KR101536724B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 하우징; 상기 하우징 내에 제공되며 기판을 지지하는 지지부재; 초임계상태의 유체가 저장되는 초임계 유체 공급유닛; 상기 초임계 유체 공급유닛과 상기 하우징을 연결하고, 상기 초임계 유체 공급유닛으로부터 상기 하우징으로 공급되는 초임계 유체의 양을 조절하는 공급밸브가 제공되는 공급관; 및 상기 공급관으로부터 분기되고, 상기 공급관에 잔류하는 상기 초임계 유체를 배출시키는 벤트관을 포함하고, 상기 벤트관에는 상기 벤트관을 개폐하는 개폐밸브를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE TREATING APPARATUS AND SUBSTRATE TREATING METHOD}
본 발명은 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초임계유체를 이용하여 기판을 처리하는 기판처리장치 및 이를 이용한 기판처리방법에 관한 것이다.
반도체소자는 실리콘웨이퍼 등의 기판 상에 회로패턴을 형성하는 포토리소그래피(photolithography) 공정을 비롯한 다양한 공정을 거쳐 제조된다. 반도체소자의 제조과정 중에는 파티클(particle), 유기오염물, 금속불순물 등의 다양한 이물질이 발생하게 된다. 이러한 이물질들은 기판에 결함(defect)을 일으켜 반도체소자의 성능 및 수율에 직접적인 영향을 미치는 요인으로 작용한다. 따라서, 반도체소자의 제조공정에는 이러한 이물질을 제거하기 위한 세정공정이 필수적으로 수반된다.
세정공정은 케미컬로 기판 상의 이물질을 제거하는 케미컬공정, 케미컬을 순수로 세척하는 세척공정, 기판을 건조시키는 건조공정을 거쳐 수행된다. 일반적인 건조공정은 기판 상의 순수를 비교적 표면장력이 작은 이소프로필알코올(IPA: isopropyl alcohol) 등의 유기용제로 치환한 뒤 이를 증발시키는 방식으로 이루어져왔다.
그러나, 이러한 건조방식은 유기용제를 이용하더라도 선폭 30nm 이하의 미세한 회로패턴을 가지는 반도체소자에 대해서는 여전히 도괴현상(pattern collapse)을 유발하기 때문에, 최근 이러한 문제점을 극복할 수 있는 초임계건조공정(supercritical drying process)이 기존의 건조공정을 대체해 나가고 있는 추세이다.
본 발명은 초임계 유체에 의한 건조 공정을 효율적으로 수행할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 초임계 유체가 아닌 유체가 하우징으로 공급되는 방지하는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 장치에 있어서, 하우징; 상기 하우징 내에 제공되며 기판을 지지하는 지지부재; 초임계상태의 유체가 저장되는 초임계 유체 공급유닛; 상기 초임계 유체 공급유닛과 상기 하우징을 연결하고, 상기 초임계 유체 공급유닛으로부터 상기 하우징으로 공급되는 초임계 유체의 양을 조절하는 공급밸브가 제공되는 공급관; 및 상기 공급관으로부터 분기되고, 상기 공급관에 잔류하는 상기 초임계 유체를 배출시키는 벤트관을 포함하고, 상기 벤트관에는 상기 벤트관을 개폐하는 개폐밸브가 제공되는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 벤트관에는 상기 벤트관을 유동하는 상기 초임계유체의 유량을 조절하는 유량 조절부재가 제공될 수 있다.
또한, 상기 유량조절부재는 미터링 밸브 또는 오리피스를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유량조절부재는 상기 개폐밸브를 기준으로 상기 벤트관이 상기 공급관과 연결되는 곳의 타측에 제공될 수 있다.
또한, 상기 공급관은, 일단이 상기 초임계 유체 공급유닛에 연결되는 메인배관; 상기 메인배관의 타단에 위치되는 분기부에서 분기되고 상기 하우징의 상부에 연결되는 상부공급관; 및 상기 분기부에서 분기되고 상기 하우징의 하부에 연결되는 하부공급관을 포함할 수 있다.
또한, 상기 벤트관은 상기 메인배관, 상기 상부공급관 또는 상기 하부공급관 중 한 지점에서 분기될 수 있다.
또한, 상기 공급밸브는, 상기 메인배관, 상기 상부공급관 및 상기 하부공급관에 각각 위치되는 메인밸브, 상부밸브 및 하부밸브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 벤트관은 상기 분기부와 상기 메인밸브, 상기 상부 밸브 또는 상기 하부밸브사이에서 분기될 수 있다.
또한, 상기 메인배관에는 상기 메인밸브와 상기 분기부사이에 필터가 제공될 수 있다.
또한, 상기 공급밸브는 상기 초임계 유체 공급유닛에 인접한 전방밸브 및 상기 하우징에 인접한 후방밸브를 포함하고, 상기 벤트관은 상기 전방밸브 및 상기 후방밸브 사이에서 분기될 수 있다.
또한, 상기 공급밸브와 상기 개폐밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 공급밸브를 차단한 상태에서 상기 개폐밸브를 개방하여 상기 공급관에 잔류하는 초임계 유체를 상기 벤트관을 통해 배출시킬 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리 하는 방법에 있어서, 상기 공급밸브를 닫은 상태에서 상기 개폐밸브를 개방하여 상기 공급관에 잔류하는 상기 초임계 유체를 상기 벤트관으로 배출한 후, 상기 개폐밸브를 닫고 상기 공급밸브를 개방하여 상기 하우징으로 상기 초임계 유체를 공급하는 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 초임계 유체를 상기 벤트관으로 배출하는 동안, 상기 하우징에서 상기 기판의 반출 또는 상기 하우징으로 상기 기판의 반입이 이루어 질 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리 하는 방법에 있어서, 상기 기판의 건조가 완료되면, 상기 초임계 유체 공급유닛에서 상기 공급관으로 상기 초임계유체가 유입되는 것을 차단한 상태에서, 상기 하우징 내부에 있는 상기 초임계 유체를 배출하면서 상기 공급관에 잔류하는 상기 초임계 유체를 배출하는 기판 처리 방법이 제공 될 수 있다.
또한, 상기 하우징으로 상기 기판이 반입되면, 상기 공급관에 잔류하는 상기 초임계 유체를 상기 벤트관으로 배출한 후, 상기 공급관을 통해 상기 초임계 유체 공급유닛에서 상기 하우징으로 상기 초임계 유체의 공급을 개시할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 공급관에 초임계 유체가 잔류하는 것이 방지된다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 공급관에 잔류하는 초임계 유체가 기체 또는 액체 상태로 변화되는 것이 방지된다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 하우징의 내부로 초임계 상태가 아닌 유체가 공급되는 것이 방지된다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 하우징에 기체 또는 액체가 공급되어 기판의 파손이 발생되는 것이 방지된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판처리장치의 평면도이다.
