KR102327873B1 - Substrate drying chamber - Google Patents

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KR102327873B1
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housing
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신희용
윤병문
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무진전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판 건조 챔버에 관한 것이다.
본 발명은 상부 하우징과 하부 하우징 중에서 적어도 하나에 내장된 히터부, 하부 하우징의 바닥면에 결합되어 있으며 유기용제가 형성되어 있는 기판이 배치되는 기판 배치판, 하부 하우징의 일측면에서 타측면까지 연장 형성되고 일측면과 타측면의 중간영역에서 기판 배치판을 향하도록 형성되어, 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 건조후 기판에 형성된 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출경로를 제공하는 일체형 공급/배출포트 및 상부 하우징의 중앙영역에서 기판 배치판을 향하도록 형성되어 건조용 초임계유체의 공급경로를 제공하는 상부 공급포트를 포함한다.
본 발명에 따르면, 상부 하우징과 하부 하우징 중에서 적어도 하나에 내장된 히터를 이용하여 챔버에 초임계유체가 공급될 때 챔버 내부가 초임계유체의 임계점 이상이 되도록 조절함으로써 기판에 형성된 패턴에 습윤되어 있는 유기용제를 초임계유체에 용해시켜 외부로 배출시키는 건조 과정에서 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지하고 초임계 건조 효율을 증대시킬 수 있다.The present invention relates to a substrate drying chamber.
The present invention relates to a heater unit built into at least one of an upper housing and a lower housing, a substrate arrangement plate coupled to the bottom surface of the lower housing and on which a substrate on which an organic solvent is formed is disposed, and extending from one side to the other side of the lower housing Formed and formed so as to face the substrate arrangement plate in the intermediate region of one side and the other side, an integrated supply that provides a supply path of the supercritical fluid for initial pressurization and a discharge path of the mixed fluid in which the organic solvent formed on the substrate after drying is dissolved / Discharge port and an upper supply port formed to face the substrate arrangement plate in the central region of the upper housing to provide a supply path of the supercritical fluid for drying.
According to the present invention, when the supercritical fluid is supplied to the chamber using a heater built into at least one of the upper housing and the lower housing, the inside of the chamber is adjusted to be above the critical point of the supercritical fluid, so that the pattern formed on the substrate is wetted. In the drying process in which the organic solvent is dissolved in the supercritical fluid and discharged to the outside, the collapse of the pattern formed on the substrate can be prevented and the supercritical drying efficiency can be increased.

Description

기판 건조 챔버{SUBSTRATE DRYING CHAMBER}Substrate drying chamber {SUBSTRATE DRYING CHAMBER}

본 발명은 기판 건조 챔버에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 상부 하우징과 하부 하우징 중에서 적어도 하나에 내장된 히터를 이용하여 챔버에 초임계유체가 공급될 때 챔버 내부가 초임계유체의 임계점 이상이 되도록 조절함으로써 기판에 형성된 패턴에 습윤되어 있는 유기용제를 초임계유체에 용해시켜 외부로 배출시키는 건조 과정에서 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지하고 초임계 건조 효율을 증대시킬 수 있고, 초임계유체의 공급 및 배출 시 대칭적인 흐름을 유도하여 초임계유체를 챔버 내부에 균일하게 분산시켜 공급 및 배출함으로써 기판 건조효율을 증대시킬 수 있고, 건조공정 종료 후 챔버 개방 시 파티클이 챔버 내부의 기판으로 유입되는 문제를 방지할 수 있는 기판 건조 챔버에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate drying chamber. More specifically, the present invention uses a heater built into at least one of the upper housing and the lower housing to wet the pattern formed on the substrate by controlling the inside of the chamber to be above the critical point of the supercritical fluid when the supercritical fluid is supplied to the chamber. In the drying process of dissolving the organic solvent in the supercritical fluid and discharging it to the outside, it is possible to prevent the collapse of the pattern formed on the substrate, increase the supercritical drying efficiency, and induce a symmetrical flow when supplying and discharging the supercritical fluid. The substrate drying chamber can increase the substrate drying efficiency by uniformly dispersing the supercritical fluid into the chamber, supplying and discharging it, and can prevent the problem of particles from flowing into the substrate inside the chamber when the chamber is opened after the drying process is completed. is about

반도체 장치의 제조 공정에는 리소그래피 공정, 에칭 공정, 이온 주입 공정 등의 다양한 공정이 포함되어 있으며, 각 공정의 종료 후, 다음 공정으로 이행하기 전에 웨이퍼 표면에 잔존하는 불순물이나 잔사를 제거해서 웨이퍼 표면을 청정하게 하기 위한 세정 공정 및 건조 공정이 수행되고 있다.The semiconductor device manufacturing process includes various processes such as a lithography process, an etching process, and an ion implantation process. After each process, the wafer surface is cleaned by removing impurities and residues remaining on the wafer surface before moving to the next process. A cleaning process and a drying process for cleaning are being performed.

예를 들어, 에칭 공정 후의 웨이퍼의 세정 처리에서는 웨이퍼의 표면에 세정 처리를 위한 약액이 공급되고, 그 후에 탈이온수(deionized water, DIW)가 공급되어서 린스(rinse) 처리가 행해진다. 린스 처리 후에는 웨이퍼 표면에 남아있는 탈이온수를 제거해서 웨이퍼를 건조하는 건조 처리가 행해진다.For example, in the cleaning process of the wafer after the etching process, a chemical solution for the cleaning process is supplied to the surface of the wafer, and thereafter, deionized water (DIW) is supplied to perform a rinse process. After the rinse treatment, a drying treatment of drying the wafer by removing the deionized water remaining on the wafer surface is performed.

건조 처리를 수행하는 방법으로는, 예를 들어, 웨이퍼 상의 탈이온수를 이소프로필 알코올(IPA)로 치환해서 웨이퍼를 건조하는 기술이 알려져 있다.As a method of performing the drying treatment, for example, a technique of drying the wafer by replacing deionized water on the wafer with isopropyl alcohol (IPA) is known.

그러나 종래의 이러한 건조 기술에 따르면, 도 1에 개시된 바와 같이, 건조 처리 시에, 액체인 IPA의 표면 장력에 의해 웨이퍼 상에 형성된 패턴이 도괴하는 문제가 발생한다.However, according to such a conventional drying technique, as shown in FIG. 1 , there arises a problem that the pattern formed on the wafer collapses due to the surface tension of the liquid IPA during the drying process.

이러한 문제를 해결하기 위해서, 표면 장력이 제로가 되는 초임계 건조 기술이 제안되고 있다.In order to solve this problem, a supercritical drying technique in which the surface tension becomes zero has been proposed.

이러한 초임계 건조 기술에 따르면, 챔버 내에서 표면이 이소프로필 알코올(IPA)로 습윤되어 있는 웨이퍼에 초임계 상태의 이산화탄소를 공급함으로써 웨이퍼 상의 IPA가 초임계 이산화탄소(CO2) 유체에 용해된다. 그리고 IPA를 용해하고 있는 초임계 이산화탄소(CO2) 유체를 서서히 챔버에서 배출함으로써 패턴의 도괴 없이 웨이퍼를 건조할 수 있다.According to this supercritical drying technique, IPA on the wafer is dissolved in a supercritical carbon dioxide (CO 2 ) fluid by supplying carbon dioxide in a supercritical state to the wafer whose surface is wetted with isopropyl alcohol (IPA) in a chamber. In addition, the supercritical carbon dioxide (CO 2 ) fluid dissolving the IPA is gradually discharged from the chamber to dry the wafer without destroying the pattern.

