JP2022051531A - 基板処理装置及び方法 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022051531000001
【課題】基板を効率的に処理することができる基板処理装置及び方法を提供する。
【解決手段】本発明は基板を処理する装置を提供する。基板処理装置は、超臨界状態の乾燥用流体によって前記基板が乾燥される内部空間を提供するボディーと、前記内部空間に前記乾燥用流体を供給する流体供給ユニットと、前記内部空間から前記乾燥用流体を排気する流体排気ユニットと、制御器と、を含み、前記制御器は、前記内部空間の圧力を設定圧力に昇圧させる昇圧段階と、前記流体供給ユニットが前記内部空間に前記乾燥用流体を供給する間に前記流体排気ユニットが前記内部空間から前記乾燥用流体を排気して前記内部空間で前記乾燥用流体の流動を発生させる流動段階と、を遂行するように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御することができる。
【選択図】図１２

Description

本発明は基板処理装置及び方法に係る。
半導体素子を製造するために、基板に写真、蝕刻、アッシング、イオン注入、そして薄膜蒸着等の様々な工程を通じて望むパターンをウエハ等の基板上に形成する。各々の工程には様々な処理液処理ガスが使用され、工程進行の際にはパーティクル、そして工程副産物が発生する。このようなパーティクル、そして工程副産物を基板から除去するために各々の工程前後には洗浄工程が遂行される。
一般的な洗浄工程は基板をケミカル及びリンス液で処理した後に乾燥処理する。乾燥処理の一例として、基板を高速に回転させて基板上に残留するリンス液を除去する回転乾燥工程がある。しかし、このような回転乾燥方式は基板上に形成されたパターンを崩す恐れがある。
したがって、最近には基板上にイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）のような有機溶剤を供給して基板上に残留するリンス液を表面張力が低い有機溶剤で置換し、その後、基板上に超臨界状態の処理流体を供給して基板に残留する有機溶剤を除去する超臨界乾燥工程が利用されている。超臨界乾燥工程では内部が密閉された工程チャンバーに乾燥用ガスを供給し、乾燥用ガスを加熱及び加圧する。したがって、乾燥用ガスの温度及び圧力は全て臨界点以上に上昇し、乾燥用ガスは超臨界状態に相変化する。
このような超臨界状態の乾燥用ガスは高い溶解力と浸透性を有する。即ち、基板上に超臨界状態の乾燥用ガスが供給されれば、乾燥用ガスは基板上のパターンに容易に浸透し、基板上に残留する有機溶剤また乾燥用ガスに容易に溶解される。したがって、基板に形成されたパターンとパターンとの間に残留する有機溶剤を容易に除去できるようになる。
但し、工程チャンバー内の超臨界状態の乾燥用ガスは流動が少ない。したがって、超臨界状態の乾燥用ガスは基板に適切に伝達されないことがあり得る。この場合、基板上に残留される有機溶剤が適切に除去されないか、或いは有機溶剤が溶解された超臨界状態の乾燥用ガスが工程チャンバーの外部に適切に排気されないことができる。
このような問題を解決するために、一般的に図１に図示されたように工程チャンバー内の圧力を変化させる方法を利用している。図１を参照すれば、昇圧段階（Ｓ１００）で工程チャンバー内の圧力を第１圧力ＣＰ１に上昇させ、工程段階（Ｓ２００）で工程チャンバー内の圧力を第１圧力ＣＰ１と第１圧力ＣＰ１より低い圧力である第２圧力ＣＰ２との間で繰り返して変化させる。その後、ベント段階（Ｓ３００）で工程チャンバー内の圧力を常圧に変化させる。工程段階（Ｓ２００）で工程チャンバー内の圧力を繰り返して変化させることによって、工程チャンバー内の超臨界状態の乾燥用ガスの流動を引き起こし、基板上に超臨界状態の乾燥用ガスが伝達されるようになる。
上述した工程チャンバー内の圧力を第１圧力ＣＰ１と第２圧力ＣＰ２との間で繰り返して変化させる方式は一般的に、工程チャンバー内に乾燥用ガスを供給する供給ラインに設置されるバルブと、工程チャンバーの内部空間を排気する排気ラインに設置されるバルブのオン／オフが繰り返して変更されることによって遂行される。このようにバルブのオン／オフが繰り返して遂行される場合、バルブではパーティクル（Ｐａｒｔｉｃｌｅ）が発生されることができ、このようなパーティクルは供給ライン又は排気ラインを通じて工程チャンバー内に伝達されることができる。また、工程チャンバー内の圧力を第１圧力ＣＰ１と第２圧力ＣＰ２との間で繰り返して変化させる方式は工程段階（Ｓ２００）を遂行するのに所要される時間を増加させる。これは工程段階（Ｓ２００）で昇圧に所要される時間又は減圧に所要される時間を減少させることは物理的な限界があるためである。また、昇圧に所要される時間又は減圧所要される時間を減少させて各々の前記バルブを速くオン／オフさせれば、昇圧と減圧が適切に行われなく、むしろ超臨界状態の乾燥用ガスの流動を妨害する恐れがある。
国際特許公開２０１２／００１３５８３Ａ１号公報
本発明の一目的は基板を効率的に処理することができる基板処理装置及び方法を提供することにある。
また、本発明の一目的は基板に対する乾燥処理効率を高めることができる基板処理装置及び方法を提供することにある。
また、本発明の一目的は基板を乾燥する乾燥工程を遂行するのに所要される時間を短縮することができる基板処理装置及び方法を提供することにある。
また、本発明の一目的は基板を乾燥する乾燥工程を遂行しながら、パーティクル等の不純物が発生することを最小化することができる基板処理装置及び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通常の技術者に明確に理解されるべきである。
本発明は基板を処理する装置を提供する。基板処理装置は、超臨界状態の乾燥用流体によって前記基板が乾燥される内部空間を提供するボディーと、前記内部空間に前記乾燥用流体を供給する流体供給ユニットと、前記内部空間から前記乾燥用流体を排気する流体排気ユニットと、制御器と、を含み、前記制御器は、前記内部空間の圧力を設定圧力に昇圧させる昇圧段階と、前記流体供給ユニットが前記内部空間に前記乾燥用流体を供給する間に前記流体排気ユニットが前記内部空間から前記乾燥用流体を排気して前記内部空間で前記乾燥用流体の流動を発生させる流動段階と、を遂行するように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気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、前記流動段階を遂行する間に前記内部空間の圧力が前記設定圧力に一定に維持されるように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気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、前記流動段階を遂行する間に前記流体供給ユニットが前記内部空間に供給する前記乾燥用流体の単位時間当たり供給流量と前記流体排気ユニットが前記内部空間から排気する前記乾燥用流体の単位時間当たり排気流量が互いに同一であるように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットと、を制御することができる。
一実施形態によれば、前記流体排気ユニットは、前記ボディーと連結されるメーン排気ラインと、前記メーン排気ラインに前記乾燥用流体が選択的に流れるようにする第１排気バルブと、を含み、前記制御器は、前記流動段階を遂行される間に前記第１排気バルブがオン（Ｏｎ）状態を維持するように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御することができる。
一実施形態によれば、前記流体排気ユニットは、前記メーン排気ラインから分岐され、前記第１排気バルブが設置される流動ラインと、前記メーン排気ラインから分岐され、第２排気バルブが設置されるスローベントラインと、前記メーン排気ラインから分岐され、第３排気バルブが設置され、前記スローベントラインより前記乾燥用流体の単位時間当たり排気流量が大きいクイックベントラインと、をさらに含むことができる。
一実施形態によれば、前記制御器は、前記第２排気バルブをオン（Ｏｎ）させて前記スローベントラインを通じて前記内部空間の前記乾燥用流体を排気して前記内部空間の圧力を下げる第１ベント段階と、前記第３排気バルブをオン（Ｏｎ）させて前記クイックベントラインを通じて前記内部空間の圧力を下げる第２ベント段階と、をさらに遂行するように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御することができる。