도 1은 본 발명에 따른 기판처리장치의 평면도이다.
도 3은 이산화탄소의 상변화에 관한 도면이다.
도 4는 도 1의 제 2 공정챔버의 배관을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 벤트조절부재를 나타내는 도면이다.
도 6은, 제어기의 연결관계를 나타내는 도면이다.
도 7 내지 도 9는 다른 실시 예에 따른 벤트조절부재를 나타내는 도면이다.
도 10 내지 도 12는 다른 실시 예에 따른 제 2 공정챔버의 배관을 나타내는 도면이다.
도 13은 또 다른 실시 예에 따른 제 2 공정챔버의 배관을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판처리장치의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판처리장치(100)는 인덱스모듈(1000) 및 공정모듈(2000)을 포함한다.
인덱스모듈(1000)은 설비전방단부모듈(EFEM: equipment front end module)로서, 로드포트(1100)와 이송프레임(1200)을 포함한다. 인덱스모듈(1000)은 외부로부터 기판(S)을 반송받아 공정모듈(2000)로 기판(S)을 제공한다.
로드포트(1100), 이송프레임(1200) 및 공정모듈(2000)은 순차적으로 일렬로 배치될 수 있다. 여기서, 로드포트(1100), 이송프레임(1200) 및 공정모듈(2000)이 배열된 방향을 제1방향(X)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1방향(X)에 수직인 방향을 제2방향(Y)이라 하고, 제1방향(X)과 제2방향(Y)에 수직인 방향을 제3방향(Z)이라 한다.
인덱스모듈(1000)에는 하나 또는 복수의 로드포트(1100)가 제공될 수 있다. 로드포트(1100)는 이송프레임(1200)의 일측에 배치된다. 로드포트(1100)가 복수인 경우에는, 로드포트(1100)는 제2방향(Y)에 따라 일렬로 배치될 수 있다. 로드포트(1100)의 수와 배치는 상술한 예로 한정되지 아니하며, 기판처리장치(100) 의 풋 프린트, 공정효율, 다른 기판처리장치(100)와의 배치 등에 따라 변경될 수 있다. 로드포트(1100)에는 기판(S)이 수용되는 캐리어(C)가 놓인다. 캐리어(C)는 외부로부터 반송되어 로드포트(1100)에 로딩되거나 또는 로드포트(1100)로부터 언로딩되어 외부로 반송된다. 예를 들어, 캐리어(C)는 오버헤드트랜스퍼(OHT:overhead hoist transfer) 등의 반송장치에 의해 기판처리장치(100)들 간에 반송될 수 있다. 여기서, 기판(S)의 반송은 오버헤드트랜스퍼 대신 자동안내차량(automatic guided vehicle), 레일안내차량(rail guided vehicle) 등 의 다른 반송장치 또는 작업자에 의해 수행될 수 있다.
캐리어(C)에는 기판(S)이 수용된다. 캐리어(C)로는 전면개방일체형포드(FOUP: front opening unified pod)가 사용될 수 있다. 캐리어(C)의 내부에는 기판(S)의 가장자리를 지지하는 슬롯이 하나 이상 형성된다. 슬롯이 복수인 경우에는, 제3방향(Z)에 따라 서로 이격되어 형성될 수 있다. 이에 따라 캐리어(C)의 내부에 기판(S)이 놓일 수 있다. 예를 들어, 캐리어(C)는 25장의 기판(S)을 수납할 수 있다. 캐리어(C)는 내부는 개폐가능한 도어에 의해 외부와 격리되어 밀폐될 수 있다. 이에 따라 캐리어(C)의 내부에 수용된 기판(S)이 오염되는 것이 방지된다.
이송프레임(1200)은 인덱스로봇(1210)과 인덱스레일(1220)을 포함한다. 이송프레임(1200)은 로드포트(1100)에 안착된 캐리어(C)와 공정모듈(2000)간에 기판(S)을 반송한다.
인덱스레일(1220)은 인덱스로봇(1210)이 이동하는 경로를 제공한다. 인덱스레일(1220)은 그 길이방향이 제2방향(Y)에 나란하게 제공될 수 있다. 인덱스로봇(1210)은 기판(S)을 반송한다.
인덱스로봇(1210)은 베이스(1211), 보디(1212) 및 암(1213)을 가질 수 있다. 베이스(1211)는 인덱스레일(1220) 상에 설치되며, 인덱스레일(1220)을 따라 이동할 수 있다. 보디(1212)는 베이스(1211)에 결합되며, 베이스(1211) 상에서 제3 방향(Z)을 따라 이동하거나 또는 제3방향(Z)을 축으로 회전할 수 있다. 암(1213)은 보디(1212)에 설치되며, 전진 및 후진을 하여 이동할 수 있다. 암(1213)의 일단에는 핸드가 구비되어 기판(S)을 집거나 놓을 수 있다. 인덱스로봇(1210)에는 하나 또는 복수의 암(1213)이 제공되는데, 복수의 암(1213)이 제공되는 경우에는 서로 제3방향(Z)에 따라 보디(1212)에 적층되어 배치되며, 각각의 암(1213)은 개별적으로 구동될 수 있다. 이에 따라 인덱스로봇(1210)은 인덱스레일(1220) 상에서 베이스(1211)가 제2 방향(Y)에 따라 이동하며, 보디(1212)와 암(1213)의 동작에 따라 캐리어(C)로부터 기판(S)을 인출하여 이를 공정모듈(2000)로 반입하거나 또는 공정모듈(2000)로부터 기판(S)을 인출하여 캐리어(C)에 수납할 수 있다.
또한, 이송프레임(1200)에는 인덱스레일(1220)이 생략되고, 인덱스로봇(1210)이 이송프레임(1200)에 고정되어 설치될 수도 있다. 이 경우에 인덱스로봇(1210)이 이송프레임(1200)의 중앙부에 배치될 수 있다.
공정모듈(2000)은 버퍼챔버(2100), 이송챔버(2200), 제 1 공정챔버(2300) 및 제 2 공정챔버(2500)를 포함한다. 공정모듈(2000)은 인덱스모듈(1000)로부터 기판(S)을 반송받아 기판(S)에 대하여 세정공정을 수행한다. 버퍼챔버(2100)와 이송챔버(2200)는 제1방향(X)에 따라 배치되며, 이송챔버(2200)는 그 길이방향이 제1방향(X)에 나란하도록 배치된다. 공정챔버들(2300, 2500)은 이송챔버(2200)의 제2방향(Y)의 측면에 배치될 수 있다. 여기서, 제 1 공정챔버(2300)는 이송챔버(2200)의 제2방향(Y)의 일측에 배치되고, 제 2 공정챔버(2500)는 제 1 공정챔버(2300)가 배치된 반대방향의 타측에 배치될수 있다. 제 1 공정챔버(2300)는 하나 또는 복수일 수 있으며, 복수인 제1 공정챔버(2300)는 이송챔버(2200)의 일측에 제1방향(X)에 따라 배치되거나 제3 방향(Z)에 따라 적층되거나 또는 이들의 조합에 의해 배치될 수 있다. 제 2 공정챔버(2500)도 하나 또는 복수일 수 있으며, 복수의 제 2 공정챔버(2500)는 이송챔버(2200)의 타측에 제1방향(X)에 따라 배치되거나, 제3방향(Z)에 따라 적층되거나 또는 이들의 조합에 의해 배치될 수 있다.
