KR101099936B1 - 중합체 물질의 전처리 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 처리 챔버 (12)에서 중합체 물질을 전처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 상기 방법은 중합체 물질 구성요소를 처리 챔버 (12)에 제공하고 처리 챔버에 초임계 상태의 이산화탄소 유체를 도입하는 것을 포함한다. 상기 구성요소는 이산화탄소 유체에 노출되어 구성요소 중에 함유된 비-휘발성 유기 잔류물을 추출한다. 추출된 비-휘발성 유기 잔류물을 함유하는, 오염된 이산화탄소 유체를 처리 챔버로부터 제거하여 유기 잔류물이 처리 챔버 감압에 의해 중합체 물질 구성요소 상에 침착되지 않도록 한다. 그 후에, 구성요소를 처리 챔버 (12)로부터 제거한다.

전처리 방법, 전처리 장치, 중합체 물질 구성요소, 이산화탄소, 비-휘발성 유기 잔류물

Description

중합체 물질의 전처리 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR PRETREATMENT OF POLYMERIC MATERIALS}

본 발명은 고순도의 조건하에서 최종 제품의 가공이 필수적인 제약 산업 및 반도체 산업에서 이용되는 중합체 물질의 전처리에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 중합체 물질로부터 비-휘발성 유기 잔류물의 제거에 관한 것이다.

식품 및 음료 소비자에게 제공되는 이산화탄소는 통상적으로 강화된 성분 평가 (Enhanced Ingredient Grade; EIG)로 알려진 순도 요건을 만족시킨다. 이러한 순도의 이산화탄소는 식품 및 음료 산업에서 사용하기에 충분하고, 대부분의 현존하는 공장들은 이를 제조할 수 있다. 그러나, 제약 공정 및 반도체 공정 (예를 들면, 포토레지스트 제거, 웨이퍼 세정, 마이크로전자기계 시스템 (MEMS) 건조, 및 금속 표적 세정) 분야에서와 같이 몇몇 응용은 초고순도 (UHP) 등급의 이산화탄소를 요한다. 본원에서 사용되는 용어 "초고순도"는 중량을 기준으로 하여 약 2 ppm (part per million) 이하의 농도로 관련 오염물질을 함유하는 이산화탄소 스트림을 의미하는 것으로 이해될 것이다.

이산화탄소 오염물질은 또한 비-휘발성 잔류물 (NVR)을 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "비-휘발성 잔류물"은 실온 및 상압에서 이산화탄소의 승화 또는 증발 후에 잔류하는 오염물질 부분을 지칭한다. NVR의 일부는 전형적으로 장치의 금속 표면으로부터 탈락된 고형 입자로 이루어질 것이다. 일반적으로, 이들 고형 미립자는 고압 또는 초임계 이산화탄소에 용해되지 않고 여과에 의해 제거될 수 있다.

NVR의 또다른 부분은 전형적으로 비-휘발성 유기 잔류물 (NVOR)을 포함한다. 본원에서 사용되는 용어 "비-휘발성 유기 잔류물"은 특정 온도 및 압력에서 이산화탄소에 가용성인 NVR 부분, 전형적으로는 고밀도 상태 (액체, 임계 또는 초임계)의 이산화탄소를 유지하는 오염물질을 지칭한다. 특정 화학 조성에 구애됨이 없이, NVOR의 예로는 중질 유기물질 (Ci_{0 +}), 예컨대 지방족 탄화수소-기재 중유, 할로겐화 탄소, 및 특정 조건하에서 이산화탄소에 가용성이지만, 대기압 및 실온에서 제2 상을 형성할 수 있는 미립자 물질이 있다. 오염되지 않은 분배 시스템 (즉, 고형 입자 무함유)에서도, NVOR 형태로 존재하는 NVR은 처리되어야 한다. NVOR의 잠재적인 한 기원은 저장, 운반 및 정제 시스템의 부품인 개스킷 및 밸브 시트를 포함하나, 이들로 한정되지는 않는 중합체 구성요소이다.