도 2는 이러한 초임계유체를 사용한 기판 처리 장치와 관련된 선행기술인 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0137243호에 개시된 기판 처리용 챔버를 나타낸 것이다.FIG. 2 shows a substrate processing chamber disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2017-0137243, which is a prior art related to a substrate processing apparatus using such a supercritical fluid.

도 2를 참조하면, 초임계 건조공정에서 유기용제를 제거하는 과정에서 고압 챔버(410)를 구성하는 상부 바디(430)과 하부 바디(420)의 접촉하는 결합면으로 유기용제가 유입될 수 있다. 이렇게 상부 바디(430)과 하부 바디(420)의 결합면으로 유입된 유기용제는 파티클이 되어 주변에 쌓이게 된다.Referring to FIG. 2 , in the process of removing the organic solvent in the supercritical drying process, the organic solvent may be introduced into the contact bonding surface of the upper body 430 and the lower body 420 constituting the high-pressure chamber 410 . . In this way, the organic solvent introduced into the coupling surface of the upper body 430 and the lower body 420 becomes particles and accumulates around them.

초임계 건조공정이 끝난 후 처리된 기판을 외부로 반송하기 위해 챔버는 개방되며, 이 때, 챔버 내부와 외부의 압력차이로 인해 상부 바디(430)과 하부 바디(420)의 결합면 주위의 파티클이 챔버 내부로 유입될 수 있다.After the supercritical drying process is finished, the chamber is opened to transport the treated substrate to the outside, and at this time, due to the pressure difference between the inside and outside of the chamber, particles around the bonding surface of the upper body 430 and the lower body 420 . may be introduced into the chamber.

대한민국 공개특허공보 제10-2017-0137243호에 따르면, 기판이 상부 바디(430)과 하부 바디(420)의 결합면보다 아래쪽에 위치하기 때문에, 상부 바디(430)과 하부 바디(420)의 결합면 주위의 파티클이 챔버 내부로 유입되는 과정에서 중력에 의하여 파티클의 일부는 기판으로 유입될 가능성이 높다.According to Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2017-0137243, since the substrate is located below the coupling surface of the upper body 430 and the lower body 420, the coupling surface of the upper body 430 and the lower body 420 is provided. There is a high possibility that some of the particles are introduced into the substrate due to gravity while the surrounding particles are introduced into the chamber.

이와 같이, 기판으로 유입되는 파티클은 공정의 불량을 초래하기 때문에, 파티클 유입을 방지하기 위하여 상부 바디(430)과 하부 바디(420)의 결합면 주위에 차단막을 추가로 설치해야 할 필요성이 있으며, 이에 따라 장치의 전체적인 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.In this way, since particles flowing into the substrate cause a process defect, there is a need to additionally install a blocking film around the coupling surface of the upper body 430 and the lower body 420 to prevent the inflow of particles, Accordingly, there is a problem in that the overall structure of the device becomes complicated.

또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0137243호를 포함하는 종래 기술에 따르면, 초기가압을 위한 초임계유체를 공급하는 하부 공급 포트(422), 건조 이후의 초임계유체를 배기하는 배기포트(426)가 하부 바디(420)의 정중앙에 위치하지 아니함으로써 유체의 공급 및 배출 시 비대칭적인 흐름을 형성하여 초임계유체를 챔버 내부에 균일하게 분산시켜 공급 및 배출시키기 어려우며, 이로 인해 건조효율이 저하되는 문제점이 발생한다.In addition, according to the prior art including Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2017-0137243 No., a lower supply port 422 for supplying a supercritical fluid for initial pressurization, an exhaust port for exhausting the supercritical fluid after drying ( 426) is not located in the center of the lower body 420, thereby forming an asymmetrical flow when supplying and discharging the fluid, so that it is difficult to uniformly disperse the supercritical fluid in the chamber to supply and discharge it, and this reduces the drying efficiency problems arise.

또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0137243호를 포함하는 종래 기술에 따르면, 건조를 위한 초임계유체 공급 과정에서 챔버 내부 온도가 초임계상태 유지를 위한 임계점 미만이 되는 경우, 기판에 형성된 패턴에 습윤되어 있는 유기용제를 초임계유체에 용해시켜 외부로 배출시키는 건조 과정에서 기판에 형성된 패턴이 도괴될 수 있고 초임계 건조 효율이 저하되는 문제점이 있다.In addition, according to the prior art including Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2017-0137243, when the temperature inside the chamber becomes less than the critical point for maintaining the supercritical state in the process of supplying the supercritical fluid for drying, the pattern formed on the substrate In the drying process of dissolving the organic solvent wetted in the supercritical fluid and discharging to the outside, the pattern formed on the substrate may be destroyed, and there is a problem in that the supercritical drying efficiency is lowered.

대한민국 공개특허공보 제10-2017-0137243호(공개일자: 2017년 12월 13일, 명칭: 기판 처리 장치 및 방법)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0137243 (published date: December 13, 2017, title: substrate processing apparatus and method)