다만, 공정모듈(2000)에서 각 챔버들(2100, 2200, 2300, 2500)의 배치가 상술한 예로 한정되는 것은 아니며, 공정효율을 고려하여 적절하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 제 1 공정챔버(2300)와 제 2 공정챔버(2500)가 이송모듈의 같은 측면에 제1방향(X)에따라 배치되거나 또는 서로 적층되어 배치될 수 있다.
버퍼챔버(2100)는 이송프레임(1200)과 이송챔버(2200)의 사이에 배치된다. 버퍼챔버(2100)는 인덱스모듈(1000)과 공정모듈(2000) 간에 반송되는 기판(S)이 임시로 머무르는 버퍼공간을 제공한다. 버퍼챔버(2100)의 내부에는 기판(S)이 놓이는 버퍼슬롯이 하나 또는 복수 개 제공된다. 버퍼슬롯이 복수인 경우에는 제3방향(Z)을 따라 서로 이격될 수 있다. 버퍼슬롯에는 인덱스로봇(1210)에 의해 캐리어(C)로부터 인출된 기판(S)이 안착되거나 또는 이송챔버(2200)의 이송로봇(2210)에 의해 공정챔버들(2300, 2500)로부터 반출된 기판(S)이 안착될 수 있다. 또한, 인덱스로봇(1210)이나 이송로봇(2210)은 버퍼슬롯으로부터 기판(S)을 반출하여 캐리어(C)에 수용하거나 공정챔버들(2300, 2500)로 반송할 수 있다.
이송챔버(2200)는 그 둘레에 배치되는 챔버들(2100, 2300, 2500) 간에 기판(S)을 반송한다. 이송챔버(2200)의 제1방향(X)의 일측에는 버퍼챔버(2100)가 배치되며, 이송챔버(2200)의 제2방향(Y)의 일측 또는 양측에는 공정챔버들(2300, 2500)이 배치될 수 있는데, 이에 따라 이송챔버(2200)는 버퍼챔버(2100), 제 1 공정챔버(2300) 및 제 2 공정챔버(2500) 간의 기판(S)의 반송을 수행하게 된다. 이송챔버(2200)는 이송레일(2220) 및 이송로봇(2210)을 포함한다.
이송레일(2220)은 이송로봇(2210)이 이동하는 경로를 제공한다. 이송레일(2220)은 제1방향(X)에 나란하게 제공될 수 있다. 이송로봇(2210)은 기판(S)을 반송한다. 이송로봇(2210)은 베이스(2211), 보디(2212) 및 암(2213)을 포함한다. 이송로봇(2210)의 각 구성요소는 인덱스로봇(1210)의 구성요소와 유사하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 이송로봇(2210)은 베이스(2211)가 이송레일(2220)을 따라 이동하면서 보디(2212) 및 암(2213)의 작동에 의해 버퍼챔버(2100), 제 1 공정챔버(2300) 및 제 2 공정챔버(2500) 간에 기판(S)을 반송한다.
제 1 공정챔버(2300)와 제 2 공정챔버(2500)는 각각 기판(S)에 대하여 상이한 공정을 수행한다. 여기서, 제 1 공정챔버(2300)에서 수행되는 제1공정과 제 2 공정챔버(2500)에서 수행되는 제2공정은 서로 순차적으로 수행되는 공정일 수 있다. 예를 들어, 제 1 공정챔버(2300)에서는, 케미컬공정, 세척공정 및 제1건조공정이 수행되고, 제 2 공정챔버(2500)에서는 제1공정의 후속공정으로 제2건조공정이 수행될 수 있다. 여기서, 제1건조공정은 유기용제를 이용하여 수행되는 습식건조공정이고, 제2건조공정은 초임계유체를 이용하여 수행되는 초임계건조공정일 수 있다. 제1건조공정과 제2건조공정은 경우에 따라 선택적으로 어느 하나의 건조공정만이 수행될 수도 있다.
도 2는 도 1의 제 1 공정챔버의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제 1 공정챔버(2300)는 하우징(2310) 및 공정유닛(2400)을 포함한다. 제 1 공정챔버(2300)에서는 제1공정이 수행된다. 여기서, 제1공정은 케미컬공정, 세척공정 및 제1건조공정 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 이 중 제1건조공정은 생략될 수도 있다.
하우징(2310)은 제 1 공정챔버(2300)의 외벽을 형성하고, 공정유닛(2400)은 하우징(2310)의 내부에 위치하여 제1공정을 수행한다. 공정유닛(2400)은 스핀헤드(2410), 유체공급부재(2420), 회수통(2430) 및 승강부재(2440)를 포함할 수 있다.
스핀헤드(2410)에는 기판(S)이 안착되며, 공정이 진행되는 중에 기판(S)을 회전시킨다. 스핀헤드(2410)는 지지플레이트(2411), 지지핀(2412), 척킹핀(2413), 회전축(2414) 및 모터(2415)를 포함할 수 있다.
지지플레이트(2411)는 상부가 대체로 기판(S)과 유사한 형상, 즉 원형을 가지도록 제공된다. 지지플레이트(2411)의 상부에는 기판(S)이 놓이는 복수의 지지핀(2412) 및 기판(S)을 고정하는 복수의 척킹핀(2413)이 형성된다. 지지플레이트(2411)의 하면에는 모터(2415)에 의해 회전되는 회전축(2414)이 고정되어 결합된다. 모터(2415)는 외부전원을 이용하여 회전력을 발생시켜 회전축(2414)을 통해 지지플레이트(2411)를 회전시킨다. 이에 따라 스핀헤드(2410)에 기판(S)이 안착되고, 제1공정이 진행되는 중에 지지플레이트(2411)가 회전하여 기판(S)을 회전시킬 수 있다.
지지핀(2412)은 지지플레이트(2411)의 상면에 제3방향(Z)으로 돌출되며, 복수의 지지핀(2412)은 서로 미리 정해진 간격으로 이격되어 배치된다. 상부에서 바라볼 때 전체적인 지지핀들(2412)의 배치는 환형의 링 형상을 이룰 수 있다. 지지핀(2412)에는 기판(S)의 후면이 올려지게 된다. 이에 따라 기판(S)은 지지핀(2412)에 의해 지지플레이트(2411)의 상면으로부터 지지핀(2412)이 돌출된 거리로 이격되어 안착된다.