이산화탄소 중 NVOR 오염물질의 용해도는 밀도와 밀접한 상관관계가 있고, 그에 따라 온도 및 압력과 상관관계가 있다. 고압에서, 이 상관관계는 간단하지 않지만, 일반적으로 고압 및 고온은 이산화탄소 중 NVOR의 용해도를 증가시킨다. 온도 및 압력이 강하함에 따라, 이산화탄소 중 NVOR의 용해도는 전형적으로 감소한다. 예를 들어, 주위 온도 및 압력에서 NVOR은 일반적으로 이산화탄소로부터 침전 되어 부유하는 미립자 오염물질 및 기체상 이산화탄소의 에어로졸을 형성한다. 부유하는 NVOR 입자는 대부분이 액적 형태인 것으로 생각된다.

NVOR 기재 에어로졸의 형성은 초임계 이산화탄소-기재 웨이퍼 세정을 비롯한 수많은 응용에 유해하다. 이러한 응용에서, 이산화탄소는 웨이퍼-세정 기구에 주입되기 전에 또는 그 후에 임계점 (약 73.7 atm에서 31℃)을 초과하는 온도 및 압력이 된다. 이 유체가 임계점을 초과하는 상태일 때, NVOR은 용액 중에 잔류하고 웨이퍼 상에 침착되지 않는 경향이 있다. 그러나, 기구가 감압되기 때문에 이러한 NVOR은 이산화탄소 중에서 불용성이 되고 웨이퍼 상에 입자로서 침착되어 오염된 웨이퍼를 초래한다.

몇몇 응용에서는 드라이아이스를 사용하여 웨이퍼를 세정한다. 그러한 응용에서, 액체 이산화탄소는 전형적으로 주위 압력까지 팽창되어 드라이아이스와 증기의 혼합물을 생성한다. 액체 이산화탄소와 관련하여 압력이 강하함에 따라, 그의 온도 또한 낮아진다. 이렇게 강하된 압력 및 온도는 NVOR을 침전시켜 에어로졸을 형성한다. 이 에어로졸을 구성하는 입자 또는 액적의 상당량은 크기가 약 0.1 내지 약 2 마이크로미터(micron)이고, 이는 예를 들어 반도체 특징부를 차단하기에 충분히 크다.

액체 또는 초임계 이산화탄소를 이용하는 상기 공정 및 기타 공정에서, 이산화탄소의 공정 상태는 전형적으로 변화할 것이다. 상태의 이러한 변화는 NVOR이 그의 용해도 한계를 초과하여 이산화탄소로부터 침전되도록 할 수 있다.

이러한 침전된 NVOR 입자 또는 액적은 제품에 충돌하거나 포획되어 그의 표 면 상에 침착될 수 있고, 결국 공정의 성공적인 완료 및 제품 (예를 들면, 가공대상물 또는 제약학적 분말) 품질을 손상시킨다.

관련 분야에서 고순도 제품의 제조에 유해한, 중합체 물질로부터 생성된 오염물질을 제거하기 위해 수많은 제안이 이루어졌다. 몇몇 제안은 높은 경도 (즉, 매우 단단함)의 물질을 사용하는 것을 포함한다. 그러나, 이들 물질은 고순도 이산화탄소와 상용성일 수 없고 비-휘발성 유기 잔류물이 통상적으로 이들로부터 추출된다.

미국 특허 제5,550,211호, 미국 특허 제5,861,473호 및 국제 특허 제93/12161호에는 흡입기에 사용되는 중합체 밀봉 재료의 기체 누출(off-gassing)을 최소화하는 방법이 개시되어 있다. 이들 시스템에서는, 엘라스토머 및 경화 엘라스토머 물품 (실리콘 고무 또는 폴리실록산 제외)을 1종 이상의 초임계 유체와 접촉시켜 프탈레이트 및 폴리시클릭 방향족 탄화수소 (PAH)를 제거한다. 물품을 오염물질 수준이 통상적으로 세정된 물품의 수준보다 낮아질 때까지 처리한다. 처리된 중합체 밀봉 재료를 함유하는 흡입기는 예를 들면, 프로펠란트(propellant)로서 이산화탄소를 사용할 수 있다. 그러나, 가공 대상물에 침착될 수 있는 비-휘발성 물질, 예컨대 NVOR은 제거되지 않는다. 게다가, 처리 챔버가 감압될 때, 제거된 오염물질이 엘라스토머 상에 재-침착되는 것을 방지하기 위한 수단이 제공되지 않는다.

