JP7506728B2 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

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Description

本発明は基板を処理する装置に関し、さらに詳細には基板に液を供給して基板を液処理する基板処理装置及び基板処理方法に関する。
一般的に、半導体素子を製造するためには写真工程（Ｐｈｏｔｏ Ｐｒｏｃｅｓｓ）、蝕刻工程（Ｅｔｃｈｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ）、イオン注入工程（Ｉｏｎ Ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ）、そして蒸着工程（Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ）等のような様々な工程が遂行される。
各々の工程を遂行する過程でパーティクル、有機汚染物、金属不純物等の様々な異物質が発生される。発生された異物質は基板に欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）を引き起こし、半導体素子の性能及び収率に直接的な影響を及ぶ要因として作用する。したがって、半導体素子の製造工程が遂行される前後には基板上に残留された異物質を除去する洗浄工程が遂行される。
洗浄工程は薬液（Ｃｈｅｍｉｃａｌ）を利用して基板上に残留する異物質を除去する段階、脱イオン水（Ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ；ＤＩＷ）等のような洗浄液を利用して基板上に残留する薬液を除去する段階、洗浄液より表面張力が低い有機溶剤を使用して基板上に残留する洗浄液を除去する段階、そして基板の表面に残留する有機溶剤を乾燥する乾燥段階を含む。
洗浄工程を遂行する過程で使用された様々な液は流動性を有する。したがって、乾燥段階を遂行するために基板を搬送する途中に基板に供給された液が基板から離脱される問題が発生する。また、基板上に残留するパーティクルを除去するために基板上に液を過剰供給する場合、基板に供給された液が基板から脱離される。基板から脱離された液は基板の搬送過程、又はチャンバーに残留して後続基板を汚染させる汚染源として作用する。
国際公開第２０１６／１２１７０４号
本発明の目的は基板を効率的に洗浄することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
また、本発明の目的は基板に供給された液が基板の上面縁領域から離脱されることを最小化することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
本発明の目的はここに制限されなく、言及されないその他の目的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方法を提供する。基板を処理する方法は基板を液処理する段階及び前記液処理された基板を乾燥する段階を含み、前記液処理段階は回転する前記基板の上面に第１液を供給する第１液供給段階及び回転する前記基板の上面に第２液を供給する第２液供給段階を含み、前記第２液供給段階では前記基板上に供給された前記第２液が前記基板の中心領域から前記基板の縁領域までのみ流動するように前記基板の回転速度を調節することができる。
一実施形態によれば、前記第２液供給段階は前記基板に供給された前記第１液を前記第２液で置換する置換段階、前記基板に供給された前記第２液の量を補償する補償段階及び誘導速度範囲で前記基板の回転速度を変更して前記基板に供給された前記第２液が前記基板の縁領域までのみ流動されるように誘導する誘導段階を含むことができる。
一実施形態によれば、前記誘導段階は第１誘導速度で回転する前記基板に前記第２液を供給する第１誘導段階及び前記基板に前記第２液の供給を中断し、前記基板を回転させる第２誘導段階を含むことができる。
一実施形態によれば、前記第２誘導段階で前記基板の回転速度は前記第１誘導速度から第２誘導速度で変更され、前記第１誘導速度は前記第２誘導速度より速いことができる。
一実施形態によれば、前記置換段階は第１速度で回転する前記基板に前記第２液を供給し、前記補償段階は第２速度で回転する前記基板に前記第２液を供給し、前記第１速度は前記第２速度より速いことができる。
一実施形態によれば、前記第２速度は前記第１誘導速度より速いことができる。
一実施形態によれば、前記第２速度は前記基板上に供給された前記第２液が前記基板の裏面に流れることを抑制する速度であり得る。
一実施形態によれば、前記第２液供給段階で前記第２液は前記基板の上面縁領域までのみ流動することができる。
一実施形態によれば、前記乾燥段階は超臨界流体によって遂行され、前記第２液は前記第１液より前記超臨界流体に対する溶解度が高いことができる。
一実施形態によれば、前記乾燥段階は前記基板の裏面縁領域が支持された状態で遂行されることができる。
一実施形態によれば、前記液処理段階は液処理チャンバーで遂行され、前記乾燥段階は乾燥チャンバーで遂行され、前記液処理チャンバーで前記液処理が完了された基板は搬送ロボットによって前記乾燥チャンバーに搬送されることができる。
また、本発明は基板を処理する装置を提供する。基板を処理する装置は基板に液を供給して基板を液処理する液処理チャンバー、前記基板から前記液を除去する乾燥チャンバー、前記液処理チャンバーと前記乾燥チャンバーとの間に前記基板を搬送する搬送ユニット及び前記液処理チャンバー、前記乾燥チャンバー、そして前記搬送ユニットを制御する制御器を含み、前記液処理チャンバーは内部空間を有するハウジング、前記内部空間内で前記基板を支持し、回転させる支持ユニット及び前記支持ユニットに置かれる前記基板の上面に液を供給する液供給ユニットを含み、前記液供給ユニットは前記基板に第１液を供給する第１液供給ノズル及び前記基板に第２液を供給する第２液供給ノズルを含み、前記制御器は前記基板に第１液を供給し、前記第１液が供給された前記基板上に前記第２液を供給するように前記第１液供給ノズルと前記第２液供給ノズルを各々制御し、前記基板上に前記第２液が供給される間に前記基板の回転速度を調節して前記基板上に供給された前記第２液が前記基板のエッジ領域までのみ移動されるように前記支持ユニットを制御することができる。
一実施形態によれば、前記制御器は前記基板上に前記第２液を供給する間に前記基板の回転速度が第１速度から前記第１速度より遅い誘導速度で変更されるように前記支持ユニットを制御し、前記誘導速度は前記基板に供給された前記第２液が前記基板の上面エッジ領域までのみ流動される速度であり得る。
一実施形態によれば、前記誘導速度は第１誘導速度と前記第１誘導速度より遅い第２誘導速度を含み、前記制御器は順次的に前記第１速度、前記第１誘導速度、そして前記第２誘導速度で前記基板の回転速度が変更されるように前記支持ユニットを制御することができる。
一実施形態によれば、前記制御器は前記第１速度、前記第１誘導速度、そして前記第２誘導速度の中で前記第１速度と前記第１誘導速度で前記基板が回転する間に前記第２液を前記基板に供給するように前記第２液供給ノズルを制御することができる。
一実施形態によれば、前記制御器は前記第１速度と前記誘導速度間で、前記第１速度より遅く、前記誘導速度よりは速い第２速度で前記基板の回転速度を変更させるように前記支持ユニットを制御することができる。
一実施形態によれば、前記制御器は前記基板が第２速度で回転される間に前記基板上に第２液が供給されるように前記第２液供給ノズルを制御することができる。
一実施形態によれば、前記乾燥チャンバーは前記基板を支持する支持体を含み、前記支持体は、前記液処理が完了された基板の裏面縁領域を支持することができる。
一実施形態によれば、前記乾燥チャンバーでは超臨界流体を利用して前記基板から前記第２液を除去し、前記第２液は前記第１液より前記超臨界流体に対する溶解度が高いことができる。
また、本発明は基板を処理する方法を提供する。基板を処理する方法は液処理チャンバーで基板に液を供給して基板を液処理する液処理段階、前記液処理された基板を乾燥チャンバーに搬送する段階及び前記乾燥チャンバーで超臨界流体を利用して前記液処理された基板で前記液を除去する乾燥段階を含み、前記液処理段階は回転する前記基板の上面に第１液を供給する第１液供給段階及び回転する前記基板の上面に第２液を供給する第２液供給段階を含み、前記第２液供給段階は前記基板上に前記第２液を供給する間に前記基板の回転速度を第１速度で前記第１速度より遅い第２速度で、前記第２速度で前記第２速度より遅い第１誘導速度で、そして前記第１誘導速度で前記第１誘導速度より遅い第２誘導速度で変更させて前記基板上に供給された前記第２液を前記基板の上面縁領域までのみ流動されるように誘導し、前記第２液供給段階で前記基板に供給する前記第２液は前記基板が前記第１速度、前記第２速度、前記第１誘導速度、そして前記第２誘導速度の中で前記第１速度、前記第２速度、そして前記第１誘導速度で回転する間に供給されることができる。