척킹핀(2413)은 지지플레이트(2411)의 상면에 제3방향(Z)으로 지지핀(2412)보다 더 길게 돌출되며, 지지플레이트(2411)의 중심으로부터 지지핀(2412)보다 멀리 떨어진 위치에 배치된다. 척킹핀들(2413)은 지지플레이트(2411)의 반경방향을 따라 고정위치와 픽업위치 간에 이동할 수 있다. 여기서, 고정위치는 지지플레이트(2411)의 중심으로부터 기판(S)의 반경에 대응되는 거리만큼 떨어진 위치이며, 픽업위치는 고정위치보다 지지플레이트(2411)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 척킹핀(2413)은 이송로봇(2210)에 의해 스핀헤드(2410)에 기판(S)이 로딩될 때는 픽업위치에 위치하며, 기판(S)이 로딩되어 공정이 진행되면 고정위치로 이동하여 기판(S)의 측면에 접촉하여 기판(S)을 정위치에 고정시키고, 공정이 종료되어 이송로봇(2210)이 기판(S)을 픽업하여 기판(S)이 언로딩될 때에는 다시 픽업위치로 이동할 수 있다. 이에 따라 척킹핀(2413)은 스핀헤드(2410)가 회전할 때 회전력에 의해 기판(S)이 정위치에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
유체공급부재(2420)는 노즐(2421), 지지대(2422), 지지축(2423) 및 구동기(2424)를 포함할 수 있다. 유체공급부재(2420)는 기판(S)에 유체를 공급한다.
지지축(2423)은 그 길이 방향이 제3방향(Z)에 따라 제공되며, 지지축(2423)의 하단에는 구동기(2424)가 결합된다. 구동기(2424)는 지지축(2423)을 회전시키거나 제3방향(Z)에 따라 상하로 이동시킨다. 지지축(2423)의 상부에는 지지대(2422)가 수직하게 결합된다. 노즐(2421)은 지지대(2422)의 일단의 저면에 설치된다. 노즐(2421)은 구동기(2424)에 의한 지지축(2423)의 회전 및 승강에 의해 공정위치와 대기위치간에서 이동할 수 있다. 여기서, 공정위치는 노즐(2421)이 지지플레이트(2411)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기위치는 노즐(2421)이 지지플레이트(2411)의 수직 상부에서 벗어난 위치이다.
공정유닛(2400)에는 하나 또는 복수의 유체공급부재(2420)가 제공될 수 있다. 유체공급부재(2420)가 복수인 경우에는, 각 유체공급부재(2420)는 서로 상이한 유체를 공급한다. 예를 들어, 복수의 유체공급부재(2420)는 각각 세정제, 린스제 또는 유기용제를 공급할 수 있다. 여기서, 세정제는 과산화수소(H2O2) 용액이나 과산화수소용액에 암모니아(NH4OH), 염산(HCl) 또는 황산(H2SO4)를 혼합한 용액 또는 불산(HF) 용액 등이 사용되고, 린스제로는 주로 순수가 사용되며, 유기용제로는 이소프로필알코올이 사용될 수 있다. 선택적으로 유기용제는 에틸글리콜(ethyl glycol), 1-프로파놀(propanol), 테트라하이드로프랑(tetra hydraulic franc), 4-하이드록시(hydroxyl), 4-메틸(methyl), 2-펜타논(pentanone), 1-부타놀(butanol), 2-부타놀, 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), n-프로필알코올(n-propyl alcohol), 디메틸에 틸(dimethylether) 등이 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1유체공급부재(2420a)는 암모니아과산화수소용액을 분사하고, 제2유체공급부재(2420b)는 순수를 분사하고, 제3유체공급부재(2420c)는 이소프로필알코올용액을 분사할 수 있다.
유체공급부재(2420)는 스핀헤드(2410)에 기판(S)이 안착되면 대기위치로부터 공정위치로 이동하여 기판(S)의 상부로 상술한 유체를 공급할 수 있다. 예를 들어, 유체공급부가 세정제, 린스제, 유기용제를 공급함에 따라 각각 케미컬공정, 세척공정, 제1건조공정이 수행될 수 있다. 이와 같이 공정이 수행되는 동안 스핀헤드(2410)는 모터(2415)에 의해 회전하여 기판(S)의 상면에 유체가 골고루 제공되도록 할 수 있다.
회수통(2430)은 제1공정이 수행되는 공간을 제공하며, 이 과정에서 사용되는 유체를 회수한다. 회수통(2430)은 상부에서 바라볼 때 스핀헤드(2410)를 둘러싸도록 배치되며, 상부가 개방된다. 공정유닛(2400)에는 하나 또는 복수의 회수통(2430)이 제공될 수 있다. 이하에서는 제1회수통(2430a), 제2회수통(2430b), 제3회수통(2430c)의 세 개의 회수통(2430)을 가지는 공정유닛(2400)을 예로 들어 설명한다. 다만, 회수통(2430)의 수는 사용되는 유체의 수 및 제1공정의 조건에 따라 이와 상이하게 선택될 수도 있다.
제1회수통(2430a), 제2회수통(2430b) 및 제3회수통(2430c)은 각각 스핀헤드(2410)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 제1회수통(2430a), 제2회 수통(2430b), 제3회수통(2430c)의 순으로 스핀헤드(2410)의 중심으로부터 멀어지면서 배치된다. 제1회수통(2430a)은 스핀헤드(2410)를 감싸고, 제2회수통(2430b)은 제1회수통(2430a)을 감싸고, 제3회수통(2430c)은 제2회수통(2430b)을 감싸도록 제공된다. 제1회수통(2430a)에는 제1회수통(2430a)의 내측공간에 의해 제1유입구(2431a)가 제공된다. 제2회수통(2430b)에는 제1회수통(2430a)과 제2회수통(2430b) 사이의 공간에 의해 제2유입구(2431b)가 제공된다. 제3회수통(2430c)에는, 제2회수통(2430b)과 제3회수통(2430c) 사이의 공간에 의해 제3유입구(2431c)가 제공된다. 각각의 회수통(2430a, 2430b, 2430c) 의 저면에는 제3방향(Z)에 따라 아래로 연장되는 회수라인(2432)이 연결된다. 각 회수라인들(2432a, 2432b, 2433c)은 각각의 회수통(2430a, 2430b, 2430c)에 회수된 유체를 배출하여 외부의 유체재생시스템(미도시)에 공급한다. 유체재생시스템(미도시)은 회수된 유체를 재사용할 수 있도록 재생할 수 있다.
