搬送ロボットのハンドの一例を示す図面である。 本発明の一実施形態による基板処理装置の熱処理チャンバーの一例を概略的に示す平断面図である。 図８の熱処理チャンバーの正断面図である。 本発明の一実施形態による基板処理装置の裏面洗浄チャンバーを概略的に示した図面である。 本発明の一実施形態による基板処理装置の超臨界チャンバーを概略的に示した図面である。 本発明の一実施形態による基板処理装置の湿式処理チャンバーを概略的に示した図面である。 本発明の一実施形態による基板処理方法の順序図である。 本発明の一実施形態による超臨界チャンバーを示した図面である。 本発明の一実施形態による処理流体の温度と基板投入及び排出時点を示したグラフである。

本発明は多様な変換を加えることができ、様々な実施形態を有することができるので、特定実施形態を図面に例示し、詳細な説明で詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定な実施形態に対して限定しようすることではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変換、均等物、乃至代替物を含むことと理解されなければならない。本発明を説明することにおいて、関連された公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすることができると判断される場合、その詳細な説明を省略する。

本出願で使用した用語は単なる特定な実施形態を説明するために使用されたことであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈の上に明確に異なりに表現しない限り、複数の表現を含む。本出願で、“含む”又は“有する”等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとすることがであり、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加可能性を予め排除しないことと理解されなければならない。

第１、第２等の用語は多様な構成要素を説明するために使用されることができるが、前記構成要素は前記用語によって限定されてはならない。前記用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使用される。

制御器（図示せず）は基板処理装置の全体動作を制御することができる。制御器（図示せず）はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含むことができる。ＣＰＵはこれらの記憶領域に格納された各種レシピにしたがって、後述する液処理、乾燥処理等の望む処理を実行する。レシピにはプロセス条件に対する装置の制御情報であるプロセス時間、プロセス圧力、プロセス温度、各種ガス流量等が入力されている。一方、これらのプログラムや処理条件を示すレシピは、ハードディスクや半導体メモリに記憶されてもよい。また、レシピはＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬性のコンピュータによって読出し可能な記憶媒体に収容された状態に記憶領域の所定の位置にセットするようにしてもよい。

以下、添付した図面を参照して本発明に係係る実施形態を詳細に説明し、添付図面を参照して説明することにおいて、図面符号に相関無しで同一であるか、或いは対応する構成要素は同一な参照番号を付与し、これに対する重複される説明は省略する。

図１は本発明の一実施形態による塗布工程が遂行される基板処理装置を示した図面であり、図２は本発明の一実施形態による露光工程が遂行される基板処理装置を示した図面であり、図３は本発明の一実施形態による現像工程が遂行される基板処理装置を示した図面である。

図１乃至図３を参考すれば、本発明は塗布工程、露光工程、及び現像工程は各々互いに異なる装置で遂行されることができる。具体的に、図１の塗布工程が遂行される基板処理装置で基板Ｗ上にフォトレジストを塗布して液膜を形成することができる。塗布工程が遂行される基板処理装置では、基板Ｗ上に液膜を形成する前後に基板をベーク処理するベーク工程が進行されることができる。ベーク工程は密閉された空間で基板Ｗを工程温度又はその以上に加熱処理する工程であり得る。基板Ｗ上に膜を形成した後に遂行されるベーク工程は基板上に塗布されたフォトレジスト膜等を加熱し、揮発させて膜厚さを設定厚さに調節することができる。塗布工程の後には、基板Ｗは図２の露光工程が遂行される基板処理装置に搬送されることができる。露光工程はフォトレジスト膜が形成された基板Ｗ上に回路パターンを露光する工程であり得る。露光工程では基板Ｗ上に露光ビームを照射して遂行されることができる。露光工程は基板Ｗの中心部を露光する工程と、基板Ｗのエッジを露光するエッジ露光工程が遂行されることができる。露光工程が遂行された後に、基板Ｗは図３の現像工程が遂行される基板処理装置に搬送されることができる。現像工程は基板Ｗの露光処理された領域を選択的に現像する工程であり得る。以下では、現像工程が遂行される基板処理装置に対して図面を参考してより詳細に説明する。

図４は図３の基板処理装置を一方向から見た断面図であり、図５は図３の基板処理装置を一方向の反対方向から見た断面図であり、図６は図３の基板処理装置の平面図である。

図３乃至図６を参照すれば、基板処理装置１はインデックスモジュール２０（ｉｎｄｅｘ ｍｏｄｕｌｅ）、処理モジュール３０（ｔｒｅａｔｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ）を含むことができる。一実施形態によれば、インデックスモジュール２０、処理モジュール３０は順次的に一列に配置されることができる。以下、インデックスモジュール２０、処理モジュール３０が配列された方向をＸ軸方向１２とし、上部から見る時、Ｘ軸方向１２と垂直になる方向をＹ軸方向１４とし、Ｘ軸方向１２及びＹ軸方向１４に全て垂直になる方向をＺ軸方向１６とする。

インデックスモジュール２０は基板Ｗが収納された容器１０から基板Ｗを処理モジュール３０に搬送し、処理が完了された基板Ｗを容器１０に収納することができる。インデックスモジュール２０の長さ方向はＹ軸方向１４に提供されることができる。インデックスモジュール２０はロードポート２２とインデックスフレーム２４を含むことができる。インデックスフレーム２４を基準にロードポート２２は処理モジュール３０の反対側に位置される。基板Ｗが収納された容器１０はロードポート２２に置かれることがきる。ロードポート２２は複数が提供されることができ、複数のロードポート２２はＹ軸方向１４に沿って配置されることができる。

容器１０としては前面開放一体型ポッド（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ：ＦＯＵＰ）のような密閉用容器１０が使用されることができる。容器１０はオーバーヘッドトランスファー（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）、オーバーヘッドコンベア（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｃｏｎｖｅｙｏｒ）、又は自動案内車両（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）のような移送手段（図示せず）や作業者によってロードポート２２に置かれることができる。

インデックスフレーム２４の内部にはインデックスロボット２２００が提供されることができる。インデックスフレーム２４内には長さ方向がＹ軸方向１４に提供されたガイドレール２３００が提供され、インデックスロボット２２００はガイドレール２３００上で移動可能に提供されることができる。インデックスロボット２２００は基板Ｗが置かれるハンド２２２０を含み、ハンド２２２０は前進及び後進移動、Ｚ軸方向１６を軸とした回転、そしてＺ軸方向１６を沿って移動可能に提供されることができる。