本発明の実施形態によれば、基板を効率的に洗浄することができる。
また、本発明の実施形態によれば、基板に供給された液が基板の上面縁領域から離脱されることを最小化することができる。
本発明の効果が上述した効果によって限定されることではなく、言及されない効果は本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。
本発明の基板処理装置の一実施形態を概略的に示す図面である。 図１の液処理チャンバーの一実施形態を概略的に示す図面である。 図１の乾燥チャンバーの一実施形態を概略的に示す図面である。 本発明の一実施形態による基板処理方法のフローチャートである。 図４の一実施形態による第１液供給段階で基板を処理する形状を概略的に示す図面である。 図４の一実施形態による第２液供給段階に対するフローチャートである。 図６の第２液供給段階で基板の回転速度の一実施形態を示す図面である。 図６の一実施形態による置換段階で基板を処理する形状を概略的に示す図面である。 図６の一実施形態による補償段階で基板を処理する形状を概略的に示す図面である。 図６の一実施形態による第１誘導段階で基板を処理する形状を概略的に示す図面である。 図６の一実施形態による第２誘導段階で基板を処理する形状を概略的に示す図面である。 図６の一実施形態による第２誘導段階で基板を処理する形状を概略的に示す図面である。 図６の第２液供給段階が完了された基板の形状を概略的に示す図面である。 図４の一実施形態による搬送段階で基板が搬送される形状を概略的に示す図面である。 図４の一実施形態による乾燥段階で基板を処理する形状を概略的に示す図面である。 図４の一実施形態による乾燥段階で基板を処理する形状を概略的に示す図面である。
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。本発明の実施形態は様々な形態に変形されることができ、本発明の範囲が下で説明する実施形態によって限定されないことと解釈されてはならない。本実施形態は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されることである。したがって、図面での構成要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張されたものである。
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として使用されることができる。例えば、本発明の権利範囲から離脱されないまま、第１構成要素は第２構成要素と称されることができ、類似に第２構成要素も第１構成要素と称されることができる。
本実施形態では基板Ｗ上に洗浄液のような液を供給して基板Ｗを液処理する工程を例として説明する。しかし、本実施形態は洗浄工程に限定されることではなく、蝕刻工程、アッシング工程、又は現像工程等のように液を使用して基板Ｗを処理する様々な工程に適用されることができる。
以下では、図１乃至図１６を参照して本発明の一例を詳細に説明する。本発明の一実施形態による基板処理装置１は工程流体を使用して基板Ｗを乾燥する乾燥工程を含む洗浄工程を遂行することができる。
図１は本発明の一実施形態による基板処理システムを概略的に示す平面図である。図１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（Ｉｎｄｅｘ Ｍｏｄｕｌｅ）１０と処理モジュール（Ｔｒｅａｔｉｎｇ Ｍｏｄｕｌｅ）２０を含む。一実施形態によれば、インデックスモジュール１０と処理モジュール２０は一方向に沿って配置される。以下では、インデックスモジュール１０と処理モジュール２０が配置された方向を第１方向２と定義する。上部から見る時，第１方向２と垂直になる方向を第２方向４とし、第１方向２と第２方向４を全て含む平面に垂直になる方向を第３方向６と定義する。
インデックスモジュール１０は基板Ｗが収納された容器Ｆから基板Ｗを処理する処理モジュール２０に基板Ｗを搬送する。インデックスモジュール１０は処理モジュール２０で処理が完了された基板Ｗを容器Ｆに収納する。インデックスモジュール１０の長さ方向は第２方向４に提供される。インデックスモジュール１０はロードポート１２０とインデックスフレーム１４０を有する。
ロードポート１２０には基板Ｗが収納された容器Ｆが安着される。ロードポート１２０はインデックスフレーム１４０を基準に処理モジュール２０の反対側に位置する。ロードポート１２０は複数が提供されることができる。複数のロードポート１２０は第２方向４に沿って一列に配置されることができる。ロードポート１２０の数は処理モジュール２０の工程効率及びフットプリント条件等に応じて増加するか、又は減少することができる。
容器Ｆには複数のスロット（図示せず）が形成される。スロット（図示せず）は基板Ｗを地面に対して水平に配置した状態に収納することができる。容器Ｆは前面開放一体型ポッド（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｅｄ Ｐｏｄ；ＦＯＵＰ）のような密閉用容器が使用されることができる。容器Ｆ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１２０に置かれることができる。
インデックスフレーム１４０の内部にはインデックスレール１４２とインデックスロボット１４４が提供される。インデックスレール１４２はインデックスフレーム１４０内でその長さ方向が第２方向４に沿って提供される。インデックスロボット１４４は基板Ｗを搬送することができる。インデックスロボット１４４はインデックスモジュール１０と後述するバッファユニット２２０との間に基板Ｗを搬送することができる。
インデックスロボット１４４はインデックスハンド１４６を含む。インデックスハンド１４６には基板Ｗが安着される。インデックスハンド１４６はインデックスレール１４２上で第２方向４に沿って移動可能に提供されることができる。したがって、インデックスハンド１４６はインデックスレール１４２に沿って前進及び後進移動が可能である。また、インデックスハンド１４６は第３方向６を軸とする回転が可能に提供されることができる。また、インデックスハンド１４６は第３方向６に沿って垂直移動可能に提供されることができる。インデックスハンド１４６は複数が提供されることができる。複数のインデックスハンド１４６は上下方向に離隔されるように提供されることができる。複数のインデックスハンド１４６は互いに独立的に前進、後進、及び回転運動することができる。
制御器３０は基板処理装置１を制御することができる。制御器３０は基板処理装置１の制御を実行するマイクロプロセッサー（コンピュータ）で成されるプロセスコントローラと、オペレータが基板処理装置１を管理するためにコマンド入力操作等を行うキーボードや、基板処理装置１の稼動状況を可視化して表示するディスプレー等で成されるユーザインターフェイスと、基板処理装置１で実行される処理をプロセスコントローラの制御で実行するための制御プログラムや、各種データ及び処理条件に応じて各構成部で処理を実行させるためのプログラム、即ち処理レシピが格納された格納部を具備することができる。また、ユーザインターフェイス及び格納部はプロセスコントローラに接続されていることができる。処理レシピは格納部の中で記憶媒体に記憶されていることができ、記憶媒体は、ハードディスクであってもよく、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬性ディスクや、フラッシュメモリ等の半導体メモリであってもよい。
制御器３０は以下では説明する基板処理方法を遂行できるように基板処理装置１を制御することができる。例えば、制御器３０は後述する液処理チャンバー３００に提供される構成を制御して以下では説明する基板処理方法を遂行することができる。
処理モジュール２０はバッファユニット２２０、搬送フレーム２４０、液処理チャンバー３００、そして乾燥チャンバー４００を含む。バッファユニット２２０は処理モジュール２０に搬入される基板Ｗと処理モジュール２０から搬出される基板Ｗが一時的に留まるバッファ空間を提供する。搬送フレーム２４０はバッファユニット２２０、液処理チャンバー３００、そして乾燥チャンバー４００の間に基板Ｗを搬送する搬送空間を提供する。