승강부재(2440)는, 브라켓(2441), 승강축(2442) 및 승강기(2443)를포함한다. 승강부재(2440)는 회수통(2430)을 제3방향(Z)으로 이동시킨다. 어느 하나의 회수통(2430)의 유입구(2431)가 스핀헤드(2410)에 안착된 기판(S)의 수평면 상에 위치하도록 회수통(2430)의 스핀헤드(2410)에 대한 상대 높이가 변경된다. 브라켓(2441)은 회수통(2430)에 고정되어 설치되며, 브라켓(2441)의 일단에는 승강기(2443)에 의해 제3방향(Z)으로 이동되는 승강축(2442)이 고정되어 결 합된다. 회수통(2430)이 복수인 경우에는, 브라켓(2441)은 최외곽의 회수통(2430)에 결합될 수 있다. 승강부재(2440)는 기판(S)이 스핀헤드(2410)에 로딩되거나 스핀헤드(2410)로부터 언로딩될 때 회수통(2430)이 기판(S)을 반송하는 이송로봇(2210)의 경로를 간섭하지 않도록 회수통(2430)을 아래로 이동시킬 수 있다.
또한, 승강부재(2440)는 유체공급부에 의해 유체가 공급되고 스핀헤드(2410)가 회전하여 제1공정이 진행되는 동안, 기판(S)의 회전에 따라 원심력에 의해 기판(S)으로부터 튕겨나는 유체가 회수되도록 회수통(2430)을 제3방향(Z)으로 이동시켜 회수통(2430)의 유입구(2431)가 기판(S)과 동일한 수평면 상에 위치하도록 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1공정이 세정제에 의한 케미컬공정이 수행되고, 린스제에 의한 세척공정이 수행된 후, 유기용제에 의한 제1건조공정의 순서로 진행되는 경우, 세정제 공급 시에는 제1유입구(2431a)를, 린스제 공급 시에는 제2유입구(2431b)를, 유기용제 공급 시에는 제3유입구(2431c)를 기판(S)의 수평면으로 이동시켜, 제1회수통(2430a), 제2회수통(2430b), 제3회수통(2430c)이 각각의 유체를 회수하도록 할 수 있다. 이처럼, 사용한 유체를 회수하면, 환경오염이 예방되고, 또한 고가의 유체들을 재활용할 수 있게 되므로 반도체제조비용이 절감되는 장점이 있다.
한편, 승강부재(2440)는 회수통(2430)을 이동시키는 대신 스핀헤드(2410)를 제3방향(Z)으로 이동시키는 구성을 가질 수도 있다.
도 3은 이산화탄소의 상변화에 관한 도면이다.
도 3을 참조하여, 초임계유체에 대해 설명한다.
초임계유체란, 물질이 임계온도와 임계압력을 초과한 상태에 즉 임계상태에 도달하여 액체와 기체를 구분할 수 없는 상태의 유체를 의미한다. 초임계유체는 분자밀도는 액체에 가깝지만, 점성도는 기체에 가까운 성질을 가진다. 이러한 초임계유체는 확산력, 침투성, 용해력이 매우 높아 화학반응에 유리하며, 표면장력이 매우 낮아 미세구조에 계면장력을 가하지 않으므로, 반도체소자의 건조공정 시 건조효율이 우수하고 도괴현상을 회피할 수 있어 유용하게 사용될 수 있다.
이하에서는 기판(S)의 건조에 주로 사용되는 이산화탄소(CO2)의 초임계유체를 기준으로 설명한다. 다만, 초임계유체의 성분 및 종류가 이에 한정되는 것은 아니다.
이산화탄소는 온도가 31.1℃이상, 압력이 7.38Mpa 이상이 되면 초임계상태가 된다. 이산화탄소는 독성이 없고, 불연성이며, 비활성인 특징을 지니며, 초임계이산화탄소는 다른 유체에 비해 임계온도와 임계압력이 낮아 온도와 압력을 조절하여 그 용해력을 제어하기 용이하고, 물이나 기타 유기용제와 비교하여 10~100배 가량 확산계수가 낮고 표면 장력이 극히 작은 등 건조공정에 이용하기 유리한 물성을 가진다. 또한, 이산화탄소는 다양한 화학반응의 부산물로 생성된 것을 재활용하여 사용할 수 있을 뿐 아니라 건조공정에 사용된 초임계이산화탄소를 순환하여 재이용할 수 있어 환경에 부담을 주지 않고 사용할 수 있다.
도 4는 도 1의 제 2 공정챔버의 배관을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 제 2 공정챔버(2500)는 하우징(2510), 가열부재(2520), 지지부재(2530)를 포함한다. 제 2 공정챔버(2500)에서는 제2공정이 수행된다. 여기서, 제2공정은 초임계유체를 이용하여 기판(S)을 건조시키는 제2건조공정일 수 있다.
하우징(2510)의 내부는 외부로부터 밀폐되며 기판(S)을 건조하는 공간을 제공한다. 하우징(2510)은 고압에 충분히 견딜 수 있는 재질로 제공된다. 하우징(2510)의 내벽과 외벽 사이에는 하우징(2510)의 내부를 가열하는 가열부재(2520)가 설치될 수 있다. 물론, 가열부재(2520)의 위치는 이에 한정되지 않으며 이와 상이한 위치에 설치될 수 있다. 지지부재(2530)는 기판(S)을 지지한다. 지지부재(2530)는 하우징(2510) 내부에 고정되어 설치될 수 있다. 또는 지지부재(2530)는 고정되는 대신 회전이 가능한 구조로 제공되어 지지부재(2530)에 안착된 기판(S)을 회전시킬 수 있다.
초임계 유체 공급유닛(3000)은 초임계유체를 생성한다. 예를 들어, 초임계 유체 공급유닛(3000)은 이산화탄소에 임계온도 이상의 온도 및 임계압력 이상의 압력을 가하여, 이산화탄소를 초임계유체로 만든다. 초임계 유체 공급유닛(3000)에서 생성된 초임계유체는 공급관(3001)을 통해 하우징(2510)으로 공급된다.
공급관(3001)은 메인배관(3002), 상부공급관(3003) 및 하부공급관(3004)을 포한한다. 메인배관(3002)의 일단은 초임계 유체 공급유닛(3000)에 연결된다. 메인배관(3002)의 타단에는 상부공급관(3003) 및 하부공급관(3004)이 분기되는 분기부(3005)가 형성된다. 상부공급관(3003)의 일단은 분기부(3005)에 연결되고 상부공급관(3003)의 타단은 하우징(2510)의 상부에 연결된다. 하부공급관(3004)의 일단은 분기부(3005)에 연결되고, 상부공급관(3003)의 타단은 하우징(2510)의 하부에 연결된다. 공급관(3001)에는 공급밸브(3011, 3012, 3013)가 제공된다. 메인밸브(3011)는 메인배관(3002)에 위치된다. 메인밸브(3011)는 메인배관(3002)의 개폐 및 메인배관(3002)을 유동하는 초임계유체의 유량을 조절할 수 있다. 상부밸브(3012) 및 하부밸브(3013)는 각각 상부공급관(3003) 및 하부공급관(3004)에 위치된다. 상부밸브(3012) 및 하부밸브(3013)는 각각 상부공급관(3003) 및 하부공급관(3004)의 개폐 및 초임계유체의 유량을 조절할 수 있다. 분기부(3005)와 메인밸브(4826)사이에는 필터(3014)가 제공된다. 필터(3014)는 공급관(3001)을 유동하는 초임계 유체에 있는 이물을 걸러낸다.