本発明の一実施形態によれば、処理モジュール３０は基板Ｗに対して処理工程を遂行することができる。例えば、処理モジュール３０は基板Ｗに対して湿式処理工程、熱処理工程、裏面洗浄工程、そして超臨界工程を遂行することができる。

処理モジュール３０は処理ブロック３０ａを含む。処理ブロック３０ａは基板Ｗに対して処理工程を遂行することができる。処理ブロック３０ａは複数が提供され、これらは互いに積層されるように提供されることができる。図３の実施形態によれば、処理ブロック３０ａは２つが提供されることができる。一例によれば、２つの処理ブロック３０ａは互いに同一な工程を遂行することができ、互いに同一な構造で提供されることができる。

処理ブロック３０ａは搬送チャンバー３１００、湿式処理チャンバー３２００、裏面洗浄チャンバー３３００、熱処理チャンバー３４００、超臨界チャンバー３５００、そしてバッファチャンバー３６００を含むことができる。

搬送チャンバー３１００は処理ブロック３０ａ内で湿式処理チャンバー３２００、裏面洗浄チャンバー３３００、熱処理チャンバー３４００、超臨界チャンバー３５００の間に基板Ｗを搬送することができる。搬送チャンバー３１００はその長さ方向がＸ軸方向１２と平行に提供されることができる。搬送チャンバー３１００には搬送ユニット３１２０が提供されることができる。搬送ユニット３１２０は湿式処理チャンバー３２００、裏面洗浄チャンバー３３００、熱処理チャンバー３４００、超臨界チャンバー３５００との間に基板Ｗを搬送することができる。一例によれば、搬送ユニット３１２０は基板Ｗが置かれるハンドＡを有し、ハンドＡは前進及び後進移動、Ｚ軸方向１６を軸とした回転、そしてＺ軸方向１６に沿って移動可能に提供されることができる。搬送チャンバー３１００内にはその長さ方向がＸ軸方向１２と平行に提供されるガイドレール３１４０が提供され、搬送ユニット３１２０はガイドレール３１４０上で移動可能に提供されることができる。

図７は図６の搬送ロボットのハンドの一例を示す図面である。図７を参照すれば、ハンドＡはベース３１２８及び支持突起３１２９を含むことができる。ベース３１２８は円周の一部が切断された環状のリング形状を有することができる。ベース３１２８は基板Ｗの直径より大きい内径を有することができる。支持突起３１２９はベース３１２８からその内側に延長されることができる。支持突起３１２９は複数が提供され、基板Ｗの縁領域を支持する。一実施形態によれば、支持突起３１２９は等間隔に４つが提供されることができる。

再び図３乃至図６を参照すれば、熱処理チャンバー３４００は基板Ｗに対して熱処理工程を遂行することができる。熱処理チャンバー３４００は搬送チャンバー３１００の一側に配置されることができる。熱処理チャンバー３４００は複数の熱処理チャンバー３４００を含むことができる。熱処理チャンバー３４００は裏面洗浄チャンバー３３００と上下方向に積層されることができる。熱処理チャンバー３４００は搬送チャンバー３１００を介して湿式処理チャンバー３２００と対向するように配置されることができる。熱処理チャンバー３４００はインデックスモジュール２０と超臨界チャンバー３５００との間に配置されることができる。熱処理チャンバー３４００は超臨界チャンバー３５００より少ない数で提供されることができる。裏面洗浄チャンバー３３００は湿式処理チャンバー３２００より少ない数で提供されることができる。熱処理チャンバー３４００は裏面洗浄チャンバー３３００と対応される数で提供されることができる。但し、ここに制限されることではなく、装置のフットプリント、工程効率等を考慮して変更されることができる。

図８は本発明の一実施形態による基板処理装置の熱処理チャンバーの一例を概略的に示す平断面図であり、図９は図８の熱処理チャンバーの正断面図である。図８と図９を参照すれば、熱処理チャンバー３４００はハウジング３４１０、冷却ユニット３４２０、加熱ユニット３４３０、そして搬送プレート３４４０を含むことができる。熱処理チャンバー３４００は基板Ｗに対して熱処理工程を遂行することができる。熱処理工程は冷却工程及び加熱工程を含むことができる。

ハウジング３４１０は大体に直方体の形状に提供されることができる。ハウジング３４１０の側壁には、基板Ｗが出入される搬入口（図示せず）が形成されることができる。搬入口は開放された状態に維持されることができる。選択的に、搬入口を開閉するようにドア（図示せず）が提供されることができる。冷却ユニット３４２０、加熱ユニット３４３０、そして搬送プレート３４４０はハウジング３４１０内に提供されることができる。冷却ユニット３４２０及び加熱ユニット３４３０はＹ軸方向１４に沿って並べて提供されることができる。一例によれば、冷却ユニット３４２０は加熱ユニット３４３０に比べて搬送チャンバー３１００により近く位置されることができる。

冷却ユニット３４２０は冷却板３４２２を含むことができる。冷却板３４２２は上部から見る時、大体に円形状を有することができる。冷却板３４２２には冷却部材３４２４が提供されることができる。一例によれば、冷却部材３４２４は冷却板３４２２の内部に形成され、冷却流体が流れる流路として提供されることができる。

加熱ユニット３４３０は加熱板３４３２、カバー３４３４、そしてヒーター３４３３を含むことができる。加熱板３４３２は上部から見る時、大体に円形の形状を含むことができる。加熱板３４３２は基板Ｗより大きい直径を含むことができる。加熱板３４３２にはヒーター３４３３が設置されることができる。ヒーター３４３３は電流が印加される発熱抵抗体で提供されることができる。加熱板３４３２にはＺ軸方向１６に沿って上下方向に駆動可能なリフトピン３４３８が提供されることができる。リフトピン３４３８は加熱ユニット３４３０の外部の搬送手段から基板Ｗを引き受けて加熱板３４３２上に置くか、或いは加熱板３４３２から基板Ｗを持ち上げて加熱ユニット３４３０の外部の搬送手段に引き渡す。一実施形態によれば、リフトピン３４３８は３つが提供されることができる。カバー３４３４は内部に下部が開放された空間を含むことができる。カバー３４３４は加熱板３４３２の上部に位置され、駆動器３４３６によって上下方向に移動されることができる。カバー３４３４が加熱板３４３２に接触されれば、カバー３４３４と加熱板３４３２によって囲まれた空間は基板Ｗを加熱する加熱空間として提供される。