一実施形態によれば、前記流動ラインには、前記メーン排気ラインに流れる前記乾燥用流体の圧力を測定し、前記流動ラインを通じて排気される前記乾燥用流体の単位時間当たり排気流量を調節することによって前記内部空間の圧力を前記設定圧力に調節する圧力調節部材が設置されることができる。
一実施形態によれば、前記制御器は、前記流動段階が２０秒乃至６５秒に属するいずれか１つの時間の間に遂行されるように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気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、前記流動段階が２５秒乃至６５秒に属するいずれか１つの時間の間に遂行されるように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気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、前記設定圧力が１２０Ｂａｒ乃至１５０Ｂａｒに属するいずれか１つの圧力になるように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気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、前記設定圧力が１５０Ｂａｒになるように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御することができる。
本発明は基板を処理する装置を提供する。基板処理装置は、超臨界状態の乾燥用流体によって前記基板が乾燥される内部空間を提供するボディーと、前記内部空間に乾燥用流体を供給する流体供給ユニットと、前記内部空間から前記乾燥用流体を排気する流体排気ユニットと、制御器と、を含み、前記流体排気ユニットは、前記ボディーと連結されるメーン排気ラインと、前記メーン排気ラインに前記乾燥用流体が選択的に流れるようにする第１排気バルブを含み、前記制御器は、前記内部空間の圧力を設定圧力に昇圧させる昇圧段階と、前記内部空間の圧力を前記設定圧力に維持する流動段階と、前記内部空間の圧力を下げるベント段階と、を遂行し、前記流動段階の間に前記第１排気バルブがオン（Ｏｎ）状態を維持するように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御することができる。
一実施形態によれば、前記流動段階間に、前記流体供給ユニットが供給する前記乾燥用流体の単位時間当たり供給流量と前記メーン排気ラインを通じて排気される前記乾燥用流体の単位時間当たり排気流量が互いに同一であるように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御することができる。
一実施形態によれば、前記流体排気ユニットは、前記流動段階の間に前記メーン排気ラインに流れる前記乾燥用流体の圧力に基づいて前記内部空間の圧力を設定圧力に調節する圧力調節部材を含むことができる。
一実施形態によれば、前記メーン排気ラインは分岐され、前記メーン排気ラインが分岐されたラインは、前記内部空間の圧力を下げるベントラインと、前記第１排気バルブ、そして前記圧力調節部材が設置される流動ラインと、を含むことができる。
一実施形態によれば、前記流体供給ユニットは、前記内部空間で支持される前記基板の上部で前記乾燥用流体を供給する第１供給ラインと、前記内部空間で支持される前記基板の下部で前記乾燥用流体を供給する第２供給ラインと、を含むことができる。
一実施形態によれば、前記流体供給ユニットは、前記内部空間で支持される前記基板の側部で前記乾燥用流体を供給する第１供給ラインと、前記内部空間で支持される前記基板の下部で前記乾燥用流体を供給する第２供給ラインと、を含むことができる。
本発明は基板を処理する装置を提供する。基板処理装置は、基板上に残留する有機溶剤が超臨界状態の乾燥用流体によって乾燥される内部空間を提供するボディーと、前記内部空間に前記乾燥用流体を供給する流体供給ユニットと、前記内部空間から前記乾燥用流体を排気する流体排気ユニットと、制御器と、を含み、前記制御器は、前記流体供給ユニットが前記内部空間に前記乾燥用流体を供給して前記内部空間の圧力が設定圧力に到達させる昇圧段階と、前記流体供給ユニットが前記内部空間に前記乾燥用流体を供給することと同時に前記流体排気ユニットが前記内部空間から前記乾燥用流体を排気して前記内部空間で前記乾燥用流体の流動を発生させる流動段階と、前記流体排気ユニットが前記内部空間から前記乾燥用流体を排気して前記内部空間の圧力を下げるベント段階と、を遂行し、前記流動段階に前記流体供給ユニットが前記内部空間に供給する前記乾燥用流体の単位時間当たり供給流量と前記流体排気ユニットが前記内部空間から排気する前記乾燥用流体の単位時間当たり排気流量が互いに同一であるように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御することができる。
一実施形態によれば、前記流体排気ユニットは、前記ボディーと連結されて前記内部空間を排気するメーン排気ラインと、前記メーン排気ラインから分岐され、前記内部空間の圧力を下げるベントラインと、前記メーン排気ラインから分岐され、前記メーン排気ラインに流れる前記乾燥用流体の圧力に基づいて前記内部空間の圧力を設定圧力に調節する圧力調節部材と、第１排気バルブが設置される流動ラインと、を含み、前記制御器は、前記流動段階が遂行される間に前記第１排気バルブがオン（Ｏｎ）状態を維持して前記メーン排気ライン、そして前記流動ラインを通じて前記乾燥用流体を排気できるように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御することができる。
一実施形態によれば、前記ベントラインは、第３排気バルブが設置されるクイックベントラインと、第２排気バルブが設置され、前記クイックベントラインより前記乾燥用流体の単位時間当たり排気流量が小さいスローベントラインと、を含み、前記制御器は、前記ベント段階で、前記スローベントラインを通じて前記乾燥用流体を排気し、その後に前記クイックベントラインを通じて前記乾燥用流体を排気するように前記第２排気バルブ、そして前記第３排気バルブを制御することができる。
本発明は基板を処理する方法を提供する。基板処理方法は、前記基板に有機溶剤を供給して前記基板を液処理する液処理段階と、前記有機溶剤が残留する前記基板を乾燥する内部空間を有するボディーに搬送する搬送段階と、前記内部空間で前記基板に超臨界状態の乾燥用流体を供給して前記基板を乾燥する乾燥段階と、を含み、前記乾燥段階は、前記内部空間の圧力を設定圧力に昇圧させる昇圧段階と、設定時間の間に前記内部空間に供給される前記乾燥用流体の単位時間当たり供給流量と前記内部空間で排気される前記乾燥用流体の単位時間当たり排気流量を同様に維持して前記内部空間で前記乾燥用流体の流動を発生させる流動段階と、前記内部空間の圧力を下げるベント段階と、を含むことができる。
一実施形態によれば、前記流動段階には、前記内部空間の圧力が前記設定圧力に維持され、前記設定圧力は、１２０Ｂａｒ乃至１５０Ｂａｒに属するいずれか１つの圧力であり得る。
一実施形態によれば、前記設定圧力は、１５０Ｂａｒであり得る。
一実施形態によれば、前記設定時間は、２０秒乃至６５秒に属するいずれか１つの時間であり得る。
一実施形態によれば、前記設定時間は、２５秒乃至６０に属するいずれか１つの時間であり得る。
一実施形態によれば、前記内部空間を排気するメーン排気ラインに前記乾燥用流体が選択的に流れるようにする第１排気バルブは前記流動段階が遂行される間にオン（Ｏｎ）状態を維持することができる。
本発明の一実施形態によれば、基板を効率的に処理することができる。
また、本発明の一実施形態によれば、基板に対する乾燥処理効率を高めることができる。
また、本発明の一実施形態によれば、基板を乾燥する乾燥工程を遂行するのに所要される時間を短縮することができる。
また、本発明の一実施形態によれば、基板を乾燥する乾燥工程を遂行しながら、パーティクル等の不純物が発生す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。