국제 특허 제94/13733호에는 엘라스토머 물질을 초임계 이산화탄소 처리 챔버로부터 제거하기 전에 일정한 온도에서 엘라스토머 물질을 서서히 감압시키는 것 이 개시되어 있다. 이와 같이 서서히 등온 감압시키는 단계는 액체가 엘라스토머 내에서 형성되는 것을 방지한다. 상기 특허는 이들 액체가 증발할 때, 엘라스토머 물품을 파괴할 수 있다는 것을 명시하고 있다. 실제로, 상기 특허는 다만 유해한 효과를 제거하기 위해 저분자량의 탄화수소를 제거하는 것에만 주안을 두고 있다. 그러나, 저분자량의 탄화수소는 전형적으로 NVOR의 기원이 아니고 그의 존재는 입자 침착에 영향을 미치지 않는다.

미국 특허 제5,756,657호에는 오염물질을 처리 챔버에서 용해시킴으로써 폴리에틸렌으로부터 1종 이상의 오염물질을 제거하는 방법이 개시되어 있다. 그 후에, 폴리에틸렌으로부터의 용해된 오염물질 및 이산화탄소를 분리하여 폴리에틸렌으로부터 오염물질의 적어도 일부를 제거한다. 처리 챔버가 폴리에틸렌을 제거하기 전에 주위 압력으로 감압되면, 잔류하는 이산화탄소에 함유된 오염물질은 용액으로부터 분리되고 폴리에틸렌 상에 재-침착되어 폴리에틸렌을 오염시킬 것이다. 상기-재침착을 방지하기 위한 메카니즘은 제공되지 않았다.

미국 특허 제6,241,828호 및 국제 특허 제97/38044호는 오염물질을 임계 상태가 아닌 제1 용매를 사용하여 엘라스토머 물품으로부터 제거하는 2단계 방법에 관한 것이다. 임계 상태의 제2 이산화탄소 용매를 사용하여 오염된 제1 용매를 제거한다. 상기 방법과 관련하여 단점 중 하나는 너무 독성이어서 물품 내에 잔류할 수 없는 제1 용매를 제거하기 위해 이산화탄소와 같은 비-독성 초임계 유체가 필요하다는 것이다.

전술한 방법과 관련하여 단점 중 하나는, 이산화탄소와 같은 초임계 유체가 제품에 포획되어 그 표면 상에 침착될 수 있는 오염물질, 극소량의 비-휘발성 유기 잔류물을 추출하는 데 사용될 수 있다는 것을 인지하고 있지 않다는 것이다. 게다가, 관련 분야는 처리될 물품 상에 입자가 재-침착되는 것은 다루지 않았다.

미국 특허 출원 공보 제2003-0051741호 ('741 공보)는 초임계 이산화탄소를 이용하여 마이크로전자 소자로부터 표면 오염물질을 제거하는 방법에 관한 것이다. 특히, 마이크로전자 소자를 세정 챔버에 넣고 초임계 이산화탄소를 세정 챔버에 도입한다. 세정 공정이 완료되면, 이산화탄소를 또다른 오염되지 않은 이산화탄소 스트림으로 대체함으로써 제거하여 오염물질이 가공 대상물에 재-침착되는 것을 방지한다. 그러나, 상기 문헌은 마이크로전자 소자 세정에 이용되는 중합체 물질로부터 NVOR을 제거할 필요성에 대해서는 인지하지 않았다 (즉, 중합체 물질이 NVOR을 생성하여, 이어서 마이크로전자 소자 상에 침착될 수 있다는 것을 인지하지 않음). 게다가, 상기 문헌은 물질 내에 매입되고 그 표면 상에는 위치하지 않는 오염물질을 제거하는 초임계 이산화탄소의 능력을 인지하지 않았다. 게다가, '741 공보는 가공 대상물의 하류 세정에 영향을 줄 수 있는, 구성요소로부터의 NVOR의 추출은 다루지 않고, 오히려 가공 대상물의 표면으로부터 오염물질을 제거하는 것을 다루고 있다.

제약 산업 및 반도체 산업에서 이용되는 중합체 물질과 관련하여 단점을 극복하기 위해, 관련 분야에 상기 중합체 물질을 전처리하는 방법 및 장치가 제공된다.