液処理チャンバー３００は基板Ｗ上に液を供給して基板Ｗを液処理する液処理工程を遂行することができる。乾燥チャンバー４００は基板Ｗ上に残留する液を除去する乾燥処理を遂行することができる。液処理チャンバー３００と乾燥チャンバー４００は洗浄工程を遂行することができる。洗浄工程は液処理チャンバー３００と乾燥チャンバー４００で順次的に遂行されることができる。例えば、液処理チャンバー３００では基板Ｗ上にケミカル、リンス液、及び／又は有機溶剤を供給して基板Ｗを処理することができる。例えば、乾燥チャンバー４００では超臨界流体を利用して基板Ｗ上に残留する液を除去する乾燥処理が遂行されることができる。
バッファユニット２２０はインデックスフレーム１４０と搬送フレーム２４０との間に配置されることができる。バッファユニット２２０は搬送フレーム２４０の一端に位置されることができる。バッファユニット２２０の内部には基板Ｗが置かれるスロット（図示せず）が提供される。スロット（図示せず）は複数が提供される。複数のスロット（図示せず）は相互間に第３方向６に沿って離隔されるように配置されることができる。バッファユニット２２０は前面（ｆｒｏｎｔ ｆａｃｅ）と背面（ｒｅａｒ ｆａｃｅ）が開放される。前面はインデックスモジュール１０と対向する面であり、後面は搬送フレーム２４０と対向する面であり得る。インデックスロボット１４４は前面を通じてバッファユニット２２０に接近し、後述する搬送ロボット２４４は背面を通じてバッファユニット２２０に接近することができる。
搬送フレーム２４０はその長さ方向が第１方向２に沿って提供されることができる。搬送フレーム２４０の両側には液処理チャンバー３００と乾燥チャンバー４００が配置されることができる。液処理チャンバー３００と乾燥チャンバー４００は搬送フレーム２４０の側部に配置されることができる。搬送フレーム２４０と液処理チャンバー３００は第２方向４に沿って配置されることができる。また、搬送フレーム２４０と乾燥チャンバー４００は第２方向４に沿って配置されることができる。
一例によれば、液処理チャンバー３００は搬送フレーム２４０の両側に配置され、乾燥チャンバー４００は搬送フレーム２４０の両側に配置される。液処理チャンバー３００は乾燥チャンバー４００よりバッファユニット２２０に相対的に近い位置に配置されることができる。液処理チャンバー３００は搬送フレーム２４０の一側で第１方向２及び第３方向６に沿って各々ＡＸＢ（Ａ、Ｂは各々１又は１より大きい自然数）配列に提供されることができる。ここで、Ａは第１方向２に沿って一列に提供された液処理チャンバー３００の数であり、Ｂは第３方向６に沿って一列に提供された液処理チャンバー３００の数である。例えば、搬送フレーム２４０の一側に液処理チャンバー３００が４つ提供される場合、液処理チャンバー３００は２Ｘ２の配列に配置されることができる。液処理チャンバー３００の数は増加するか、又は減少してもよい。上述したことと異なりに、液処理チャンバー３００は搬送フレーム２４０の一側のみに提供され、一側と対向される他側には乾燥チャンバー４００のみが配置されることができる。また、液処理チャンバー３００と乾燥チャンバー４００は搬送フレーム２４０の一側及び両側に単層で提供されることができる。
搬送フレーム２４０はガイドレール２４２と搬送ロボット２４４を有する。ガイドレール２４２はその長さ方向が第１方向２に搬送フレーム２４０内に提供される。搬送ロボット２４４はガイドレール２４２上で第１方向２に沿って直線移動可能に提供されることができる。搬送ロボット２４４はバッファユニット２２０、液処理チャンバー３００、そして乾燥チャンバー４００の間に基板Ｗを搬送する。
搬送ロボット２４４は基板Ｗが置かれる搬送ハンド２４６を含む。搬送ハンド２４６はガイドレール２４２上で第１方向２に沿って移動可能に提供されることができる。したがって、搬送ハンド２４６はガイドレール２４２に沿って前進及び後進移動が可能である。また、搬送ハンド２４６は第３方向６を軸とする回転、そして第３方向６に沿って移動可能に提供されることができる。搬送ハンド２４６は複数が提供されることができる。複数の搬送ハンド２４６は上下方向に離隔されるように提供されることができる。複数の搬送ハンド２４６は互いに独立的に前進、後進、及び回転運動することができる。
液処理チャンバー３００は基板Ｗに対して液処理する工程を遂行する。例えば、液処理チャンバー３００は基板Ｗに付着された工程副産物等を除去する洗浄工程を遂行するチャンバーであり得る。液処理チャンバー３００は基板Ｗを処理する工程の種類に応じて異なる構造を有することができる。これと異なりに、各々の液処理チャンバー３００は互いに同一な構造を有することができる。
図２は図１の液処理チャンバーの一実施形態を概略的に示す図面である。図２を参照すれば、液処理チャンバー３００はハウジング３１０、処理容器３２０、支持ユニット３３０、そして液供給ユニット３４０を含む。
ハウジング３１０は内部空間を有する。ハウジング３１０は大体に直方体の形状で提供される。ハウジング３１０の一側には開口（図示せず）が形成される。開口（図示せず）は基板Ｗが搬送ロボット２４４によってハウジング３１０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出入口として機能する。処理容器３２０、支持ユニット３３０、そして液供給ユニット３４０はハウジング３１０の内部空間に配置される。
処理容器３２０は上部が開放された処理空間を有する。処理容器３２０は処理空間を有するボウル（Ｂｏｗｌ）であり得る。処理容器３２０は処理空間を囲むように提供されることができる。処理容器３２０が有する処理空間は後述する支持ユニット３３０が基板Ｗを支持及び回転させる空間として提供される。処理空間は後述する液供給ユニット３４０が基板Ｗ上に液を供給して基板Ｗを処理する空間として提供される。
一例によれば、処理容器３２０は案内壁３２１と複数の回収筒３２３、３２５、３２７を有することができる。各々の回収筒３２３、３２５、３２７は基板Ｗの処理に使用された液の中で互いに異なる液を分離回収する。回収筒３２３、３２５、３２７は各々基板Ｗの処理に使用された液を回収する回収空間を有することができる。
案内壁３２１と回収筒３２３、３２５、３２７は支持ユニット３３０を囲む環状のリング形状で提供される。基板Ｗ上に液を供給する時、基板Ｗの回転によって飛散される液は後述する各々の回収筒３２３、３２５、３２７の流入口の回収筒３２３ａ、３２５ａ、３２７ａを通じて回収空間に流入されることができる。各々の回収筒３２３、３２５、３２７には互いに異なる種類の液が流入されることができる。
処理容器３２０は案内壁３２１、第１回収筒３２３、第２回収筒３２５、そして第３回収筒３２７を有する。案内壁３２１は支持ユニット３３０を囲む環状のリング形状で提供される。第１回収筒３２３は案内壁３２１を囲む環状のリング形状で提供される。第２回収筒３２５は第１回収筒３２３を囲む環状のリング形状で提供される。第３回収筒３２７は第２回収筒３２５を囲む環状のリング形状で提供される。
案内壁３２１と第１回収筒３２３との間の空間は液が流入される第１流入口３２３ａとして機能する。第１回収筒３２３と第２回収筒３２５との間の空間は液が流入される第２流入口３２５ａとして機能する。第２回収筒３２５と第３回収筒３２７との間の空間は液が流入される第３流入口３２７ａとして機能する。第２流入口３２５ａは第１流入口３２３ａより上部に位置され、第３流入口３２７ａは第２流入口３２５ａより上部に位置されることができる。第１流入口３２３ａに流入される液、第２流入口３２５ａに流入される液、そして第３流入口３２７ａに流入される液は互いに異なる種類の液であり得る。
案内壁３２１の下端と第１回収筒３２３との間の空間は液から発生されたヒューム（Ｆｕｍｅ）と気流が排出される第１排出口３２３ｂとして機能する。第１回収筒３２３の下端と第２回収筒３２５との間の空間は液から発生されたヒュームと気流が排出される第２排出口３２５ｂとして機能する。第２回収筒３２５の下端と第３回収筒３２７との間の空間は液から発生されたヒュームと気流が排出される第３排出口３２７ｂとして機能する。第１排出口３２３ｂ、第２排出口３２５ｂ、そして第３排出口３２７ｂから排出されたヒュームと気流は後述する排気ユニット３７０を通じて液処理チャンバー３００の外部に排気される。
各々の回収筒３２３、３２５、３２７の底面には下方向に垂直に延長される回収ライン３２３ｃ、３２５ｃ、３２７ｃが連結される。各々の回収ライン３２３ｃ、３２５ｃ、３２７ｃは各々の回収筒３２３、３２５、３２７を通じて流入された液を排出する。排出された処理液は外部の液再生システム（図示せず）を通じて再使用されることができる。
