KR101910797B1

KR101910797B1 - Substrate treating apparatus

Info

Publication number: KR101910797B1
Application number: KR1020110118417A
Authority: KR
Inventors: 정은선; 임광은; 정평순
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2018-10-25
Also published as: KR20130053507A

Abstract

본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초임계유체공정을 수행하는 기판처리장치에 관한 것이다. 기판처리장치의 일 실시예는, 초임계유체공정을 수행하는 기판처리장치에 있어서, 상기 초임계유체공정에 이용되는 유체가 액상(liquid phase)으로 저장되는 저장탱크; 및 상기 저장탱크에 저장된 유체의 수위를 측정하는 광레벨센서;를 포함하되, 상기 광레벨센서는, 상기 저장된 유체로 광을 조사하는 발광부; 상기 유체의 수면에 반사된 광을 수광하는 수광부; 및 상기 광의 조사로부터 수광까지의 시간간격에 근거하여 상기 유체의 수위를 산출하는 수위산출부;를 포함한다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus for performing a supercritical fluid processing. One embodiment of the substrate processing apparatus is a substrate processing apparatus for performing a supercritical fluid processing, comprising: a storage tank in which a fluid used in the supercritical fluid processing is stored in a liquid phase; And a light level sensor for measuring the level of the fluid stored in the storage tank, wherein the light level sensor comprises: a light emitting unit for irradiating light with the stored fluid; A light receiving unit for receiving light reflected by the water surface of the fluid; And a water level calculating unit for calculating the water level of the fluid based on a time interval from the irradiation of light to the reception of light.

Description

[0001] SUBSTRATE TREATING APPARATUS [0002]

본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초임계유체공정을 수행하는 기판처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus for performing a supercritical fluid processing.

반도체소자는 실리콘웨이퍼 등의 기판 상에 포토리소그래피(photolithography)공정을 비롯한 다양한 공정을 따라 회로패턴을 형성하여 제조된다. 이러한 제조과정 중에는 파티클(particle), 유기오염물, 금속불순물 등의 다양한 이물질이 발생하게 되는데, 이는 기판에 결함(defect)을 유발하여 반도체소자의 수율에 직접적인 영향을 미치는 요인으로 작용한다. 따라서, 반도체 제조공정에는 기판에서 이물질을 제거하기 위한 세정공정이 필수적으로 수반된다.A semiconductor device is manufactured by forming a circuit pattern on a substrate such as a silicon wafer according to various processes including a photolithography process. In this manufacturing process, various foreign substances such as particles, organic contaminants, and metal impurities are generated. This causes defects in the substrate, thus directly affecting the yield of semiconductor devices. Therefore, a cleaning process for removing foreign substances from the substrate is essentially involved in the semiconductor manufacturing process.

기판의 세정은 일반적으로 케미컬로 기판 상의 이물질을 제거하고, 순수(DI-water: deionized water)로 기판을 세척한 후, 이소프로필알코올(IPA: isopropyl alcohol)을 분사한 뒤 기판을 가열 또는 회전시켜 이를 건조시키는 과정을 거쳐 진행된다. 그러나, 이와 같은 건조공정은 반도체소자의 회로패턴이 미세한 경우에는 건조효율이 낮을 뿐 아니라 건조과정 중에 회로패턴이 손상되는 도괴현상(pattern collapse)이 빈번하게 발생하기 때문에, 선폭 30nm 이하의 반도체소자에 대해서는 적합하지 않다.Cleaning of the substrate is generally performed by removing foreign substances on the substrate by chemical cleaning, washing the substrate with DI water (deionized water), spraying isopropyl alcohol (IPA), and heating or rotating the substrate And then drying it. However, in such a drying process, when the circuit pattern of a semiconductor device is minute, the drying efficiency is low and a pattern collapse frequently occurs in which the circuit pattern is damaged during the drying process. Therefore, It is not appropriate.

따라서, 최근에는 이러한 단점을 보완할 수 있는 초임계유체를 이용하는 건조공정, 즉 초임계유체건조공정(supercritical fluid drying process)에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. Therefore, in recent years, there has been actively studied a drying process using a supercritical fluid, that is, a supercritical fluid drying process, which can overcome such disadvantages.

본 발명의 일 과제는, 초임계유체공정에 이용되는 유체가 저장된 수위를 측정하는 기판처리장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus for measuring a stored level of a fluid used in a supercritical fluid process.

본 발명의 다른 과제는, 측정된 수위에 따라 유체의 흐름을 조절하는 기판처리장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus for controlling the flow of a fluid according to a measured level.

본 발명은 기판처리장치를 제공한다.The present invention provides a substrate processing apparatus.

기판처리장치의 일 실시예는, 초임계유체공정을 수행하는 기판처리장치에 있어서, 상기 초임계유체공정에 이용되는 유체가 액상(liquid phase)으로 저장되는 저장탱크; 및 상기 저장탱크에 저장된 유체의 수위를 측정하는 광레벨센서;를 포함하되, 상기 광레벨센서는, 상기 저장된 유체로 광을 조사하는 발광부; 상기 유체의 수면에 반사된 광을 수광하는 수광부; 및 상기 광의 조사로부터 수광까지의 시간간격에 근거하여 상기 유체의 수위를 산출하는 수위산출부;를 포함한다.One embodiment of the substrate processing apparatus is a substrate processing apparatus for performing a supercritical fluid processing, comprising: a storage tank in which a fluid used in the supercritical fluid processing is stored in a liquid phase; And a light level sensor for measuring the level of the fluid stored in the storage tank, wherein the light level sensor comprises: a light emitting unit for irradiating light with the stored fluid; A light receiving unit for receiving light reflected by the water surface of the fluid; And a water level calculating unit for calculating the water level of the fluid based on a time interval from the irradiation of light to the reception of light.

상기 기판처리장치는, 상기 산출된 수위에 근거하여 상기 저장탱크에 대한 상기 유체의 유입 및 배출을 제어하는 유량제어부;를 더 포함할 수 있다. The substrate processing apparatus may further include a flow controller for controlling inflow and outflow of the fluid into the storage tank based on the calculated water level.

상기 기판처리장치는, 상기 저장탱크로 상기 유체를 공급하는 공급관 및 상기 저장탱크로부터 상기 유체를 배출하는 배출관;을 더 포함하고, 상기 유량제어부는, 상기 산출된 수위가 제1기준값 이하인 경우에는 상기 공급관을 개방하고, 상기 산출된 수위가 제2기준값 이하인 경우에는 상기 배출관을 개방할 수 있다. The substrate processing apparatus may further include a supply pipe for supplying the fluid to the storage tank and a discharge pipe for discharging the fluid from the storage tank, wherein when the calculated water level is equal to or less than a first reference value, The supply pipe is opened, and when the calculated water level is equal to or lower than the second reference value, the discharge pipe can be opened.

상기 광레벨센서는, 상기 발광부로부터 상기 저장탱크의 저면측으로 연장되어 상기 광의 이동경로를 제공하는 프로브관;을 더 포함할 수 있다. The light level sensor may further include a probe tube extending from the light emitting portion to the bottom surface side of the storage tank to provide a path of the light.

상기 발광부는, 고주파레이저를 조사할 수 있다. The light emitting portion can irradiate a high frequency laser.

기판처리장치의 다른 실시예는, 초임계유체공정을 수행하는 공정챔버; 상기 초임계유체공정에 이용되는 유체가 액상으로 저장하는 저장탱크; 상기 유체를 초임계유체로 만들어 상기 공정챔버에 제공하는 공급탱크; Another embodiment of the substrate processing apparatus includes a process chamber for performing a supercritical fluid process; A storage tank in which the fluid used in the supercritical fluid process is stored in a liquid phase; A supply tank for making the fluid into a supercritical fluid and providing the fluid to the process chamber;

상기 초임계유체공정에 이용된 유체를 재생하여 상기 저장탱크에 제공하는 재생유닛; 및 상기 저장탱크에 설치되는 광레벨센서;를 포함하되, 상기 광레벨센서는, 상기 저장탱크에 저장된 유체로 광을 조사하는 발광부; 상기 유체의 수면에 반사된 광을 수광하는 수광부; 및 상기 광의 조사로부터 수광까지의 시간간격에 근거하여 상기 유체의 수위를 산출하는 수위산출부;를 포함한다.A regeneration unit for regenerating the fluid used in the supercritical fluid process and providing the fluid to the storage tank; And a light level sensor installed in the storage tank, wherein the light level sensor comprises: a light emitting unit that emits light to the fluid stored in the storage tank; A light receiving unit for receiving light reflected by the water surface of the fluid; And a water level calculating unit for calculating the water level of the fluid based on a time interval from the irradiation of light to the reception of light.

상기 기판처리장치는, 상기 수위산출부로부터 상기 산출된 수위에 근거하여 상기 저장탱크에 대한 상기 유체의 유입 및 배출을 제어하는 유량제어부;를 더 포함할 수 있다. The substrate processing apparatus may further include a flow controller for controlling inflow and outflow of the fluid to and from the storage tank based on the calculated water level from the water level calculation unit.

본 발명에 의하면, 고압으로 저장된 초임계유체공정에 이용되는 유체의 수위를 안전하게 측정할 수 있다.According to the present invention, it is possible to safely measure the level of a fluid used in a supercritical fluid process stored at a high pressure.

본 발명에 의하면, 수면 상에 버블 등이 발생한 경우에도 유체의 수위를 정확히 측정할 수 있다.According to the present invention, even when a bubble or the like is generated on the water surface, the level of the fluid can be accurately measured.

본 발명에 의하면, 수위 측정을 통해 초임계유체공정에 제공되는 유체의 흐름을 조절할 수 있다.According to the present invention, the flow of the fluid provided to the supercritical fluid process can be controlled through the water level measurement.