본 발명의 또다른 목적은 중합체 물질로부터 NVOR 오염물질 성분을 추출하고 이들이 하류에 배치된 가공 대상물에 침착되는 것을 방지하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 NVOR 추출 공정을 실시하여 추출 시스템이 감압될 때 NVOR이 중합체 물질에 재-침착되지 않도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 장점은 본 명세서, 및 그에 첨부된 도면 및 특허청구범위의 정독시 당업자에게 자명해질 것이다.

<발명의 요약>

상기 목적은 본 발명의 전처리 방법 및 장치에 의해 달성된다.

본 발명의 한 측면에 따라, 처리 챔버에서 중합체 물질을 전처리하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 중합체 물질 구성요소를 처리 챔버에 제공하고, 처리 챔버에 이산화탄소 유체를 도입하는 것을 포함한다. 상기 구성요소는 이산화탄소 유체에 노출되어 구성요소에 함유된 비-휘발성 유기 잔류물을 추출한다. 추출된 비-휘발성 유기 잔류물을 함유하는, 오염된 이산화탄소 유체를 처리 챔버로부터 제거하여 유기 잔류물이 처리 챔버 감압 동안 구성요소 상에 침착되지 않도록 한다. 그 후에, 구성요소를 처리 챔버로부터 제거한다.

본 발명의 또다른 측면에 따라, 중합체 물질을 전처리하는 장치가 제공된다. 상기 장치는 중합체 물질 구성요소를 수납하고 처리하도록 구성된 처리 챔버를 포함한다. 이산화탄소 유체의 저압 저장 공급원은 처리 챔버와 소통하여 중합체 물질 구성요소를 이산화탄소 유체에 공급 및 노출시키고 그로부터 비-휘발성 유기 잔류물을 추출한다. 처리 챔버로부터 배출되는 오염된 이산화탄소 유체 스트림을 수납하고, 소정의 수준으로 감소된 비-휘발성 유기 잔류물을 기초로 처리가 완료되는 시점을 결정하기 위한 분석기를 처리 챔버의 하류에 배치한다.

본 발명은 같은 번호는 동일한 특징을 나타내는 도면을 참조로 더욱 잘 이해될 것이다.

도 1은 전처리 시스템 및 장치의 개략도이다.

도 2는 고밀도 상태의 이산화탄소로 처리된 테플론(Teflon; 상표명) 제품의 NVOR 농도 대 시간 그래프이다.

고밀도 상태 (액체, 임계 또는 초임계)의 이산화탄소를 이용하는 공정에서 이산화탄소의 상태 (압력, 온도 또는 상)는 항상 변화할 것이다. 상태의 이러한 변화는 NVOR이 그의 용해도 한계를 초과하여 이산화탄소로부터 침전되도록 할 수 있다.

반도체 공정 및 제약 공정과 같은 특정 제조 공정은 높은 청결성을 요한다. 예를 들면, 반도체 가공 대상물 (즉, 웨이퍼)은 최종 가공 대상물에 대한 유해한 효과를 감소시키거나 제거하기 위해 대부분의 공정 단계 (예를 들면, 포로레지스트 제거) 동안 초고순도 성분을 요한다. 그러나, 용매 및 세정액과 같은 성분 및 세정실의 선택 그 자체 및 그것만으로는 충분하지 않을 수 있다. 관련 중합체 물질 구성요소 (예를 들면, 개스킷, 기구/공정 챔버 내부 또는 그의 상류에 위치하는 밸브)로부터 생성된 오염물질은 제조 공정을 손상시키는 것으로 입증되었다.

도 1에, 중합체 물질 구성요소를 전처리하는 방법 및 장치가 기술되었다. 중합체 물질 구성요소 (10)를 처리 챔버 (12)에 넣고, 그 후에 이를 밀봉한다. 처리 챔버 (12)는 바람직하게는 전자연마된 스테인리스강으로 구성되고, 내부에 목적하는 공정을 수행하기 위한 다양한 구성 성분을 공급하기 위한 최소 갯수의 쓰레드형(threaded) 포트가 배치되어 있다. 당업자라면 처리 챔버가 세정실 주변에 배치된다는 것을 이해할 것이다. 바람직하게는, 처리 챔버 (12)는 0.5 마이크로미터보다 큰 입자를 공기 ft³당 100개 이하로 함유하는, 클래스 100 세정실 내에 배치된다.