본 발명의 기술적 과제는 상부 하우징과 하부 하우징 중에서 적어도 하나에 내장된 히터를 이용하여 챔버에 초임계유체가 공급될 때 챔버 내부가 초임계유체의 임계점 이상이 되도록 조절함으로써 기판에 형성된 패턴에 습윤되어 있는 유기용제를 초임계유체에 용해시켜 외부로 배출시키는 건조 과정에서 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지하고 초임계 건조 효율을 증대시키는 것이다.The technical problem of the present invention is to wet the pattern formed on the substrate by controlling the inside of the chamber to be above the critical point of the supercritical fluid when the supercritical fluid is supplied to the chamber using a heater built in at least one of the upper housing and the lower housing. In the drying process of dissolving the organic solvent in the supercritical fluid and discharging it to the outside, the pattern formed on the substrate is prevented from collapsing and the supercritical drying efficiency is increased.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 하나의 일체형 공급/배출포트를 통하여 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 건조후 기판에 형성된 유기용제가 용해된 초임계유체의 배출경로를 제공함으로써, 초임계유체의 공급 및 배출 시 대칭적인 흐름을 유도하여 초임계유체를 챔버 내부에 균일하게 분산시켜 공급 및 배출함으로써 기판 건조효율을 증대시키는 것이다.In addition, the technical problem of the present invention is to provide a supply path of the supercritical fluid for initial pressurization and a discharge path of the supercritical fluid in which the organic solvent formed on the substrate after drying is dissolved through one integrated supply/discharge port, so that the supercritical fluid It is to increase the substrate drying efficiency by inducing a symmetrical flow when supplying and discharging the supercritical fluid and uniformly dispersing it in the chamber to supply and discharge it.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 기판을 배치하기 위하여 필수적으로 요구되는 기판 배치판을 이용하여 건조공정 완료 후 챔버 개방 시 재유입되는 파티클을 차단하고, 건조 공정의 초기에 기판 표면으로 직접 향하는 초기 가압용 초임계유체의 흐름을 방지하여 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지하고, 초기 가압용 초임계유체에 함유될 수 있는 파티클이 기판에 퇴적되는 문제를 방지하거나 퇴적량을 감소시키고, 기판 배치판이 차지하는 부피로 인한 챔버의 내부용적(working volume)을 감소시켜 건조 공정시간을 단축하는 것이다.In addition, the technical problem of the present invention is to block particles re-introduced when the chamber is opened after completion of the drying process by using the substrate placement plate, which is essential for arranging the substrate, and initial pressure directed directly to the surface of the substrate at the beginning of the drying process. Prevents the collapse of the pattern formed on the substrate by preventing the flow of the supercritical fluid for initial pressurization, prevents the problem of particles that may be contained in the supercritical fluid for initial pressurization, or reduces the deposition amount on the substrate The drying process time is shortened by reducing the working volume of the chamber due to the volume.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 기판을 하부 하우징과 상부 하우징의 결합면보다 높게 위치하도록 기판 배치판 상에 배치함으로써, 건조공정이 완료되어 챔버가 개방되는 경우, 하부 하우징과 상부 하우징의 결합면에 구비된 실링부 주변의 파티클이 기판과 결합면의 높이차에 따른 중력에 의해 기판으로 유입되는 문제를 방지하는 것을 기술적 과제로 한다.In addition, the technical problem of the present invention is to place the substrate on the substrate mounting plate so as to be positioned higher than the coupling surface of the lower housing and the upper housing, so that when the drying process is completed and the chamber is opened, it is provided on the coupling surface of the lower housing and the upper housing It is a technical task to prevent the particles around the sealing part from flowing into the substrate due to gravity according to the height difference between the substrate and the bonding surface.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 기판 건조 챔버는, 상부 하우징, 상기 상부 하우징에 개폐 가능하게 결합되는 하부 하우징, 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중에서 적어도 하나에 내장된 히터부, 상기 하부 하우징의 바닥면에 결합되어 있으며 유기용제가 형성되어 있는 기판이 배치되는 기판 배치판, 상기 하부 하우징의 일측면에서 타측면까지 연장 형성되고 상기 일측면과 상기 타측면의 중간영역에서 상기 기판 배치판을 향하도록 형성되어, 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 건조후 상기 기판에 형성된 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출경로를 제공하는 일체형 공급/배출포트 및 상기 상부 하우징의 중앙영역에서 상기 기판 배치판을 향하도록 형성되어 건조용 초임계유체의 공급경로를 제공하는 상부 공급포트를 포함한다.The substrate drying chamber according to the present invention for solving these technical problems includes an upper housing, a lower housing that is openly and openably coupled to the upper housing, a heater unit built in at least one of the upper housing and the lower housing, and the lower housing. A substrate arrangement plate coupled to the bottom surface of the substrate and on which a substrate formed with an organic solvent is disposed, extending from one side to the other side of the lower housing and forming the substrate arrangement plate in an intermediate region between the one side and the other side The substrate is disposed in the central region of the integrated supply/discharge port and the upper housing, which is formed to face and provides a supply path of the supercritical fluid for initial pressurization and a discharge path of the mixed fluid in which the organic solvent formed on the substrate is dissolved after drying It is formed to face the plate and includes an upper supply port that provides a supply path of the supercritical fluid for drying.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버에 있어서, 상기 히터부는 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중에서 적어도 하나의 내부에 동심원 형상으로 대칭적으로 배치된 복수의 발열체를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, the heater unit is characterized in that it includes a plurality of heating elements symmetrically arranged in a concentric circle shape inside at least one of the upper housing and the lower housing.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버에 있어서, 상기 히터부는 상기 일체형 공급/배출포트를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상기 상부 공급포트를 통해 공급되는 건조용 초임계유체가 임계점 이상의 온도를 유지하도록 동작하는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, the heater unit maintains the temperature above the critical point of the supercritical fluid for initial pressurization supplied through the integrated supply/discharge port and the supercritical fluid for drying supplied through the upper supply port. It is characterized in that it works.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버에 있어서, 상기 히터부를 구성하는 복수의 발열체는 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중에서 적어도 하나의 측벽에 형성된 개구(aperture)까지 연장되어 외부 전원에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, the plurality of heating elements constituting the heater unit extends to an aperture formed in at least one sidewall of the upper housing and the lower housing and is electrically connected to an external power source. do.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버에 있어서, 상기 일체형 공급/배출포트는, 상기 하부 하우징의 일측면에서 상기 중간영역까지 형성된 제1 관로부, 상기 중간영역에서 상기 제1 관로부와 연통되어 상기 기판 배치판을 향하도록 형성된 공통포트부 및 상기 중간영역에서 상기 공통포트부 및 상기 제1 관로부와 연통되어 상기 하부 하우징의 타측면까지 형성된 제2 관로부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, the integrated supply/discharge port includes a first conduit formed from one side of the lower housing to the intermediate region, and communicated with the first conduit in the intermediate region to arrange the substrate It characterized in that it comprises a common port portion formed to face the plate and a second conduit portion in communication with the common port portion and the first conduit portion in the intermediate region formed to the other side of the lower housing.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버에 있어서, 상기 제1 관로부와 상기 공통포트부는 초기 가압용 초임계유체의 공급경로를 제공하고, 상기 공통포트부와 상기 제2 관로부는 상기 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출경로를 제공하는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, the first conduit portion and the common port portion provide a supply path of the supercritical fluid for initial pressurization, and the common port portion and the second conduit portion are mixed in which the organic solvent is dissolved. It is characterized in that it provides a discharge path of the fluid.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버는, 상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징의 결합면에 구비된 실링부를 더 포함하고, 상기 기판은 상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징의 결합면보다 높게 위치하도록 상기 기판 배치판 상에 배치되어 있고, 건조공정이 완료되어 상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징이 개방되는 경우, 상기 결합면에 구비된 실링부 주변의 파티클이 상기 기판과 상기 결합면의 높이차에 따른 중력에 의해 상기 기판으로의 유입이 방지되는 것을 특징으로 한다.The substrate drying chamber according to the present invention further includes a sealing part provided on a coupling surface of the lower housing and the upper housing, and the substrate is placed on the substrate arrangement plate so as to be positioned higher than the coupling surface of the lower housing and the upper housing. and when the drying process is completed and the lower housing and the upper housing are opened, particles around the sealing part provided on the bonding surface are moved to the substrate by gravity according to the height difference between the substrate and the bonding surface. It is characterized in that the inflow is prevented.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버에 있어서, 상기 제1 관로부와 상기 공통포트부를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체는 상기 기판 배치판에 막혀 상기 기판으로의 직접적인 분사가 방지되는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, the supercritical fluid for initial pressurization supplied through the first conduit portion and the common port portion is blocked by the substrate arrangement plate to prevent direct injection to the substrate.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버는, 일단이 상기 하부 하우징의 바닥면에 결합되고 타단이 상기 기판 배치판에 결합되어, 상기 기판 배치판을 지지하면서 상기 기판 배치판을 상기 하부 하우징의 바닥면으로부터 이격시키는 기판배치판 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, one end is coupled to the bottom surface of the lower housing and the other end is coupled to the substrate placement plate, and the substrate placement plate is spaced apart from the bottom surface of the lower housing while supporting the substrate placement plate. It is characterized in that it further comprises a substrate arrangement plate support.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버에 있어서, 상기 기판배치판 지지부에 의해 상기 하부 하우징의 바닥면과 상기 기판 배치판 사이에 존재하는 제1 이격공간은 상기 일체형 공급/배출포트를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체가 상기 기판 배치판의 하면을 따라 이동하여 상기 기판이 배치된 처리영역으로 점진적으로 확산하도록 유도하는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, the first separation space existing between the bottom surface of the lower housing and the substrate placement plate by the substrate placement plate support part is for initial pressurization supplied through the integrated supply/discharge port. It is characterized in that the supercritical fluid moves along the lower surface of the substrate arrangement plate to induce it to gradually diffuse into the processing area on which the substrate is disposed.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버는, 일단이 상기 기판 배치판의 상면에 결합되고 타단이 상기 기판에 결합되어, 상기 기판을 지지하면서 상기 기판을 상기 기판 배치판의 상면으로부터 이격시키는 기판 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The substrate drying chamber according to the present invention further includes a substrate support part having one end coupled to the upper surface of the substrate arrangement plate and the other end coupled to the substrate to space the substrate apart from the upper surface of the substrate arrangement plate while supporting the substrate. characterized in that