支持ユニット３３０は処理空間内で基板Ｗを支持し、回転させる。支持ユニット３３０はスピンチャック３３１、支持ピン３３３、チョクピン３３５、回転軸３３７、そして駆動器３３９を有することができる。
スピンチャック３３１は上部から見る時、大体に円形で提供される上部面を有する。スピンチャック３３１の上部面は基板Ｗより大きい直径を有することができる。
支持ピン３３３は複数が提供される。支持ピン３３３はスピンチャック３３１の上部面に配置される。支持ピン３３３はスピンチャック３３１の上部面縁部に一定間隔で離隔されるように配置される。支持ピン３３３はスピンチャック３３１の上部面から上方向に突出されるように形成される。支持ピン３３３は互いに間の組合によって全体的に環状のリング形状を有するように配置される。支持ピン３３３はスピンチャック３３１の上部面から基板Ｗが一定距離離隔されるように基板Ｗの背面縁領域を支持する。
チョクピン３３５は複数が提供される。チョクピン３３５は支持ピン３３３よりスピンチャック３３１の中心領域から相対的に遠く離れるように配置される。チョクピン３３５はスピンチャック３３１の上部面から上方向に突出される。チョクピン３３５は基板Ｗが回転される時、正位置から側方向に離脱されないように基板Ｗの側部領域を支持する。チョクピン３３５はスピンチャック３３１の半径方向に沿って待機位置と支持位置との間に直線移動が可能に提供される。待機位置は搬送ロボット２４４から基板Ｗを引き受けるか、或いは搬送ロボット２４４に基板Ｗを引き渡す時のチョクピン３３５の位置として定義される。支持位置は基板Ｗに対して工程を遂行する時のチョクピン３３６の位置として定義される。支持位置でチョクピン３３５は基板Ｗの側部と接触される。待機位置は支持位置と比較して相対的にスピンチャック３３１の中心から遠い位置に提供される。
回転軸３３７はスピンチャック３３１と結合される。回転軸３３７はスピンチャック３３１の下面と結合する。回転軸３３７は長さ方向が第３方向６に向かうように提供されることができる。回転軸３３７は駆動器３３９から動力が伝達されて回転可能するように提供される。回転軸３３７が駆動器３３９によって回転され、回転軸３３７を媒介でスピンチャック３３１が回転される。駆動器３３９は回転軸３３７を回転させる。駆動器３３９は回転軸３３７の回転速度を可変することができる。駆動器３３９は駆動力を提供するモーターであり得る。しかし、これに限定されることではなく、駆動力を提供する公知された装置で多様に変形されて提供されることができる。
液供給ユニット３４０は基板Ｗに液を供給する。液供給ユニット３４０は支持ユニット３３０に支持された基板Ｗに液を供給する。液供給ユニット３４０が基板Ｗに供給する液は複数の種類で提供される。一例によれば、液供給ユニット３４０が基板Ｗに供給する液は第１液と第２液を含むことができる。第１液と第２液は基板Ｗに順次的に供給されることができる。
液供給ユニット３４０は支持ロード３４１、アーム３４２、駆動器３４３、第１液供給ノズル３４４、そして第２液供給ノズル３４５を含むことができる。
支持ロード３４１はハウジング３１０の内部空間に位置する。支持ロード３４１は内部空間で処理容器３２０の一側に位置することができる。支持ロード３４１はその長さ方向が第３方向６に向かうロード形状を有することができる。支持ロード３４１は後述する駆動器３４３によって回転可能するように提供される。
アーム３４２は支持ロード３４１の上端に結合される。アーム３４２は支持ロード３４１の長さ方向から垂直に延長される。アーム３４２は第３方向６にその長さ方向が形成されることができる。アーム３４２の終端には後述する第１液供給ノズル３４４と第２液供給ノズル３４５が固定結合されることができる。
アーム３４２はその長さ方向に沿って前進及び後進移動が可能するように提供されることができる。アーム３４２は支持ロード３４１を媒介で、支持ロード３４１を回転させる駆動器３４３によってスイング移動されることができる。アーム３４２の回転によって第１液供給ノズル３４４と第２液供給ノズル３４５とがスイング移動されて工程位置と待機位置との間に移動されることができる。
工程位置は第１液供給ノズル３４４と第２液供給ノズル３４５の中でいずれか１つが支持ユニット３３０に支持された基板Ｗと対向する位置であり得る。一例によれば、工程位置は第１液供給ノズル３４４と第２液供給ノズル３４５の中でいずれか１つの中心と支持ユニット３３０に支持された基板Ｗの中心が対向される位置であり得る。待機位置は第１液供給ノズル３４４と第２液供給ノズル３４５との全てが工程位置からずれた位置であり得る。
駆動器３４３は支持ロード３４１と結合する。駆動器３４３はハウジング３１０の底面に配置されることができる。駆動器３４３は支持ロード３４１を回転させる駆動力を提供する。駆動器３４３は駆動力を提供する公知されたモーターで提供されることができる。
第１液供給ノズル３４４は基板Ｗ上に第１液を供給する。第１液供給ノズル３４４は支持ユニット３３０に支持された基板Ｗ上に第１液を供給することができる。第１液は基板Ｗ上に残存する膜や異物を除去する液であり得る。一例によれば、第１液は硫酸（Ｈ２ＳＯ４）、硝酸（ＨＮＯ３）、塩酸（ＨＣｌ）等のように酸又はアルカリを含むケミカルであり得る。
第２液供給ノズル３４５は基板Ｗ上に第２液を供給する。第２液供給ノズル３４５は支持ユニット３３０に支持された基板Ｗ上に第２液を供給する。一例によれば、第２液は第１液を中和させる液であり得る。一例によれば、第２液は工程流体に容易に溶解される液であり得る。また、第２液は後述する乾燥チャンバー４００で使用される超臨界流体に容易に溶解される液であり得る。一例によれば、第２液は第１液に比べて後述する工程流体に相対的にさらに良く溶解される液であり得る。一実施形態による第２液は純水（Ｐｕｒｅ Ｗａｔｅｒ）、イソプロピル（Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌａｌｃｏｈｏｌ；ＩＰＡ）のようなアルコールの中でいずれか１つで提供されることができる。
上述した本発明の一実施形態による液供給ユニット３４０はアーム３４２に第１液供給ノズル３４４と第２液供給ノズル３４５が全て結合されたことを例として説明したが、これに限定されることではない。例えば、第１液供給ノズル３４４と第２液供給ノズル３４５の各々は独立的にアーム、支持ロード、そして駆動器を有することができ、独立的にスイング移動及び前後進移動して工程位置と待機位置との間に移動することができる。
上述した本発明の一実施形態による液供給ユニット３４０は第１液供給ノズル３４４と第２液供給ノズル３４５を有することを例として説明したが、これに限定されることではない。例えば、液供給ユニット３４０は第１液供給ノズル３４４、第２液供給ノズル３４５、そして第３液供給ノズル３４６を含むことができる。第１液供給ノズル３４４から基板Ｗに供給する第１液はケミカルであり得る。第２液供給ノズル３４５から基板Ｗに供給する第２液は純水であり得る。第３液供給ノズル３４６で基板Ｗに供給する第３液はイソプロピルアルコール等を含む有機溶剤であり得る。
昇降ユニット３５０はハウジング３１０の内部空間に配置される。昇降ユニット３５０は処理容器３２０と支持ユニット３３０との間の相対高さを調節する。昇降ユニット３５０は処理容器３２０を第３方向６に直線移動させることができる。したがって、基板Ｗに供給される液の種類に応じて液を回収する回収筒３２３、３２５、３２７の高さが変更されるので、液を分離回収することができる。上述したことと異なりに、処理容器３２０は固定設置され、昇降ユニット３５０は支持ユニット３３０を上下方向に移動させて支持ユニット３３０と処理容器３２０との間の相対高さを変更させることができる。
気流供給ユニット３６０はハウジング３１０の内部空間に気流を供給する。気流供給ユニット３６０は内部空間に下降気流を供給することができる。気流供給ユニット３６０はファンフィルターユニットで提供されることができる。気流供給ユニット３６０はハウジング３１０の上部に設置されることができる。気流供給ユニット３６０を通じてハウジング３１０の内部空間に供給された気体は内部空間で下降気流を形成する。工程進行過程中に処理空間内で発生された副産物等は内部空間及び処理空間に形成された下降気流によって後述する排気ユニット３７０を通じてハウジング３１０の外部に排出される。