본 발명에 의하면, 수위 측정을 통해 초임계유체공정에 이용되는 유체를 고압의 액체상태로 안전하게 보관할 수 있다.According to the present invention, the fluid used in the supercritical fluid process can be safely stored in a high-pressure liquid state through the water level measurement.

도 1은 기판처리장치의 일 실시예의 인덱스모듈 및 공정모듈의 평면도이다.
도 2는 도 1의 제1공정챔버의 단면도이다.
도 3은 이산화탄소의 상변화에 관한 도면이다.
도 4는 도 1의 제2공정챔버의 단면도이다.
도 5는 도 1의 초임계유체공급모듈의 개략도이다.
도 6은 도 5의 초임계유체공급모듈에서 이산화탄소의 순환을 도시한 도면이다.
도 7은 도 5의 저장탱크의 사시도이다.
도 8은 도 7의 저장탱크에 저장된 유체의 수위산출에 관한 도면이다.
도 9 및 도 10은 도 7의 저장탱크의 유체의 흐름을 도시한 도면이다.
도 11은 수위측정방법의 일 실시예의 순서도이다.1 is a top view of an index module and process module of an embodiment of a substrate processing apparatus.
2 is a cross-sectional view of the first process chamber of FIG.
3 is a diagram showing a phase change of carbon dioxide.
Figure 4 is a cross-sectional view of the second process chamber of Figure 1;
Figure 5 is a schematic diagram of the supercritical fluid supply module of Figure 1;
6 is a diagram illustrating the circulation of carbon dioxide in the supercritical fluid supply module of FIG.
7 is a perspective view of the storage tank of Fig.
Fig. 8 is a view for calculating the level of the fluid stored in the storage tank of Fig. 7; Fig.
9 and 10 are views showing the flow of the fluid in the storage tank of FIG.
11 is a flow chart of one embodiment of a water level measurement method.

본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 용어와 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.The terms and accompanying drawings used herein are for the purpose of illustrating the present invention easily, and the present invention is not limited by the terms and drawings.

본 발명에 이용되는 기술 중 본 발명의 사상과 밀접한 관련이 없는 공지의 기술에 관한 자세한 설명은 생략한다.The detailed description of known techniques which are not closely related to the idea of the present invention among the techniques used in the present invention will be omitted.

이하에서는 본 발명에 따른 기판처리장치(100)에 관하여 설명한다. 기판처리장치(100)는 초임계유체공정을 수행한다. Hereinafter, a substrate processing apparatus 100 according to the present invention will be described. The substrate processing apparatus 100 performs a supercritical fluid process.

초임계유체공정이란 초임계유체상(supercritical fluid phase)의 유체를 이용하여 수행되는 공정을 의미한다. 대표적인 초임계유체공정의 예로는 초임계유체건조공정, 초임계유체스트립공정 등이 있다. Supercritical fluid process refers to a process carried out using a fluid in a supercritical fluid phase. Exemplary supercritical fluid processes include supercritical fluid drying processes, supercritical fluid strip processes, and the like.

한편, 여기서 기판(S)은 실리콘웨이퍼를 비롯한 다양한 웨이퍼, 유리기판, 유기기판은 물론, 반도체소자, 디스플레이 및 그 외의 박막에 회로패턴이 형성되는 물건의 제조에 이용되는 기판을 모두 포함하는 포괄적인 개념으로 해석되어야 한다. On the other hand, the substrate S is not limited to a wide variety of substrates including all kinds of wafers including silicon wafers, glass substrates, organic substrates, as well as substrates used for manufacturing objects in which circuit patterns are formed on semiconductor devices, displays, Should be interpreted as a concept.

이하에서는 기판처리장치(100)의 일 실시예에 관하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the substrate processing apparatus 100 will be described.

기판처리장치(100)는 인덱스모듈(1000), 공정모듈(2000) 및 초임계유체공급모듈(3000)을 포함한다.The substrate processing apparatus 100 includes an index module 1000, a processing module 2000, and a supercritical fluid supply module 3000.

인덱스모듈(1000)은 외부로부터 기판(S)을 반송받아 공정모듈(2000)로 기판(S)을 반송하고, 공정모듈(2000)은 제조공정을 수행한다. 초임계유체공급모듈(3000)은 공정모듈(2000)이 제조공정을 수행하는데 이용하는 유체를 초임계유체로 공급한다.The index module 1000 carries the substrate S from the outside and transfers the substrate S to the process module 2000. The process module 2000 performs the manufacturing process. The supercritical fluid supply module 3000 supplies the fluid that the process module 2000 uses to perform the manufacturing process as a supercritical fluid.

이하에서는 인덱스모듈(1000) 및 공정모듈(2000)의 구성에 관하여 설명한다.Hereinafter, the configuration of the index module 1000 and the process module 2000 will be described.

도 1은 기판처리장치(100)의 일 실시예의 인덱스모듈(1000) 및 공정모듈(2000)의 평면도이다.1 is a top view of an index module 1000 and a process module 2000 of an embodiment of the substrate processing apparatus 100. FIG.

인덱스모듈(1000)은 설비전방단부모듈(EFEM: equipment front end module)로서, 로드포트(1100) 및 이송프레임(1200)을 포함한다. 로드포트(1100), 이송프레임(1200) 및 공정모듈(2000)은 제1방향(x)에 따라 순차로 배치된다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1방향(x)에 수직한 방향을 제2방향(y)으로 정의하고, 제1방향(x) 및 제2방향(y)에 모두 수직한 방향을 제3방향(z)으로 정의한다.The index module 1000 includes a load port 1100 and a transfer frame 1200 as an equipment front end module (EFEM). The load port 1100, the transfer frame 1200, and the process module 2000 are sequentially disposed along the first direction x. Hereinafter, for convenience of description, a direction perpendicular to the first direction (x) is defined as a second direction (y), and a direction perpendicular to both the first direction (x) and the second direction (y) (z).

로드포트(1100)에는 기판(S)이 수용되는 용기(C)가 놓인다. 용기(C)로는 전면개방일체형포드(FOUP: front opening unified pod)가 사용될 수 있다. 용기(C)는 오버헤드트랜스퍼(OHT: overhead transfer)에 의해 외부로부터 로드포트(1100)으로 반입되거나 로드포트(1100)로부터 외부로 반출될 수 있다.The load port 1100 is provided with a container C in which the substrate S is accommodated. As the container C, a front opening unified pod (FOUP) may be used. The container C may be carried from the outside into the load port 1100 or taken out from the load port 1100 by an overhead transfer (OHT).

이송프레임(1200)은 로드포트(1100)에 놓인 용기(C)와 공정모듈(2000) 간에 기판(S)을 반송한다. 이송프레임(1200)은 인덱스로봇(1210) 및 인덱스레일(1220)을 포함한다. The transfer frame 1200 conveys the substrate S between the container C placed on the load port 1100 and the process module 2000. The transfer frame 1200 includes an index robot 1210 and an index rail 1220.

인덱스로봇(1210)은 인덱스레일(1220) 상에서 이동하며 기판을 반송할 수 있다. 인덱스로봇(1210)은 인덱스레일(1220)을 따라 이동하는 베이스(1211), 베이스(1211)에 설치되어 제3방향(z)으로 승강 또는 회전하는 보디(1212), 보디에 설치되어 직선이동하는 암(1213), 암(1213)의 일단에 설치되어 기판(S)을 보지하는 핸드(1214)로 구성될 수 있다. The index robot 1210 moves on the index rail 1220 and can transport the substrate. The index robot 1210 includes a base 1211 that moves along the index rail 1220, a body 1212 that is installed on the base 1211 and moves up or down in the third direction z, An arm 1213, and a hand 1214 provided at one end of the arm 1213 to hold the substrate S. [

공정모듈(2000)은 제조공정을 수행한다. 공정모듈(2000)은 버퍼챔버(2100), 이송챔버(2200), 제1공정챔버(2300) 및 제2공정챔버(2400)를 포함한다. The process module 2000 performs the manufacturing process. Process module 2000 includes a buffer chamber 2100, a transfer chamber 2200, a first process chamber 2300, and a second process chamber 2400.

버퍼챔버(2100)는 인덱스모듈(1000)과 공정모듈(2000) 간에 반송되는 기판(S)이 임시로 머무르는 공간을 제공한다. 예를 들어, 인덱스로봇(1210)이 용기(C)로부터 기판(S)을 인출하여 버퍼챔버(2100)에 놓으면 이송챔버(2200)의 이송로봇(2210)이 이를 인출하여 다른 챔버들로 반송할 수 있다. The buffer chamber 2100 provides a space for temporarily holding the substrate S conveyed between the index module 1000 and the processing module 2000. For example, when the index robot 1210 takes the substrate S out of the container C and places it in the buffer chamber 2100, the transfer robot 2210 of the transfer chamber 2200 takes it out and returns it to the other chambers .

이송챔버(2200)는 그 둘레에 배치된 버퍼챔버(2100), 제1공정챔버(2300) 및 제2공정챔버(2400) 간에 기판(S)을 반송한다. 이송챔버(2200)를 이송로봇(2210)과 이송레일(2220)을 포함할 수 있다. 이송로봇(2210)과 이송레일(2220)은 각각 인덱스레일(1220)과 인덱스로봇(1210)과 유사하여 이송로봇(2210)은 이송레일(2220)을 따라 이동하며 기판(S)을 반송한다.The transfer chamber 2200 carries the substrate S between the buffer chamber 2100, the first process chamber 2300 and the second process chamber 2400 disposed therearound. The transfer chamber 2200 may include a transfer robot 2210 and a transfer rail 2220. The transfer robot 2210 and the transfer rail 2220 are similar to the index rail 1220 and the index robot 1210 so that the transfer robot 2210 moves along the transfer rail 2220 to transfer the substrate S.