본 발명에 따른 기판 건조 챔버에 있어서, 상기 기판 지지부에 의해 상기 기판 배치판의 상면과 상기 기판 사이에 존재하는 제2 이격공간은 상기 기판의 하면을 상기 일체형 공급/배출포트를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상기 상부 공급포트를 통해 공급되는 건조용 초임계유체에 노출시켜 건조공정의 시간을 단축시키는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, the second separation space existing between the upper surface of the substrate arrangement plate and the substrate by the substrate support part is the initial pressure supplied to the lower surface of the substrate through the integrated supply/discharge port. It is characterized in that it shortens the drying process time by exposing it to the supercritical fluid for drying and the supercritical fluid for drying supplied through the upper supply port.

본 발명에 따르면, 상부 하우징과 하부 하우징 중에서 적어도 하나에 내장된 히터를 이용하여 챔버에 초임계유체가 공급될 때 챔버 내부가 초임계유체의 임계점 이상이 되도록 조절함으로써 기판에 형성된 패턴에 습윤되어 있는 유기용제를 초임계유체에 용해시켜 외부로 배출시키는 건조 과정에서 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지하고 초임계 건조 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, when the supercritical fluid is supplied to the chamber using a heater built into at least one of the upper housing and the lower housing, the inside of the chamber is adjusted to be above the critical point of the supercritical fluid, so that the pattern formed on the substrate is wetted. In the drying process of dissolving the organic solvent in the supercritical fluid and discharging to the outside, the pattern formed on the substrate is prevented from collapsing and the supercritical drying efficiency can be increased.

또한, 하나의 일체형 공급/배출포트를 통하여 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 건조후 기판에 형성된 유기용제가 용해된 초임계유체의 배출경로를 제공함으로써, 초임계유체의 공급 및 배출 시 대칭적인 흐름을 유도하여 초임계유체를 챔버 내부에 균일하게 분산시켜 공급 및 배출함으로써 기판 건조효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by providing the supply path of the supercritical fluid for initial pressurization and the discharge path of the supercritical fluid in which the organic solvent formed on the substrate after drying is dissolved through one integrated supply/discharge port, the supply and discharge of the supercritical fluid are symmetrical It has the effect of increasing the substrate drying efficiency by inducing a positive flow and uniformly dispersing the supercritical fluid in the chamber, supplying and discharging it.

또한, 기판을 배치하기 위하여 필수적으로 요구되는 기판 배치판을 이용하여 건조공정 완료 후 챔버 개방 시 재유입되는 파티클을 차단하고, 건조 공정의 초기에 기판 표면으로 직접 향하는 초기 가압용 초임계유체의 흐름을 방지하여 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지할 수 있고, 초기 가압용 초임계유체에 함유될 수 있는 파티클이 기판에 퇴적되는 문제를 방지하거나 퇴적량을 감소시킬 수 있고, 기판 배치판이 차지하는 부피로 인한 챔버의 내부용적(working volume)을 감소시켜 건조 공정시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.In addition, the flow of supercritical fluid for initial pressurization directed directly to the surface of the substrate at the beginning of the drying process by blocking particles re-introduced when the chamber is opened after completion of the drying process by using the substrate placement plate, which is essential for arranging the substrate It is possible to prevent the collapse of the pattern formed on the substrate by preventing There is an effect that can reduce the drying process time by reducing the internal volume (working volume) of the chamber.

또한, 기판을 하부 하우징과 상부 하우징의 결합면보다 높게 위치하도록 기판 배치판 상에 배치함으로써, 건조공정이 완료되어 챔버가 개방되는 경우, 하부 하우징과 상부 하우징의 결합면에 구비된 실링부 주변의 파티클이 기판과 결합면의 높이차에 따른 중력에 의해 기판으로 유입되는 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the drying process is completed and the chamber is opened by disposing the substrate on the substrate placing plate to be positioned higher than the coupling surface of the lower housing and the upper housing, particles around the sealing part provided on the coupling surface of the lower housing and the upper housing There is an effect that can prevent a problem from flowing into the substrate by gravity according to the height difference between the substrate and the bonding surface.

도 1은 종래기술에 따른 기판 건조 과정에서 발생하는 패턴 도괴(pattern collapse) 현상을 나타낸 도면이고,
도 2는 종래의 기판 건조 챔버를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 챔버를 나탄낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 하부 하우징의 예시적인 외관 형상을 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 하부 하우징의 예시적인 단면 형상을 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 초기 가압용 초임계유체의 확산 경로를 나타낸 도면이고,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 건조용 초임계유체의 확산 경로를 나타낸 도면이고,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출 경로를 나타낸 도면이고,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 건조공정이 완료되어 하부 하우징과 상부 하우징이 개방되는 경우, 상부 하우징과 하부 하우징의 결합면에 구비된 실링부 및 그 주변에 존재하는 파티클의 기판으로의 유입이 방지되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a pattern collapse phenomenon that occurs in a substrate drying process according to the prior art;
2 is a view showing a conventional substrate drying chamber,
3 is a view showing a substrate drying chamber according to an embodiment of the present invention,
4 is a view showing an exemplary external shape of a lower housing according to an embodiment of the present invention;
5 is a view showing an exemplary cross-sectional shape of a lower housing according to an embodiment of the present invention;
6 is a view showing a diffusion path of a supercritical fluid for initial pressurization in an embodiment of the present invention;
7 is a view showing a diffusion path of a supercritical fluid for drying in an embodiment of the present invention;
8 is a view showing a discharge path of a mixed fluid in which an organic solvent is dissolved in an embodiment of the present invention;
9 is a diagram showing a sealing portion provided on a coupling surface of an upper housing and a lower housing and a substrate of particles present in the vicinity thereof when the drying process is completed and the lower housing and the upper housing are opened according to an embodiment of the present invention; It is a diagram for explaining the principle of preventing the inflow of.

본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the concept of the present invention disclosed in this specification are only exemplified for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention may take various forms. It may be implemented with the above and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention may have various changes and may have various forms, the embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosed forms, and includes all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one element from another, for example, without departing from the scope of the inventive concept, a first element may be termed a second element and similarly a second element. A component may also be referred to as a first component.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it should be understood that other components may exist in between. will be. On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", should be interpreted similarly.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. As used herein, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described herein is present, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as commonly used dictionary definitions should be interpreted as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present specification, they are not to be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. .

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 챔버를 나탄낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 하부 하우징의 예시적인 외관 형상을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 하부 하우징의 예시적인 단면 형상을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 초기 가압용 초임계유체의 확산 경로를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 건조용 초임계유체의 확산 경로를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출 경로를 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 건조공정이 완료되어 하부 하우징과 상부 하우징이 개방되는 경우, 상부 하우징과 하부 하우징의 결합면에 구비된 실링부 및 그 주변에 존재하는 파티클의 기판으로의 유입이 방지되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view showing a substrate drying chamber according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view showing an exemplary external shape of a lower housing according to an embodiment of the present invention, and FIG. In one embodiment, it is a view showing an exemplary cross-sectional shape of the lower housing, Figure 6 is a view showing a diffusion path of the supercritical fluid for initial pressurization in an embodiment of the present invention, Figure 7 is a view of the present invention In an embodiment, it is a view showing the diffusion path of the supercritical fluid for drying, FIG. 8 is a view showing the discharge path of the mixed fluid in which the organic solvent is dissolved in an embodiment of the present invention, FIG. 9 is this In one embodiment of the present invention, when the drying process is completed and the lower housing and the upper housing are opened, the sealing part provided on the coupling surface of the upper housing and the lower housing and the particles present in the vicinity thereof are prevented from entering the substrate. It is a drawing for explaining the principle.