배출관(4001)은 하우징(2510)의 내부에 있는 초임계유체 및 가스를 외부로 배출한다. 배출관(4001)의 일단은 하우징(2510)에 연결되고, 배출관(4001)의 타단은 재생유닛(4000)에 연결된다. 배출관(4001)에는 배출밸브(4002)가 제공된다. 배출밸브(4002)는 배출관(4001)의 개폐한다. 또한, 배출밸브(4002)는 배출관(4001)을 유동하는 초임계 유체의 유량을 조절할 수 있다. 하우징(2510)에서 배출된 초임계 유체는 재생유닛(4000)에 수용된다. 재생유닛(4000)은 초임계 유체에 포함된 불순물을 제거한다. 일 예로, 초임계 유체는 불순물이 제거된 후 초임계 유체 공급유닛(3000)으로 공급되거나, 초임계유체를 저장하는 용기로 이동될 수 있다.
벤트관(5001)은 메인배관(3002)에서 분기된다. 벤트관(5001)은 메인밸브(3011)와 분기부(3005) 사이에서 분기된다. 공급관(3001)의 초임계유체는 벤트관(5001)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 일 예로, 벤트관(5001)은 탱크(미도시)에 연결될 수 있다. 벤트관(5001)을 유동한 초임계 유체는 탱크에 모아진 후 폐기될 수 있다. 밴트관에는 배관을 개폐 또는 초임계 유체의 유량을 조절하는 벤트조절부재(5000)가 제공된다.
도 5는 도 4의 벤트조절부재를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 벤트조절부재(5000)는 개폐밸브(5011), 체크밸브(5012) 및 유량조절부재(5013)를 포함한다. 이하, 벤트관(5001)은 공급관(3001)에 인접한 부분은 전방이라 하고 외부로 배출되는 부분을 후방이라 한다.
벤트관(5001)은 공급관(3001)보다 압력이 낮게 형성될 수 있다. 예를 들어, 벤트관(5001)에는 펌프(미도시)가 제공될 수 있다. 펌프는 벤트관(5001)에 있는 초임계유체 또는 기체를 외부로 배출한다. 개폐밸브(5011)는 벤트관(5001)의 일 지점에 제공된다. 개폐밸브(5011)는 분기부(3005)에 인접하게 위치될 수 있다. 개폐밸브(5011)는 벤트관(5001)을 개폐한다. 개폐밸브(5011)가 개방되면, 공급관(3001)의 초임계 유체는 벤트관(5001)을 유동한 후 외부로 배출된다. 또한, 개폐밸브(5011)는 벤트관(5001)의 개방 정도를 조절하여, 벤트관(5001)을 유동하는 초임계유체의 양을 조절할 수 있다.
벤트관(5001)의 일 지점에는 체크밸브(5012)가 제공된다. 체크밸브(5012)는 분기부(3005)와 체크밸브(5012) 사이에 위치될 수 있다. 또한, 개폐밸브(5011)를 기준으로 분기부(3005)의 반대 방향에 위치될 수 있다. 체크밸브(5012)는 초임계유체가 벤트관(5001)에서 일 방향으로만 유동하도록 한다. 체크밸브(5012)는 초임계 유체가 벤트관(5001)에서 공급관(3001) 방향으로 유동하는 것을 차단한다.
벤트관(5001)에는 유량조절부재(5013)가 제공된다. 일 예로, 유량조절부재(5013)는 미터링밸브일 수 있다. 미터링밸브는 벤트관(5001)의 개방 정도를 조절하여, 벤트관(5001)을 유동하는 초임계유체의 양을 조절한다. 또한, 유량조절부재(5013)는 오리피스일 수 있다. 오리피스의 내경은 벤트관(5001)의 내경보다 작게 형성된다. 따라서, 오리피스는 벤트관(5001)을 유동하는 초임계유체의 양을 벨도의 제어 없이 조절한다. 초임계유체는 오리피스를 지나면서 교축된다. 교축된 초임계 유체는 증발하면서 주위의 열을 흡수한다. 벤트관(5001)은 오리피스를 기준으로 후방이 결빙될 수 있다. 개폐밸브(5011) 또는 체크밸브(5012)가 위치된 벤트관(5001)이 결빙되면, 개폐밸브(5011) 또는 체크밸브(5012)의 작동을 방해할 수 있다. 따라서, 유량조절부재(5013)는 개폐밸브(5011) 및 체크밸브(5012)의 후방에 위치되는 것이 바람직하다.
도 6은, 제어기의 연결관계를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하여, 제어기(6000)가 밸브들(3011, 3012, 3013, 4002, 5011, 5013)을 개폐하는 과정을 설명한다. 밸브들(3011, 3012, 3013, 4002, 5011, 5013)은 제어기(6000)에 연결된다. 유량조절부재(5013)는 미터링밸브로 제공되는 경우 제어기(6000)와 연결된다. 체크밸브(5012)는 제어기(6000)에 연결되지 않는다. 제어기(6000)는 밸브들(3011, 3012, 3013, 4002, 5011, 5013)을 제어하여, 공급관(3001), 배출관(4001) 또는 벤트관(5001)을 각각 개방 또는 폐쇄한다.
먼저, 제2건조공정이 수행되는 과정을 설명한다. 하우징(2510)으로 반입된 기판(S)은 지지부재(2530)에 위치된다. 하우징(2510)에 제공되는 도어(미도시)는 하우징(2510)의 내부를 외부와 차폐한다. 이후, 하우징(2510)의 내부로 초임계 유체가 공급된다. 제어기(6000)는 배출밸브(4002) 및 개폐밸브(5011)를 닫고, 메인밸브(3011), 상부밸브(3012) 및 하부밸브(3013)를 개방한다. 상부밸브(3012) 및 하부밸브(3013)는 메인밸브(3011)와 동시에 개방될 수 있다. 따라서, 초임계 유체는 하우징(2510)의 상부 및 하부로 동시에 공급된다. 또한, 상부밸브(3012) 및 하부밸브(3013)는 하나가 먼저 개방된 후 나머지 하나가 개방될 수 있다. 따라서, 초임계 유체는 하우징(2510)의 상부 또는 하부에서 먼저 공급될 수 있다.