一般的な超臨界乾燥工程を遂行する工程チャンバー内の圧力変化を示す図面である。 本発明の一実施形態による基板処理装置を概略的に示す平面図である。 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を示すフローチャートである。 図５の液処理段階を遂行する液処理チャンバーの形状を示す図面である。 図５の第１昇圧段階を遂行する乾燥チャンバーの形状を示す図面である。 図５の第２昇圧段階を遂行する乾燥チャンバーの形状を示す図面である。 図５の流動段階を遂行する乾燥チャンバーの形状を示す図面である。 図５の第１ベント段階を遂行する乾燥チャンバーの形状を示す図面である。 図５の第２ベント段階を遂行する乾燥チャンバーの形状を示す図面である。 本発明の乾燥工程を遂行する間にボディーの内部空間の圧力変化を示す図面である。 本発明の他の実施形態による乾燥チャンバーの形状を概略的に示す図面である。 本発明の他の実施形態による乾燥チャンバーの形状を概略的に示す図面である。 本発明の他の実施形態による乾燥チャンバーの形状を概略的に示す図面である。
以下では添付した図面を参考として本発明の実施形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は様々な異なる形態に具現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されない。また、本発明の望ましい実施形態を詳細に説明することにおいて、関連された公知機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にすることができていると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。また、類似な機能及び作用をする部分に対しては図面の全体に亘って同一な符号を使用する。
ある構成要素を‘含む’ということは、特別に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除外することではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。具体的に、“含む”又は“有する”等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとすることがであり、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加可能性を予め排除しないことと理解されなければならない。
単数の表現は文脈の上に明確に異なりに表現しない限り、複数の表現を含む。また、図面で要素の形状及びサイズ等はより明確な説明のために誇張されることができる。
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構成要素とも第１構成要素と称されることができる。
ある構成要素が他の構成要素に“連結されて”あるか、或いは“接続されて”いると言及された時には、その他の構成要素に直接的に連結されているか、又は接続されているが、中間に他の構成要素が存在することもあると理解されるべきである。反面に、ある構成要素が他の構成要素に“直接連結されて”いるか、或いは“直接接続されて”いると言及された時には、中間に他の構成要素が存在しないことと理解されるべきである。構成要素間の関係を説明する他の表現、即ち“～間に”と“すぐ～間に”又は“～に隣接する”と“～に直接隣接する“等も同様に解析されなければならない。
異なりに定義されない限り、技術的であるか、或いは科学的な用語を含んで、ここで使用されるすべての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されることと同一な意味である。一般的に使用される事前に定義されていることと同一の用語は関連技術の文脈の上に有する意味と一致する意味であることと解析されるべきであり、本出願で明確に定義しない限り、理想的であるか、或いは過度に形式的な意味として解釈されない。
図２は本発明の一実施形態による基板処理装置を概略的に示す平面図である。
図２を参照すれば、基板処理装置はインデックスモジュール１０、処理モジュール２０、そして制御器３０を含む。上部から見る時、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、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の方向Ｘとし、上部から見る時、第１の方向Ｘと垂直になる方向を第２方向Ｙとし、第１の方向Ｘ及び第２方向Ｙに全て垂直になる方向を第３方向Ｚとする。
インデックスモジュール１０は基板Ｗが収納された容器Ｃから基板Ｗを処理モジュール２０に搬送し、処理モジュール２０で処理が完了された基板Ｗを容器Ｃ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Ｙ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１２とインデックスフレーム１４を有する。インデックスフレーム１４を基準にロードポート１２は処理モジュール２０の反対側に位置される。基板Ｗが収納された容器Ｃはロードポート１２に置かれる。ロードポート１２は複数が提供されることができ、複数のロードポート１２は第２方向Ｙに沿って配置されることができる。
容器Ｃとしては前面開放一体式ポッド（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎ Ｕｎｉｆｉｅｄ 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Ｃ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１２に置かれることができる。
インデックスフレーム１４にはインデックスロボット１２０が提供される。インデックスフレーム１４内には長さ方向が第２方向Ｙに提供されたガイドレール１２４が提供され、インデックスロボット１２０はガイドレール１２４上で移動可能に提供されることができる。インデックスロボット１２０は基板Ｗが置かれるハンド１２２を含み、ハンド１２２は前進及び後進移動、第３方向Ｚを軸とする回転、そして第３方向Ｚに沿って移動可能に提供されることができる。ハンド１２２は複数が上下方向に離隔されるように提供され、ハンド１２２は互いに独立的に前進及び後進移動することができる。
制御器３０は基板処理装置を制御することができる。制御器３０は基板処理装置の制御を実行するマイクロプロセッサー（コンピュータ）から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、基板処理装置の稼動状況を可視化して表示するディスプレイ等で成されるユーザインターフェイスと、基板処理装置で実行される処理をプロセスコントローラの制御によって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に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。処理レシピは記憶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一であってもよい。
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を制御することができる。例えば、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流体供給ユニット５３０、流体排気ユニット５００を制御することができる。
処理モジュール２０はバッファユニット２００、搬送チャンバー３００、液処理チャンバー４００、そして乾燥チャンバー５００を含む。バッファユニット２００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が一時的に留まる空間を提供する。液処理チャンバー４００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。乾燥チャンバー５００は基板Ｗ上に残留する液を除去する乾燥工程を遂行する。搬送チャンバー３００はバッファユニット２００、液処理チャンバー４００、そして乾燥チャンバー５００の間に基板Ｗを搬送する。