搬送プレート３４４０は大体に円板形状を提供され、基板Ｗと対応される直径を含むことができる。搬送プレート３４４０の縁にはノッチ３４４４が形成されることができる。ノッチ３４４４は上述した搬送ロボット３１２０のハンドＡに形成された突起３１２９と対応される形状を有することができる。また、ノッチ３４４４はハンドＡに形成された突起３１２９と対応される数に提供され、突起３１２９と対応される位置に形成される。ハンドＡと搬送プレート３４４０が上下方向に整列された位置でハンドＡと搬送プレート３４４０の上下位置が変更すれば、ハンドＡと搬送プレート３４４０との間に基板Ｗの伝達が行われる。搬送プレート３４４０はガイドレール３４４９上に装着され、駆動器３４４６によってガイドレール３４４９に沿って移動されることができる。搬送プレート３４４０にはスリット形状のガイド溝３４４２が複数に提供されることができる。ガイド溝３４４２は搬送プレート３４４０の終端から搬送プレート３４４０の内部まで延長される。ガイド溝３４４２はその長さ方向がＹ軸方向１４に沿って提供され、ガイド溝３４４２はＸ軸方向１２に沿って互いに離隔されるように位置される。ガイド溝３４４２は搬送プレート３４４０と加熱ユニット３４３０との間に基板Ｗの引受引渡が行われる時、搬送プレート３４４０とリフトピンが互いに干渉されることを防止することができる。

基板Ｗの加熱は基板Ｗが支持プレート１３４３０上に直接置かれる状態で行われ、基板Ｗの冷却は基板Ｗが置かれる搬送プレート３４４０が冷却板３２２２に接触された状態で行われる。冷却板３４２２と基板Ｗとの間に熱伝達がよく行われるように搬送プレート３４４０は熱伝達率が高い材質で提供される。一例によれば、搬送プレート３４４０は金属材質で提供されることができる。

再び図３乃至図６を参照すれば、裏面洗浄チャンバー３３００は基板Ｗの非パターン面を洗浄することができる。裏面洗浄チャンバー３３００は搬送チャンバー３１００の一側に配置されることができる。裏面洗浄チャンバー３３００は複数の裏面洗浄チャンバー３３００を含むことができる。裏面洗浄チャンバー３３００は熱処理チャンバー３４００と上下方向に積層されることができる。裏面洗浄チャンバー３３００は搬送チャンバー３１００を介して湿式処理チャンバー３２００と対向するように配置されることができる。裏面洗浄チャンバー３３００はインデックスモジュール２０と超臨界チャンバー３５００との間に配置されることができる。裏面洗浄チャンバー３３００は超臨界チャンバー３５００より少ない数で提供されることができる。裏面洗浄チャンバー３３００は湿式処理チャンバー３２００より少ない数で提供されることができる。裏面洗浄チャンバー３３００は熱処理チャンバー３４００と対応される数で提供されることができる。但し、ここに制限されることではなく、装置のフットプリント、工程効率等を考慮して変更されることができる。

図１０は本発明の一実施形態による基板処理装置の裏面洗浄チャンバーを概略的に示した図面である。図１０を参照すれば、裏面洗浄チャンバー３３００はハウジング３３１０、処理容器３３２０、基板支持ユニット３３３０、反転ユニット３３４０、洗浄ユニット３３５０を含むことができる。

ハウジング３３１０は内部に基板Ｗの非パターン面が洗浄される処理空間を提供することができる。処理容器３３２０はハウジング３３１０の内部に配置されることができる。処理容器３３２０は上部が開口された円筒形状を有し、基板Ｗを処理するための処理空間を提供することができる。処理容器３３２０の開口された上面は基板Ｗの搬出及び搬入通路として提供されることができる。処理容器３３２０の内側には基板支持ユニット３３３０が位置されることができる。基板支持ユニット３３３０は工程進行する時、基板Ｗを支持し、基板を回転させることができる。

基板支持ユニット３３３０は処理容器３３２０の内側に設置されることができる。基板支持ユニット３３３０は工程進行の中で基板Ｗを支持することができる。基板支持ユニット３３３０は工程が進行される間に、後述する駆動部３３３２によって回転されることができる。基板支持ユニット３３３０はスピンヘッド３３３４、支持軸３３３６、駆動部３３３２を含むことができる。

スピンヘッド３３３４は円形の上部面を含むことができる。スピンヘッド３３３４の下部にはスピンヘッド３３３４を支持する支持軸３３３６が連結されることができる。支持軸３３３６はその下端に連結された駆動部３３３２によって回転されることができる。駆動部３３３２はモーター等で設けられる。支持軸３３３６が回転することによってスピンヘッド３３３４及び基板Ｗが回転されることができる。

反転ユニット３３４０は処理容器３３２０の上部に位置されることができる。反転ユニット３３４０は基板の非パターン面が上に向かうように基板Ｗを反転してスピンヘッド３３３４にローディングさせることができる。反転ユニット３３４０は被処理体である基板Ｗがローディングされるホールディング部３３４２、ホールディング部３３４２を反転させるための反転部３３４４、反転部３３４４を昇降させるための昇降部３３４６を含むことができる。この時、反転部３３４４はホールディング部３３４２を１８０°反転させるためのものであって、モーターのような駆動装置３３４８が使用されることができる。昇降部３３４６は反転部３３４４を垂直方向（支持軸３３３６の軸方向と並べた方向）に昇降させるためのものであって、シリンダー又はリニアモーター、モーターを利用したリードスクリュのような直線駆動装置が使用されることができる。

反転ユニット３３４０のホールディング部３３４２には反転しようとする基板Ｗのみならず、一時的に待機しようとする基板Ｗが置かれるバッファ機能を同時に遂行することができる。

洗浄ユニット３３５０は反転ユニット３３４０によって非パターン面が上部に露出された基板Ｗに対して洗浄流体を供給することができる。洗浄ユニット３３５０は基板Ｗの非パターン面に向かって洗浄流体を吐出することができる。他の例として、洗浄ユニット３３５０は基板Ｗの非パターン面にブラシ等を使用して物理的な洗浄を遂行することができる。洗浄ユニット３３５０は洗浄流体を吐出するノズル３３５２、ノズル３３５２を支持するノズルアーム３３５４、ノズルアーム３３５４を支持し、ノズルアーム３３５４を移動させる支持軸３３５６、支持軸３３５６に駆動力を印加する駆動部３２５８を含むことができる。