排気ユニット３７０は処理空間に発生されたヒュームと気体等の工程副産物を排気する。排気ユニット３７０に提供された減圧ユニット（図示せず）によって基板Ｗを液処理する時、発生されるヒュームと気体等の工程副産物は排気される。排気ユニット３７０は処理容器３２０の底面に結合されることができる。一例として、排気ユニット３７０は回転軸３３７と処理容器３２０の内側壁との間の空間に配置されることができる。
乾燥チャンバー４００は工程流体を利用して基板Ｗ上に残留する液を除去する。一例によれば、乾燥チャンバー４００は超臨界流体を利用して基板Ｗ上に残留する第２液を除去する。乾燥チャンバー４００では超臨界流体の特性を利用して超臨界工程が遂行される。その代表的な例として、超臨界乾燥工程と超臨界蝕刻工程がある。以下では、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、これは説明の容易にするためのものに過ぎないので、乾燥チャンバー４００は超臨界乾燥工程の外の他の超臨界工程を遂行することができる。一実施形態による、超臨界流体は超臨界二酸化炭素（ｓｃＣＯ２；ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ）が使用されることができる。
図３は図１の乾燥チャンバーの一実施形態を概略的に示す図面である。図３を参照すれば、乾燥チャンバー４００はハウジング４１０、支持体４３０、流体供給ユニット４５０、排気ライン４６０、そして遮断プレート４７０を含むことができる。ハウジング４１０は基板Ｗに対する乾燥処理が遂行される内部空間４０１を提供する。ハウジング４１０は第１ボディー４１２、第２ボディー４１４、そして昇降部材４１６を含むことができる。
第１ボディー４１２と第２ボディー４１４は互いに組み合わせて内部空間４０１を提供する。第１ボディー４１２は第２ボディー４１４より上部に位置することができる。第１ボディー４１２はその位置が固定され、第２ボディー４１４は後述する昇降部材４１６によって昇降することができる。
第２ボディー４１４が下降して第１ボディー４１２から離隔されれば、内部空間４０１が開放される。内部空間４０１が開放されれば、基板Ｗが内部空間４０１に搬入されるか、或いは基板Ｗが内部空間４０１から搬出されることができる。内部空間４０１に搬入される基板Ｗは液処理チャンバー３００で液処理が完了された基板Ｗであり得る。一実施形態によれば、内部空間４０１に搬入される基板Ｗには第２液が残留することができる。
第２ボディー４１４が上昇移動して第１ボディー４１２に密着されれば、内部空間４０１は密閉される。内部空間４０１が密閉状態になれば、工程流体を供給して基板Ｗに対する乾燥処理が遂行されることができる。
昇降部材４１６は第２ボディー４１４を昇降させる。昇降部材４１６は昇降シリンダー４１７と昇降ロード４１８を含むことができる。昇降シリンダー４１７は第２ボディー４１４に結合されることができる。昇降シリンダー４１７は基板Ｗに対する乾燥処理が遂行される間に内部空間４０１の臨界圧力以上の高圧を耐え、第１ボディー４１２と第２ボディー４１４を密着させて内部空間４０１を密閉させることができる。
昇降ロード４１８は上下方向の昇降力を発生させる。例えば、昇降ロード４１８は第３方向６に移動する力を発生させることができる。昇降ロード４１８はその長さ方向が垂直方向に形成されることができる。昇降ロード４１８の一端は昇降シリンダー４１７に挿入されることができる。昇降ロード４１８の他端は第１ボディー４１２に結合されることができる。昇降シリンダー４１７と昇降ロード４１８の相対的な昇降運動によって第２ボディー４１４は垂直方向に移動されることができる。第２ボディー４１４が垂直方向に移動される間に昇降ロード４１８は第１ボディー４１２と第２ボディー４１４が水平方向に移動することを防止する。昇降ロード４１８は第２ボディー４１４の垂直移動方向を案内する。昇降ロード４１８は第１ボディー４１２と第２ボディー４１４が互いに正位置から離脱することを防止することができる。
上述した本発明の一例によれば、第２ボディー４１４が上下方向に移動して内部空間４０１を密閉することを例として説明したが、これに限定されることではない。例えば、第１ボディー４１２と第２ボディー４１４が各々上下方向に移動されることができる。また、第１ボディー４１２が上下方向に移動し、第２ボディー４１４はその位置が固定されることができる。
上述した例と異なりに、ハウジング４１０の一側に基板Ｗが搬出入される開口（図示せず）が形成された単一のハウジング４１０で提供されることができる。ハウジング４１０にはドア（図示せず）が提供されることができる。ドア（図示せず）は上下方向に移動して開口（図示せず）を開閉し、ハウジング４１０を密閉状態に維持することができる。
ハウジング４１０にはヒーター４１９が設置されることができる。一例によれば、ヒーター４１９は第１ボディー４１２及び第２ボディー４１４の中で少なくともいずれか１つの壁の内部に埋め込まれて設置されることができる。ヒーター４１９は内部空間４０１に供給された工程流体を臨界温度以上に加熱して超臨界流体上に維持するか、又は工程流体が液化された場合、再び超臨界流体相になるように加熱することができる。
支持体４３０は内部空間４０１内で基板Ｗを支持する。支持体４３０は第１ボディー４１２の下面に固定設置されることができる。支持体４３０は固定ロード４３２と載置台４３４を有することができる。
固定ロード４３２は第１ボディー４１２の底面から下に突出されるように第１ボディー４１２に固定設置されることができる。固定ロード４３２はその長さ方向が上下方向に提供される。固定ロード４３２は複数が提供されることができる。複数の固定ロード４３２は互いに離隔されるように位置される。複数の固定ロード４３２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、複数の固定ロード４３２は基板Ｗと干渉されない位置に配置される。各々の固定ロード４３２には載置台４３４が結合される。
載置台４３４は固定ロード４３２から延長される。載置台４３４は固定ロード４３２の下端から固定ロード４３２によって囲まれた空間に向かう方向に延長されることができる。載置台４３４は基板Ｗの裏面縁領域を支持する。一例によれば、基板Ｗの裏面はパターンが形成されない面であり、基板Ｗの上面はパターンが形成された面であり得る。上述した構造によって、内部空間４０１に搬入された基板Ｗはその縁領域が載置台４３４上に置かれることができる。また、基板Ｗの上面全体領域、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４０１に供給された工程流体に露出されることができる。
流体供給ユニット４５０は内部空間４０１に工程流体を供給する。一例による工程流体は超臨界状態に内部空間４０１に供給されることができる。但し、これに限定されることではなく、工程流体はガス状態に内部空間４０１に供給され、内部空間４０１内で超臨界状態に相変化されることができる。流体供給ユニット４５０はメーン供給ライン４５１、第１分岐ライン４５２、そして第２分岐ライン４５４を有することができる。
メーン供給ライン４５１の一端は工程流体が貯蔵された供給源（図示せず）と連結される。メーン供給ライン４５１の他端は第１分岐ライン４５２と第２分岐ライン４５４に分岐される。第１分岐ライン４５２はハウジング４１０の上面に連結される。一例によれば、第１分岐ライン４５２は第１ボディー４１２と連結されることができる。例えば、第１分岐ライン４５２は第１ボディー４１２の中央に結合されることができる。第１分岐ライン４５２は支持体４３０に置かれる基板Ｗの上部中央領域に位置することができる。第１分岐ライン４５２には第１バルブ４５３が設置されることができる。第１バルブ４５３は開閉バルブで提供されることができる。第１バルブ４５３の開閉に応じて内部空間４０１に工程流体を選択的に供給することができる。
第２分岐ライン４５４はハウジング４１０の下面に連結される。一例によれば、第２分岐ライン４５４は第２ボディー４１４と連結されることができる。例えば、第２分岐ライン４５４は第２ボディー４１４の中央に結合されることができる。第２分岐ライン４５４は支持体４３０に置かれる基板Ｗの中央領域から鉛直下方に位置することができる。第２分岐ライン４５４には第２バルブ４５５が設置されることができる。第２バルブ４５５は開閉バルブで提供されることができる。第２バルブ４５５の開閉に応じて内部空間４０１に工程流体を選択的に供給することができる。
排気ライン４６０は内部空間４０１の雰囲気を排気する。排気ライン４６０は第２ボディー４１４に結合されることができる。一例によれば、排気ライン４６０は上部から見る時、第２ボディー４１４に下面中心からずれるように配置されることができる。内部空間４０１を流動する超臨界流体は排気ライン４６０を通じてハウジング４１０の外部に排出される。