搬送チャンバー３００はその長さ方向が第１の方向Ｘに提供されることができる。バッファユニット２００はインデックスモジュール１０と搬送チャンバー３００との間に配置されることができる。液処理チャンバー４００と乾燥チャンバー５００は搬送チャンバー３００の側部に配置されることができる。液処理チャンバー４００と搬送チャンバー３００は第２方向Ｙに沿って配置されることができる。乾燥チャンバー５００と搬送チャンバー３００は第２方向Ｙに沿って配置されることができる。バッファユニット２００は搬送チャンバー３００の一端に位置されることができる。
一例によれば、液処理チャンバー４００は搬送チャンバー３００の両側に配置し、乾燥チャンバー５００は搬送チャンバー３００の両側に配置され、液処理チャンバー４００は乾燥チャンバー５００よりバッファユニット２００にさらに近い位置に配置されることができる。搬送チャンバー３００の一側で液処理チャンバー４００は第１の方向Ｘ及び第３方向Ｚ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。また、搬送チャンバー３００の一側で乾燥チャンバー５００は第１の方向Ｘ及び第３方向Ｚに沿って各々ＣＸＤ（Ｃ、Ｄは各々１又は１より大きい自然数）が提供されることができる。上述したことと異なりに、搬送チャンバー３００の一側には液処理チャンバー４００のみが提供され、その他側には乾燥チャンバー５００のみが提供されることができる。
搬送チャンバー３００は搬送ロボット３２０を有する。搬送チャンバー３００内には長さ方向が第１の方向Ｘに提供されたガイドレール３２４が提供され、搬送ロボット３２０はガイドレール３２４上で移動可能に提供されることができる。搬送ロボット３２０は基板Ｗが置かれるハンド３２２を含み、ハンド３２２は前進及び後進移動、第３方向Ｚを軸とする回転、そして第３方向Ｚに沿って移動可能に提供されることができる。ハンド３２２は複数が上下方向に離隔されるように提供され、ハンド３２２は互いに独立的に前進及び後進移動することができる。
バッファユニット２００は基板Ｗが置かれる複数のバッファ２２０を具備する。バッファ２２０は第３方向Ｚに沿って相互間に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２００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、後面は搬送チャンバー３００と対向する面である。インデックスロボット１２０は前面を通じてバッファユニット２００に接近し、搬送ロボット３２０は背面を通じてバッファユニット２００に接近することができる。
図３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３を参照すれば、液処理チャンバー４００はハウジング４１０、カップ４２０、支持ユニット４４０、液供給ユニット４６０、そして昇降ユニット４８０を有する。
ハウジング４１０は基板Ｗが処理される内部空間を有することができる。ハウジング４１０は大体に六面体の形状を有することができる。例えば、ハウジング４１０は直方体の形状を有することができる。また、ハウジング４１０には基板Ｗが搬入されるか、或いは搬出される開口（図示せず）が形成されることができる。また、ハウジング４１０には開口を選択的に開閉するドア（図示せず）が設置されることができる。
カップ４２０は上部が開放された筒形状を有することができる。カップ４２０は処理空間を有し、基板Ｗは処理空間内で液処理されることができる。支持ユニット４４０は処理空間で基板Ｗを支持する。液供給ユニット４６０は支持ユニット４４０に支持された基板Ｗ上に処理液を供給する。処理液は複数の種類に提供され、基板Ｗ上に順次的に供給されることができる。昇降ユニット４８０はカップ４２０と支持ユニット４４０との間の相対高さを調節する。
一例によれば、カップ４２０は複数の回収筒４２２、４２４、４２６を有する。回収筒４２２、４２４、４２６は各々基板処理に使用された液を回収する回収空間を有する。各々の回収筒４２２、４２４、４２６は支持ユニット４４０を囲むリング形状に提供される。液処理工程が進行する時、基板Ｗの回転によって飛散される処理液は各回収筒４２２、４２４、４２６の流入口４２２ａ、４２４ａ、４２６ａを通じて回収空間に流入される。一例によれば、カップ４２０は第１回収筒４２２、第２回収筒４２４、そして第３回収筒４２６を有する。第１回収筒４２２は支持ユニット４４０を囲むように配置され、第２回収筒４２４は第１回収筒４２２を囲むように配置され、第３回収筒４２６は第２回収筒４２４を囲むように配置される。第２回収筒４２４に液を流入する第２流入口４２４ａは第１回収筒４２２に液を流入する第１流入口４２２ａより上部に位置され、第３回収筒４２６に液を流入する第３流入口４２６ａは第２流入口４２４ａより上部に位置されることができる。
支持ユニット４４０は支持板４４２と駆動軸４４４を有する。支持板４４２の上面は大体に円形に提供され、基板Ｗより大きい直径を有することができる。支持板４４２の中央部には基板Ｗの背面を支持する支持ピン４４２ａが提供され、支持ピン４４２ａは基板Ｗが支持板４４２から一定距離離隔されるようにその上端が支持板４４２から突出されるように提供される。支持板４４２の縁部にはチャックピン４４２ｂが提供される。チョクピン４４２ｂは支持板４４２から上部に突出されるように提供され、基板Ｗが回転される時、基板Ｗが支持ユニット４４０から離脱されないように基板Ｗの側部を支持する。駆動軸４４４は駆動器４４６によって駆動され、基板Ｗの底面中央と連結され、支持板４４２をその中心軸を基準に回転させる。
一例によれば、液供給ユニット４６０はノズル４６２を含むことができる。ノズル４６２は基板Ｗに処理液を供給することができる。処理液はケミカル、リンス液、又は有機溶剤であり得る。ケミカルは強酸又は強塩基の性質を有するケミカルであり得る。また、リンス液は純水であり得る。また、有機溶剤はイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）であり得る。また、液供給ユニット４６０は複数のノズル４６２を含むことができ、各々のノズル４６２では互いに異なる種類の処理液を供給することができる。例えば、ノズル４６２の中でいずれか１つではケミカルが供給し、ノズル４６２の中で他の１つではリンス液を供給し、ノズル４６２の中でその他の１つでは有機溶剤を供給することができる。また、制御器３０はノズル４６２の中で他の１つで基板Ｗにリンス液を供給した後、ノズル４６２の中でその他の１つで有機溶剤を供給するように液供給ユニット４６０を制御することができる。したがって、基板Ｗ上に供給されたリンス液は表面張力が小さい有機溶剤で置換されることができる。
昇降ユニット４８０はカップ４２０を上下方向に移動させる。カップ４２０の上下移動によってカップ４２０と基板Ｗとの間の相対高さが変更される。これによって、基板Ｗに供給される液の種類に応じて処理液を回収する回収筒４２２、４２４、４２６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、カップ４２０は固定設置され、昇降ユニット４８０は支持ユニット４４０を上下方向に移動させることができる。
図４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４を参照すれば、本発明の一実施形態による乾燥チャンバー５００は超臨界状態の乾燥用流体Ｇを利用して基板Ｗ上に残留する処理液を除去することができる。例えば、乾燥チャンバー５００は超臨界状態の二酸化炭素（ＣＯ２）を利用して基板Ｗ上に残留する有機溶剤を除去する乾燥工程を遂行することができる。
乾燥チャンバー５００はボディー５１０、加熱部材５２０、流体供給ユニット５３０、流体排気ユニット５５０、そして昇降部材５６０を含むことができる。ボディー５１０は基板Ｗが処理される内部空間５１８を有することができる。ボディー５１０は超臨界状態の乾燥用流体Ｇによって基板Ｗが乾燥処理される内部空間５１８を提供することができる。
ボディー５１０は上部ボディー５１２、そして下部ボディー５１４を含むことができる。上部ボディー５１２、そして下部ボディー５１４は互いに組み合わせて前記内部空間５１８を形成することができる。基板Ｗは内部空間５１８で支持されることができる。例えば、基板Ｗは内部空間５１８で支持部材（図示せず）によって支持されることができる。支持部材は基板Ｗの縁領域の下面を支持できるように構成されることができる。上部ボディー５１２、そして下部ボディー５１４の中でいずれか１つは昇降部材５６０と結合されて上下方向に移動されることができる。例えば、下部ボディー５１４は昇降部材５６０と結合されて、昇降部材５６０によって上下方向に移動されることができる。したがって、ボディー５１０の内部空間５１８は選択的に密閉されることができる。上述した例では下部ボディー５１４が昇降部材５６０と結合されて上下方向に移動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、上部ボディー５１２が昇降部材５６０と結合されて上下方向に移動してもよい。