제1공정챔버(2300) 및 제2공정챔버(2400)는 제조공정을 수행한다. 여기서, 제조공정은 반도체소자나 디스플레이패널 등에 관한 제조공정일 수 있다. 이러한 제조공정은 제1공정챔버(2300)와 제2공정챔버(2400)에서 순차적으로 진행될 수 있다. 예를 들어, 제조공정은 세정공정으로써, 제1공정챔버(2300)에서 케미컬공정, 세척공정, 유기용제건조공정이 수행되고, 이어서 제2공정챔버(2400)에서 초임계유체건조공정이 수행될 수 있다. 물론, 제조공정이 상술한 세정공정에 한정되는 것은 아니다.The first process chamber 2300 and the second process chamber 2400 perform the manufacturing process. Here, the manufacturing process may be a manufacturing process related to a semiconductor device, a display panel, or the like. Such a manufacturing process may be sequentially performed in the first process chamber 2300 and the second process chamber 2400. For example, the manufacturing process may be a cleaning process in which a chemical process, a cleaning process, and an organic solvent drying process are performed in the first process chamber 2300, and then a supercritical fluid drying process is performed in the second process chamber 2400 . Of course, the manufacturing process is not limited to the cleaning process described above.

이러한 제1공정챔버(2300)와 제2공정챔버(2400)는 이송챔버(2200)의 제2방향(y) 측면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1공정챔버(2300)와 제2공정챔버(2400)는 이송챔버(2200)의 서로 다른 측면에 마주보도록 배치될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1공정챔버(2300)와 제2공정챔버(2400)는 이송챔버(2200)의 같은 측면에 제3방향(z)으로 적층되어 배치될 수도 있다. 물론, 공정챔버들(2300, 2400)의 배치가 상술한 예로 한정되는 것은 아니며, 이는 기판처리장치(100)의 풋프린트(foot print)나 공정효율과 같은 다양한 요소를 고려하여 적절히 변경될 수 있다.The first process chamber 2300 and the second process chamber 2400 may be disposed in the second direction (y) side of the transfer chamber 2200. For example, the first process chamber 2300 and the second process chamber 2400 may be disposed to face different sides of the transfer chamber 2200. [ Alternatively, the first process chamber 2300 and the second process chamber 2400 may be stacked in the third direction z on the same side of the transfer chamber 2200. Of course, the arrangement of the process chambers 2300 and 2400 is not limited to the above-described example, and may be appropriately changed in consideration of various factors such as the foot print and the process efficiency of the substrate processing apparatus 100 .

이하에서는 제1공정챔버(2300)의 구성 및 동작에 관하여 설명한다.Hereinafter, the structure and operation of the first process chamber 2300 will be described.

도 2는 도 1의 제1공정챔버(2300)의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the first process chamber 2300 of FIG.

제1공정챔버(2300)는 케미컬공정, 세척공정 및 유기용제건조공정을 수행할 수 있다.The first process chamber 2300 may perform a chemical process, a cleaning process, and an organic solvent drying process.

제1공정챔버(2300)는 하우징(2310), 스핀헤드(2320), 유체공급부재(2330) 및 회수통(2340)을 포함할 수 있다.The first process chamber 2300 may include a housing 2310, a spin head 2320, a fluid supply member 2330, and a collection box 2340.

하우징(2310)은 제1공정챔버(2300)의 외벽을 형성하여, 제조공정이 수행되는 공간을 제공한다.The housing 2310 forms the outer wall of the first process chamber 2300 to provide a space in which the manufacturing process is performed.

스핀헤드(2320)는 기판을 지지하고, 회전시킨다.The spin head 2320 supports and rotates the substrate.

스핀헤드(2320)의 상부에는 지지플레이트(2321)가 제공된다. 기판(S)은 지지플레이트(2321)의 상면으로 돌출된 지지핀(2322)에 의해 지지되며, 처킹핀(2323)에 의해 고정된다. 스핀헤드(2320)의 하부에는 모터(2325)가 제공되며, 모터(2325)는 지지축(2326)을 통해 지지플레이트(2321)을 회전시킨다. A support plate 2321 is provided on the top of the spin head 2320. The substrate S is supported by a support pin 2322 protruding from the upper surface of the support plate 2321 and fixed by a machining pin 2323. [ A motor 2325 is provided below the spin head 2320 and the motor 2325 rotates the support plate 2321 through the support shaft 2326. [

유체공급부재(2330)는 기판(S)에 유체를 공급한다. 기판(S)에 복수의 유체를 제공하는 경우에는 유체공급부재(2330)가 복수로 제공되며, 각각의 유체공급부재(2330)가 서로 상이한 유체를 분사할 수 있다.The fluid supply member 2330 supplies fluid to the substrate S. When a plurality of fluids are supplied to the substrate S, a plurality of fluid supply members 2330 are provided, and each of the fluid supply members 2330 can jet fluids different from each other.

유체공급부재(2330)의 지지축(2333)은 모터(2332)에 의해 제3방향(z)에 따라 승강하거나 제3방향(z)을 축으로 회전하며, 그 일단으로부터 연장되는 지지대(2334)를 이동시킨다. 이에 따라 지지대(2334)의 저면에 설치된 노즐(2331)이 기판(S) 상을 이동하며 유체를 분사할 수 있다. The support shaft 2333 of the fluid supply member 2330 is supported by the motor 2332 in the third direction z or rotates in the third direction z about the support shaft 2334 extending from one end thereof, . Accordingly, the nozzle 2331 provided on the bottom surface of the support table 2334 can move on the substrate S and spray the fluid.

회수통(2340)은 기판(S)에 제공된 유체를 회수한다. 회수통(2340)은 스핀헤드(2320)의 둘레에 배치되어 기판(S)의 회전에 의해 기판(S)으로부터 비산하는 유체를 회수한다.The recovery tube 2340 recovers the fluid provided to the substrate S. The recovery cylinder 2340 is disposed around the spin head 2320 to recover the fluid scattering from the substrate S by the rotation of the substrate S.

기판(S)에 복수의 유체가 제공되는 경우에는 회수통(2340)이 복수로 제공되어, 각각의 회수통(2340)이 서로 상이한 유체를 회수할 수 있다. 복수의 회수통들(2340)은 스핀헤드(2320)를 감싸는 환형 링 형상으로 제공될 수 있다. 이하에서는 세 개의 회수통(2340)이 제공되는 경우를 기준으로 설명한다. 다만, 회수통(2340)의 수는 제1공정챔버(2300)에서 수행되는 제조공정에서 사용되는 유체의 수에 따라 적절히 가감될 수 있다. When a plurality of fluids are provided on the substrate S, a plurality of recovery tubes 2340 are provided so that each of the recovery tubes 2340 can recover different fluids from each other. A plurality of collection bins 2340 may be provided in the form of an annular ring surrounding the spin head 2320. In the following, three recovery cylinders 2340 are provided. However, the number of the recovery tubes 2340 can be appropriately increased or decreased according to the number of fluids used in the manufacturing process performed in the first process chamber 2300.

제1회수통(2340a), 제2회수통(2340b), 제3회수통(2340c)는 순서대로 스핀헤드(2320)의 중심에서 멀리 배치될 수 있다. 각각의 회수통(2340)에는 제3방향(z)에 따라 서로 높이를 달리하여 유입구(2341)가 형성된다. 승강부재(2343)은 회수통들(2340)을 제3방향(z)에 따라 승강시켜 기판(S)으로부터 비산되는 유체를 원하는 유입구(2341)로 유입되도록 할 수 있다. 회수통(2340)의 하면에는 유체를 재생하는 외부장치로 회수된 유체를 보내는 회수라인(2342)이 연결된다.The first recovery tank 2340a, the second recovery tank 2340b, and the third collection tank 2340c may be arranged in the order from the center of the spin head 2320. An inlet 2341 is formed in each of the collection tubes 2340 at different heights along the third direction z. The lifting member 2343 can raise and lower the collection tubes 2340 along the third direction z to allow the fluid to be scattered from the substrate S to flow into the desired inlet 2341. [ On the lower surface of the recovery tube 2340, a recovery line 2342 for sending the recovered fluid to an external device for regenerating the fluid is connected.

제1공정챔버(2300)가 제조공정을 수행하는 일 예는 다음과 같다.An example where the first process chamber 2300 performs the manufacturing process is as follows.

기판(S)은 이송로봇(2210)에 의해 하우징(2310) 내로 반입되어 지지플레이트(2321)에 안착된다. 제1유체공급부재(2330a)가 지지플레이트(2321)에 안착된 기판(S)에 세정제를 공급한다. 이때, 스핀헤드(2320)는 기판(S)의 상면에 세정제가 골고루 퍼지도록 기판(S)을 회전시킨다. 기판(S)에 공급된 세정제에 의해 기판(S) 상의 이물질이 제거되며 세정공정이 수행된다. 세정제로는 과산화수소(H₂O₂)용액, 과산화수소용액에 암모니아(NH₄OH), 염산(HCl) 또는 황산(H₂SO₄)을 혼합한 용액 또는 불산(HF)용액 등이 사용될 수 있다. 이때, 승강부재(2343)는 제1유입구(2341a)가 기판(S)과 동일평면 상에 위치하도록 회수통(2340)을 승강시키고, 기판(S)으로부터 비산되는 세정제가 제1회수통(2340a)으로 회수된다. The substrate S is carried into the housing 2310 by the transfer robot 2210 and is placed on the support plate 2321. [ The first fluid supplying member 2330a supplies the cleaning agent to the substrate S placed on the support plate 2321. [ At this time, the spin head 2320 rotates the substrate S so that the cleaning agent spreads evenly on the upper surface of the substrate S. Foreign substances on the substrate S are removed by the cleaning agent supplied to the substrate S, and a cleaning process is performed. As the cleaning agent, a hydrogen peroxide (H ₂ O ₂ ) solution, a hydrogen peroxide solution mixed with ammonia (NH ₄ OH), hydrochloric acid (HCl) or sulfuric acid (H ₂ SO ₄ ) or a hydrofluoric acid solution may be used. At this time, the lifting member 2343 lifts and raises the collection box 2340 so that the first inlet 2341a is located on the same plane as the substrate S, and the cleaning agent scattered from the substrate S is conveyed to the first collection bin 2340a ).