再び図３乃至図６を参照すれば、超臨界チャンバー３５００は基板Ｗに超臨界流体を供給して基板Ｗを処理する。一例として、超臨界チャンバー３５００は基板Ｗに超臨界流体を供給して基板Ｗを乾燥処理することができる。超臨界チャンバー３５００は湿式処理チャンバー３２００で処理された基板Ｗに対して乾燥工程を遂行することができる。一実施形態で、超臨界チャンバー３５００は湿式処理チャンバー３２００で現像処理された基板Ｗに対して乾燥工程を遂行することができる。この時、超臨界チャンバー３５００では基板Ｗに残留された現像液を乾燥することができる。一実施形態で、超臨界チャンバー３５００は湿式処理チャンバー３２００で洗浄処理された基板Ｗに対して乾燥工程を遂行することができる。この時、超臨界チャンバー３５００では基板Ｗに残留する有機溶剤を乾燥することができる。

超臨界チャンバー３５００は搬送チャンバー３１００の両側に配置されることができる。超臨界チャンバー３５００は複数の超臨界チャンバー３５００を含むことができる。複数の超臨界チャンバー３５００は互いに上下方向に積層されることができる。超臨界チャンバー３５００は第２方向１４に湿式処理チャンバー３２００、裏面洗浄チャンバー３３００、熱処理チャンバー３４００より外側に配置されることができる。搬送チャンバー３１００の一側及び他側に各々配置される超臨界チャンバー３５００は上部から見る時、搬送チャンバー３１００を基準に互いに対向されるように配置されることができる。但し、ここに制限されることではなく、装置のフットプリント、工程効率等を考慮して変更されることができる。

図１１は本発明の一実施形態による基板処理装置の超臨界チャンバーを概略的に示した図面である。

超臨界装置３５００は超臨界流体を利用して基板Ｗ上の液を除去する。超臨界チャンバー３５００はボディー３５２０、支持体３５４０、流体供給ユニット３５６０、そして遮断プレート３５８０を有する。ボディー３５２０は乾燥工程が遂行される内部空間３５０２を提供する。ボディー３５２０は上体３５２２（ｕｐｐｅｒ ｂｏｄｙ）と下体３５２４（ｌｏｗｅｒ ｂｏｄｙ）を有し、上体３５２２と下体３５２４は互いに組み合わせて上述した内部空間３５０２を提供する。上体３５２２は下体３５２４の上部に提供される。上体３５２２はその位置が固定され、下体３５２４はシリンダーのような駆動部材３５９０によって昇下降されることができる。下体３５２４が上体３５２２から離隔されれば、内部空間３５０２が開放され、この時、基板Ｗが搬入又は搬出される。乾燥工程進行する時には下体３５２４が上体３５２２に密着されて処理空間３５０２が外部から密閉される。乾燥チャンバー３５００はヒーター３５７０を有する。一例によれば、ヒーター３５７０はボディー３５２０の壁内部に位置される。ヒーター３５７０はボディー３５２０の内部空間内に供給された流体が超臨界状態を維持するようにボディー３５２０の処理空間３５０２を加熱する。支持体３５４０はボディー３５２０の内部空間３５０２内で基板Ｗを支持する。支持体３５４０は固定ロード３５４２と載置台３５４４を有する。固定ロード３５４２は上体３５２２の底面から下に突出されるように上体３５２２に固定設置される。固定ロード３５４２はその長さ方向が上下方向に提供される。固定ロード３５４２は複数に提供され、互いに離隔されるように位置される。固定ロード３５４２は、これらによって囲まれた空間に基板Ｗが搬入又は搬出される時、基板Ｗが固定ロード３５４２と干渉しないように配置される。各々の固定ロード３５４２には載置台３５４４が結合される。載置台３５４４は固定ロード３５４２の下端から固定ロード３５４２によって囲まれた空間に向かう方向に延長される。上述した構造によって、ボディー３５２０の内部空間３５０２に搬入された基板Ｗはその縁領域が載置台３５４４上に置かれ、基板Ｗの上面の全体領域、基板Ｗの底面の中で中央領域、そして基板Ｗの底面の中で縁領域の一部は内部空間３５０２に供給された乾燥用流体に露出される。流体供給ユニット３５６０はボディー３５２０の内部空間３５０２に乾燥用流体を供給する。一例によれば、乾燥用流体は超臨界状態に内部空間３５０２に供給されることができる。これと異なりに、処理流体はガス状態に内部空間３５０２に供給され、内部空間３５０２内で超臨界状態に相変化されることができる。一例によれば、流体供給ユニット３５６０はメーン供給ライン３５６２、上部分岐ライン３５６４、そして下部分岐ライン３５６６を有する。上部分岐ライン３５６４と下部分岐ライン３５６６はメーン供給ライン３５６２から分岐される。上部分岐ライン３５６４は上体３５２２に結合されて支持体３５４０に置かれる基板Ｗの上部で乾燥用流体を供給する。一例によれば、上部分岐ライン３６２４は上体３５２２の中央に結合される。下部分岐ライン３５６６は下体３５２４に結合されて支持体３５４０に置かれる基板Ｗの下部で乾燥用流体を供給する。一例によれば、下部分岐ライン３５６６は下体３５２４の中央に結合される。下体３５２４には排気ライン３５５０が結合される。ボディー３５２０の内部空間３５０２内の超臨界流体は排気ライン３５５０を通じてボディー３５２０の外部に排気される。ボディー３５２０の内部空間３５０２内には遮断プレート３５８０（ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｐｌａｔｅ）が配置されるすることができる。遮断プレート３５８０は円板形状に提供されることができる。遮断プレート３５８０はボディー３５２０の底面から上部に離隔されるように支持台３５８２によって支持される。支持台３５８２はロード形状に提供され、相互間に一定距離離隔されるように複数が配置される。上部から見る時、遮断プレート３５８０は下部分岐ライン３５６６の吐出口及び排気ユニット３５５０の流入口と重畳されるように提供されることができる。遮断プレート３５８０は下部分岐ライン３５６６を通じて供給された乾燥用流体が基板Ｗに向かって直接吐出されて基板Ｗが破損されることを防止することができる。

再び図３乃至図６を参照すれば、湿式処理チャンバー３２００は処理液を供給して基板Ｗに対して液処理工程を遂行することができる。湿式処理チャンバー３２００は基板Ｗに対して現像工程を遂行することができる。この時、湿式処理チャンバー３２００から吐出される処理液は現像液であり得る。湿式処理チャンバー３２００は基板Ｗのパターン面に対して現像液を吐出することができる。