加熱部材５２０は内部空間５１８に供給される乾燥用流体Ｇを加熱することができる。加熱部材５２０はボディー５１０の内部空間５１８の温度を昇温させて内部空間５１８に供給される乾燥用流体Ｇを超臨界状態に相変化させることができる。また、加熱部材５２０はボディー５１０の内部空間５１８の温度を昇温させて内部空間５１８に供給される超臨界状態の乾燥用流体Ｇが超臨界状態を維持するようにすることができる。
また、加熱部材５２０はボディー５１０内に埋設されることができる。例えば、加熱部材５２０は上部ボディー５１２、そして下部ボディー５１４の中でいずれか１つに埋設されることができる。例えば、加熱部材５２０は下部ボディー５１４内に提供されることができる。しかし、これに限定されることではなく、加熱部材５２０は内部空間５１８の温度を昇温させることができる様々な位置に提供されることができる。また、加熱部材５２０はヒーターであり得る。しかし、これに限定されることではなく、加熱部材５２０は内部空間５１８の温度を昇温させることができる公知された装置で多様に変形されることができる。
流体供給ユニット５３０はボディー５１０の内部空間５１８に乾燥用流体Ｇを供給することができる。流体供給ユニット５３０が供給する乾燥用流体Ｇは二酸化炭素（ＣＯ２）を含むことができる。流体供給ユニット５３０は流体供給源５３１、第１供給ライン５３３、第１供給バルブ５３５、第２供給ライン５３７、そして第２供給バルブ５３９を含むことができる。
流体供給源５３１はボディー５１０の内部空間５１８に供給される乾燥用流体Ｇを貯蔵及び／又は供給することができる。流体供給源５３１は第１供給ライン５３３及び／又は第２供給ライン５３７に乾燥用流体Ｇを供給することができる。例えば、第１供給ライン５３３には第１供給バルブ５３５が設置されることができる。また、第２供給ライン５３７には第２供給バルブ５３９が設置されることができる。第１供給バルブ５３５と第２供給バルブ５３９はオン／オフバルブであり得る。第１供給バルブ５３５と第２供給バルブ５３９のオン／オフに応じて、第１供給ライン５３３又は第２供給ライン５３７に選択的に乾燥用流体Ｇが流れることができる。
上述した例では１つの流体供給源５３１に第１供給ライン５３３、そして第２供給ライン５３７が連結され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、流体供給源５３１は複数に提供され、第１供給ライン５３３は複数の流体供給源５３１の中でいずれか１つと連結され、第２供給ライン５３７は流体供給源５３１の中で他の１つと連結されてもよい。
また、第１供給ライン５３３はボディー５１０の内部空間５１８の上部で乾燥用ガスを供給する上部供給ラインであり得る。例えば、第１供給ライン５３３はボディー５１０の内部空間５１８に上から下に向かう方向に乾燥用ガスを供給することができる。例えば、第１供給ライン５３３は上部ボディー５１２に連結されることができる。また、第２供給ライン５３７はボディー５１０の内部空間５１８の下部で乾燥用ガスを供給する下部供給ラインであり得る。例えば、第２供給ライン５３７はボディー５１０の内部空間５１８に下から上に向かう方向に乾燥用ガスを供給することができる。例えば、第２供給ライン５３７は下部ボディー５１４に連結されることができる。
流体排気ユニット５５０はボディー５１０の内部空間５１８から乾燥用流体Ｇを排気することができる。流体排気ユニット５５０はメーン排気ライン５５１、流動ライン５５３、スローベントライン５５５、クイックベントライン５５７、そしてパルプベントライン５５９を含むことができる。
メーン排気ライン５５１はボディー５１０と連結されることができる。メーン排気ライン５５１はボディー５１０の内部空間５１８に供給された乾燥用流体Ｇをボディー５１０の外部に排気することができる。例えば、メーン排気ライン５５１の一端はボディー５１０と連結されることができる。メーン排気ライン５５１の一端は上部ボディー５１２、そして下部ボディー５１４の中でいずれか１つと連結されることができる。例えば、メーン排気ライン５５１の一端は下部ボディー５１４と連結されることができる。また、メーン排気ライン５５１の他端は分岐されることができる。例えば、メーン排気ライン５５１の他端は分岐されることができる。メーン排気ライン５５１が分岐されたラインは流動ライン５５３、スローベントライン５５５、クイックベントライン５５７、そしてパルスベントライン５５９を含むことができる。
流動ライン５５３はメーン排気ライン５５１の他端から分岐されることができる。メーン排気ライン５５１には第１排気バルブ５５３ａ、そして圧力調節部材５５３ｂが設置されることができる。第１排気バルブ５５３ａは圧力調節部材５５３ｂより上流に設置されることができる。第１排気バルブ５５３ａはオン／オフバルブであり得る。第１排気バルブ５５３ａはメーン排気ライン５５１に乾燥用流体Ｇが選択的に流れるようにすることができる。また、流動ライン５５３は後述する流動段階（Ｓ３３）で使用されることができる。
また、圧力調節部材５５３ｂはボディー５１０の内部空間５１８圧力を設定圧力に一定に維持させることができる。例えば、圧力調節部材５５３ｂはメーン排気ライン５５１に流れる乾燥用流体Ｇの圧力を測定することができる。また、圧力調節部材５５３ｂはメーン排気ライン５５１に流れる乾燥用流体Ｇの圧力に基づいてボディー５１０の内部空間５１８圧力を測定することができる。また、圧力調節部材５５３ｂはボディー５１０の内部空間５１８圧力を設定圧力に維持させることができるように、流動ライン５５３を通じて排気される乾燥用流体Ｇの単位時間当たり排気流量を調節することができる。例えば、圧力調節部材５５３ｂはバックプレッシャーレギュレータ（ＢＰＲ、Ｂａｃｋ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）であり得る。例えば、ボディー５１０の内部空間５１８に対する設定圧力が１５０Ｂａｒであると仮定すれば、圧力調節部材５５３ｂはボディー５１０の内部空間５１８に対する設定圧力が１５０Ｂａｒに至るまでは流動ライン５５３を通じて乾燥用流体Ｇが排気されないようにすることができる。また、ボディー５１０の内部空間５１８の圧力が設定圧力よりさらに高い圧力、例えば１７０Ｂａｒに至る場合には、ボディー５１０の内部空間５１８の圧力が１５０Ｂａｒに低くなるように、流動ライン５５３を通じて乾燥用流体Ｇを排気させることができる。
スローベントライン５５５はメーン排気ライン５５１の他端から分岐されることができる。スローベントライン５５５はボディー５１０の内部空間５１８の圧力を下げることができる。スローベントライン５５５は後述する第１ベント段階（Ｓ３４）で使用されることができる。スローベントライン５５５には第２排気バルブ５５５ａ、そしてスローベントラインオリフィス５５５ｂが設置されることができる。第２排気バルブ５５５ａはスローベントラインオリフィス５５５ｂより上流に設置されることができる。第２排気バルブ５５５ａはオン／オフバルブであり得る。また、スローベントラインオリフィス５５５ｂの流路直径は後述するクイックベントラインオリフィス５５７ｂの流路直径より小さいことができる。
クイックベントライン５５７はメーン排気ライン５５１の他端から分岐されることができる。クイックベントライン５５７はボディー５１０の内部空間５１８の圧力を下げることができる。クイックベントライン５５７は後述する第２ベント段階（Ｓ３５）で使用されることができる。クイックベントライン５５７には第３排気バルブ５５７ａ、そしてクイックベントラインオリフィス５５７ｂが設置されることができる。第３排気バルブ５５７ａはクイックベントラインオリフィス５５５ｂより上流に設置されることができる。第３排気バルブ５５７ａはオン／オフバルブであり得る。また、クイックベントラインオリフィス５５７ｂの流路直径は後述するスローベントラインオリフィス５５５ｂの流路直径より大きいことができる。