세정공정이 종료되면, 제2유체공급부재(2330b)가 기판(S)에 린스제를 공급한다. 기판(S)에 공급된 린스제에 의해 기판(S) 상에 잔류하는 세정제가 세척되며 세척공정이 수행된다. 린스제로는 순수가 사용될 수 있다. 기판(S)에서 비산되는 린스제는 제2회수통(2340b)으로 회수된다. When the cleaning process is completed, the second fluid supplying member 2330b supplies the rinsing agent to the substrate S. The cleaning agent remaining on the substrate S is cleaned by the rinsing agent supplied to the substrate S and the cleaning process is performed. Rinsing can be pure water. The rinsing agent scattered on the substrate S is recovered in the second recovery tank 2340b.

세척공정이 종료되면, 제3유체공급부재(2330c)가 기판(S)에 유기용제를 공급한다. 기판(S)에 공급된 유기용제가 순수를 치환하며 유기용제건조공정이 수행된다. 이때, 기판(S)에 유기용제가 충분히 제공되도록 기판(S)을 회전시킬 수 있다. 이용된 유기용제는 제3회수통(2340c)에 회수된다. 유기용제로는 이소프로필알코올을 비롯하여 에틸글리콜(ethyl glycol), 1-프로파놀(propanol), 테트라하이드로프랑(tetra hydraulic franc), 4-하이드록시(hydroxyl), 4-메틸(methyl), 2-펜타논(pentanone), 1-부타놀(butanol), 2-부타놀, 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), n-프로필알코올(n-propyl alcohol), 디메틸에틸(dimethylether) 등의 용액이나 증기가 사용될 수 있으며, 증기로 사용되는 경우에는 불활성기체와 혼합하여 사용될 수 있다.When the cleaning process is completed, the third fluid supply member 2330c supplies the organic solvent to the substrate S. The organic solvent supplied to the substrate S replaces the pure water and the organic solvent drying process is performed. At this time, the substrate S may be rotated so that the organic solvent is sufficiently supplied to the substrate S. The used organic solvent is recovered in the third recovery tank 2340c. Organic solvents include isopropyl alcohol, ethyl glycol, propanol, tetra hydraulic franc, 4-hydroxy, 4-methyl, 2- A solution or vapor such as pentanone, 1-butanol, 2-butanol, methanol, ethanol, n-propyl alcohol, Can be used, and when used as a vapor, it can be used in combination with an inert gas.

기판(S)에 유기용제가 충분히 공급되면 기판(S)이 젖은(wet) 상태로 이송로봇(2210)에 의해 반출된다. 물론, 경우에 따라서는 기판(S)을 가열하거나 고속으로 회전시켜 유기용제를 적당히 건조시킬 수도 있다.When the organic solvent is sufficiently supplied to the substrate S, the substrate S is taken out by the transfer robot 2210 in a wet state. Of course, in some cases, the substrate S may be heated or rotated at a high speed to properly dry the organic solvent.

이하에서는 제2공정챔버(2400)의 구성 및 동작에 관하여 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the second process chamber 2400 will be described.

제2공정챔버(2400)에서는 초임계유체를 이용하여 제조공정을 수행한다.In the second process chamber 2400, a manufacturing process is performed using a supercritical fluid.

초임계유체란, 물질이 임계상태, 즉 임계온도와 임계압력을 초과한 상태에 도달하여 액체와 기체를 구분할 수 없는 상태의 유체를 의미한다. 초임계유체는 분자밀도는 액체에 가깝지만, 점성도는 기체에 가까운 성질을 가진다. 이러한 초임계유체는 확산력, 침투성, 용해력이 매우 높아 화학반응에 유리하며, 표면장력이 매우 낮아 미세구조에 계면장력을 가하지 않으므로, 반도체소자의 건조공정 시 건조효율이 우수하고 도괴현상을 회피할 수 있어 유용하게 사용될 수 있다. Supercritical fluid means a fluid in which the material reaches a critical state, that is, a state where the critical temperature and the critical pressure are exceeded, so that the liquid and the gas can not be distinguished from each other. Supercritical fluids have molecular densities close to liquids, but viscosity is close to gas. These supercritical fluids have high diffusion, permeability, and solubility, which are advantageous for chemical reactions and have very low surface tension, so that they do not add interfacial tension to the microstructure. Therefore, the drying efficiency of the semiconductor device is excellent, And can be usefully used.

초임계건조공정에서는 주로 이산화탄소(CO₂)가 초임계유체로 사용될 수 있다. 다만, 초임계유체가 이산화탄소로 제한되는 것은 아니다.In the supercritical drying process, mainly carbon dioxide (CO ₂ ) can be used as a supercritical fluid. However, the supercritical fluid is not limited to carbon dioxide.

도 3은 이산화탄소의 상변화에 관한 도면이다. 3 is a diagram showing a phase change of carbon dioxide.

이산화탄소는 온도가 31.1℃ 이상, 압력이 7.38Mpa 이상이 되면 초임계상태가 된다. 이산화탄소는 독성이 없고, 불연성이며, 비활성인 특징을 지니며, 이산화탄소는 임계온도와 임계압력이 낮아 온도와 압력을 조절하여 그 용해력을 제어하기 용이하고, 물이나 기타 유기용제와 비교하여 10~100배 가량 확산계수가 낮고 표면 장력이 극히 작은 등 건조공정에 이용하기 유리한 물성을 가진다. 또한, 이산화탄소는 다양한 화학반응의 부산물로 생성된 것을 재활용하여 사용할 수 있을 뿐 아니라 초임계유체건조공정에 사용된 이산화탄소를 재생하여 다시 사용할 수 있어 환경오염의 측면에서도 부담이 적다. Carbon dioxide becomes supercritical when the temperature is above 31.1 ℃ and the pressure is above 7.38Mpa. Carbon dioxide has no toxic, nonflammable, and inactive characteristics. The carbon dioxide has low critical temperature and critical pressure, which makes it easy to control its solubility by controlling temperature and pressure. Which is advantageous for use in a drying process such as a low diffusion coefficient and an extremely small surface tension. In addition, carbon dioxide can be recycled and used as a by-product of various chemical reactions, and carbon dioxide used in the supercritical fluid drying process can be regenerated and reused, thereby reducing the burden on the environment.

도 4는 도 1의 제2공정챔버(2400)의 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of the second process chamber 2400 of FIG.

제2공정챔버(2400)는 초임계유체건조공정을 수행할 수 있다.The second process chamber 2400 may perform a supercritical fluid drying process.

제2공정챔버(2400)는 하우징(2410), 가열부재(2420), 지지부재(2430), 초임계유체공급관(2440) 및 초임계유체배출관(2450)을 포함한다. The second process chamber 2400 includes a housing 2410, a heating member 2420, a support member 2430, a supercritical fluid supply pipe 2440 and a supercritical fluid discharge pipe 2450.

하우징(2410)은 제2공정챔버(2400)의 외벽을 형성하여, 제조공정이 수행되는 공간을 제공한다. 하우징(2410)은 고온고압의 초임계유체건조공정이 수행되는 환경에 충분히 견딜 수 있는 재질로 제공된다. The housing 2410 forms the outer wall of the second process chamber 2400 to provide a space in which the fabrication process is performed. The housing 2410 is provided with a material that can withstand the environment in which the high-temperature, high-pressure supercritical fluid drying process is performed.

가열부재(2420)는 하우징(2410)의 내부를 임계온도 이상으로 가열할 수 있다. 가열부재(2420)는 하우징(2410)의 벽 내부에 설치될 수 있다.The heating member 2420 can heat the interior of the housing 2410 to a temperature above the critical temperature. The heating member 2420 may be installed inside the wall of the housing 2410.

지지부재(2430)는 기판(S)을 지지한다. 지지부재(2430)는 하우징(2410) 내부의 중앙부에 설치될 수 있다. 지지부재(2430)는 회전가능한 구조로 제공될 수 있다.The support member 2430 supports the substrate S. The support member 2430 may be installed at the center of the interior of the housing 2410. The support member 2430 may be provided in a rotatable structure.

초임계유체공급관(2440)은 하우징(2410)으로 초임계유체를 공급하고, 초임계유체배출관(2450)은 하우징(2410)으로부터 초임계유체를 배출한다. 여기서, 각 관에는 그 관을 개폐하는 밸브가 설치될 수 있다.The supercritical fluid supply tube 2440 supplies supercritical fluid to the housing 2410 and the supercritical fluid discharge tube 2450 discharges the supercritical fluid from the housing 2410. Here, each pipe may be provided with a valve for opening and closing the pipe.

초임계유체공급관(2440)은 하나 또는 복수일 수 있다. 예를 들어, 제1초임계유체공급관(2440a)은 초임계유체공급모듈(3000)의 공급탱크(3200)로부터 하우징(2410)의 상부로 연결되고, 제2초임계유체공급관(2440b)은 제1초임계유체공급관(2440a)으로부터 분기되어 하우징(2410)의 하부로 연결될 수 있다.The supercritical fluid supply tube 2440 may be one or more. For example, the first supercritical fluid supply pipe 2440a is connected to the upper portion of the housing 2410 from the supply tank 3200 of the supercritical fluid supply module 3000, and the second supercritical fluid supply pipe 2440b is connected to the upper portion of the housing 2410, May be branched from the 1-second critical fluid supply pipe 2440a and connected to the lower portion of the housing 2410. [

초임계유체배출관(2450)은 하우징(2410)의 하부로부터 초임계유체공급모듈(3000)의 재생유닛(3300)으로 연결될 수 있다. The supercritical fluid discharge pipe 2450 may be connected to the regeneration unit 3300 of the supercritical fluid supply module 3000 from the lower portion of the housing 2410.