遮断プレート（Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｐｌａｔｅ）４７０は内部空間４０１に配置される。遮断プレート４７０は上部から見る時、第２分岐ライン４５４の吐出口及び排気ライン４６０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４７０は第２分岐ライン４５４を通じて供給された工程流体が基板Ｗに向かって直接的に吐出されて基板Ｗが破損されることを防止することができる。
遮断プレート４７０はハウジング４１０の底面から上部に一定距離離隔されるように配置されることができる。例えば、遮断プレート４７０はハウジング４１０の底面から上方向に離隔されるように支持台４７２によって支持されることができる。支持台４７２はロード形状で提供されることができる。支持台４７２は複数が提供されることができる。複数の支持台４７２は相互間に一定距離離隔されるように配置される。
以下では、本発明の一実施形態による基板処理方法に対して詳細に説明する。以下では説明する基板処理方法は搬送ロボット２４４、液処理チャンバー３００、そして乾燥チャンバー４００によって遂行されることができる。また、制御器３０は搬送ロボット２４４、液処理チャンバー３００、そして乾燥チャンバー４００が有する構成を制御して以下では説明する基板処理方法を遂行することができる。
図４は本発明の一実施形態による基板処理方法のフローチャートである。図４を参照すれば、一例による基板処理方法は液処理段階（Ｓ１０）、搬送段階（Ｓ２０）、そして乾燥段階（Ｓ３０）を含む。液処理段階（Ｓ１０）、搬送段階（Ｓ２０）、そして乾燥段階（Ｓ３０）は順次的に行われることができる。また、液処理段階（Ｓ１０）、搬送段階（Ｓ２０）、そして乾燥段階（Ｓ３０）を通称して洗浄工程と定義されることができる。
液処理段階（Ｓ１０）は液処理チャンバー３００で遂行される。液処理段階（Ｓ１０）では基板Ｗ上に液を供給して基板Ｗを液処理する。一例によれば、液処理段階（Ｓ１０）は第１液供給段階（Ｓ１２）と第２液供給段階（Ｓ１４）を含むことができる。
第１液供給段階（Ｓ１２）では基板Ｗ上に第１液を供給して基板Ｗを処理することができる。第１液は硫酸（Ｈ２ＳＯ４）、硝酸（ＨＮＯ３）、塩酸（ＨＣｌ）等のように酸又はアルカリを含むケミカルであり得る。第２液供給段階（Ｓ１４）では基板Ｗ上に第２液を供給して基板Ｗを処理することができる。第２液は純水（Ｐｕｒｅ Ｗａｔｅｒ）、イソプロピル（Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌａｌｃｏｈｏｌ；ＩＰＡ）のようなアルコールの中でいずれか１つで提供されることができる。第１液と第２液は順次的に基板Ｗに供給されることができる。
搬送段階（Ｓ２０）は搬送ロボット２４４によって遂行される。搬送段階（Ｓ２０）で搬送ロボット２４４は液処理チャンバー３００から乾燥チャンバー４００に基板Ｗを搬送する。搬送段階（Ｓ２０）では液処理チャンバー３００で液処理段階（Ｓ１０）が完了された基板Ｗを乾燥チャンバー４００に搬送する。
乾燥段階（Ｓ３０）は乾燥チャンバー４００で遂行される。搬送段階（Ｓ２０）で搬送ロボット２２４によって搬送された基板Ｗは乾燥チャンバー４００の内部空間４０１に搬入される。乾燥段階（Ｓ３０）では乾燥チャンバー４００に搬入された基板Ｗに対して工程流体を供給して基板Ｗ上に残留する液を除去する。
以下では、図５乃至図１６を参照して、本発明の一実施形態による液処理段階（Ｓ１０）、搬送段階（Ｓ２０）、そして乾燥段階（Ｓ３０）を経て基板Ｗが処理される過程に対して詳細に説明する。
図５は図４の一実施形態による第１液供給段階で基板を処理する形状を概略的に示す図面である。図５を参照すれば、第１液供給段階（Ｓ１２）では基板Ｗ上に第１液Ｌ１が供給される。第１液供給段階（Ｓ１２）では回転する基板Ｗの中央領域と対向される領域に第１液供給ノズル３４４が位置し、第１液供給ノズル３４４は基板Ｗの中央領域に第１液を供給することができる。一例によれば、第１液供給段階（Ｓ１２）では基板Ｗの中心に第１液を供給することができる。
図６は図４の一実施形態による第２液供給段階に対するフローチャートである。図７は図６の第２液供給段階で基板の回転速度の一実施形態を示す図面である。図８乃至図１３は第２液供給段階に含まれる各段階で基板が処理される形状を順次的に示す図面である。
以下では、図６乃至図１３を参照して、第２液処理段階で基板Ｗが処理される過程に対して詳細に説明する。
第２液供給段階（Ｓ１４）は基板Ｗ上に第２液Ｌ２が供給される。第２液供給段階（Ｓ１４）では回転する基板Ｗの中央領域と対向される領域に第２液供給ノズル３４５が位置し、第２液供給ノズル３４５は基板Ｗの中央領域に第２液Ｌ２を供給する。一例によれば、第２液供給段階（Ｓ１４）では基板Ｗの中心に第２液Ｌ２を供給することができる。第２液供給段階（Ｓ１４）は基板Ｗの中心領域に供給された第２液Ｌ２が基板Ｗの中心領域から基板Ｗの縁領域までのみ流動するように基板Ｗの回転速度を調節する。
図６を参照すれば、第２液供給段階（Ｓ１４）は置換段階（Ｓ１４１）、補償段階（Ｓ１４３）、誘導段階（Ｓ１４５）を含むことができる。誘導段階（Ｓ１４５）は第１誘導段階（Ｓ１４７）と第２誘導段階（Ｓ１４９）を含むことができる。置換段階（Ｓ１４１）、補償段階（Ｓ１４３）、第１誘導段階（Ｓ１４７）、そして第２誘導段階（Ｓ１４９）は液処理チャンバー３００で順次的に遂行されることができる。
置換段階（Ｓ１４１）は回転する基板Ｗに第２液Ｌ２を供給する。一例によれば、置換段階（Ｓ１４１）は第１速度Ｖ１で回転する基板Ｗの中心領域に第２液Ｌ２を供給することができる。補償段階（Ｓ１４３）は回転する基板Ｗに第２液Ｌ２を供給する。一例によれば、第２速度Ｖ２で回転する基板Ｗの中心領域に第２液Ｌ２を供給することができる。
誘導段階（Ｓ１４５）は基板Ｗの回転速度を可変させて基板Ｗに供給された第２液Ｌ２の流動領域を調節することができる。一例によれば、誘導段階（Ｓ１４５）は基板Ｗの回転速度を誘導速度範囲内で可変させて基板Ｗに供給された第２液Ｌ２が基板Ｗの縁領域までのみ流動されるように誘導することができる。
第１誘導段階（Ｓ１４７）は回転する基板Ｗに第２液Ｌ２を供給する。一例によれば、第１誘導段階（Ｓ１４７）は第１誘導速度Ｖ３で回転する基板Ｗの中心領域に第２液Ｌ２を供給することができる。第２誘導段階（Ｓ１４９）は基板Ｗを回転させることができる。例えば、第２誘導段階（Ｓ１４９）は基板Ｗに第２液Ｌ２の供給を中止し、基板Ｗを第２誘導速度Ｖ４で回転させることができる。
以下では図７を参照して説明する。本発明の一実施形態による置換段階（Ｓ１４１）、補償段階（Ｓ１４３）、第１誘導段階（Ｓ１４７）、そして第２誘導段階（Ｓ１４９）での基板Ｗの回転速度は説明の便宜のために、絶対的な数値ではなく相対的な数値関係に基づいて説明する。
図７を参照すれば、置換段階（Ｓ１４１）では基板Ｗが第１速度Ｖ１で回転することができる。補償段階（Ｓ１４３）では基板Ｗが第２速度Ｖ２で回転することができる。第１誘導段階（Ｓ１４７）では基板Ｗが第１誘導速度Ｖ３で回転することができる。第２誘導段階（Ｓ１４９）では基板Ｗが第２誘導速度Ｖ４で回転することができる。一例によれば、第１速度Ｖ１は第２速度Ｖ２より速いことができる。また、第２速度Ｖ２は第１誘導速度Ｖ３より速いことができる。また、第１誘導速度Ｖ３は第２誘導速度Ｖ４より速いことができる。選択的に、第１誘導速度Ｖ３は第２誘導速度と同一であり得る。
図８を参照すれば、置換段階（Ｓ１４１）では第１速度Ｖ１で回転する基板Ｗに第２液Ｌ２を供給して第１液供給段階（Ｓ１２）で基板Ｗに既供給された第１液Ｌ１を第２液Ｌ２で置換する。置換段階（Ｓ１４１）では基板Ｗの縁を逸脱しない量で基板Ｗに第２液Ｌ２が供給されることができる。一例によれば、置換段階（Ｓ１４１）は基板Ｗ上に既供給された第１液Ｌ１が全て第２液Ｌ２で置換される時まで遂行されることができる。置換段階（Ｓ１４１）が完了された後、基板Ｗの上面に供給された第２液Ｌ２は第１厚さＤ１を有することができる。
図９を参照すれば、補償段階（Ｓ１４３）では第２速度Ｖ２で回転する基板Ｗに第２液Ｌ２を供給して置換段階（Ｓ１４１）で既供給された第２液Ｌ２の量を補償することができる。補償段階（Ｓ１４３）では基板Ｗに第２液Ｌ２をさらに供給して基板Ｗの上面に既供給された第２液Ｌ２の厚さを増加させることができる。例えば、補償段階（Ｓ１４３）を完了した後、基板Ｗの上面に供給された第２液Ｌ２は第２厚さＤ２を有することができる。一例によれば、補償段階（Ｓ１４３）で基板Ｗに供給する第２液Ｌ２の量は置換段階（Ｓ１４１）で基板Ｗに供給する第２液Ｌ２の量と比較して相対的に少ないことができる。