이산화탄소 유체는 처리 챔버 (12)로부터 상류에 있는 하나 이상의 저장 용기 (14)에 저장되고, 이때 저압 액체는 약 300 내지 1000 psig이다. 유체는, 유체를 약 300 psig 내지 20,000 psig, 바람직하게는 약 300 psig 내지 5,000 psig, 보다 바람직하게는 약 800 psig 내지 1500 psig의 승압으로 가압하는 펌프 (16)를 통해 저장 용기 (14)로부터 운반된다. 이산화탄소 유체는 정제실 (18)로 운반된다. 공급원 이산화탄소 순도에 따라, 정제 시스템은 단순히, 예를 들면 0.1 마이크로미터의 스테인리스강 필터와 같은 여과 장치일 수 있다. 임의로, 제2 정제실 (20)을 일렬로 설치하여 이산화탄소에 함유된 임의의 NVOR을 제거할 수 있다. 상기 제2 정제실은 예를 들면, NVOR 불순물을 약 0.01 내지 약 50 ppm, 바람직하게는 약 0.05 내지 10 ppm, 가장 바람직하게는 0.1 내지 2 ppm 수준으로 제거하는 흡착 장치, 증류 컬럼, 또는 촉매 산화 장치 중에서 선택될 수 있다.

정제된 이산화탄소는 정제실 (18)의 하류로 운반되고, 여기서 열 교환 시스템 (22)에 의해 약 0 내지 400℉, 바람직하게는 약 80 내지 250℉의 온도로 가열 또는 냉각된 후, 상기 이산화탄소는 처리 챔버 (12)에 도입될 수 있다. 임의로, 개질제 공급원 (24)을 이용하여 개질제 또는 개질제의 혼합물을 처리 챔버 (12)의 상류 라인 임의 지점에서 고순도의 이산화탄소 스트림에 공급한다. 개질제의 양은 약 0 내지 49 중량％, 바람직하게는 약 0 내지 10 중량％일 수 있다. 개질제는 알콜, 산, 염기, 계면활성제, 또는 기타 유체 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.

이산화탄소 스트림은 그 후에 처리 챔버 (12)에 도입되고, 여기서 바람직하게는 가압되어 이산화탄소가 고형화 또는 부분 고형화되는 것을 방지한다. 따라서, 처리 챔버 (12)는 이산화탄소의 삼중점 압력 (즉, 75.1 psia)을 초과하는 압력으로 가압된다.

처리 챔버 (12) 내 중합체 물질 구성요소는 약 0.1 내지 92 시간, 바람직하게는 약 0.5 내지 24시간, 가장 바람직하게는 약 0.5 내지 6시간 동안 진입하는 고순도의 이산화탄소로 처리되어 그로부터 비-휘발성 유기 잔류물이 제거된다. 처리 과정 동안, 처리 챔버 (12) 내에 또는 처리 챔버 (12) 근처에 배치된, 열 교환기 (26)를 사용하여 추가로 가열 또는 냉각시켜 처리 챔버를 목적하는 온도로 유지할 수 있다.

처리 작업 동안, 처리 챔버 내 이산화탄소는, 이산화탄소 유체를 처리 챔버 (12) 내외로 순환시킴으로써 임의로 와동을 발생시킬 수 있다. 따라서, 이산화탄소는 순환 루프 (32) 상에 배치된 펌프 (30)를 통해 처리 챔버 (12)로부터 제거되고, 승압에서 펌핑되어 처리 챔버로 복귀한다. 추가로, 열 교환기 (34)가 재순환 루프 상에 위치하여, 순환 스트림을 필요한 온도에서 유지하기 위한 적절한 열 매체를 제공할 수 있다.