제2공정챔버(2400)가 제조공정을 수행하는 일 예는 다음과 같다.An example where the second process chamber 2400 performs the manufacturing process is as follows.

기판(S)은 이송로봇(2210)에 의해 하우징(2410) 내로 반입되어 지지부재(2430)에 안착된다. 여기서, 이송로봇(2210)은 제1공정챔버(2300)로부터 기판(S)을 반출하여 하우징(2410)으로 반입시킬 수 있다. 기판(S)은 제1공정챔버(2300)에서 수행된 유기용제건조공정에 의해 유기용제에 젖어있는 상태(wet state)로 반입된다.The substrate S is carried into the housing 2410 by the transfer robot 2210 and settled on the support member 2430. Here, the transfer robot 2210 can take out the substrate S from the first process chamber 2300 and bring it into the housing 2410. The substrate S is brought into a wet state with the organic solvent by the organic solvent drying process performed in the first process chamber 2300. [

기판(S)이 안착되면, 초임계유체공급관(2440)을 통해 하우징(2410) 내로 초임계유체가 공급된다. 초임계유체건조공정의 초기에는 하우징(2410) 내부가 임계온도와 임계압력에 도달하지 않은 상태이다. 따라서, 초기에 제1초임계유체공급관(2440a)을 통해 초임계유체가 공급되는 경우 초임계유체가 액화되어 기판(S)의 상부로 떨어져 기판(S)에 손상을 유발할 수 있다.When the substrate S is placed, supercritical fluid is supplied into the housing 2410 through the supercritical fluid supply pipe 2440. At the beginning of the supercritical fluid drying process, the interior of the housing 2410 does not reach the critical temperature and the critical pressure. Therefore, when the supercritical fluid is initially supplied through the first supercritical fluid supply pipe 2440a, the supercritical fluid may be liquefied and may fall on the top of the substrate S, causing damage to the substrate S.

따라서, 초기에는 하우징(2410)의 하부에 연결된 제2초임계유체공급관(2440b)를 통해 초임계유체를 공급하고, 이에 따라 하우징(2410) 내부에 초임계유체분위기가 조성되면 하우징(2410)의 상부에 연결된 제1초임계유체공급관(2440a)을 통해 초임계유체를 공급하여 기판(S)의 손상을 방지할 수 있다. Accordingly, initially, supercritical fluid is supplied through the second supercritical fluid supply pipe 2440b connected to the lower portion of the housing 2410, so that when a supercritical fluid atmosphere is formed inside the housing 2410, It is possible to prevent the substrate S from being damaged by supplying the supercritical fluid through the first supercritical fluid supply pipe 2440a connected to the upper portion.

여기서, 초임계유체분위기란 임계온도와 임계압력을 초과한 상태를 의미한다. 초임계유체분위기를 조성하기 위하여 가열부재(2420)는 하우징(2410) 내부를 가열할 수 있다. 또한, 하우징(2410) 내부의 압력이 상승되도록 기체가 초임계유체와 함께 하우징(2410)에 주입될 수 있다. 기체는 초임계유체공급관(2440)이나 별도의 기체공급관(미도시)을 통해 주입될 수 있다. 기체로는 질소(N₂)를 비롯한 헬륨(He), 네온(Ne), 아르곤(Ar) 등가 같이 반응성이 낮은 불활성기체가 사용된다. Here, the supercritical fluid atmosphere means a state where the critical temperature and the critical pressure are exceeded. The heating member 2420 may heat the interior of the housing 2410 to create a supercritical fluid atmosphere. In addition, the gas can be injected into the housing 2410 together with the supercritical fluid so that the pressure inside the housing 2410 is raised. The gas may be injected through a supercritical fluid supply line 2440 or a separate gas supply line (not shown). As the gas, inert gas having low reactivity such as nitrogen (N ₂ ), helium (He), neon (Ne), argon (Ar) or the like is used.

초임계유체분위기가 조성되면, 하우징(2410)에 공급된 초임계유체에 기판(S) 상의 유기용제가 용해되며 기판(S)이 건조되며 초임계유체건조공정이 수행된다. 초임계유체의 용해력에는 한계가 있으므로, 초임계유체배출관(2450)을 통해 공정에 사용된 초임계유체를 배출하고, 초임계유체공급관(2440)을 통해 새로운 초임계유체를 공급하는 과정을 반복하여 공정효율을 향상시킬 수 있다.When the supercritical fluid atmosphere is formed, the organic solvent on the substrate S is dissolved in the supercritical fluid supplied to the housing 2410, the substrate S is dried, and a supercritical fluid drying process is performed. Since the solubility of the supercritical fluid is limited, the process of discharging the supercritical fluid used in the process through the supercritical fluid discharge pipe 2450 and supplying the new supercritical fluid through the supercritical fluid supply pipe 2440 is repeated The process efficiency can be improved.

유기용제가 충분히 용해되어 기판(S)이 건조되면, 초임계유체배출관(2450)을 통해 초임계유체를 배출하고, 이송로봇(2210)이 기판을 인출하여 초임계유체건조공정이 완료된다.When the organic solvent is sufficiently dissolved and the substrate S is dried, the supercritical fluid discharge pipe 2450 discharges the supercritical fluid, and the transfer robot 2210 draws the substrate to complete the supercritical fluid drying process.

이하에서는 초임계유체공급모듈(3000)에 관하여 설명한다.The supercritical fluid supply module 3000 will be described below.

도 5는 도 1의 초임계유체공급모듈(3000)의 개략도이다.5 is a schematic diagram of the supercritical fluid supply module 3000 of FIG.

초임계유체공급모듈(3000)은 공정모듈(2000)로 초임계상태의 유체를 공급한다. 초임계유체공급모듈(3000)은 저장탱크(3100), 공급탱크(3200) 및 재생유닛(3300)을 포함할 수 있다. 저장탱크(3100)는 초임계유체공정에 이용되는 유체를 저장하고, 공급탱크(3200)는 저장된 유체를 초임계유체로 만들어 제2공정챔버(2400)에 제공한다. 재생유닛(3300)은 제2공정챔버(2400)에서 초임계유체공정에 이용된 유체를 재사용할 수 있도록 이를 재생하여 저장탱크(3100)에 제공한다.Supercritical fluid supply module (3000) supplies supercritical fluid to process module (2000). The supercritical fluid supply module 3000 may include a storage tank 3100, a supply tank 3200 and a regeneration unit 3300. The reservoir tank 3100 stores the fluid used in the supercritical fluid process and the supply tank 3200 makes the stored fluid supercritical fluid and provides it to the second process chamber 2400. The regeneration unit 3300 recovers the fluid used in the supercritical fluid process in the second process chamber 2400 and provides it to the storage tank 3100.

상술한 초임계유체공급모듈(3000)에서 초임계유체는 저장탱크(3100), 공급탱크(3200), 제2공정챔버(2400), 재생유닛(3300)에서 다시 저장탱크(3100)로 순환한다. 이하에서는 초임계유체에 대하여 이산화탄소를 기준으로 설명한다. 다만, 이산화탄소는 초임계유체로 사용되는 유체의 일 예에 불과하며, 이산화탄소를 대신하여 다른 물질이 초임계유체로 사용될 수도 있다.In the supercritical fluid supply module 3000 described above, the supercritical fluid circulates from the storage tank 3100, the supply tank 3200, the second process chamber 2400, and the recycle unit 3300 to the storage tank 3100 again . Hereinafter, the supercritical fluid will be described with reference to carbon dioxide. However, carbon dioxide is merely an example of a fluid used as a supercritical fluid, and other substances may be used as supercritical fluid instead of carbon dioxide.

도 6은 도 5의 초임계유체공급모듈(3000)에서 이산화탄소의 순환을 도시한 도면이다. FIG. 6 is a diagram illustrating the circulation of carbon dioxide in the supercritical fluid supply module 3000 of FIG.

저장탱크(3100)의 전단에는 제1콘덴서(3010)이 배치될 수 있다. 이산화탄소는 외부의 이산화탄소공급원(미도시) 또는 재생유닛(3300)으로부터 저장탱크(3100)에 공급되는데, 이때 제1콘덴서(3010)는 이산화탄소를 냉각시켜 액상(液狀, liquid phase)로 만들어 저장탱크(3100)로 공급한다. 이산화탄소는 기상(氣狀, vapor phase)이 경우보다 액상에서 그 부피가 훨씬 작다. 따라서, 저장탱크(3100)에는 액체상태의 이산화탄소가 대량으로 저장될 수 있다. A first condenser 3010 may be disposed at the front end of the storage tank 3100. The carbon dioxide is supplied from an external carbon dioxide supply source (not shown) or the regeneration unit 3300 to the storage tank 3100. At this time, the first condenser 3010 cools the carbon dioxide to form a liquid phase, (3100). Carbon dioxide is much smaller in the liquid phase than in the vapor phase. Therefore, a large amount of liquid carbon dioxide can be stored in the storage tank 3100.