湿式処理チャンバー３２００は搬送チャンバー３１００の一側に配置されることができる。湿式処理チャンバー３２００は複数の湿式処理チャンバー３２００を含むことができる。複数の湿式処理チャンバー３２００は互いに積層されて配置されることができる。湿式処理チャンバー３２００は搬送チャンバー３１００を介して裏面洗浄チャンバー３３００又は熱処理チャンバー３４００と対向するように配置されることができる。湿式処理チャンバー３２００はインデックスモジュール２０と超臨界チャンバー３５００との間に配置されることができる。湿式処理チャンバー３２００は超臨界チャンバー３５００と対応される数で提供されることができる。湿式処理チャンバー３２００は裏面洗浄チャンバー３３００より多い数で提供されることができる。湿式処理チャンバー３２００は熱処理チャンバー３４００より多い数で提供されることができる。但し、ここに制限されることではなく、装置のフットプリント、工程効率等を考慮して変更されることができる。

図１２は本発明の一実施形態による基板処理装置の湿式処理チャンバーを概略的に示した図面である。図１２を参考すれば、湿式処理チャンバー３２００は基板Ｗに対して現像液を塗布して基板Ｗを現像処理することができる。ハウジング（図示せず）、支持ユニット３２１０、処理液供給部材３２２０、回収部材３２３０を含むことができる。湿式処理チャンバー３２００はハウジングは内部に基板Ｗが処理される処理空間を提供することができる。

支持ユニット３２１０は基板Ｗを支持することができる。支持部材３１００は支持された基板Ｓを回転させることができる。支持ユニット３２１０は支持プレート３２１１、支持ピン３２１２、チョクピン３２１３、回転軸３２１４、そして回転駆動器３２１５を含むことができる。支持プレート３２１１は基板Ｗと同一又は類似な形状の上面を有することができる。支持プレート３２１１の上面には支持ピン３２１２とチョクピン３２１３が提供されることができる。支持ピン３２１２は基板Ｗの底面を支持することができる。支持ピン３２１２は支持プレート３２１１の上面から上に突出されることができる。チョクピン３２１３は支持された基板Ｗを固定することができる。チョクピン３２１３は支持された基板Ｗの側部を支持することができる。これを通じて、回転する基板Ｗが回転力によって側方向に離脱することを防止することができる。支持プレート３２１２の下部には回転軸３２１４が連結されることができる。回転軸３２１４は回転駆動器３２１５から回転力が伝達されて支持プレート３２１１を回転させることができる。したがって、支持プレート３２１１に安着された基板Ｗが回転されることができる。チョクピン３２１３は基板Ｗが正位置を離脱することを防止することができる。

供給部材３２２０は基板Ｗに処理液を噴射することができる。処理液は現像液を含むことができる。供給部材３２２０はノズル３２２１、ノズルバー３２２２、ノズル軸３２２３、そしてノズル軸駆動器３２２４を含むことができる。ノズル３２２１は支持プレート３２１１に安着された基板Ｗに現像液を供給することができる。ノズル３２２１はノズルバー３２２２の一端の底面に形成されることができる。ノズルバー３２２２はノズル軸３２２３に結合されることができる。ノズル軸３２２３は昇降又は回転できるように提供されることができる。ノズル軸駆動器３２２４はノズル軸３２２３を昇降又は回転させてノズル３２２１の位置を調節することができる。ノズル３２２１は現像液供給ライン（図示せず）と連結されることができる。現像液供給ラインは現像液供給源（図示せず）に連結されることができる。現像液供給ラインにはバルブが設置されることができる。

回収部材３２３０は回収筒３２３１、回収ライン３２３２、昇降バー３２３３、そして昇降駆動器３２３４を含むことができる。回収筒３２３１は支持プレート３２１１を囲む環状のリング形状に提供されることができる。回収筒３２３１は複数に提供されることができる。複数の回収筒３２３１は上部から見る時、順に支持プレート３２１１から遠くなるリング形状に提供されることができる。支持プレート３２１１から遠い距離にある回収筒３２３１であるほど、その高さが高く提供されることができる。回収筒３２３１の間の空間には基板Ｗから飛散される現像液が流入される回収口３２３２が形成されることができる。回収筒３２３１の下面には回収ライン３２３３が形成されることができる。昇降バー３２３４は回収筒３２３１に連結されることができる。昇降バー３２３１は昇降駆動器３２３５から動力が伝達されて回収筒３２３１を上下に移動させることができる。昇降バー３２３３は回収筒３２３１が複数である場合、最外側に配置された回収筒３２３１に連結されることができる。昇降駆動器３２３５は昇降バー３２３４を通じて回収筒３２３１を昇降させて複数の回収口３２３２の中で飛散する処理液が流入される回収口３２３２を調節することができる。

他の実施形態として、湿式処理チャンバー３２００は基板Ｗに対して洗浄工程を遂行することができる。この時、湿式処理チャンバー３２００で吐出される処理液は洗浄液であり得る。洗浄液はケミカル（ｃｈｅｍｉｃａｌ）、純水（ＤＩＷ）、そして有機溶剤を含むことができる。有機溶剤はイソプロピルアルコール（Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ、ＩＰＡ）を含むことができる。この場合、湿式処理チャンバー３２００のノズル部材３２２０はケミカル供給部材、純水供給部材、有機溶剤供給部材を各々含むことができる。湿式処理チャンバー３２００では基板Ｗのパターン面を洗浄することができる。この場合、基板処理装置は熱処理チャンバー３４００を含まない。したがって、湿式処理チャンバー３２００と裏面洗浄チャンバー３３００は互いに対応される数で提供されることができる。