이산화탄소 유체는 중합체 물질 구성요소로부터 NVOR 불순물을 추출하고, 그에 따라 오염된 이산화탄소는 처리 챔버로부터 제거된다. 처리 챔버로부터 오염된 이산화탄소의 제거는, 오염된 이산화탄소가 연속적으로 고순도의 이산화탄소로 대체되는 연속적인 방식일 수 있다. 이 기술은 처리 챔버로부터 제거된 유출물 (즉, 오염된 이산화탄소 유체)의 비-휘발성 유기 잔류물 수준을 분석하고 모니터링하는 데 적합하다. 분석을 용이하게 하기 위해, 분석기 (36)를 처리 챔버의 하류에 위치시켜 제거된 이산화탄소 스트림을 모니터링하고, 허용되는 것으로 판명된 스트림 중 NVOR의 소정 수준을 기초로 처리가 완료되는 시점을 결정한다. 전형적으로, 허용되는 NVOR 수준은 0.01 내지 50 ppm, 바람직하게는 0.1 내지 2 ppm이다. 당업자라면 이용되는 분석 방법이 입자 및 중량측정 분석과, 기체 및 액체 크로마토그래피를 포괄할 수 있다는 것을 용이하게 알 것이다.

유출물 중 허용되는 NVOR 농도에 도달하면, 잔류하는 이산화탄소에 함유된 NVOR이 중합체 물질 구성요소에 재-침착되지 않는 방식으로 처리 챔버 (12)를 비운다. 이 목적을 달성할 수 있는 수많은 메카니즘이 있다. 예를 들면, 처리 챔버 (12)의 하류 라인 상에 위치하는 방출 밸브 (38)를 개방하여 처리 챔버를 서서히 비운다. 처리 챔버 (12)에 함유된 이산화탄소의 온도는 열 교환기 (26)를 조작함으로써 높은 수준으로 유지하여, 이산화탄소 및 NVOR 축합이 일어나는 것을 방지한다. 또다른 메카니즘은 처리 챔버를 감압하고 새로운 이산화탄소 또는 비활성 기체, 예컨대 아르곤을 승압에서 진입구 (40/42)를 통해 처리 챔버 (12)에 도입하여 그 안의 오연됨 이산화탄소를 대체하는 것을 포함한다. 또한, NVOR이 이산화탄소를 함유하는 용액으로부터 생성되는 것을 방지하는, 중합체 구성요소로부터 추출된 NVOR을 스윕핑하는 임의의 기타 기술이 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해될 것이다. NVOR 불순물이 소정 수준으로 감소하면, 물품/구성요소를 처리 챔버로부터 제거하고 초고순도의 기체가 이용되는 반도체 응용 또는 제약 응용에 이용한다.

본 발명에 따라 중합체 물질을 전처리하는 방법은 하기 실시예를 참조로 더욱 상세히 설명될 것이고, 이는 본 발명을 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다.

폴리테트라플루오로에틸렌 (테플론; 상표명; 듀퐁(Dupont)) 물질을 처리 챔버에 도입하고 초기에 고밀도 상태의 이산화탄소로 처리하였다. 도 2에 도시된 바와 같이, 도입된 CO₂는 테플론 물질로부터 NVOR을 추출하였다. 처리 챔버로부터 유출된 CO₂ 중 NVOR의 농도는 처리하는 동안 7.0 ppm 이상이었고, 반면 처리 챔버에 도입된 CO₂는 많아야 2.0 ppm의 NVOR을 함유하였다. 그 후에, 처리 챔버를 감압하고 새로운 이산화탄소를 도입하여 재-침착을 방지하였다. 유출물 중 NVOR 농도는 1.5 ppm으로 나타났고, 이는 처리 챔버에 도입된 CO₂ 중 NVOR 농도와 대략 동일하였다.

본 발명이 특정 실시양태를 참조로 상세히 기술되었지만, 다양한 변화 및 변경이 있을 수 있고, 첨부된 특허청구범위의 범주로부터 이탈함이 없이 등가물이 이용될 수 있다는 것은 당업자에게 자명할 것이다.