저장탱크(3100)와 공급탱크(3200) 사이에는 제2콘덴서(3020) 및 펌프(3030)가 배치될 수 있다. 저장탱크(3100)에서 공급탱크(3200)로 이동하는 동안에 이산화탄소가 기화될 수 있는데, 제2콘덴서(3010)는 이산화탄소를 다시 액화시킬 수 있다. 펌프(3030)은 액체 이산화탄소를 공급탱크(3200)로 보낸다.A second condenser 3020 and a pump 3030 may be disposed between the storage tank 3100 and the supply tank 3200. The carbon dioxide can be vaporized while moving from the storage tank 3100 to the supply tank 3200, and the second condenser 3010 can liquefy the carbon dioxide again. The pump 3030 sends the liquid carbon dioxide to the supply tank 3200.

공급탱크(3200)는 액상의 이산화탄소를 초임계유체로 만든다. 공급탱크(3200)에는 이산화탄소가 액체상태로 제공되는데, 공급탱크(3200)는 이를 가열 및 가압하여 초임계유체로 만든다.Supply tank 3200 makes liquid phase carbon dioxide supercritical fluid. The supply tank 3200 is supplied with carbon dioxide in a liquid state, and the supply tank 3200 heats and pressurizes it to form a supercritical fluid.

공급탱크(3200)에서 초임계유체로 된 이산화탄소는 초임계유체공급관(2440)을 통해 제2공정챔버(2400)의 하우징(2410) 내로 공급되며, 이에 따라 제2공정챔버(2400)는 초임계유체공정을 수행할 수 있다. Carbon dioxide in supercritical fluid in the feed tank 3200 is fed into the housing 2410 of the second process chamber 2400 through the supercritical fluid feed tube 2440 so that the second process chamber 2400 is in a supercritical A fluid process can be performed.

초임계유체공정에 이용된 이산화탄소는 제2공정챔버(2400)로부터 배출되어 재생유닛(3300)으로 이동한다. 이때 배출되는 이산화탄소에는 유기용제를 비롯한 다양한 이물질이 함유되어 있는 상태이다. 재생유닛(3300)은 이산화탄소로부터 이러한 이물질을 분리하여 이산화탄소를 재생한다. 재생유닛(3300)을 거쳐 재생된 이산화탄소는 다시 저장탱크(3100)로 공급되어 재활용될 수 있다.The carbon dioxide used in the supercritical fluid process is discharged from the second process chamber 2400 and transferred to the regeneration unit 3300. At this time, the discharged carbon dioxide contains various foreign substances including organic solvents. The regeneration unit 3300 separates these foreign substances from carbon dioxide to regenerate carbon dioxide. The carbon dioxide regenerated through the regeneration unit 3300 can be supplied to the storage tank 3100 again and recycled.

이하에서는 저장탱크(3100)의 구성에 관하여 설명한다. Hereinafter, the structure of the storage tank 3100 will be described.

도 7은 도 5의 저장탱크(3100)의 사시도이다.7 is a perspective view of the storage tank 3100 of FIG.

저장탱크(3100)는 하우징(3110), 공급관(3120), 배출관(3130), 광레벨센서(3140) 및 유량제어부(3150)를 포함한다.The storage tank 3100 includes a housing 3110, a supply pipe 3120, a discharge pipe 3130, a light level sensor 3140 and a flow rate control unit 3150.

하우징(3110)은 저장탱크(3100)의 외벽을 형성하며, 내부에 이산화탄소를 저장한다. 이산화탄소는 주로 액상으로 저장되지만, 일부는 기화되어 기체상태로 존재한다. 기체상태의 이산화탄소는 액체 이산화탄소의 수면(L) 위에 기체층(V)을 형성한다. 저장탱크(3100)에는 이산화탄소가 액체상태로 저장되므로, 하우징(3110)의 내부는 이를 위해 고압으로 유지된다. 하우징(3110)은 이러한 환경을 견딜 수 있는 재질로 제공된다.The housing 3110 forms an outer wall of the storage tank 3100, and stores carbon dioxide therein. Carbon dioxide is mainly stored in a liquid phase, but some of it is vaporized and exists in a gaseous state. The gaseous carbon dioxide forms the gas layer (V) on the water surface (L) of the liquid carbon dioxide. Since the carbon dioxide is stored in a liquid state in the storage tank 3100, the inside of the housing 3110 is maintained at a high pressure for this purpose. The housing 3110 is provided with a material that can withstand such an environment.

공급관(3120)은 하우징(3110)으로 이산화탄소를 공급한다. 이산화탄소는 재생유닛(3300) 또는 외부의 이산화탄소공급원(미도시)로부터 공급관(3120)을 통하여 하우징(3110) 내부로 유입된다. 이때, 이산화탄소는 저장탱크(3100)의 전단에 설치된 제1콘덴서(3010)에서 액화되어 액체상태로 유입될 수 있다.The supply pipe 3120 supplies carbon dioxide to the housing 3110. The carbon dioxide is introduced into the housing 3110 from the regeneration unit 3300 or an external carbon dioxide supply source (not shown) through the supply pipe 3120. At this time, the carbon dioxide can be liquefied and introduced into the liquid state by the first condenser 3010 installed at the front end of the storage tank 3100.

배출관(3130)은 하우징(3110)으로부터 이산화탄소를 배출한다. 공급관(3120) 및 배출관(3130)에는 각각 그 관을 개폐하는 밸브가 설치될 수 있다.The discharge pipe 3130 discharges carbon dioxide from the housing 3110. The supply pipe 3120 and the discharge pipe 3130 may be provided with valves for opening and closing the pipe, respectively.

배출관(3130)은 하나 또는 복수일 수 있다. 예를 들어, 하우징(3110)에는 제1배출관(3130a), 제2배출관(3130b) 및 제3배출관(3130c)이 연결될 수 있다. 물론, 배출관(3130)의 수가 상술한 예로 한정되는 것은 아니며, 배출관(3130)의 수와 설치위치는 필요에 따라 적절히 변경될 수 있다.The discharge pipe 3130 may be one or more. For example, the first exhaust pipe 3130a, the second exhaust pipe 3130b, and the third exhaust pipe 3130c may be connected to the housing 3110. [ Of course, the number of the discharge pipes 3130 is not limited to the above example, and the number of the discharge pipes 3130 and the installation position may be appropriately changed as necessary.

제1배출관(3130a)은 하우징(3110)으로부터 공급탱크(3200) 측으로 연결되어 저장탱크(3100)에 저장된 이산화탄소를 공급탱크(3200)로 공급할 수 있다. 이때, 이산화탄소는 제2콘덴서(3020) 및 펌프(3030)를 거쳐 공급탱크(3200)에 공급될 수 있다.The first discharge pipe 3130a is connected from the housing 3110 to the supply tank 3200 side to supply the carbon dioxide stored in the storage tank 3100 to the supply tank 3200. At this time, the carbon dioxide can be supplied to the supply tank 3200 through the second condenser 3020 and the pump 3030.

제2배출관(3130b)와 제3배출관(3130c)은 하우징(3110)에 저장된 이산화탄소를 외부로 배기 또는 배출할 수 있다. 제2배출관(3130b)와 제3배출관(3130c)은 각각 하우징(3110)으로부터 대기 중으로 직접 연결되거나 또는 대기 중에 연결되는 배기시스템(미도시)으로 연결된다. The second discharge pipe 3130b and the third discharge pipe 3130c can exhaust or discharge the carbon dioxide stored in the housing 3110 to the outside. The second discharge pipe 3130b and the third discharge pipe 3130c are connected to an exhaust system (not shown) which is directly connected to the atmosphere from the housing 3110 or connected to the atmosphere.

제2배출관(3130b)은 벤트라인으로써, 하우징(3110)의 상부에 연결되며, 제2배출관(3130b)으로는 이산화탄소가 기체상태로 배기될 수 있다. 제3배출관(3130c)은 드레인라인으로써, 하우징(3110)의 하부에 연결되며, 제3배출관(3130c)으로는 이산화탄소가 액체상태로 배출될 수 있다.The second discharge pipe 3130b is connected to the upper portion of the housing 3110 as a vent line, and the second discharge pipe 3130b can discharge carbon dioxide in a gaseous state. The third discharge pipe 3130c is connected to the lower portion of the housing 3110 as a drain line and the carbon dioxide can be discharged to the third discharge pipe 3130c in a liquid state.

광레벨센서(3140)는 광을 이용하여 저장탱크(3100)의 하우징(3110) 내부에 저장된 이산화탄소의 수위를 측정한다. 광레벨센서(3140)는 광제네레이터(3141), 발광부(3142), 수광부(3143), 프로브관(3144) 및 수위산출부(3144)를 포함한다. 다만, 수위산출부(3144)가 반드시 광레벨센서(3140)의 구성요소에 포함되어야 하는 것은 아니며, 수위산출부(3144)는 기판처리장치(100)의 다른 구성요소에 포함될 수도 있다.The light level sensor 3140 measures the level of carbon dioxide stored inside the housing 3110 of the storage tank 3100 using light. The light level sensor 3140 includes a light generator 3141, a light emitting portion 3142, a light receiving portion 3143, a probe tube 3144 and a water level calculating portion 3144. Note that the water level calculating unit 3144 is not necessarily included in the components of the light level sensor 3140 and the water level calculating unit 3144 may be included in other components of the substrate processing apparatus 100. [

광제네레이터(3141)는 외부의 전원을 이용하여 광을 생성하거나 또는 발광부(3142)가 광을 조사할 수 있도록 한다. 여기서, 광은 직진성(直進性)이 강한 고주파레이저(high-frequency laser)일 수 있다. The light generator 3141 generates light using an external power source or allows the light emitting unit 3142 to emit light. Here, the light may be a high-frequency laser having a strong directivity.