도 3 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 챔버(1)는 상부 하우징(10), 하부 하우징(20), 실링부(30), 기판 배치판(40), 일체형 공급/배출포트(50), 상부 공급포트(60), 기판배치판 지지부(70), 기판 지지부(80), 하우징 구동부(90) 및 히터부를 포함한다.3 to 9 , the substrate drying chamber 1 according to an embodiment of the present invention includes an upper housing 10 , a lower housing 20 , a sealing part 30 , a substrate arrangement plate 40 , and an integrated body. It includes a supply/discharge port 50 , an upper supply port 60 , a substrate placement plate support part 70 , a substrate support part 80 , a housing driving part 90 , and a heater part.

상부 하우징(10)과 하부 하우징(20)은 서로 개폐 가능하게 결합되어 있으며, 건조 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 예를 들어, 상부 하우징(10)과 하부 하우징(20)은 원통 형상을 갖도록 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 후술하겠지만, 상부 하우징(10)에는 상부 공급포트(60)가 형성되어 있고, 하부 하우징(20)에는 일체형 공급/배출포트(50)가 형성되어 있다.The upper housing 10 and the lower housing 20 are connected to each other so as to open and close, and provide a space in which the drying process is performed. For example, the upper housing 10 and the lower housing 20 may be configured to have a cylindrical shape, but is not limited thereto. As will be described later, an upper supply port 60 is formed in the upper housing 10 , and an integrated supply/discharge port 50 is formed in the lower housing 20 .

히터부는 상부 하우징(10)과 하부 하우징(20) 중에서 적어도 하나에 내장되어 있다.The heater unit is built in at least one of the upper housing 10 and the lower housing 20 .

이하에서는, 히터부가 상부 하우징(10)에 내장된 상부 히터부(110)와 하부 하우징(20)에 내장된 하부 히터부(210)로 이루어진 경우를 예를 들어 설명하지만, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 히터부는 상부 히터부(110)만으로 이루어지거나 하부 히터부(210)만으로 이루어질 수도 있다.Hereinafter, a case in which the heater unit includes the upper heater unit 110 built in the upper housing 10 and the lower heater unit 210 built in the lower housing 20 will be described as an example, but this is only an example. , the heater unit may be formed of only the upper heater unit 110 or only the lower heater unit 210 .

또한, 상부 히터부(110)와 하부 히터부(210)는 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있으며, 설명의 중복을 피하기 위하여 하부 히터부(210)를 기준으로 히터부를 설명하지만 동일한 설명이 상부 히터부(110)에도 적용될 수 있다.In addition, the upper heater unit 110 and the lower heater unit 210 may have substantially the same shape, and in order to avoid duplication of description, the heater unit will be described with reference to the lower heater unit 210 , but the same description will be applied to the upper heater unit. (110) can also be applied.

하부 하우징(20)의 예시적인 외관 형상을 나타낸 도 4 및 하부 하우징(20)의 예시적인 단면 형상을 나타낸 도 5에 예시된 바와 같이, 하부 히터부(210)는 하부 하우징(20)의 내부에 동심원 형상으로 대칭적으로 배치된 복수의 발열체(201, 202, 203, 204)를 포함하도록 구성될 수 있다. 구체적인 예로, 하부 하우징(20)의 내부에는 하부 히터부(210)를 배치하기 위한 홈이 구비되고, 하부 히터부(210)는 이 홈에 배치될 수 있다.As illustrated in FIG. 4 showing an exemplary external shape of the lower housing 20 and FIG. 5 showing an exemplary cross-sectional shape of the lower housing 20 , the lower heater unit 210 is disposed inside the lower housing 20 . It may be configured to include a plurality of heating elements (201, 202, 203, 204) symmetrically arranged in a concentric circle shape. As a specific example, a groove for arranging the lower heater unit 210 may be provided inside the lower housing 20 , and the lower heater unit 210 may be disposed in the groove.

예를 들어, 하부 히터부(210)를 구성하는 복수의 발열체(201, 202, 203, 204)는 하부 하우징(20)의 측벽에 형성된 개구(aperture, 220)까지 연장되어 외부 전원(도시하지 않음)에 전기적으로 연결되고, 외부 전원이 인가되는 경우 저항열에 의해 발열하는 방식으로 챔버 내부에 열을 공급하도록 구성될 수 있다.For example, the plurality of heating elements 201 , 202 , 203 , and 204 constituting the lower heater unit 210 extend to an opening 220 formed in the sidewall of the lower housing 20 and extend to an external power source (not shown). ) and may be configured to supply heat to the inside of the chamber in a manner that generates heat by resistance heat when external power is applied.

예를 들어, 하부 히터부(210)는 일체형 공급/배출포트(50)를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상부 공급포트(60)를 통해 공급되는 건조용 초임계유체가 임계점 이상의 온도를 유지하도록 동작할 수 있다. 이를 위한 수단으로, 도면에 도시하지는 않았으나 일체형 공급/배출포트(50)를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체의 공급을 제어하는 밸브의 제어 동작, 상부 공급포트(60)를 통한 건조용 초임계유체의 공급을 제어하는 밸브의 제어 동작 및 하부 히터부(210)에 전원을 공급하는 외부 전원의 제어 동작을 연동시킬 수 있다.For example, in the lower heater unit 210, the initial pressurization supercritical fluid supplied through the integrated supply/discharge port 50 and the drying supercritical fluid supplied through the upper supply port 60 have a temperature above the critical point. can operate to maintain. As a means for this, although not shown in the drawing, the control operation of the valve for controlling the supply of the supercritical fluid for initial pressurization supplied through the integrated supply/discharge port 50, and the supercritical for drying through the upper supply port 60 The control operation of the valve for controlling the supply of the fluid and the control operation of the external power supplying power to the lower heater unit 210 may be interlocked.

이와 같이, 일체형 공급/배출포트(50)를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상부 공급포트(60)를 통해 공급되는 건조용 초임계유체가 임계점 이상의 온도를 유지하도록 하부 히터부(210)를 동작시킴으로써, 기판(W)에 형성된 패턴에 습윤되어 있는 이소프로필 알코올(IPA) 등과 같은 유기용제를 이산화탄소(CO2) 등과 같은 초임계유체에 용해시켜 외부로 배출시킴으로써 건조 과정에서 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지할 수 있다.In this way, the lower heater unit 210 so that the supercritical fluid for initial pressurization supplied through the integrated supply/discharge port 50 and the supercritical fluid for drying supplied through the upper supply port 60 maintain a temperature above the critical point. By operating the pattern formed on the substrate during the drying process by dissolving an organic solvent such as isopropyl alcohol (IPA) wetted on the pattern formed on the substrate W in a supercritical fluid such as carbon dioxide (CO 2 ) and discharging to the outside. can be prevented from collapsing.