Claims (17)

1. 중합체 물질 구성요소를 처리 챔버에 제공하는 단계,

   고밀도 상태의 이산화탄소 유체를 상기 처리 챔버에 도입하는 단계,

   상기 중합체 물질 구성요소를 상기 이산화탄소 유체에 노출시켜 상기 중합체 물질 구성요소에 함유된 비-휘발성 유기 잔류물을 추출하는 단계,

   상기 추출된 비-휘발성 유기 잔류물을 함유하는, 오염된 이산화탄소 유체를 상기 처리 챔버로부터 제거하여 비-휘발성 유기 잔류물의 일부가 상기 처리 챔버의 감압에 의해 상기 중합체 물질 구성요소 상에 침착되지 않도록 하는 단계,

   중합체 물질 구성요소를 상기 처리 챔버로부터 제거하는 단계, 및

   고밀도 상태의 이산화탄소를 응용 장치에 운반하는 공정에서 전처리된 중합체 물질 구성요소를 이용하는 단계

   를 포함하는 처리 챔버에서 중합체 물질의 전처리 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 중합체 물질 구성요소가 전처리 후에 반도체 공정에서 이용되는 것인 전처리 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 비-휘발성 유기 잔류물의 상기 중합체 물질 구성요소에의 침착이 제어되는 전처리 방법.
4. 제1항에 있어서, 비-휘발성 유기 잔류물의 일부를, 고순도의 이산화탄소를 첨가함으로써 상기 처리 챔버로부터 제거하여 상기 오염된 이산화탄소 유체를 대체 하는 전처리 방법.
5. 제1항에 있어서, 비-휘발성 유기 잔류물의 일부를, 비활성 물질을 첨가함으로써 처리 챔버로부터 제거하여 상기 오염된 이산화탄소 유체를 대체하는 전처리 방법.
6. 제1항에 있어서, 알콜, 산, 염기, 계면활성제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 개질제를 이산화탄소 유체에 첨가하는 단계를 더 포함하는 전처리 방법.
7. 제1항에 있어서, 이산화탄소 유체를 상기 처리 챔버 상류에서 정제하여 비-휘발성 유기 잔류물을 제거하는 단계를 더 포함하는 전처리 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 이산화탄소 유체가 초고순도인 전처리 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 처리 챔버 상류에서 이산화탄소 유체를 가열 또는 냉각시키는 단계를 더 포함하는 전처리 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 처리 챔버를 상기 이산화탄소 유체의 삼중점을 초과하여 가압하는 단계를 더 포함하는 전처리 방법.
11. 제1항에 있어서, 상기 이산화탄소 유체를 상기 처리 챔버 내외로 순환시켜 와동발생 유체를 제공하는 전처리 방법.
12. 제1항에 있어서, 상기 처리 챔버로부터 제거된 이산화탄소 유체 스트림을 분석하여 그의 비-휘발성 유기 잔류물 함량을 측정하는 단계를 더 포함하는 전처리 방법.
13. 제1항에 있어서, 상기 처리 챔버의 하류에 배치된 방출 밸브를 제어된 방식으로 개방하고 상기 처리 챔버 내부 온도를 상승시켜 상기 오염된 이산화탄소 유체를 제거하는 단계를 더 포함하는 전처리 방법.
14. 중합체 물질 구성요소를 수납하고 처리하도록 구성된 처리 챔버,

    상기 중합체 물질 구성요소를 이산화탄소 유체에 제공하고 노출시켜 그로부터 비-휘발성 유기 잔류물을 추출하기 위한, 상기 처리 챔버와 소통하는 이산화탄소 유체의 저압 저장 공급원, 및

    상기 처리 챔버로부터 배출되는 오염된 이산화탄소 유체 스트림을 수납하고 소정 수준으로 감소된 비-휘발성 유기 잔류물을 기초로 처리 완료 시점을 결정하기 위한, 상기 처리 챔버의 하류에 배치된 분석기

    를 포함하는 중합체 물질의 전처리 장치.
15. 제14항에 있어서, 처리 챔버에 운반된 이산화탄소 유체 중 비-휘발성 잔류 불순물을 제거하기 위한, 상기 저압 저장 공급원과 상기 처리 챔버 사이에 배치된 정제 시스템을 더 포함하는 장치.
16. 제14항에 있어서, 상기 이산화탄소 유체를 와동발생 상태로 유지하기 위한, 상기 처리 챔버와 소통하는 재순환 시스템을 더 포함하는 장치.
17. 제14항에 있어서, 알콜, 산, 염기, 계면활성제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 개질제를 제공하기 위한, 상기 처리 챔버의 상류에 임의적인 개질제 시스템을 더 포함하는 장치.

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