再び図３乃至図６を参照すれば、バッファチャンバー３６００は複数に提供されることができる。バッファチャンバー３６００の中で一部はインデックスモジュール２０と搬送チャンバー３１００との間に配置されることができる。以下、これらのバッファチャンバーを前段バッファ３６０２（ｆｒｏｎｔ ｂｕｆｆｅｒ）と称する。前段バッファ３６０２は複数に提供され、上下方向に沿って互いに積層されるように位置される。バッファチャンバー３６０２、３６０４の中で他の一部は搬送チャンバー３１００より第２方向１２に外側に配置されることができる。以下、これらのバッファチャンバーを後段バッファ３６０４（ｒｅａｒ ｂｕｆｆｅｒ）と称する。後段バフファ３６０４は複数に提供され、上下方向に沿って互いに積層されるように位置される。前段バッファ３６０２及びリアーバフファ３６０４の各々は複数の基板がＷを一時的に保管する。前段バッファ３６０２に保管された基板Ｗはインデックスロボット２２００及び搬送ロボット３１２０によって搬入又は搬出される。後段バッファ３８０４に保管された基板Ｗは搬送ロボット３１２０によって搬入又は搬出されることができる。
基板処理装置は搬送ユニットを制御する制御器（図示せず）をさらに含むことができる。一実施形態で、制御器は基板Ｗが湿式処理チャンバー３２００に搬入された後、超臨界チャンバー３５００に搬入されるように搬送ユニットを制御することができる。基板Ｗは湿式処理チャンバー３２００で現像液によって現像処理され、基板Ｗは超臨界チャンバー３５００で基板Ｗ上に残留する現像液が除去されることができる。

他の実施形態で、制御器は制御器は基板Ｗが湿式処理チャンバー３２００に搬入された後、超臨界チャンバー３５００に搬入されるように搬送ユニットを制御することができる。この場合、基板Ｗは湿式処理チャンバー３２００で基板Ｗのパターン面が洗浄処理され、基板Ｗは超臨界処理チャンバー３５００で基板Ｗ上に残留する有機溶剤が除去されることができる。

以下では、図面を参照し、本発明による超臨界チャンバー及び基板処理方法に対して詳細に説明する。

図１３は本発明の一実施形態による基板処理方法の順序図であり、図１４は本発明の一実施形態による基板処理装置を示した図面である。

図１３及び図１４を参考すれば、基板処理装置は超臨界チャンバー３５００の内部の処理空間３５０２に処理流体を供給する供給ユニット４０００と、超臨界チャンバー３５００の内部の雰囲気を排気する排気ユニット５０００と、供給ユニット４０００、及び排気ユニット５０００を制御する制御器６０００を含むことができる。

供給ユニット４０００は処理流体が貯蔵された供給源（図示せず）と、供給源に連結されるメーン供給ライン４１００と、メーン供給ライン４１００から分岐されてチャンバー３５００の上壁に連結される上部供給ライン４２００と、メーン供給ライン４１００から分岐されてチャンバー３５００の下壁に連結される下部供給ライン４３００を含むことができる。この時、供給源に向かう方向を上流とし、上流の反対方向を下流と称する。また、供給ユニット４０００は、上部供給ライン４２００上に設置されて処理流体を加熱する第１ヒーター４２１０と、第１温度センサー４２２０と、第１フィルター４２３０と、上部開閉バルブ４２４０と、を含むことができる。この時、第１ヒーター４２１０、第１温度センサー４２２０、第１フィルター４２３０、及び上部開閉バルブ４２４０は上流から下流に向かう方向に順番に設置されることができる。また、供給ユニット４０００は、下部供給ライン４３００上に設置されて処理流体を加熱する第２ヒーター４３１０と、第２温度センサー４３２０と、第２フィルター４３３０と、下部開閉バルブ４３４０と、第１圧力センサー４３５０と、を含むことができる。第２ヒーター４３１０と、第２温度センサー４３２０と、第２フィルター４３３０と、下部開閉バルブ４３４０、及び第１圧力センサー４３５０は上流から下流に向かう方向に順番に配置されることができる。

排気ユニット５０００は、チャンバー３５００の下壁に結合される排気ライン５１００と、排気ライン５１００上に設置される開閉バルブ５１１０と、圧力センサー５１２０と、温度センサー５１３０と非出口（図示せず）を含むことができる。この時、開閉バルブ５１１０と、圧力センサー５１２０と、温度センサー５１３０と、非出口はチャンバー３５００で遠くなる方向に順番に設置されることができる。即ち、開閉バルブ５１１０と、圧力センサー５１２０と、温度センサー５１３０と、非出口はチャンバー３５００から非出口に向かう方向に順番に設置されることができる。

処理流体は超臨界流体を含むことができる。具体的に、ＣＯ_２、ＳＣＣＯ_２を含むことができる。処理流体はメーン供給ライン４１００、上部供給ライン４２００、下部供給ライン４３００を通じてチャンバー３５００の処理空間３５０２に供給されることができる。第１ヒーター４２１０は上部供給ライン４２００を通過する処理流体を加熱することができる。第１温度センサー４２２０は第１ヒーター４１２０によって加熱された処理流体の温度をセンシングすることができる。第１温度センサー４２１０はセンシングした処理流体の温度を制御器６０００に伝送することができる。第１フィルター４２１０は上部供給ライン４２００を通過する処理流体をフィルタリングすることができる。第１フィルター４２１０は上部供給ライン４２００を通過する処理流体の含有された異物質、不純物を除去することができる。第１フィルター４２３０は第１ヒーター４２１０と上部開閉バルブ４２４０との間に設置されることができる。上部開閉バルブ４２４０はチャンバー３５００の上壁の流入口を通じて流入される処理流体の流量を調節することができる。

第２ヒーター４３１０は下部供給ライン４３００を通過する処理流体を加熱することができる。第２温度センサー４３２０は第２ヒーター４３１０によって加熱された処理流体の温度をセンシングすることができる。第２温度センサー４３２０はセンシングした処理流体の温度を制御器６０００に伝送することができる。第２フィルター４３３０は下部供給ライン４３００を通過する処理流体をフィルタリングすることができる。第２フィルター４３３０は下部供給ライン４３００を通過する処理流体の含有された異物質、不純物を除去することができる。第２フィルター４３３０は第２ヒーター４３１０と下部開閉バルブ４３４０との間に設置されることができる。下部開閉バルブ４３４０はチャンバー３５００の下壁の流入口を通じて流入される処理流体の流量を調節することができる。第１圧力センサー４３５０は下部供給ライン４３００を流れる処理流体の圧力をセンシングすることができる。第１圧力センサー４３５０はセンシングした圧力を制御器６０００に伝送することができる。

排気ユニット５０００はチャンバー３５００の内部の処理流体を外部に排出することができる。チャンバー３５００の内部の処理流体は排気ライン５１００を通じて外部に排出されることができる。開閉バルブ５１１０は排気ライン５１００を流れる処理流体の流量を調節して排気流量を制御することができる。圧力センサー５１２０は排気ライン５１００を流れる処理流体の圧力をセンシングして制御器６０００にセンシングされた値を伝送することができる。温度センサー５１３０は排気ライン５１００を流れる処理流体の温度をセンシングすることができる。