하우징(2510)의 내부로 공급된 초임계 유체는 기판(S)을 건조시킨다. 제2건조공정이 수행되는 동안 가열부재(2520)는 내부공간을 가열한다. 가열부재(2520)의 온도는 초임계 유체의 임계온도 이상일 수 있다. 따라서, 제2건조공정이 수행되는 동안 초임계 유체는 임계온도 이하로 내려가는 것이 방지될 수 있다. 제2건조공정이 수행되는 동안 제어기(6000)는 배출밸브(4002)를 개방할 수 있다. 따라서, 제2건조공정 동안 하우징(2510) 내부의 초임계 유체의 양은 일정범위 내에서 유지될 수 있다. 이때 초임계 유체의 양은 하우징(2510) 내부의 압력이 초임계 유체의 임계 압력보다 높게 되도록 제어될 수 있다.
제2건조공정이 완료되면, 제어기(6000)는 메인밸브(3011), 상부밸브(3012) 및 하부밸브(3013)를 닫아 초임계 유체의 공급을 차단한다. 그리고, 제어기(6000)는 배출밸브(4002)를 열어 하우징(2510) 내부의 초임계 유체를 외부로 배출한다. 제2건조공정이 수행된 기판(S)은 하우징(2510)에서 반출되고, 제2건조 공정이 수행될 새로운 기판(S)이 하우징(2510)으로 반입된다. 제어기(6000)는 다시 하우징(2510) 내부로 초임계 유체를 공급하여 제2건조공정을 수행한다. 이때, 공급관(3001) 내부에 잔류하는 초임계 유체가 하우징(2510)으로 공급될 수 있다. 공급관(3001)은 임계 온도 이하의 온도 또는 임계압력 이하의 압력을 가질 수 있다. 따라서, 공급관(3001) 내부에 잔류하는 유체는 초임계 상태에서 기체 또는 액체 상태로 변화 될 수 있다. 기체 또는 액체상태의 유체가 하우징(2510)으로 공급되면, 기판(S)과 충돌하여 기판(S)의 파손 또는 기판(S)의 변형을 발생시킨다. 따라서, 벤트관(5001)은 공급관(3001)에 잔류하는 초임계 유체를 배출시킨다.
제어기(6000)는 메인밸브(3011), 상부밸브(3012) 및 하부밸브(3013)를 닫고, 개폐밸브(5011)를 열어 공급관(3001)에 잔류하는 초임계 유체를 배출시킨다. 공급관(3001)의 잔류 유체 배출은 하우징(2510) 의 초임계 유체의 배출과 순차적으로 이루어 질 수 있다. 제2건조공정이 완료되면, 제어기(6000)는 메인밸브(3011), 상부밸브(3012) 및 하부밸브(3013)를 닫고 배출밸브(4002)을 열어 하우징(2510) 내부의 초임계 유체를 배출한다. 제어기(6000)는 기판(S)의 반출 및 새로운 기판(S)이 반입되는 동안 개폐밸브(5011)를 열어 공급관(3001)의 잔류 유체를 배출한다. 기판(S)의 반입이 완료되면, 제어기(6000)는 메인밸브(3011), 상부밸브(3012) 및 하부밸브(3013)를 열어 하우징(2510)으로 초임계 유체를 공급한다. 공급관(3001)의 잔류 유체 배출은 하우징(2510)의 초임계 유체의 배출과 동시에 수행될 수 있다. 제어기(6000)는 메인밸브(3011), 상부밸브(3012) 및 하부밸브(3013)를 닫고, 배출밸브(4002) 및 개폐밸브(5011)를 연다. 하우징(2510) 내부의 초임계 유체는 배출관(4001)으로 배출되고, 공급관(3001)의 잔류 유체는 벤트관(5001)으로 배출된다. 상부밸브(3012) 및 하부밸브(3013)가 닫혀 있어, 초임계유체가 공급관(3001)으로 역류 되는 것이 방지된다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 공급관에 잔류하는 초임계 유체의 배출과, 초임계 유체 공급유닛에서 하우징으로 초임계 유체의 공급은 순차적으로 이루어 진다. 따라서, 공급관에 잔류하는 초임계 유체가 하우징으로 유입되어, 지 않는다. 기판(S)의 파손이 발생하는 것이 방지된다.
도 7 내지 도 9는 다른 실시 예에 따른 벤트조절부재를 나타내는 도면이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 도 5의 벤트조절부재(5000)에서 체크밸브(5012) 또는 유량조절부재(5013)는 생략될 수 있다.
도 7의 벤트조절부재(5100)는 개폐밸브(5101) 및 유량조절부재(5102)를 포함하고, 도 8의 벤트조절부재(5200)는 개폐밸브(5201) 및 체크밸브(5202)를 포함하고, 도 9의 벤트조절부재(5300)는 개폐밸브(5300)로 제공된다. 도 7 내지 도 9의 개폐밸브(5101, 5201, 5300), 체크밸브(5202) 및 유량조절부재(5102)의 동작은 도 5의 개폐밸브(5011), 체크밸브(5012) 및 유량조절부재(5013)와 동일하다.
도 10 내지 도 12는 다른 실시 예에 따른 제 2 공정챔버의 배관을 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 벤트관(5401)은 상부공급관(3103)에서 분기될 수 있다. 벤트관(5401)은 분기부(3105)와 상부밸브(3111) 사이에서 분기된다. 초임계 유체 공급유닛(3100), 하우징(2540), 메인배관(3102), 상부공급관(3103), 하부공급관(3104), 배출관(4101) 및 벤트조절부재(5400)의 구성은 도 4 내지 도 9와 동일한다.
도 11을 참조하면, 벤트관(5501)은 하부공급관(3204)에서 분기될 수 있다. 벤트관(5501)은 분기부(3205) 및 하부밸브(3213) 사이에서 분기된다. 초임계 유체 공급유닛(3200), 하우징(2550), 메인배관(3202), 상부공급관(3203), 하부공급관(3204), 배출관(4201) 및 벤트조절부재(5500)의 구성은 도 4 내지 도 9와 동일한다.
도 12를 참조하면, 벤트관(5601, 5602, 5603)은 복수로 제공될 수 있다. 벤트관(5601, 5602, 5603)은 메인배관(3302), 상부공급관(3303) 및 하부공급관(3304)에서 각각 분기 될 수 있다. 벤트관(5601, 5602, 5603)은 각각 메인밸브(3311), 상부밸브(3312) 및 하부밸브(3313)와 분기부(3305) 사이에서 각각 분기된다. 또한, 벤트관(5601, 5602, 5603)은 메인배관(3302), 상부공급관(3303) 및 하부공급관(3304)에서 2곳에 선택적으로 제공될 수 있다. 초임계 유체 공급유닛(3300), 하우징(2560), 메인배관(3302), 상부공급관(3303), 하부공급관(3304), 배출관(4301) 및 벤트조절부재들(5600a, 5600b, 5600c)의 구성은 도 4 내지 도 9와 동일하다.