실링부(30)는 하부 하우징(20)과 상부 하우징(10)의 결합면(C)에 구비되어 있으며, 하부 하우징(20)과 상부 하우징(10)의 결합면(C)의 기밀을 유지하여 챔버 내부영역을 외부와 차단시킨다.The sealing part 30 is provided on the coupling surface C of the lower housing 20 and the upper housing 10, and maintains the airtightness of the coupling surface C of the lower housing 20 and the upper housing 10. Block the inner area of the chamber from the outside.

예를 들어, 건조공정이 완료되어 하부 하우징(20)과 상부 하우징(10)이 개방되는 경우, 상부 하우징(10)과 하부 하우징(20)의 결합면(C)에 구비된 실링부(30) 및 그 주변에 존재하는 파티클의 기판(W)으로의 유입이 방지되는 원리를 설명하기 위한 도 9에 예시된 바와 같이, 기판(W)은 하부 하우징(20)과 상부 하우징(10)의 결합면(C)보다 높게 위치하도록 기판 배치판(40) 상에 배치되어 있고, 건조공정이 완료되어 하부 하우징(20)과 상부 하우징(10)이 개방되는 경우, 결합면(C)에 구비된 실링부(30) 주변의 파티클이 기판(W)과 결합면(C)의 높이차에 따른 중력에 의해 기판(W)으로의 유입이 방지되도록 구성될 수 있다.For example, when the drying process is completed and the lower housing 20 and the upper housing 10 are opened, the sealing part 30 provided on the coupling surface C of the upper housing 10 and the lower housing 20 . And as illustrated in FIG. 9 for explaining the principle of preventing the inflow of particles existing around the substrate W into the substrate W, the substrate W is the coupling surface of the lower housing 20 and the upper housing 10 . It is disposed on the substrate arrangement plate 40 so as to be positioned higher than (C), and when the drying process is completed and the lower housing 20 and the upper housing 10 are opened, the sealing part provided on the coupling surface (C) (30) The surrounding particles may be configured to prevent inflow into the substrate (W) by gravity according to the height difference between the substrate (W) and the coupling surface (C).

기판 배치판(40)은 하부 하우징(20)의 바닥면(22)에 결합되어 있으며 유기용제가 형성되어 있는 기판(W)이 배치되는 구성요소이다.The substrate arrangement plate 40 is coupled to the bottom surface 22 of the lower housing 20 and is a component on which the substrate W on which the organic solvent is formed is disposed.

예를 들어, 일체형 공급/배출포트(50)를 구성하는 제1 관로부(510)와 공통포트부(520)를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체는 기판 배치판(40)에 막혀 기판(W)으로의 직접적인 분사가 방지되도록 구성될 수 있다.For example, the supercritical fluid for initial pressurization supplied through the first conduit portion 510 and the common port portion 520 constituting the integrated supply/discharge port 50 is blocked by the substrate arrangement plate 40 and the substrate ( Direct injection into W) may be prevented.

보다 구체적으로, 초기 가압용 초임계유체의 확산 경로를 나타낸 도 6 및 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출 경로를 나타낸 도 8에 예시된 바와 같이, 건조 공정의 대상인 기판(W)을 배치하기 위하여 필수적으로 요구되는 기판 배치판(40)을 이용하여 건조공정 완료 후 챔버 개방 시 재유입되는 파티클을 차단하고, 건조 공정의 초기에 기판(W) 표면으로 직접 향하는 초기 가압용 초임계유체의 흐름을 방지하여 기판(W)에 형성된 패턴의 도괴를 방지할 수 있고, 초기 가압용 초임계유체에 함유될 수 있는 파티클이 기판(W)에 퇴적되는 문제를 방지하거나 퇴적량을 감소시킬 수 있고, 기판 배치판(40)이 차지하는 부피로 인한 챔버의 내부용적(working volume)을 감소시켜 건조 공정시간을 단축할 수 있다.More specifically, as illustrated in FIG. 6 showing the diffusion path of the supercritical fluid for initial pressurization and FIG. 8 showing the discharge path of the mixed fluid in which the organic solvent is dissolved, in order to place the substrate W, the target of the drying process. Block particles re-introduced when the chamber is opened after completion of the drying process by using the required substrate arrangement plate 40, and the flow of the supercritical fluid for initial pressurization directed directly to the surface of the substrate (W) at the beginning of the drying process It is possible to prevent the collapse of the pattern formed on the substrate W by preventing it, and it is possible to prevent the problem that particles that may be contained in the supercritical fluid for initial pressurization are deposited on the substrate W or to reduce the amount of deposition, The drying process time can be shortened by reducing the working volume of the chamber due to the volume occupied by the arrangement plate 40 .

일체형 공급/배출포트(50)는 하부 하우징(20)의 일측면(24)에서 타측면(26)까지 연장 형성되고 일측면(24)과 타측면(26)의 중간영역(28)에서 기판 배치판(40)을 향하도록 형성되어, 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 건조후 기판(W)에 형성된 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출경로를 제공하는 구성요소이다.The integrated supply/discharge port 50 is formed to extend from one side 24 to the other side 26 of the lower housing 20 , and the substrate is disposed in the middle region 28 of the one side 24 and the other side 26 . It is formed to face the plate 40 and is a component that provides a supply path of the supercritical fluid for initial pressurization and a discharge path of the mixed fluid in which the organic solvent formed on the substrate W after drying is dissolved.

이러한 하나의 일체형 공급/배출포트(50)를 통하여 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 건조후 기판(W)에 형성된 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출경로를 제공함으로써, 초임계유체의 공급 및 혼합유체의 배출 시 대칭적인 흐름을 유도하여 초임계유체를 챔버 내부에 균일하게 분산시켜 공급하고 혼합유체를 배출함으로써 기판 건조효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.By providing the supply path of the supercritical fluid for initial pressurization and the discharge path of the mixed fluid in which the organic solvent formed on the substrate W after drying through one integrated supply/discharge port 50 is provided, the supply of the supercritical fluid And by inducing a symmetrical flow when the mixed fluid is discharged, the supercritical fluid is uniformly distributed in the chamber and supplied, and the substrate drying efficiency can be increased by discharging the mixed fluid.

예를 들어, 이러한 일체형 공급/배출포트(50)는, 하부 하우징(20)의 일측면(24)에서 중간영역(28)까지 형성된 제1 관로부(510), 중간영역(28)에서 제1 관로부(510)와 연통되어 기판 배치판(40)을 향하도록 형성된 공통포트부(520) 및 중간영역(28)에서 공통포트부(520) 및 제1 관로부(510)와 연통되어 하부 하우징(20)의 타측면(26)까지 형성된 제2 관로부(530)를 포함하고, 제1 관로부(510)와 공통포트부(520)는 초기 가압용 초임계유체의 공급경로를 제공하고, 공통포트부(520)와 제2 관로부(530)는 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출경로를 제공하도록 구성될 수 있다.For example, this integrated supply/discharge port 50 is a first conduit portion 510 formed from one side 24 of the lower housing 20 to the intermediate region 28, and the first in the intermediate region 28. The lower housing is in communication with the common port part 520 and the first conduit part 510 in communication with the conduit part 510 and the common port part 520 and the intermediate area 28 formed to face the substrate arrangement plate 40 . (20) including a second pipe section 530 formed up to the other side 26, the first pipe section 510 and the common port section 520 provide a supply path of the supercritical fluid for initial pressurization, The common port 520 and the second conduit 530 may be configured to provide a discharge path of the mixed fluid in which the organic solvent is dissolved.