制御器６０００は処理空間で基板に対して処理工程を進行する前に、処理空間に加熱された処理流体を供給及び排気するように上部開閉バルブ４２４０と、下部開閉バルブ４３４０と、排気ユニット５０００の開閉バルブ５１１０を制御することができる。この時、制御器６０００は処理空間３５０２に基板Ｗが投入される前に、処理空間３５０２に加熱された処理流体を供給及び排気するように上部開閉バルブ４２４０と、下部開閉バルブ４３４０と、排気ユニット５０００の開閉バルブ５１１０を制御することができる。制御器６０００は基板Ｗの処理工程が進行される前に、上部開閉バルブ４２４０と下部開閉バルブ４３４０が同時に開閉されるように制御することができる。この場合、処理流体は基板Ｗが処理空間に投入される前に、上部供給ライン４２００と下部供給ライン４３００に同時に供給されることができる。制御器６０００は基板Ｗが処理流体が第１及び第２ヒーター４２１０、４３１０によって設定温度以上に加熱された場合、処理空間３５０２に投入されるように制御することができる。この時、設定温度は処理流体が超臨界状態に変化し始める温度である臨界温度より低い温度であり得る。

本発明による基板処理方法は基板密閉段階（Ｓ１００）、プリ供給段階（Ｓ２００）、チャンバーオープン段階（Ｓ３００）、基板投入段階（Ｓ４００）、プロセス進行段階（Ｓ５００）、基板排出段階（Ｓ６００）を含むことができる。

基板密閉段階（Ｓ１００）は基板Ｗの投入信号が伝送されれば、基板が投入される前に、処理空間を密閉させる。プリ供給段階（Ｓ２００）では処理空間が密閉された状態で処理流体を処理空間に供給及び排出することができる。この時、処理流体のプリ供給を通じて処理流体を設定温度まで予め昇温させることができる。また、プリ供給段階（Ｓ２００）で処理流体は処理空間の上部から供給される第１供給経路と、処理空間の下部から供給される第２供給経路と、を含み、処理流体は第１供給経路と第２供給経路に同時に供給されるように制御されることができる。チャンバーオープン段階（Ｓ３００）では温度センサーでセンシングされた処理流体の温度が設定温度になれば、制御器はチャンバー３５００をオープンさせることができる。基板投入段階（Ｓ４００）では基板が処理空間内に投入されることができる。プロセス進行段階（Ｓ５００）では設定温度以上に乗温された処理流体を処理空間に供給して基板を処理することができる。基板排出段階（Ｓ６００）では基板に対する処理が完了されれば、処理空間を開き、基板を搬出することができる。

本発明による基板処理方法は、複数の基板に対して基板処理工程を遂行することができる。この時、複数の基板の各々に対して基板密閉段階（Ｓ１００）、プリ供給段階（Ｓ２００）、チャンバーオープン段階（Ｓ３００）、基板投入段階（Ｓ４００）、プロセス進行段階（Ｓ５００）、及び基板排出段階（Ｓ６００）が遂行されることができる。即ち、処理対象がされる複数の基板の各々に対してプリ供給段階を遂行することができる。

図１５は本発明の一実施形態による処理流体の温度と基板投入及び排出時点を示したグラフである。図１５の‘Ｓ’は基板投入時点を意味し、‘Ｆ’は基板排出時点を意味し、Ｐ１は１つの基板に対して基板処理工程が進行されることを意味する。即ち、図１５は総３つの基板に対して処理工程が進行されることを確認することができる。

図１５を参考すれば、本発明による基板処理方法は処理流体が設定温度以上に乗温された状態で基板が投入されて基板処理が進行されることができる。

従来の超臨界処理装置では、超臨界流体の温度を昇温させるために供給ライン上にヒーターを具備している。しかし、超臨界チャンバーの高圧特性上、超臨界流体を循環させて流体の温度が十分に昇温されない状態で基板処理工程が進行れれて工程不良現象が発生する。さらに、循環構造ではないので、超臨界流体が停滞されれば、流体の温度が低下される現象が発生して工程不良が発生される問題がある。また、複数の基板間の投入間隔が異なる場合、投入される基板ごとに処理流体の温度が異なるので、均一な処理が困難な問題がある。

しかし、本発明によれば、基板処理工程が進行される前に、超臨界流体をチャンバー３５００の内部の処理空間を通過して排気されるようにして、供給ラインを流れる流体の温度及びチャンバーの内部温度を十分に昇温させた状態で基板を投入及び処理工程進行することができるので、上述した問題を解消することができる。また、超臨界流体のプリ循環のために別のドレーンラインを設置しなくとも、チャンバーに連結された供給ラインを利用して超臨界流体を線供給して流体の温度は十分に昇温させることができるので、装置の簡易化が可能な効果がある。

従来には現像処理の後、基板Ｗを乾燥する場合、基板Ｗを回転させて乾燥するスピン乾燥方式を使用した。しかし、基板に形成されるパターンが微細になることにつれ、既存のスピン乾燥方式はパターンが崩れるか、或いは曲がるリーニング（Ｌｅａｎｉｎｇ）現象を発生させる。しかし、本発明の一実施形態によれば、基板Ｗに対して現像処理を遂行した後、直ちに基板Ｗに現像液又は洗浄液が残留した状態で超臨界チャンバー３５００に基板Ｗが搬送される。超臨界チャンバー３５００では超臨界流体を基板に供給して乾燥処理するので、上述したリーニング（Ｌｅａｎｉｎｇ）現象を最小化することができる。また、基板Ｗに現像液又は洗浄液が残留された状態に基板Ｗが搬送されるので、基板が搬送される途中に乾燥されて品質が低下される問題点を防止することができる。

また、本発明によれば、現像処理を効率的に遂行することができる装置を提供することができる。また、本発明はパターンが崩れるか、或いは曲がるリーニング（Ｌｅａｎｉｎｇ）現象を防止することができる装置を提供することができる。また、本発明は現像工程そして超臨界工程を効率的に遂行することができる基板処理装置のプラットフォーム（Ｐｌａｔｆｏｒｍ）を提供することができる。また、本発明は基板の非パターン面洗浄が可能な基板処理装置のプラットフォームを提供することができる。また、基板の非パターン面に汚染物による逆汚染の発生を防止することができる。