도 13은 또 다른 실시 예에 따른 제 2 공정챔버의 배관을 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 초임계 유체 공급유닛(3400)은 공급관(3401)으로 하우징(2570)에 연결된다. 공급관(3401)에는 공급밸브들(3402, 3403)이 제공된다. 전방밸브(3402)는 초임계 유체 공급유닛(3400)에 인접하게 위치되고, 후방밸브(3403)는 하우징(2570)에 인접하게 위치된다. 벤트관(5701)은 전방밸브(3402) 및 후방밸브(3403)사이에서 분기된다. 또한, 공급관(3401)은 복수로 제공될 수 있다. 이때, 벤트관(5701)은 각각의 공급관(3401)에 제공될 수 있다. 복수의 공급관(3401)은 하우징(2570)의 상이한 부분에 연결될 수 있다. 예를 들어, 하나는 하우징(2570)의 상부에 연결되고 다른 하나는 하우징(2570)의 하부에 연결될 수 있다. 초임계 유체 공급유닛(3400), 하우징(2570), 벤트조절부재(5700) 및 배출관(4401)의 구성은 도 4 내지 도 9와 동일하다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
1000: 인데스모듈 2000: 공정모듈
2100: 버퍼챔버 2200: 이송챔버
2300: 제 1 공정챔버 2500: 제 2 공정챔버
2510: 하우징 2520: 가열부재
2530: 지지부재 3000: 초임계 유체 공급유닛
3001: 공급관 3002: 메인배관
4001: 배출관 5001: 벤트관

Claims (15)

  1. 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징 내에 제공되며 기판을 지지하는 지지부재;
    초임계상태의 유체가 저장되는 초임계 유체 공급유닛;
    상기 초임계 유체 공급유닛과 상기 하우징을 연결하고, 상기 초임계 유체 공급유닛으로부터 상기 하우징으로 공급되는 초임계 유체의 양을 조절하는 공급밸브가 제공되는 공급관;
    상기 공급관으로부터 분기되고, 상기 공급관에 잔류하는 상기 초임계 유체를 배출시키며 개폐를 위한 개폐밸브가 제공되는 벤트관;
    상기 공급밸브와 상기 개폐밸브를 제어하는 제어기를 포함하되,
    상기 제어기는 상기 하우징에서 상기 기판이 반출 될 때 또는 상기 하우징으로 상기 기판의 반입이 이루어 질 때 상기 벤트관으로 상기 초임계 유체가 배출되도록 상기 개폐밸브를 제어하는 기판 처리 장치.
  2. 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징 내에 제공되며 기판을 지지하는 지지부재;
    초임계상태의 유체가 저장되는 초임계 유체 공급유닛;
    상기 초임계 유체 공급유닛과 상기 하우징을 연결하고, 상기 초임계 유체 공급유닛으로부터 상기 하우징으로 공급되는 초임계 유체의 양을 조절하는 공급밸브가 제공되는 공급관;
    상기 공급관으로부터 분기되고, 상기 공급관에 잔류하는 초임계 유체를 배출시키며 개폐를 위한 개폐밸브가 제공되는 벤트관;
    상기 하우징에 연결되어 상기 하우징의 내부에 있는 초임계 유체를 배출하고, 개폐를 위한 배출밸브를 갖는 배출관;
    상기 하우징의 내부에 있는 초임계 유체를 배출되면서 상기 공급관에 잔류하는 초임계 유체가 배출되도록 상기 배출밸브 및 상기 개폐밸브를 제어하는 제어기를 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 벤트관에는 상기 벤트관을 유동하는 상기 초임계유체의 유량을 조절하는 유량 조절부재가 제공되는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유량조절부재는 미터링 밸브 또는 오리피스를 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 유량조절부재는 상기 개폐밸브를 기준으로 상기 벤트관이 상기 공급관과 연결되는 곳의 타측에 제공되는 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 공급관은,
    일단이 상기 초임계 유체 공급유닛에 연결되는 메인배관;
    상기 메인배관의 타단에 위치되는 분기부에서 분기되고 상기 하우징의 상부에 연결되는 상부공급관; 및
    상기 분기부에서 분기되고 상기 하우징의 하부에 연결되는 하부공급관을 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 벤트관은 상기 메인배관, 상기 상부공급관 또는 상기 하부공급관 중 한 지점에서 분기되는 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 공급밸브는, 상기 메인배관, 상기 상부공급관 및 상기 하부공급관에 각각 위치되는 메인밸브, 상부밸브 및 하부밸브를 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 벤트관은 상기 분기부와 상기 메인밸브, 상기 상부 밸브 또는 상기 하부밸브사이에서 분기되는 기판 처리 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 메인배관에는 상기 메인밸브와 상기 분기부사이에 필터가 제공되는 기판 처리 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 공급밸브는 상기 초임계 유체 공급유닛에 인접한 전방밸브 및 상기 하우징에 인접한 후방밸브를 포함하고,
    상기 벤트관은 상기 전방밸브 및 상기 후방밸브 사이에서 분기되는 기판 처리 장치.
  12. 하우징과, 상기 하우징 내에 제공되며 기판을 지지하는 지지부재와, 초임계상태의 유체가 저장되는 초임계 유체 공급유닛과, 상기 초임계 유체 공급유닛과 상기 하우징을 연결하는 공급관과, 상기 공급관으로부터 분기되고 상기 공급관에 잔류하는 초임계 유체를 배출시키는 벤트관과, 상기 하우징에 연결되어 상기 하우징의 내부에 있는 초임계 유체를 배출하는 배출관을 포함하는 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    상기 하우징에서 상기 기판이 반출 될 때 또는 상기 하우징으로 상기 기판이 반입될 때 상기 벤트관으로 상기 공급관에 잔류하는 초임계 유체를 배출하는 기판 처리 방법.
  13. 하우징과, 상기 하우징 내에 제공되며 기판을 지지하는 지지부재와, 초임계상태의 유체가 저장되는 초임계 유체 공급유닛과, 상기 초임계 유체 공급유닛과 상기 하우징을 연결하는 공급관과, 상기 공급관으로부터 분기되어 상기 공급관에 잔류하는 초임계 유체를 배출시키는 벤트관과, 상기 하우징에 연결되어 상기 하우징의 내부에 있는 초임계 유체를 배출하는 배출관을 포함하는 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    상기 하우징의 내부에 있는 초임계 유체를 배출하면서 상기 공급관에 잔류하는 초임계 유체를 배출하는 기판 처리 방법.
  14. 삭제
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 하우징으로 상기 기판이 반입되면, 상기 공급관에 잔류하는 상기 초임계 유체를 상기 벤트관으로 배출한 후, 상기 공급관을 통해 상기 초임계 유체 공급유닛에서 상기 하우징으로 상기 초임계 유체의 공급을 개시하는 기판 처리 방법.
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