발광부(3142)는 광을 조사하고, 수광부(3143)는 광을 수광한다. 이러한 발광부(3142)와 수광부(3143)은 각각 다이오드(diode)일 수 있다. 다이오드(diode)로는 레이저다이오드(LD: laser diode)가 사용될 수 있다. 레이저다이오드로 된 발광부(3142) 및 수광부(3143)는 지향성을 가지는 단색광, 즉 레이저를 조사 또는 수광할 수 있다. The light emitting portion 3142 irradiates light, and the light receiving portion 3143 receives light. The light emitting portion 3142 and the light receiving portion 3143 may be diodes. As the diode, a laser diode (LD) can be used. The light emitting portion 3142 and the light receiving portion 3143 made of a laser diode can irradiate or receive monochromatic light having directivity, that is, a laser.

발광부(3142)는 하우징(3110)에 저장된 액체 이산화탄소의 수면(L)을 향해 광을 조사한다. 발광부(3142)는 하우징(3110)의 상부에 설치되어 하우징(3110)의 하면으로 제3방향(z)에 따라 광을 조사할 수 있다. The light emitting portion 3142 irradiates light toward the liquid surface L of the liquid carbon dioxide stored in the housing 3110. The light emitting portion 3142 may be provided on the upper portion of the housing 3110 to irradiate the light on the lower surface of the housing 3110 along the third direction z.

발광부(3142)에서 조사된 광은 액체 이산화탄소의 수면(L)에 반사된다. 하우징(3110) 내부에 저장된 이산화탄소는 주로 액체상태로 존재하지만, 일부는 기화되어 수면(L) 위에 기체층(V)을 형성할 수 있다. 이러한 기체층(V)은 광이나 초음파를 굴절시킬 수 있으며, 이러한 굴절현상은 광이나 초음파를 이용하는 레벨센서에 오차를 유발할 수 있다. 그러나, 레이저는 직진성이 매우 강하므로 발광부(3142)에서 레이저를 조사하면, 레이저는 기체층(V)에 의해 굴절되지 않고, 정확히 수면(L)에 반사될 수 있다.The light emitted from the light emitting portion 3142 is reflected on the water surface L of the liquid carbon dioxide. The carbon dioxide stored in the housing 3110 is mainly present in the liquid state, but a part of the carbon dioxide can be vaporized to form the gas layer V on the water surface L. [ Such a base layer (V) can refract light or ultrasonic waves, and such refraction phenomenon can cause errors in a level sensor using light or ultrasonic waves. However, when the laser is irradiated by the light emitting portion 3142, the laser is not refracted by the base layer V and can be accurately reflected to the water surface L, because the laser is very strong in straightness.

수광부(3143)는 수면에 반사된 광을 수광한다. 수광부(3143)는 발광부(3142)와 마찬가지로 하우징(3110)의 상부에 설치되어 제3방향(z)에 따라 입사되는 광을 수광할 수 있다. 발광부(3142)가 연직하방으로 광을 조사하므로, 수광부(3143)는 발광부(3142)에 인접한 위치에 배치될 수 있다. 한편, 수광부(3143)는 발광부(3142)가 조사한 광과 동일한 주파수의 광만을 수광하도록 제공될 수도 있다.The light receiving unit 3143 receives light reflected on the water surface. The light receiving unit 3143 is installed on the upper portion of the housing 3110 and can receive light incident along the third direction z as the light emitting unit 3142. Since the light emitting portion 3142 irradiates light vertically downward, the light receiving portion 3143 can be disposed at a position adjacent to the light emitting portion 3142. [ The light receiving unit 3143 may be provided to receive only light having the same frequency as the light irradiated by the light emitting unit 3142. [

프로브관(3144)는 광의 이동경로를 제공한다. 하우징(3110)의 상부에서부터 하우징(3110)의 하부를 향해 연직방향으로 연장되도록 설치될 수 있다. 프로브관(3144)는 그 상부에서 발광부(3142)와 수광부(3143)가 그 내측에 위치하도록 배치된다. 프로브관(3144)는 하단이 하우징(3110)의 저면으로부터 소정의 간격만큼 이격되도록 제공된다. 발광부(3142)에서 조사되는 광은 하우징(3110) 내부의 환경에 영향을 받아 굴절될 수 있는데, 프로브관(3144)은 광의 이동경로를 제공하여 광의 직진성을 담보하는 역할을 수행한다.The probe tube 3144 provides a path of light travel. And may extend in the vertical direction from the upper portion of the housing 3110 toward the lower portion of the housing 3110. The probe tube 3144 is arranged such that the light emitting portion 3142 and the light receiving portion 3143 are located on the inside thereof. The probe tube 3144 is provided such that the lower end thereof is spaced apart from the bottom surface of the housing 3110 by a predetermined distance. The light emitted from the light emitting portion 3142 may be refracted under the influence of the environment inside the housing 3110. The probe tube 3144 serves to secure the straightness of the light by providing a light path.

수위산출부(3144)는 광이 조사된 시점으로부터 수광된 시점까지의 시간간격에 근거하여 이산화탄소의 수위를 산출한다. 즉, 비행시간법(TOF: time of flight)에 의해 수위가 산출될 수 있다.The water level calculating unit 3144 calculates the water level of carbon dioxide based on the time interval from when the light is irradiated to when it is received. That is, the water level can be calculated by the time of flight (TOF) method.

도 8은 도 7의 저장탱크(3100)에 저장된 유체의 수위산출에 관한 도면이다.FIG. 8 is a diagram for calculating the level of the fluid stored in the storage tank 3100 of FIG.

예를 들어, 유체의 수위를 산출하는데 사용되는 공식은 다음과 같을 수 있다.For example, the formula used to calculate the fluid level can be:

D = D_tot - △DD = D _tot - ΔD

△D = ( t₂ - t₁ )× C / 2△ D = (t ₂ - t ₁ ) X C / 2

여기서, D는 액체이산화탄소의 수위이다. D_tot은, 하우징(3110)의 바닥면으로부터 발광부(3142) 및 수광부(3143)이 설치된 높이를 의미한다. △D는, 발광부(3142) 및 수광부(3143)으로부터 액체 이산화탄소의 수면(L)까지의 거리이다. t₁은 광의 조사시점이며, t₂는 광의 수광시점이다. C는 광속이다.Here, D is the liquid level of the liquid carbon dioxide. D _tot denotes the height at which the light emitting portion 3142 and the light receiving portion 3143 are provided from the bottom surface of the housing 3110. [ DELTA D is the distance from the light emitting portion 3142 and the light receiving portion 3143 to the liquid surface L of the liquid carbon dioxide. t ₁ is the light irradiation time point, and t ₂ is the light reception time point. C is the speed of light.

발광부(3142) 및 수광부(3143)가 설치된 하우징(3110)의 상면으로부터 액체 이산화탄소의 수면(L)까지의 거리는 발광부(3142)로부터 조사되어 수광부(3143)에 수광되기까지 광이 이동한 거리의 반이다.The distance from the upper surface of the housing 3110 in which the light emitting portion 3142 and the light receiving portion 3143 are provided to the water surface L of the liquid carbon dioxide is a distance that the light travels until it is irradiated from the light emitting portion 3142 and received by the light receiving portion 3143 Of the total.

광이 이동한 거리는 광이 이동한 시간, 즉 조사시점으로부터 수광시점까지의 시간간격에 광속을 곱하여 구해진다. 여기서, 시간간격은 조사된 광과 입사된 광의 위상차(phase difference)에 의해 산출될 수 있다. The distance traveled by the light is obtained by multiplying the light flux by the time at which the light travels, that is, the time interval from the irradiation point to the light receiving point. Here, the time interval can be calculated by phase difference between the irradiated light and the incident light.

수면(L)까지의 거리는 발광부(3142) 및 수광부(3143)가 설치된 위치로부터 하우징(3110)의 바닥면까지의 거리로부터 광이 이동한 거리의 절반을 뺀 값이 된다.The distance to the water surface L becomes a value obtained by subtracting half the distance traveled by the light from the distance from the position where the light emitting portion 3142 and the light receiving portion 3143 are installed to the bottom surface of the housing 3110. [

이러한 방법에 따라 수위산출부(3144)는 액체 이산화탄소의 수위를 산출할 수 있다. 또는 수위산출부(3144)는 직접 수위를 산출하는 대신 발광부(3142) 및 수광부(3143)에서 광이 조사된 시간간격이나 광의 위상차에 관한 전자신호를 외부의 연산장치로 송신하여 수위가 산출되도록 보조할 수 있다. 또한, 기판처리장치(100)에는 산출된 수위를 확인할 수 있는 표시기구(미도시)가 더 포함될 수 있다.According to this method, the water level calculating unit 3144 can calculate the liquid level of the liquid carbon dioxide. Alternatively, instead of directly calculating the water level, the water level calculating unit 3144 may transmit the electronic signal relating to the time interval or the light phase difference at which the light is irradiated by the light emitting unit 3142 and the light receiving unit 3143 to an external computing device so that the water level is calculated You can help. Further, the substrate processing apparatus 100 may further include a display device (not shown) capable of checking the calculated water level.

유량제어부(3150)는 산출된 수위에 근거하여 저장탱크(3100)로 이산화탄소가 유입되거나 이산화탄소가 저장탱크(3200)로부터 배출되는 것을 제어할 수 있다. 예를 들어, 유량제어부(3150)는 유입관(3120)이나 배출관(3130)에 설치된 밸브의 동작을 제어하여 저장탱크(3200)로의 이산화탄소의 유출입을 제어할 수 있다.The flow controller 3150 can control the flow of the carbon dioxide into the storage tank 3100 or the discharge of the carbon dioxide from the storage tank 3200 based on the calculated water level. For example, the flow rate controller 3150 may control the operation of the valves installed in the inlet pipe 3120 or the discharge pipe 3130 to control the flow of carbon dioxide into the storage tank 3200.

도 9 및 도 10은 도 7의 저장탱크의 유체의 흐름을 도시한 도면이다.9 and 10 are views showing the flow of the fluid in the storage tank of FIG.