補償段階（Ｓ１４３）で基板Ｗの上面に第２液Ｌ２を供給して基板Ｗに既供給された第２液Ｌ２の量を増加させ、第２液Ｌ２が基板Ｗの裏面へは浸透されない程度の量を有するように基板Ｗに供給される第２液Ｌ２の量を調節することができる。また、補償段階（Ｓ１４３）で基板Ｗが回転する第２速度Ｖ２は基板Ｗ上に供給された第２液Ｌ２が基板Ｗの裏面に流動されることを抑制する速度であり得る。
図１０を参照すれば、第１誘導段階（Ｓ１４７）では第１誘導速度Ｖ３で回転する基板Ｗに第２液Ｌ２を供給することができる。例えば、第１誘導段階（Ｓ１４７）は基板Ｗの中心を含む領域に第２液Ｌ２を供給することができる。第１誘導速度Ｖ３は第１速度Ｖ１及び第２速度Ｖ２より遅く提供される。相対的に遅く回転される基板Ｗ上に供給された第２液Ｌ２は基板Ｗの中心を含む領域でのみ流動することができる。
図１１と図１２を参照すれば、第２誘導段階（Ｓ１４９）では基板Ｗ上に第２液Ｌ２の供給を中止し、第２液供給ノズル３４５を工程位置から待機位置に移動させることができる。第２誘導段階（Ｓ１４９）では基板Ｗを第２誘導速度Ｖ４で回転させることができる。第２誘導速度Ｖ４は第１誘導段階（Ｓ１４７）で基板Ｗに既供給された第２液Ｌ２が基板Ｗの裏面に浸透されることを抑制する速度であり得る。即ち、第２誘導速度Ｖ４は第１誘導段階（Ｓ１４７）で基板Ｗの中央領域に既供給された第２液Ｌ２が基板Ｗの上面縁までのみ流動される速度であり得る。したがって、第２誘導段階（Ｓ１４９）では第１誘導速度Ｖ３と同一であるか、或いは遅い速度で基板Ｗを回転させて第１誘導段階（Ｓ１４９）で基板Ｗの中央領域に供給された第２液Ｌ２を基板Ｗの縁領域まで流動させることができる。一例として、第２誘導段階（Ｓ１４９）では第１誘導段階（Ｓ１４７）で基板Ｗの中心を含む領域に吐出された第２液Ｌ２を基板Ｗの上面縁領域までのみ流動させることができる。第２誘導段階（Ｓ１４９）で基板Ｗが遅い速度で回転するので、遠心力によって基板Ｗの中央領域に形成された第２液Ｌ２が縁領域に形成された第２液Ｌ２より相対的に厚さが厚い水溜り（ｐｕｄｄｌｅ）を形成することができる。
図１３を参照すれば、第２誘導段階（Ｓ１４９）を進行する間に基板Ｗの中央領域で流動する第２液Ｌ２は基板Ｗの縁領域にだんだん移動する。第２誘導段階（Ｓ１４９）で第２誘導速度Ｖ４の遅い速度で基板Ｗが回転するので、基板Ｗの中央領域に供給された第２液Ｌ２は基板Ｗの縁領域を離脱しないことができる。また、第２誘導段階（Ｓ１４９）が進行される間に基板Ｗの中心領域から基板Ｗの縁領域に第２液Ｌ２が流動するので、第２誘導段階（Ｓ１４９）が完了された後には基板Ｗの縁領域は基板Ｗの中心領域より相対的に第２液Ｌ２の厚さが高く形成されることができる。
図１４は図４の一実施形態による搬送段階で基板が搬送される形状を概略的に示す図面である。図１４を参照すれば、搬送段階（Ｓ２０）は搬送ロボット２４４によって遂行される。搬送段階（Ｓ２０）は液処理チャンバー３００で基板Ｗに対する液処理が完了された後、液処理チャンバー３００から基板Ｗを乾燥チャンバー４００に搬送する。搬送ロボット２４４によって基板Ｗが搬送される間に、基板Ｗ上には液が残留する。上述した本発明の一実施形態による液処理段階（Ｓ１０）によれば、搬送ロボット２４４が基板Ｗを搬送する時、基板Ｗの裏面へは液が浸透されることを最小化することができるので、基板Ｗの裏面には液が残留しないことができる。
図１５と図１６は図４の一実施形態による乾燥段階で基板を処理する形状を概略的に示す図面である。図１５を参照すれば、乾燥段階（Ｓ３０）は基板Ｗを乾燥処理する。乾燥段階（Ｓ３０）では液処理段階（Ｓ１０）が完了された基板Ｗを乾燥する。例えば、乾燥段階（Ｓ３０）では基板Ｗ上に供給された第２液Ｌ２を除去することができる。乾燥段階（Ｓ３０）は乾燥チャンバー４００で遂行される。乾燥段階（Ｓ３０）で基板Ｗは内部空間４０１が開放された状態で支持体４３０に基板Ｗが搬送される。支持体４３０に搬送された基板Ｗは第２誘導段階（Ｓ１４９）が完了された基板Ｗであり得る。
図１６を参照すれば、基板Ｗが支持体４３０に安着されれば、第１ボディー４１２と第２ボディー４１４は互いに密着されて内部空間４０１が外部から密閉される。例えば、基板Ｗが載置台４３４に安着されて基板Ｗの裏面縁領域が支持されれば、内部空間４０１は密閉状態に転換される。内部空間４０１が密閉された後、流体供給ユニット４５０は内部空間４０１に工程流体を供給する。一例によれば、流体供給ユニット４５０は内部空間４０１に超臨界流体を供給することができる。内部空間４０１に工程流体を供給して基板Ｗは乾燥される。即ち、内部空間４０１に工程流体を供給することによって、基板Ｗの上面に存在する第２液Ｌ２は除去される。
内部空間４０１が密閉された後、第２バルブ４５５を開放して第２分岐ライン４５４を通じて内部空間４０１に工程流体が先行して供給されることができる。内部空間４０１の下部領域に工程流体が供給された後、第１バルブ４５３を開放して第１分岐ライン４５２を通じて内部空間４０１に工程流体を供給することができる。
基板を乾燥処理する初期に内部空間４０１が臨界圧力に未達された状態で進行されることができるので、内部空間４０１に供給される工程流体が液化されることができる。基板を乾燥処理する初期に第１分岐ライン４５２を通じて工程流体が内部空間４０１に供給される場合、工程流体が液化されて重力によって基板Ｗに落下されて基板Ｗを損傷させる恐れがある。したがって、本発明の一実施形態による乾燥段階（Ｓ３０）は第２分岐ライン４５４を通じて内部空間４０１に工程流体が先行して供給することによって、内部空間４０１の圧力が臨界圧力に到達した後、第１分岐ライン４５２で工程流体の供給を開始して内部空間４０１に供給される工程流体が液化されて基板Ｗを損傷させることを最小化することができる。
乾燥段階（Ｓ３０）の後期には内部空間４０１の内部雰囲気が排気ライン４６０を通じて排気される。内部空間４０１の圧力が臨界圧力以下に降圧されれば、工程流体が液化されることができる。液化された工程流体は重力によって排気ライン４６０を通じて排気されることができる。
基板Ｗを液処理する時、基板Ｗに供給された液は流動性を有する。基板Ｗに液を供給する過程で基板Ｗに供給された液は基板Ｗの縁領域からずれて基板Ｗの裏面に浸透されることができる。基板Ｗの裏面に浸透された液が自然に乾燥されるためには多い時間が所要される。また、基板Ｗに対する液処理を遂行する時、一般的に基板Ｗは支持体によって支持された状態であるので、基板Ｗの裏面に浸透された液は人為的にも容易に除去されるのが難しい。基板Ｗの裏面に浸透された液は基板の搬送過程や搬送後その他の処理工程を遂行する時、後続基板を汚染させる汚染源として作用する。
上述した本発明の一実施形態によれば、基板Ｗに対して液を供給して液処理を遂行する間に、基板Ｗの回転速度を変更させて基板Ｗの裏面に液が浸透されることを最小化することができる。したがって、基板Ｗの裏面に浸透された液による後続基板の汚染を最小化することができる。
特に、本発明の一実施形態によれば、液処理チャンバー３００で基板Ｗに対する液処理が遂行された後、基板Ｗに供給された液を除去するために乾燥処理が遂行される乾燥チャンバー４００に搬送される。乾燥チャンバー４００では支持体４３０が基板Ｗの裏面縁領域を支持した状態で基板Ｗに対する乾燥処理を遂行する。基板Ｗを液処理する時、基板Ｗの裏面に液が流れることを抑制することによって、乾燥チャンバー４００で液が付いていない基板Ｗの裏面縁領域を支持することができる。したがって、乾燥チャンバー４００で発生されることができる後続基板Ｗを汚染させる汚染源が先行して遮断されることができる。
以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、前述した内容は本発明の好ましい実施形態を例として説明することであり、本発明は多様な他の組合、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。前述した実施形態は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明することであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される様々な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。添付された請求の範囲は他の実施状態も含むことと解析されなければならない。
１０ インデックスモジュール
２０ 処理モジュール