先に説明した内容を参考すれば、湿式処理チャンバー３２００で現像処理された基板Ｗに対して洗浄処理なしで超臨界チャンバー３５００で乾燥処理されることと説明した。しかし、変形例として、湿式処理チャンバー３２００は基板Ｗの非パターン面を洗浄する洗浄液を供給する洗浄液供給部材をさらに含むことができる。この時、洗浄液はシンナー（Ｔｈｉｎｎｅｒ）を含むことができる。この場合、超臨界チャンバー３５００は基板Ｗ上残留するシンナーを乾燥処理することができる。

以上詳細な説明は本発明の一実施形態による基板処理装置に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上述した例に限定されなく、基板を処理するすべての装置に適用可能である。

３５００ 超臨界チャンバー
４０００ 供給ユニット
４１００ メーン供給ライン
４２００ 上部供給ライン
４２１０ 第１ヒーター
４２２０ 第１温度センサー
４２３０ 第１フィルター
４２４０ 上部開閉バルブ
４３００ 下部供給ライン
４２１０ 第１ヒーター
４２２０ 第１温度センサー
４２３０ 第１フィルター
４２４０ 上部開閉バルブ
５０００ 排気ユニット
５１００ 排気ライン
５１１０ 開閉バルブ
５１２０ 圧力センサー
５１３０ 温度センサー
６０００ 制御器

Claims (20)

1. 内部に処理空間を有するチャンバーと、
   第１開閉バルブが設置され、前記処理空間に処理流体を供給する供給ラインと、
   前記供給ライン上に設置されて前記処理流体を加熱するヒーターと、
   第２開閉バルブが設置され、前記処理空間を排気する排気ラインと、
   前記第１開閉バルブと前記第２開閉バルブを制御する制御器と、を含み、
   前記制御器は。前記処理空間で基板に対して処理工程を進行する前に、前記処理空間に前記加熱された処理流体を供給及び排気するように前記第１開閉バルブと前記第２開閉バルブを制御する基板処理装置。
2. 前記制御器は、前記処理空間に前記基板が投入される前に、前記処理空間に前記加熱された処理流体を供給及び排気するように前記第１開閉バルブと前記第２開閉バルブを制御する請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記供給ラインは、前記チャンバーの上壁に連結される上部供給ラインと、前記チャンバーの下壁に連結される下部供給ラインと、を含み、
   前記ヒーターは、前記上部供給ライン上に設置される第１ヒーターと、前記下部供給ライン上に設置される第２ヒーターと、を含む請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記処理流体は、前記基板が前記処理空間に投入される前に前記上部供給ラインと前記下部供給ラインに同時に供給される請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記供給ライン上に設置され、前記ヒーターより下流に設置されるフィルターを含む請求項１に記載の基板処理装置。
6. 前記制御器は、前記基板が前記処理流体が前記ヒーターによって設定温度以上に加熱された場合、前記処理空間に投入されるように制御する請求項１に記載の基板処理装置。
7. 前記設定温度は、前記処理流体が超臨界状態に変化し始める温度である臨界温度より低い請求項６に記載の基板処理装置。
8. 前記流体は、超臨界状態の流体である請求項１に記載の基板処理装置。
9. 前記第１開閉バルブは、
   前記上部供給ライン上に設置される上部開閉バルブと、
   前記下部供給ライン上に設置される下部開閉バルブと、を含み、
   前記制御器は、
   前記基板の処理工程が進行される前に、前記上部開閉バルブと前記下部開閉バルブが同時に開閉されるように制御する請求項３に記載の基板処理装置。
10. 前記超臨界状態の流体は、前記基板上に残留する現像液を乾燥する請求項８に記載の基板処理装置。
11. 基板を処理する装置において、
    前記基板が収納される容器を含むインデックスモジュールと、
    前記基板に工程を遂行する処理モジュールと、を含み、
    前記処理モジュールは、
    前記基板を一時的に保管するバッファユニットと、
    現像液を供給して前記基板を現像処理する湿式処理チャンバーと、
    超臨界流体を供給して前記基板を処理する超臨界処理チャンバーと、
    前記基板に対して熱処理工程を遂行する熱処理チャンバーと、
    前記湿式処理チャンバー、前記超臨界処理チャンバー、及び前記熱処理チャンバーの間で前記基板を搬送する搬送ユニットを含む搬送チャンバーと、を含み、
    前記超臨界処理チャンバーは、
    内部の処理空間に前記超臨界流体を供給する供給ラインと、
    前記供給ライン上に設置されて前記処理流体を加熱するヒーターと、
    前記処理空間を排気する排気ラインと、
    前記供給ユニットと前記排気ユニットを制御する制御器と、を含み、
    前記制御器は、前記処理空間で前記基板に対して処理工程を進行する前に、前記処理空間に前記加熱された処理流体を供給及び排気するように制御する基板処理装置。
12. 前記供給ラインは、前記チャンバーの上壁に連結される上部供給ラインと、前記チャンバーの下壁に連結される下部供給ラインと、を含み、
    前記ヒーターは、前記上部供給ライン上に設置される第１ヒーターと、前記下部供給ライン上に設置される第２ヒーターと、を含む請求項１１に記載の基板処理装置。
13. 前記制御器は、前記処理流体が前記上部供給ラインと前記下部供給ラインに同時に供給されるように制御する請求項１１に記載の基板処理装置。
14. 前記供給ライン上に設置され、前記ヒーターより下流に設置されるフィルターを含む請求項１１に記載の基板処理装置。
15. 前記処理流体は、超臨界状態の流体である請求項１１に記載の基板処理装置。
16. 基板を処理する方法において、
    処理空間を閉じる密閉段階と、
    処理流体を前記処理空間に供給及び排出するプリ供給段階と、
    前記処理流体を前記処理空間に供給して基板を処理する基板処理段階と、
    前記処理空間を開き、前記基板を搬出する搬出段階と、を含む基板処理方法。
17. 前記プリ供給段階と前記基板処理段階との間に、前記処理空間に前記基板を搬入する搬入段階を含む請求項１６に記載の基板処理方法。
18. 前記搬入段階は、前記処理流体が前記プリ供給段階で設定温度以上に加熱された後に遂行される請求項１６に記載の基板処理方法。
19. 前記処理流体は、前記処理空間の上部から供給される第１供給経路と、前記処理空間の下部から供給される第２供給経路と、を含み、
    前記処理流体は、前記第１供給経路と前記第２供給経路に同時に供給される請求項１６に記載の基板処理方法。
20. 前記方法は、複数の基板に対して基板処理工程を遂行し、
    前記プリ供給段階は、前記複数の基板の各々に対して遂行される請求項１６に記載の基板処理方法。

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