상부 공급포트(60)는 상부 하우징(10)의 중앙영역에서 기판 배치판(40)을 향하도록 형성되어 건조용 초임계유체의 공급경로를 제공하는 구성요소이다.The upper supply port 60 is a component that is formed to face the substrate arrangement plate 40 in the central region of the upper housing 10 to provide a supply path of the supercritical fluid for drying.

기판배치판 지지부(70)는 일단이 하부 하우징(20)의 바닥면(22)에 결합되고 타단이 기판 배치판(40)에 결합되어 있으며, 기판 배치판(40)을 지지하면서 기판 배치판(40)을 하부 하우징(20)의 바닥면(22)으로부터 이격시키는 구성요소이다.The substrate placement plate support part 70 has one end coupled to the bottom surface 22 of the lower housing 20 and the other end coupled to the substrate placement plate 40, while supporting the substrate placement plate 40, the substrate placement plate ( 40) from the bottom surface 22 of the lower housing 20.

예를 들어, 기판배치판 지지부(70)에 의해 하부 하우징(20)의 바닥면(22)과 기판 배치판(40) 사이에 존재하는 제1 이격공간(R1)은 일체형 공급/배출포트(50)를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체가 기판 배치판(40)의 하면을 따라 이동하여 기판(W)이 배치된 처리영역으로 점진적으로 확산하도록 유도하는 기능을 수행할 수 있다.For example, the first separation space (R1) existing between the bottom surface 22 of the lower housing 20 and the substrate placement plate 40 by the substrate placement plate support part 70 is an integrated supply/discharge port 50 ) may perform a function of inducing that the supercritical fluid for initial pressurization supplied through the substrate moves along the lower surface of the substrate placement plate 40 and gradually diffuses into the processing area on which the substrate W is disposed.

기판 지지부(80)는 일단이 기판 배치판(40)의 상면에 결합되고 타단이 기판(W)에 결합되어 있으며, 기판(W)을 지지하면서 기판(W)을 기판 배치판(40)의 상면으로부터 이격시키는 구성요소이다.The substrate support part 80 has one end coupled to the upper surface of the substrate placement plate 40 and the other end coupled to the substrate W, and supports the substrate W while supporting the substrate W to the upper surface of the substrate placement plate 40 . It is a component that separates it from

예를 들어, 기판 지지부(80)에 의해 기판 배치판(40)의 상면과 기판(W) 사이에 존재하는 제2 이격공간(R2)은 기판(W)의 하면을 상기 일체형 공급/배출포트(50)를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상부 공급포트(60)를 통해 공급되는 건조용 초임계유체에 노출시켜 건조공정의 시간을 단축시키는 기능을 수행한다.For example, the second separation space (R2) existing between the upper surface of the substrate arrangement plate 40 and the substrate (W) by the substrate support part (80) forms the lower surface of the substrate (W) through the integrated supply/discharge port ( 50) performs a function of shortening the drying process time by exposing it to the supercritical fluid for initial pressurization supplied through and the supercritical fluid for drying supplied through the upper supply port 60 .

하우징 구동부(90)는 하우징을 개폐하는 수단으로서, 건조 공정이 종료된 이후 하부 하우징(20)을 구동하여 하부 하우징(20)을 상부 하우징(10)으로부터 분리시켜 챔버를 개방하거나, 건조 공정을 개시하는 경우 하부 하우징(20)을 구동하여 하부 하우징(20)을 상부 하우징(10)에 결합시켜 챔버를 폐쇄하는 기능을 수행할 수 있다. 도면상, 하우징 구동부(90)가 하부 하우징(20)을 구동하는 것으로 표현되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 하우징 구동부(90)는 상부 하우징(10)을 구동하도록 구성될 수도 있다.The housing driving unit 90 is a means for opening and closing the housing, and after the drying process is completed, the lower housing 20 is driven to separate the lower housing 20 from the upper housing 10 to open the chamber or start the drying process. In this case, the lower housing 20 is driven to couple the lower housing 20 to the upper housing 10 to perform a function of closing the chamber. In the drawings, the housing driving unit 90 is expressed as driving the lower housing 20 , but this is only an example, and the housing driving unit 90 may be configured to drive the upper housing 10 .

예를 들어, 초기 가압용 초임계유체와 건조용 초임계유체는 이산화탄소(CO2)를 포함할 수 있고, 유기용제는 알코올(alcohol)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 구체적인 예로, 알코올은 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 1-프로판올(1-propanol), 2-프로판올(2-propanol, IPA), 1-부탄올(1-butanol)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.For example, the supercritical fluid for initial pressurization and the supercritical fluid for drying may include carbon dioxide (CO 2 ), and the organic solvent may include alcohol, but is not limited thereto. As a specific example, the alcohol may include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, IPA, and 1-butanol. not limited

예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 챔버에서 수행되는 초임계 건조 기술에 따르면, 챔버 내에서 표면이 알코올 등과 같은 유기용제로 습윤되어 있는 기판(W)에 초임계 상태의 이산화탄소를 공급함으로써 웨이퍼 상의 알코올이 초임계 이산화탄소 유체에 용해된다. 그리고 알코올을 용해하고 있는 이산화탄소 유체를 서서히 챔버에서 배출함으로써 패턴의 도괴 없이 기판(W)을 건조할 수 있다.For example, according to the supercritical drying technique performed in the substrate drying chamber according to an embodiment of the present invention, carbon dioxide in a supercritical state is applied to the substrate W whose surface is wetted with an organic solvent such as alcohol in the chamber. By feeding the alcohol on the wafer is dissolved in the supercritical carbon dioxide fluid. And by gradually discharging the carbon dioxide fluid in which the alcohol is dissolved from the chamber, the substrate W can be dried without destroying the pattern.

1: 기판 건조 챔버
10: 상부 하우징
20: 하부 하우징
22: 바닥면
24: 일측면
26: 타측면
28: 중간영역
30: 실링부
40: 기판 배치판
50: 일체형 공급/배출포트
60: 상부 공급포트
70: 기판배치판 지지부
80: 기판 지지부
90: 하우징 구동부
110: 상부 히터부
201, 202, 203, 204: 발열체
210: 하부 히터부
220: 개구(aperture)
510: 제1 관로부
520: 공통포트부
530: 제2 관로부
C: 결합면
R1: 제1 이격공간
R2: 제2 이격공간
W: 기판1: substrate drying chamber
10: upper housing
20: lower housing
22: bottom surface
24: one side
26: the other side
28: middle area
30: sealing part
40: substrate placement plate
50: integrated supply/discharge port
60: upper supply port
70: substrate arrangement plate support part
80: substrate support
90: housing drive unit
110: upper heater unit
201, 202, 203, 204: heating element
210: lower heater unit
220: aperture (aperture)
510: first conduit unit
520: common port part
530: second conduit unit
C: mating surface
R1: first separation space
R2: second separation space
W: substrate

Claims (12)