パルスベントライン５５９はメーン排気ライン５５１の他端から分岐されることができる。ボディー５１０の内部空間５１８の圧力を繰り返して変更させることができる。例えば、パルスベントライン５５９には第４バルブ５５９ａ、そしてパルスベントラインオリフィス５５９ｂが設置されることができる。第４バルブ５５９ａはオン／オフバルブであり得る。上述した制御器３０は第４バルブ５５９ａのオン／オフを繰り返して遂行して、ボディー５１０の内部空間５１８の圧力を昇圧／減圧させることができる。即ち、第４バルブ５５９ａのオン／オフに応じてボディー５１０の内部空間５１８に対する昇圧及び減圧は繰り返してなされることができる。また、パルスベントライン５５９は後述する流動段階（Ｓ３３）で使用されることができる。制御器３０は後述する流動段階（Ｓ３３）で流動ライン５５３とパルスベントライン５５９の中で選択されたいずれか１つを通じてボディー５１０の内部空間５１８の乾燥流体を排気するように第１バルブ５５３ａ又は第４バルブ５５９ａをオン／オフすることができる。
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説明する。以下では説明する基板処理方法は基板処理装置が遂行することができる。上述したように制御器３０は以下では説明する基板処理方法を基板処理装置が遂行できるように基板処理装置を制御することができる。
図５は本発明の一実施形態による基板処理方法を示すフローチャートである。図５を参照すれば、本発明の一実施形態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）を含むことができる。
液処理段階（Ｓ１０）は基板Ｗに処理液を供給して基板Ｗを液処理する段階である。液処理段階（Ｓ１０）は液処理チャンバー４００で遂行されることができる。例えば、液処理段階（Ｓ１０）には回転する基板Ｗに処理液を供給して基板Ｗを液処理することができる（図６参照）。液処理段階（Ｓ１０）で供給される処理液は上述したケミカル、リンス液、そして有機溶剤の中で少なくともいずれか１つ以上であり得る。例えば、液処理段階（Ｓ１０）では回転する基板Ｗにリンス液を供給して基板Ｗをリンス処理することができる。その後、回転する基板Ｗに有機溶剤を供給して基板Ｗ上に残留するリンス液を有機溶剤で置換することができる。
搬送段階（Ｓ２０）は基板Ｗを搬送する段階である。搬送段階（Ｓ２０）は液処理が遂行された基板Ｗを乾燥チャンバー５００に搬送する段階であり得る。例えば、搬送段階（Ｓ２０）には搬送ロボット３２０が基板Ｗを液処理チャンバー４００から乾燥チャンバー５００に搬送することができる。搬送段階（Ｓ２０）に搬送される基板Ｗ上には処理液が残留することができる。例えば、基板Ｗ上には有機溶剤が残留することができる。即ち、基板Ｗは有機溶剤に濡れた状態に乾燥チャンバー５００に搬送されることができる。
乾燥段階（Ｓ３０）は基板Ｗを乾燥する段階である。乾燥段階（Ｓ３０）は乾燥チャンバー５００で遂行されることができる。乾燥段階（Ｓ３０）ではボディー５１０の内部空間５１８で基板Ｗに乾燥用流体Ｇを供給して基板Ｗを乾燥することができる。乾燥段階（Ｓ３０）で基板Ｗに伝達される乾燥用流体Ｇは超臨界状態であり得る。
乾燥段階（Ｓ３０）は昇圧段階（Ｓ３１、Ｓ３２）、流動段階（Ｓ３３）、そしてベント段階（Ｓ３４、Ｓ３５）を含むことができる。昇圧段階（Ｓ３１、３２）はボディー５１０の内部空間５１８の圧力を設定圧力に昇圧させる段階であり得る。
流動段階（Ｓ３３）は昇圧段階（Ｓ３１、Ｓ３２）の後に遂行されることができる。流動段階（Ｓ３３）はボディー５１０の内部空間５１８に供給された超臨界状態の乾燥用流体Ｇに流動を発生させる段階であり得る。
ベント段階（Ｓ３４、Ｓ３５）は流動段階（Ｓ３３）の後に遂行されることができる。ベント段階（Ｓ３４、Ｓ３５）にはボディー５１０の内部空間５１８の圧力を下げることができる。例えば、ベント段階（Ｓ３４、Ｓ３５）にはボディー５１０の内部空間５１８の圧力を常圧に下げることができる。
以下では、上述した昇圧段階（Ｓ３１、Ｓ３２）、流動段階（Ｓ３３）、そしてベント段階（Ｓ３４、Ｓ３５）に対してより詳細に説明する。
昇圧段階（Ｓ３１、Ｓ３２）は第１昇圧段階（Ｓ３１）、そして第２昇圧段階（Ｓ３２）を含むことができる。
第１昇圧段階（Ｓ３１）には第２供給ライン５３７がボディー５１０の内部空間５１８に乾燥用流体Ｇを供給することができる（図７参照）。即ち、第１昇圧段階（Ｓ３１）にはボディー５１０の内部空間５１８の下部、具体的には内部空間５１８で支持された基板Ｗの下部に乾燥用流体Ｇが供給されることができる。第１昇圧段階（Ｓ３１）にはボディー５１０の内部空間５１８圧力を第２設定圧力Ｐ２まで昇圧させることができる。第２設定圧力Ｐ２は１２０Ｂａｒであり得る。また、第１昇圧段階（Ｓ３１）が遂行される間に第１バルブ５５３ａはオン（Ｏｎ）状態を維持することができる。第１昇圧段階（Ｓ３１）にはボディー５１０の内部空間５１８の圧力が望む圧力（例えば、後述する第２圧力Ｐ２）に到達しないので、第１バルブ５５３ａがオン（Ｏｎ）状態であっても、圧力調節部材５５３ｂによって流動ライン５５３には乾燥用流体Ｇが流れないことができる。
第２昇圧段階（Ｓ３２）には第１供給ライン５３３がボディー５１０の内部空間５１８に乾燥用流体Ｇを供給することができる（図８参照）。即ち、第２昇圧段階（Ｓ３２）には内部空間５１８の上部、具体的に内部空間５１８で支持された基板Ｗの上部に乾燥用流体Ｇが供給されることができる。第２昇圧段階（Ｓ３２）にはボディー５１０の内部空間５１８の圧力を第１設定圧力Ｐ１まで昇圧させることができる。第１設定圧力Ｐ１は１５０Ｂａｒであり得る。また、第２昇圧段階（Ｓ３２）が遂行される間に第１バルブ５５３ａはオン（Ｏｎ）状態を維持することができる。第２昇圧段階（Ｓ３２）にはボディー５１０の内部空間５１８の圧力が望む圧力（例えば、第２圧力Ｐ２）に到達しないので、第１バルブ５５３ａがオン（Ｏｎ）状態であっても、圧力調節部材５５３ｂによって流動ライン５５３には乾燥用流体Ｇが流れないことができる。
上述した例では第２昇圧段階（Ｓ３２）に第１供給ライン５３３が乾燥用流体Ｇを供給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２昇圧段階（Ｓ３２）は第２供給ライン５３７が乾燥用流体Ｇを供給して遂行されてもよく、これと異なりに第１供給ライン５３３及び第２供給ライン５３７の全てで乾燥用流体Ｇを供給して遂行されてもよい。
昇圧段階（Ｓ３１、Ｓ３２）が遂行されながら、内部空間５１８の圧力は望む圧力に到達することができる。昇圧段階（Ｓ３１、Ｓ３２）が遂行されながら、内部空間５１８は加熱部材５２０によって加熱されることができる。したがって、内部空間５１８に供給された乾燥用流体Ｇは超臨界状態に相変化することができる。しかし、これに限定されることではなく、乾燥用流体Ｇは超臨界状態に内部空間５１８に供給されることができる。この場合、昇圧段階（Ｓ３１、Ｓ３２）で内部空間５１８が望む圧力（例えば、第１設定圧力Ｐ１）に到達されるようになるので、超臨界状態に内部空間５１８に供給された乾燥用流体Ｇは、超臨界状態を継続して維持することができる。
流動段階（Ｓ３３）には内部空間（３１８）に供給された超臨界状態の乾燥用流体Ｇに対して流動を発生させることができる。流動段階（Ｓ３３）には第１供給ライン５３３が乾燥用流体Ｇを継続して供給し、これと同時に流動ライン５５３が乾燥用流体Ｇを継続して排気することができる（図９参照）。即ち、流動段階（Ｓ３３）は流体供給ユニット５３０が内部空間５１８に乾燥用流体Ｇを供給する間に、流体排気ユニット（５５）が内部空間５１８から乾燥用流体Ｇを継続して排気することができる。また、流動段階（Ｓ３３）には第１バルブ５５３ａがオン（Ｏｎ）状態を維持することができる。また、流動段階（Ｓ３３）には第２バルブ５５５ａ、第３バルブ５５７ａ、そして第４バルブ５５９ａがオフ（Ｏｆｆ）状態を維持することができる。
また、圧力調節部材５５３ｂが内部空間５１８の圧力を第１設定圧力（Ｐ１、例えば１５０Ｂａｒ）に一定に維持させるように、流動ライン５５３に流れる乾燥用流体Ｇの単位時間当たり排気流量を調節する。したがって、流体供給ユニット５３０の第１供給ライン５３３が供給する乾燥用流体Ｇの単位時間当たり供給流量と流体排気ユニット５５０が流動ライン５５３を通じて排気する単位時間当たり排気流量は互いに同様に維持されることができる。即ち、流動段階（Ｓ３３）には第１供給ライン５３３が乾燥用流体Ｇを継続して供給し、流動ライン５５３が乾燥用流体Ｇを継続して排気して内部空間５１８で乾燥用流体Ｇに流動が発生されるようにする。