３０ 制御器
３００ 液処理チャンバー
３４４ 第１液供給ノズル
３４５ 第２液供給ノズル
４００ 乾燥チャンバー
Ｓ１０ 液処理段階
Ｓ２０ 搬送段階
Ｓ３０ 乾燥段階
Ｓ１２ 第１液処理段階
Ｓ１４ 第２液処理段階
Ｓ１４１ 置換段階
Ｓ１４３ 補償段階
Ｓ１４５ 誘導段階
Ｓ１４７ 第１誘導段階
Ｓ１４９ 第２誘導段階
Ｌ１ 第１液
Ｌ２ 第２液

Claims (19)

  1. 基板を処理する方法において、
    基板を液処理する段階と、
    前記液処理された基板を乾燥する段階と、を含み、
    前記液処理段階は、
    回転する前記基板の上面に第１液を供給する第１液供給段階と、
    回転する前記基板の上面に第２液を供給する第２液供給段階と、を含み、
    前記第２液供給段階では、
    前記基板上に供給された前記第２液が前記基板の中心領域から前記基板の縁領域までのみ流動するように前記基板の回転速度を調節し、
    前記第２液供給段階は、
    前記基板に供給された前記第１液を前記第２液で置換する置換段階と、
    前記基板に供給された前記第２液の量を補償する補償段階と、
    誘導速度範囲で前記基板の回転速度を変更して前記基板に供給された前記第２液が前記基板の縁領域までのみ流動されるように誘導する誘導段階と、を含み、
    前記誘導段階は、
    第１誘導速度で回転する前記基板に前記第２液を供給する第１誘導段階と、
    前記基板に前記第２液の供給を中断し、前記基板を回転させる第２誘導段階と、を含む基板処理方法。
  2. 前記第２誘導段階で前記基板の回転速度は、前記第１誘導速度から第２誘導速度で変更され、
    前記第１誘導速度は、前記第２誘導速度より速い請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記置換段階は、第１速度で回転する前記基板に前記第２液を供給し、
    前記補償段階は、第２速度で回転する前記基板に前記第２液を供給し、
    前記第１速度は、前記第２速度より速い請求項２に記載の基板処理方法。
  4. 前記第２速度は、前記第１誘導速度より速い請求項３に記載の基板処理方法。
  5. 前記第２速度は、前記基板上に供給された前記第２液が前記基板の裏面に流れることを抑制する速度である請求項３に記載の基板処理方法。
  6. 基板を処理する方法において、
    基板を液処理する段階と、
    前記液処理された基板を乾燥する段階と、を含み、
    前記液処理段階は、
    回転する前記基板の上面に第１液を供給する第１液供給段階と、
    回転する前記基板の上面に第２液を供給する第２液供給段階と、を含み、
    前記第２液供給段階では、
    前記基板上に供給された前記第２液が前記基板の中心領域から前記基板の縁領域までのみ流動するように前記基板の回転速度を調節し、
    前記第２液供給段階は、
    第１速度で回転する前記基板に前記第２液を供給し、前記基板に供給された前記第１液を前記第２液で置換する置換段階と、
    前記第１速度よりも遅い第２速度で回転する前記基板に前記第２液を供給し、前記基板に供給された前記第２液の量を補償する補償段階と、を含み、
    前記第２速度は、前記基板上に供給された前記第２液が前記基板の裏面に流れることを抑制する速度である基板処理方法。
  7. 前記第２液供給段階で前記第２液は、前記基板の上面縁領域までのみ流動する請求項１または６に記載の基板処理方法。
  8. 前記乾燥段階は、超臨界流体によって遂行され、
    前記第２液は、前記第１液より前記超臨界流体に対する溶解度が高い請求項１または６に記載の基板処理方法。
  9. 前記乾燥段階は、
    前記基板の裏面縁領域が支持された状態で遂行される請求項８に記載の基板処理方法。
  10. 前記液処理段階は、液処理チャンバーで遂行され、前記乾燥段階は、乾燥チャンバーで遂行され、
    前記液処理チャンバーで前記液処理が完了された基板は、搬送ロボットによって前記乾燥チャンバーに搬送される請求項１または６に記載の基板処理方法。
  11. 基板を処理する装置において、
    基板に液を供給して基板を液処理する液処理チャンバーと、
    前記基板から前記液を除去する乾燥チャンバーと、
    前記液処理チャンバーと前記乾燥チャンバーとの間に前記基板を搬送する搬送ユニットと、
    前記液処理チャンバー、前記乾燥チャンバー、そして前記搬送ユニットを制御する制御器と、を含み、
    前記液処理チャンバーは、
    内部空間を有するハウジングと、
    前記内部空間内で前記基板を支持し、回転させる支持ユニットと、
    前記支持ユニットに置かれる前記基板の上面に液を供給する液供給ユニットと、を含み、
    前記液供給ユニットは、
    前記基板に第１液を供給する第１液供給ノズルと、
    前記基板に第２液を供給する第２液供給ノズルと、を含み、
    前記制御器は、
    前記基板に第１液を供給し、前記第１液が供給された前記基板上に前記第２液を供給するように前記第１液供給ノズルと前記第２液供給ノズルを各々制御し、
    前記基板上に前記第２液を供給する間に前記基板の回転速度を第１速度から前記第１速度より遅い第２速度に変更して、前記基板上に供給された前記第２液が前記基板のエッジ領域までのみ移動されるように前記支持ユニットを制御し、
    前記第２速度は、前記基板上に供給された前記第２液が前記基板の裏面に流れることを抑制する速度である基板処理装置。
  12. 前記制御器は、
    前記基板上に前記第２液を供給する間に前記基板の回転速度が前記第２速度から前記第２速度より遅い第１誘導速度に変更されるように前記支持ユニットを制御する請求項１１に記載の基板処理装置。
  13. 前記制御器は、
    前記基板の回転速度が前記第１誘導速度から前記第１誘導速度より遅い第２誘導速度に変更されるように前記支持ユニットを制御し、
    前記第２誘導速度は、前記基板に供給された前記第２液が前記基板の上面エッジ領域までのみ流動される速度である請求項１２に記載の基板処理装置。
  14. 前記制御器は、
    前記第１速度、前記第２速度および前記第１誘導速度で前記基板が回転する間に前記第２液を前記基板に供給し、前記第２誘導速度で前記基板が回転する間に前記第２液の供給を中断するように前記第２液供給ノズルを制御する請求項１３に記載の基板処理装置。
  15. 前記乾燥チャンバーは、前記基板を支持する支持体を含み、
    前記支持体は、
    前記液処理が完了された基板の裏面縁領域を支持する請求項１１に記載の基板処理装置。
  16. 前記乾燥チャンバーでは超臨界流体を利用して前記基板から前記第２液を除去し、
    前記第２液は、前記第１液より前記超臨界流体に対する溶解度が高い請求項１１乃至請求項１５のいずれかの一項に記載の基板処理装置。
  17. 前記第１速度で回転する前記基板では、前記基板に供給された前記第１液が前記第２液で置換され、
    前記第２速度で回転する前記基板では、前記基板に供給された前記第２液の量が補償される請求項１１乃至請求項１５のいずれかの一項に記載の基板処理装置。
  18. 基板を処理する方法において、
    液処理チャンバーで基板に液を供給して基板を液処理する液処理段階と、
    前記液処理された基板を乾燥チャンバーに搬送する段階と、
    前記乾燥チャンバーで超臨界流体を利用して前記液処理された基板で前記液を除去する乾燥段階と、を含み、
    前記液処理段階は、
    回転する前記基板の上面に第１液を供給する第１液供給段階と、
    回転する前記基板の上面に第２液を供給する第２液供給段階と、を含み、
    前記第２液供給段階では、
    前記基板の回転速度を第１速度、前記第１速度より遅い第２速度、前記第２速度より遅い第１誘導速度、および前記第１誘導速度より遅い第２誘導速度にこの順に変更して前記基板上に供給された前記第２液を前記基板の上面縁領域までのみ流動されるように誘導し、
    前記第２液は、前記基板が前記第１速度、前記第２速度および前記第１誘導速度で回転する間に前記基板に供給され、前記基板が前記第２誘導速度で回転する間に供給が中断される基板処理方法。
  19. 前記第１速度で回転する前記基板では、前記基板に供給された前記第１液が前記第２液で置換され、
    前記第２速度で回転する前記基板では、前記基板に供給された前記第２液の量が補償される請求項１８に記載の基板処理方法。
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