상부 하우징;
상기 상부 하우징에 개폐 가능하게 결합되는 하부 하우징;
상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중에서 적어도 하나에 내장된 히터부;
상기 하부 하우징의 바닥면에 결합되어 있으며 유기용제가 형성되어 있는 기판이 배치되는 기판 배치판;
상기 하부 하우징의 일측면에서 타측면까지 연장 형성되고 상기 일측면과 상기 타측면의 중간영역에서 상기 기판 배치판을 향하도록 형성되어, 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 건조후 상기 기판에 형성된 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출경로를 제공하는 일체형 공급/배출포트; 및
상기 상부 하우징의 중앙영역에서 상기 기판 배치판을 향하도록 형성되어 건조용 초임계유체의 공급경로를 제공하는 상부 공급포트를 포함하고,
상기 히터부는 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중에서 적어도 하나의 내부에 동심원 형상으로 대칭적으로 배치된 복수의 발열체를 포함하고,
상기 히터부를 구성하는 복수의 발열체는 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중에서 적어도 하나의 측벽에 형성된 개구(aperture)까지 연장되어 외부 전원에 전기적으로 연결되고,
상기 히터부는 상기 일체형 공급/배출포트를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상기 상부 공급포트를 통해 공급되는 건조용 초임계유체가 임계점 이상의 온도를 유지하도록 동작하고,
상기 일체형 공급/배출포트는,
상기 하부 하우징의 일측면에서 상기 중간영역까지 형성된 제1 관로부;
상기 중간영역에서 상기 제1 관로부와 연통되어 상기 기판 배치판을 향하도록 형성된 공통포트부; 및
상기 중간영역에서 상기 공통포트부 및 상기 제1 관로부와 연통되어 상기 하부 하우징의 타측면까지 형성된 제2 관로부를 포함하고,
상기 제1 관로부와 상기 공통포트부는 초기 가압용 초임계유체의 공급경로를 제공하고, 상기 공통포트부와 상기 제2 관로부는 상기 유기용제가 용해된 초임계유체의 배출경로를 제공하고,
상기 초기 가압용 초임계유체가 상기 제1 관로부와 상기 공통포트부를 통하여 상기 기판으로 공급되고, 상기 건조용 초임계유체가 상기 상부 공급포트를 통하여 상기 기판으로 분사되고, 상기 건조용 초임계유체에 의한 건조 후 유기용제가 용해된 초임계유체가 상기 공통포트부와 상기 제2 관로부를 통하여 외부로 배출되는, 기판 건조 챔버.
upper housing;
a lower housing operably coupled to the upper housing;
a heater unit built in at least one of the upper housing and the lower housing;
a substrate arrangement plate coupled to the bottom surface of the lower housing and on which a substrate on which an organic solvent is formed is disposed;
It is formed to extend from one side of the lower housing to the other side and is formed to face the substrate arrangement plate in an intermediate region between the one side and the other side, and is formed on the substrate after the supply path of the supercritical fluid for initial pressurization and drying. an integrated supply/discharge port providing a discharge path for the mixed fluid in which the organic solvent is dissolved; and
and an upper supply port formed to face the substrate arrangement plate in the central region of the upper housing to provide a supply path of the supercritical fluid for drying,
The heater unit includes a plurality of heating elements symmetrically disposed in a concentric circle shape inside at least one of the upper housing and the lower housing,
The plurality of heating elements constituting the heater unit extends to an opening formed in at least one sidewall of the upper housing and the lower housing and is electrically connected to an external power source,
The heater unit operates so that the supercritical fluid for initial pressurization supplied through the integrated supply/discharge port and the supercritical fluid for drying supplied through the upper supply port maintain a temperature above a critical point,
The integrated supply/discharge port is
a first conduit portion formed from one side of the lower housing to the middle region;
a common port portion communicating with the first conduit portion in the intermediate region to face the substrate arrangement plate; and
and a second conduit portion communicating with the common port portion and the first conduit portion in the intermediate region and formed up to the other side of the lower housing,
The first pipe part and the common port part provide a supply path of the supercritical fluid for initial pressurization, and the common port part and the second pipe part provide a discharge path of the supercritical fluid in which the organic solvent is dissolved,
The supercritical fluid for initial pressurization is supplied to the substrate through the first conduit part and the common port part, the supercritical fluid for drying is sprayed to the substrate through the upper supply port, and the supercritical fluid for drying After drying by the supercritical fluid in which the organic solvent is dissolved is discharged to the outside through the common port portion and the second conduit portion, the substrate drying chamber.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징의 결합면에 구비된 실링부를 더 포함하고,
상기 기판은 상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징의 결합면보다 높게 위치하도록 상기 기판 배치판 상에 배치되어 있고, 건조공정이 완료되어 상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징이 개방되는 경우, 상기 결합면에 구비된 실링부 주변의 파티클이 상기 기판과 상기 결합면의 높이차에 따른 중력에 의해 상기 기판으로의 유입이 방지되는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
According to claim 1,
Further comprising a sealing portion provided on the coupling surface of the lower housing and the upper housing,
The substrate is disposed on the substrate mounting plate to be positioned higher than the coupling surface of the lower housing and the upper housing, and when the drying process is completed and the lower housing and the upper housing are opened, a sealing provided on the coupling surface The substrate drying chamber, characterized in that the particles around the substrate are prevented from flowing into the substrate by gravity according to a height difference between the substrate and the bonding surface.
 제1항에 있어서,
상기 제1 관로부와 상기 공통포트부를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체는 상기 기판 배치판에 막혀 상기 기판으로의 직접적인 분사가 방지되는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
According to claim 1,
The substrate drying chamber, characterized in that the supercritical fluid for initial pressurization supplied through the first conduit portion and the common port portion is blocked by the substrate arrangement plate to prevent direct injection to the substrate.
 제1항에 있어서,
일단이 상기 하부 하우징의 바닥면에 결합되고 타단이 상기 기판 배치판에 결합되어, 상기 기판 배치판을 지지하면서 상기 기판 배치판을 상기 하부 하우징의 바닥면으로부터 이격시키는 기판배치판 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
According to claim 1,
One end is coupled to the bottom surface of the lower housing and the other end is coupled to the substrate placement plate, and further comprising a substrate placement plate support part to space the substrate placement plate from the bottom surface of the lower housing while supporting the substrate placement plate Characterized in that, the substrate drying chamber.
 제9항에 있어서,
상기 기판배치판 지지부에 의해 상기 하부 하우징의 바닥면과 상기 기판 배치판 사이에 존재하는 제1 이격공간은 상기 일체형 공급/배출포트를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체가 상기 기판 배치판의 하면을 따라 이동하여 상기 기판이 배치된 처리영역으로 점진적으로 확산하도록 유도하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
10. The method of claim 9,
The first separation space existing between the bottom surface of the lower housing and the substrate arrangement plate by the substrate arrangement plate support part is a supercritical fluid for initial pressurization supplied through the integrated supply/discharge port is the lower surface of the substrate arrangement plate The substrate drying chamber, characterized in that it moves along and induces the substrate to gradually diffuse into the disposed processing area.
 제1항에 있어서,
일단이 상기 기판 배치판의 상면에 결합되고 타단이 상기 기판에 결합되어, 상기 기판을 지지하면서 상기 기판을 상기 기판 배치판의 상면으로부터 이격시키는 기판 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
According to claim 1,
The substrate drying chamber, characterized in that it further comprises a substrate support part having one end coupled to the upper surface of the substrate arrangement plate and the other end being coupled to the substrate to space the substrate apart from the upper surface of the substrate arrangement plate while supporting the substrate. .
 제11항에 있어서,
상기 기판 지지부에 의해 상기 기판 배치판의 상면과 상기 기판 사이에 존재하는 제2 이격공간은 상기 기판의 하면을 상기 일체형 공급/배출포트를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상기 상부 공급포트를 통해 공급되는 건조용 초임계유체에 노출시켜 건조공정의 시간을 단축시키는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
12. The method of claim 11,
The second separation space existing between the upper surface of the substrate arrangement plate and the substrate by the substrate support part is a supercritical fluid for initial pressurization supplied through the integrated supply/discharge port to the lower surface of the substrate and the upper supply port. A substrate drying chamber, characterized in that it shortens the drying process time by exposing it to a drying supercritical fluid supplied through it.
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