第１ベント段階（Ｓ３４）にはスローベントライン５５５を通じて乾燥用流体Ｇが排気され、流体供給ユニット５３０は乾燥用流体Ｇの供給を中断することができる（図１０参照）。したがって、内部空間５１８の圧力は低くなることができる。また、第１ベント段階（Ｓ３４）には第２バルブ５５５ａがオン（Ｏｎ）され、そのオン（Ｏｎ）状態を維持することができる。また、第１ベント段階（Ｓ３４）には第１バルブ５５３ａ、第３バルブ５５７ａ、そして第４バルブ５５９ａがオフ（Ｏｆｆ）状態を維持することができる。
第２ベント段階（Ｓ３５）にはクイックベントライン５５７を通じて乾燥用流体Ｇが排気され、流体供給ユニット５３０は乾燥用流体Ｇの供給を中断することができる（図１１参照）。したがって、内部空間５１８の圧力は低くなることができる。また、第２ベント段階（Ｓ３５）には第３バルブ５５７ａがオン（Ｏｎ）され、そのオン（Ｏｎ）状態を維持することができる。また、第２ベント段階（Ｓ３５）には第１バルブ５５３ａ、第２バルブ５５５ａ、そして第４バルブ５５９ａがオフ（Ｏｆｆ）状態を維持することができる。
また、上述したようにスローベントラインオリフィス５５５ｂの流路直径はクイックベントラインオリフィス５５７ｂの流路直径より小さいので、第１ベント段階（Ｓ３４）での減圧速度は第２ベント段階（Ｓ３５）での減圧速度より遅くなることができる。
図１２は本発明の乾燥工程を遂行する間にボディーの内部空間の圧力変化を示す図面である。図１２を参照すれば、第１昇圧段階（Ｓ３１）には内部空間５１８の圧力が第２設定圧力Ｐ２まで昇圧することができる。第２設定圧力Ｐ２は約１２０Ｂａｒであり得る。第２昇圧段階（Ｓ３２）には内部空間５１８の圧力が第１設定圧力Ｐ１まで昇圧することができる。第１設定圧力Ｐ１は約１５０Ｂａｒであり得る。流動段階（Ｓ３３）には内部空間５１８の圧力が第１設定圧力Ｐ１に維持されることができる。第１ベント段階（Ｓ３４）には内部空間５１８の減圧がゆっくり行われ、第２ベント段階（Ｓ３５）には内部空間５１８の減圧が速く行われることができる。
以下では、本発明の効果に対して詳細に説明する。下の表は、流動段階（Ｓ３３）をパルスベントライン５５９を使用して従来のパルス（Ｐｕｌｓｅ）方式に遂行した場合、そして流動段階（Ｓ３３）を流動ライン５５３を使用して本発明のコンティニュアス（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ）方式に遂行した場合、工程を遂行した時間、そして基板Ｗ上に残留するパーティクル数を示した表である。この時、昇圧段階（Ｓ３１、Ｓ３２）とベント段階（Ｓ３４、Ｓ３５）は同一な時間の間に遂行した。また、基板Ｗ上に残留する有機溶剤の量に対する条件は互いに同様に遂行した。
Figure 2022051531000002
上述した表から分かるように、本発明のコンティニュアス方式を利用して流動段階（Ｓ３３）を遂行する場合、従来のパルス方式と比較する時、流動段階（Ｓ３３）を遂行する設定時間を減らしても、基板Ｗ上に残留するパーティクルの数は同一であるか、或いはそれより低い数値を有することを分かる。即ち、本発明の一実施形態によれば、基板Ｗを処理するのに所要される時間を短縮させつつ、基板Ｗ上に残留するパーティクルの数を以前と同一なレベルに維持するか、又はそれより低くすることができる。また、上述した実験データを通じて分かるように本発明で維持段階（Ｓ３３）が遂行される設定時間（ｔ２～ｔ３）は２０秒乃至６５秒に属するいずれか１つの時間の間に遂行され、好ましくは２５秒乃至６５秒に属するいずれか１つの時間の間に遂行されることが望ましい。例えば、維持段階（Ｓ３３）は低いパーティクル水準を示す３３秒又は４０秒間に遂行されることができる。
また、本発明で維持段階（Ｓ３３）で内部空間５１８の圧力は１２０Ｂａｒ乃至１５０Ｂａｒに属するいずれか１つの圧力に維持されることができる。例えば、維持段階（Ｓ３３）で内部空間５１８の圧力は約１５０Ｂａｒに維持されることができる。
上述した例では流体排気ユニット５５０がパルスベントライン５５９、第４バルブ５５９ａ、そしてパルスベントラインオリフィス５５９ｂを含むことを例として説明したが、図１３に図示されたようにパルスベントライン５５９、第４バルブ５５９ａ、そしてパルスベントラインオリフィス５５９ｂは省略されてもよい。
上述した例では流動ライン５５３に圧力調節部材５５３ｂが設置され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、圧力調節部材５５３ｂの代わりに、流動ライン５５３には流動ラインオリフィス５５３ｃが設置されてもよい。流動ラインオリフィス５５３ｃは内部空間５１８の圧力を設定圧力Ｐ１、Ｐ２に維持させるのに適切な流路直径を有することができる。
上述した例では、ボディー５１０が上部ボディー５１２、そして下部ボディー５１４で構成され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、図１５に図示されたように、ボディー５１０ａはベースボディー５１２ａ及びドアボディー５１４ａを含むことができる。ベースボディー５１２ａ及びドアボディー５１４ａは互いに組み合わせて内部空間５１８ａを形成することができる。ベースボディー５１２ａは側方向が開放された筒形状を有することがあり、ドアボディー５１４ａは側方向に移動されて、内部空間５１８ａを選択的に開閉することができる。また、ドアボディー５１４ａとベースボディー５１２ａとの間にはシーリング部材５６０ａが提供されることができる。また、ドアボディー５１４ａには支持板５１６ａが結合され、支持板５１６ａには基板Ｗが支持されることができる。
また、第１供給ライン５３３ａは支持板５１６ａに支持された基板Ｗの側部で乾燥用流体Ｇを供給することができる。また、第２供給ライン５３７ａは基板Ｗの下部で乾燥用流体を供給することができる。また、メーン排気ライン５５１ａは基板Ｗの下部で内部空間５１８ａを排気することができる。以外の構成は上述した流体供給ユニット５３０、そして流体排気ユニット５５０が有する構成が同一／類似に適用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して解析されなければならない。
５００ 乾燥チャンバー
５１０ ボディー
５１２ 上部ボディー
５１４ 下部ボディー
５２０ 加熱部材
５３０ 流体供給ユニット
５３３ 第１供給ライン
５３５ 第１供給バルブ
５３７ 第２供給ライン
５３９ 第２供給バルブ
５５０ 流体排気ユニット
５５１ メーン排気ライン
５５３ 流動ライン
５５３ａ 第１排気バルブ
５５３ｂ 圧力調節部材
５５５ スローベントライン
５５５ａ 第２排気バルブ
５５５ｂ スローベントラインオリフィス
５５７ クイックベントライン
５５７ａ 第３排気バルブ
５５７ｂ クイックベントラインオリフィス
５５９ パルスベントライン
５５９ａ 第４排気バルブ
５５９ｂ パルスベントラインオリフィス

Claims (20)

  1. 基板を処理する装置において、
    超臨界状態の乾燥用流体によって前記基板が乾燥される内部空間を提供するボディーと、
    前記内部空間に前記乾燥用流体を供給する流体供給ユニットと、
    前記内部空間から前記乾燥用流体を排気する流体排気ユニットと、
    制御器と、を含み、
    前記制御器は、
    前記内部空間の圧力を設定圧力に昇圧させる昇圧段階と、
    前記流体供給ユニットが前記内部空間に前記乾燥用流体を供給する間に前記流体排気ユニットが前記内部空間から前記乾燥用流体を排気して前記内部空間で前記乾燥用流体の流動を発生させる流動段階と、を遂行するように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットと、を制御する基板処理装置。
  2. 前記制御器は、
    前記流動段階を遂行する間に前記内部空間の圧力が前記設定圧力に一定に維持されるように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御する請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記制御器は、
    前記流動段階を遂行する間に前記流体供給ユニットが前記内部空間に供給する前記乾燥用流体の単位時間当たり供給流量と前記流体排気ユニットが前記内部空間から排気する前記乾燥用流体の単位時間当たり排気流量が互いに同一であるように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御する請求項１に記載の基板処理装置。
  4. 前記流体排気ユニットは、
    前記ボディーと連結されるメーン排気ラインと、
    前記メーン排気ラインに前記乾燥用流体が選択的に流れるようにする第１排気バルブと、を含み、
    前記制御器は、
    前記流動段階を遂行される間に前記第１排気バルブがオン（Ｏｎ）状態を維持するように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御する請求項１に記載の基板処理装置。
  5. 前記流体排気ユニットは、
    前記メーン排気ラインから分岐され、前記第１排気バルブが設置される流動ラインと、
    前記メーン排気ラインから分岐され、第２排気バルブが設置されるスローベントラインと、
    前記メーン排気ラインから分岐され、第３排気バルブが設置され、前記スローベントラインより前記乾燥用流体の単位時間当たり排気流量が大きいクイックベントラインと、をさらに含む請求項４に記載の基板処理装置。
  6. 前記制御器は、
    前記第２排気バルブをオン（Ｏｎ）させて前記スローベントラインを通じて前記内部空間の前記乾燥用流体を排気して前記内部空間の圧力を下げる第１ベント段階と、
    前記第３排気バルブをオン（Ｏｎ）させて前記クイックベントラインを通じて前記内部空間の圧力を下げる第２ベント段階をさらに遂行するように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御する請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 前記流動ラインには、
    前記メーン排気ラインに流れる前記乾燥用流体の圧力を測定し、前記流動ラインを通じて排気される前記乾燥用流体の単位時間当たり排気流量を調節することによって前記内部空間の圧力を前記設定圧力に調節する圧力調節部材が設置される請求項５に記載の基板処理装置。
  8. 前記制御器は、
    前記流動段階が２０秒乃至６５秒に属するいずれか１つの時間の間に遂行されるように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御する請求項１乃至請求項７のいずれかの一項に記載の基板処理装置。
  9. 前記制御器は、
    前記流動段階が２５秒乃至６５秒に属するいずれか１つの時間の間に遂行されるように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御する請求項８に記載の基板処理装置。
  10. 前記制御器は、
    前記設定圧力が１２０Ｂａｒ乃至１５０Ｂａｒに属するいずれか１つの圧力になるように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御する請求項２乃至請求項７のいずれかの一項に記載の基板処理装置。
  11. 前記制御器は、
    前記設定圧力が１５０Ｂａｒになるように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御する請求項１０に記載の基板処理装置。
  12. 基板を処理する装置において、
    超臨界状態の乾燥用流体によって前記基板が乾燥される内部空間を提供するボディーと、
    前記内部空間に乾燥用流体を供給する流体供給ユニットと、
    前記内部空間から前記乾燥用流体を排気する流体排気ユニットと、
    制御器と、を含み、
    前記流体排気ユニットは、
    前記ボディーと連結されるメーン排気ラインと、
    前記メーン排気ラインに前記乾燥用流体が選択的に流れるようにする第１排気バルブと、を含み、
    前記制御器は、
    前記内部空間の圧力を設定圧力に昇圧させる昇圧段階と、
    前記内部空間の圧力を前記設定圧力に維持する流動段階と、
    前記内部空間の圧力を下げるベント段階と、を遂行し、
    前記流動段階の間に前記第１排気バルブがオン（Ｏｎ）状態を維持するように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御する基板処理装置。
  13. 前記流動段階の間に、前記流体供給ユニットが供給する前記乾燥用流体の単位時間当たり供給流量と前記メーン排気ラインを通じて排気される前記乾燥用流体の単位時間当たり排気流量が互いに同一であるように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御する請求項１２に記載の基板処理装置。
  14. 前記流体排気ユニットは、
    前記流動段階の間に前記メーン排気ラインに流れる前記乾燥用流体の圧力に基づいて前記内部空間の圧力を設定圧力に調節する圧力調節部材を含む請求項１３に記載の基板処理装置。
  15. 前記メーン排気ラインは、分岐され、
    前記メーン排気ラインが分岐されたラインは、
    前記内部空間の圧力を下げるベントラインと、
    前記第１排気バルブ、そして前記圧力調節部材が設置される流動ラインと、を含む請求項１４に記載の基板処理装置。
  16. 前記流体供給ユニットは、
    前記内部空間で支持される前記基板の上部で前記乾燥用流体を供給する第１供給ラインと、
    前記内部空間で支持される前記基板の下部で前記乾燥用流体を供給する第２供給ラインと、を含む請求項１２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. 前記流体供給ユニットは、
    前記内部空間で支持される前記基板の側部で前記乾燥用流体を供給する第１供給ラインと、
    前記内部空間で支持される前記基板の下部で前記乾燥用流体を供給する第２供給ラインと、を含む請求項１２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. 基板を処理する装置において、
    基板上に残留する有機溶剤が超臨界状態の乾燥用流体によって乾燥される内部空間を提供するボディーと、
    前記内部空間に前記乾燥用流体を供給する流体供給ユニットと、
    前記内部空間から前記乾燥用流体を排気する流体排気ユニットと、
    制御器と、を含み、
    前記制御器は、
    前記流体供給ユニットが前記内部空間に前記乾燥用流体を供給して前記内部空間の圧力が設定圧力に到達させる昇圧段階と、
    前記流体供給ユニットが前記内部空間に前記乾燥用流体を供給することと同時に前記流体排気ユニットが前記内部空間から前記乾燥用流体を排気して前記内部空間で前記乾燥用流体の流動を発生させる流動段階と、
    前記流体排気ユニットが前記内部空間から前記乾燥用流体を排気して前記内部空間の圧力を下げるベント段階と、を遂行し、
    前記流動段階に前記流体供給ユニットが前記内部空間に供給する前記乾燥用流体の単位時間当たり供給流量と前記流体排気ユニットが前記内部空間から排気する前記乾燥用流体の単位時間当たり排気流量が互いに同一であるように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御する基板処理装置。
  19. 前記流体排気ユニットは、
    前記ボディーと連結されて前記内部空間を排気するメーン排気ラインと、
    前記メーン排気ラインから分岐され、前記内部空間の圧力を下げるベントラインと、
    前記メーン排気ラインから分岐され、前記メーン排気ラインに流れる前記乾燥用流体の圧力に基づいて前記内部空間の圧力を設定圧力に調節する圧力調節部材、そして第１排気バルブが設置される流動ラインと、を含み、
    前記制御器は、
    前記流動段階が遂行される間に前記第１排気バルブがオン（Ｏｎ）状態を維持して前記メーン排気ライン、そして前記流動ラインを通じて前記乾燥用流体を排気できるように前記流体供給ユニット、そして前記流体排気ユニットを制御する請求項１８に記載の基板処理装置。
  20. 前記ベントラインは、
    第３排気バルブが設置されるクイックベントラインと、
    第２排気バルブが設置され、前記クイックベントラインより前記乾燥用流体の単位時間当たり排気流量が小さいスローベントラインと、を含み、
    前記制御器は、
    前記排出段階で、前記スローベントラインを通じて前記乾燥用流体を排気し、その後、前記クイックベントラインを通じて前記乾燥用流体を排気するように前記第２排気バルブ、そして前記第３排気バルブを制御する請求項１９に記載の基板処理装置。
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