예를 들어, 유량제어부(3150)는 이산화탄소 액체의 수위가 제1기준값 이하인 경우에는 저장탱크(3100)에 이산화탄소가 공급되도록 공급관(3120)을 개방하여 하우징(3110)으로 이산화탄소가 공급되도록 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 유량제어부(3150)는 액체 이산화탄소의 수위가 제2기준값 이상인 경우에는 저장탱크(3100)로부터 이산화탄소가 배출되도록 배출관(3130)을 개방할 수 있다. 이때, 제조공정의 진행을 위해 이산화탄소가 이용되는 경우에는 제1배출관(3130a)을 개방할 수 있고, 급격하게 이산화탄소를 배출할 필요가 있는 경우에는 제2배출관(3130b)이나 제3배출관(3130c)을 개방하여 대기 중으로 이산화탄소를 버릴 수 있다.For example, when the liquid level of the carbon dioxide liquid is equal to or less than the first reference value, the flow rate controller 3150 may control the supply of the carbon dioxide to the housing 3110 by opening the supply line 3120 such that carbon dioxide is supplied to the storage tank 3100 have. Alternatively, the flow rate controller 3150 may open the discharge pipe 3130 so that carbon dioxide is discharged from the storage tank 3100 when the liquid level of the liquid carbon dioxide is equal to or higher than the second reference value. When carbon dioxide is used for the progress of the production process, the first discharge pipe 3130a can be opened. When it is necessary to discharge carbon dioxide rapidly, the second discharge pipe 3130b or the third discharge pipe 3130c, To release carbon dioxide into the atmosphere.

이러한 유량제어부(3150)의 위치가 특정위치로 제한되는 것은 아니며, 유량제어부(3150)는 저장탱크(3100)로 포함되어 구현되거나 그 외부에 구현될 수 있다. The position of the flow control unit 3150 is not limited to a specific position, and the flow control unit 3150 may be incorporated into the storage tank 3100 or implemented outside the storage tank 3100.

상술한 수위산출부(3144)나 유량제어부(3150)는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 구현될 수 있다. The above-described level calculator 3144 and the flow controller 3150 may be implemented as a computer or a similar device using hardware, software, or a combination thereof.

하드웨어적으로 제어부는, ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로콘트롤러(micro-controllers), 마이크로프로세서(microprocessors) 및 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 제어기능을 수행하기 위한 전기적인 장치 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.In hardware, the control unit may be an application specific integrated circuit (ASIC), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs) may be embodied in at least one of a controller, a micro-controller, a microprocessor, and an electrical device for performing a control function self-evident to those skilled in the art .

또 소프트웨어적으로 제어부는, 하나 이상의 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어코드 또는 소프트웨어어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어는 하드웨어적으로 구현된 제어부에 의해 실행될 있다. 또 소프트웨어는 외부기기, 예를 들어 서버 등으로부터 제어부의 하드웨어적인 구성으로 송신됨으로써 설치될 수 있다. Also, the software may be implemented by software code or software applications written in one or more programming languages. The software is executed by a hardware-implemented control unit. The software may be installed by being transmitted from an external device, for example, a server, to a hardware configuration of the control unit.

이하에서는 본 발명에 따른 수위측정방법에 관하여 본 발명에 따른 기판처리장치(100)를 이용하여 설명한다. Hereinafter, a method of measuring a level according to the present invention will be described using a substrate processing apparatus 100 according to the present invention.

이는 설명의 용이를 위한 것에 불과하며, 따라서 본 발명에 따른 수위측정방법이 기판처리장치(100)에 의하여 한정되는 것은 아니며, 이와 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 다른 장치를 이용하여 수행될 수 있다.Therefore, the method of measuring the level according to the present invention is not limited to the substrate processing apparatus 100, and can be performed using another apparatus performing the same or similar function.

도 11은 수위측정방법의 일 실시예의 순서도이다.11 is a flow chart of one embodiment of a water level measurement method.

수위측정방법의 일 실시예는, 액상으로 유체를 저장하는 단계(S110), 저장된 유체로 광을 조사하는 단계(S120), 유체의 수면(L)에 반사된 광을 수광하는 단계(S130), 광의 조사로부터 수광까지의 시간간격에 근거하여 유체의 수위를 산출하는 단계(S140) 및 산출된 수위에 근거하여 유체의 유입 및 배출을 제어하는 단계(S150)를 포함한다. 이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 설명한다.One example of the water level measurement method includes a step S110 of storing a fluid in a liquid phase, a step S120 of irradiating the stored fluid with light, a step S130 of receiving light reflected on the water surface L of the fluid, A step S140 of calculating the level of the fluid based on the time interval from the irradiation of the light to the reception of light and the step S150 of controlling the inflow and outflow of the fluid based on the calculated level. Hereinafter, each of the above-described steps will be described.

저장탱크(3100)에 초임계유체공정에 사용되는 유체가 저장된다. 상술한 바와 같이 이러한 유체에 대해서는 이산화탄소를 기준으로 설명한다. 이산화탄소는 재생유닛(3300)이나 외부의 이산화탄소공급원(미도시)으로부터 제1콘덴서(3010)를 거쳐 공급관(3120)을 통해 액체상태로 저장탱크(3100)의 하우징(3110)에 공급된다. 하우징(3110)의 내부는 이러한 이산화탄소가 액체상태로 저장하기에 적합한 온도 및 압력으로 유지된다.The storage tank 3100 stores the fluid used in the supercritical fluid process. As described above, this fluid will be described with reference to carbon dioxide. The carbon dioxide is supplied from the regeneration unit 3300 or an external carbon dioxide supply source (not shown) to the housing 3110 of the storage tank 3100 in a liquid state via the first condenser 3010 and the supply pipe 3120. The interior of the housing 3110 is maintained at a temperature and pressure suitable for such carbon dioxide storage in a liquid state.

광레벨센서(3140)는 저장된 유체의 수면으로 광을 조사한다(S120). 구체적으로 광제네레이터(3141)가 레이저펄스를 만들어 발광부(3142)가 이를 연직하방으로 발사한다. 발사된 광은 액체 이산화탄소의 수면(L)에 도달하고, 반사된다. 여기서, 광은 발광부(3142)로부터 조사되어 프로브관(3144)이 제공하는 경로에 따라 이동하며 수면(L)에 반사될 수 있다. 이때, 레이저는 직진성이 강하므로 수면(L)의 위에 형성된 기체 이산화탄소의 기체층(V)에 의해 굴절되거나 회절하지 않으며, 정확히 액체의 수면(L)에서 반사된다.The light level sensor 3140 irradiates light to the surface of the stored fluid (S120). Specifically, the light generator 3141 generates laser pulses, and the light emitting unit 3142 emits the laser pulses in a downward direction. The emitted light reaches the water surface (L) of the liquid carbon dioxide and is reflected. Here, the light is irradiated from the light emitting portion 3142, moved along the path provided by the probe tube 3144, and may be reflected to the water surface L. [ At this time, since the laser is strong in straightness, it is not refracted or diffracted by the base layer (V) of the gaseous carbon dioxide formed on the water surface L, and is accurately reflected at the water surface L of the liquid.

반사된 광은 수광부(3143)으로 입사되고, 수광부(3143)는 이를 수광한다(S130).The reflected light is incident on the light receiving unit 3143, and the light receiving unit 3143 receives the light (S130).

광이 수광되면 수광부(3143)가 그에 따라 전기적 신호를 생성하고, 이에 따라 수광시점이 파악될 수 있다. 수위산출부(3145)는 광을 발사한 시점과 수광한 시점의 시간간격에 근거하여 유체의 수위를 산출한다(S140). 구체적인 산출방법에 관해서는 수위산출부(3145)에 대한 설명 부분에서 언급한 바 있다. 저장탱크(3100)는 하우징(3110) 내부가 매우 고압인 상태이므로, 수위를 확인하기 위해 하우징(3110)에 투명유리창을 설치하는 것은 구조상 매우 곤란하다. 또한, 액상으로 저장된 이산화탄소가 쉽게 기화되어 액체 이산화탄소의 수면(L) 상에 기체층(V)이 형성되므로 초음파가 쉽게 굴절되기 때문에 초음파를 이용하여 이산화탄소의 수위를 측정하는 것은 매우 부정확하다. 이에 반해 레이저를 이용하여 수위를 측정하는 것은 매우 정확할 뿐 아니라 발광부(3142)에서 발사하는 레이저는 프로브관(3144)이 안내하는 경로를 따라 이동하므로 그 정확도가 더욱 향상될 수 있다.When the light is received, the light receiving unit 3143 generates an electrical signal accordingly, so that the light receiving time point can be grasped. The water level calculating unit 3145 calculates the water level of the fluid based on the time point at which light is emitted and the time point at which the light is received (S140). The concrete calculation method has been described in the description of the water level calculation unit 3145. [ Since the inside of the housing 3110 is very high in the storage tank 3100, it is very difficult to construct a transparent window in the housing 3110 to check the water level. In addition, since the carbon dioxide stored in the liquid phase easily vaporizes and the gas layer (V) is formed on the water surface L of the liquid carbon dioxide, ultrasonic waves are easily refracted, so that it is very inaccurate to measure the level of carbon dioxide using ultrasonic waves. On the other hand, it is very accurate to measure the water level by using the laser, and the laser emitted from the light emitting portion 3142 moves along the path guided by the probe tube 3144, so that the accuracy can be further improved.

수위가 산출되면, 그에 근거하여 유체의 유입 및 배출을 제어한다(S150). 유량제어부(3150)는 산출된 수위와 제1기준값을 비교하여 산출된 수위가 제1기준값 이하인 경우에는 공급관(3120)을 개방하여 하우징(3110) 내부로 이산화탄소를 더 유입시킬 수 있다. 또는 유량제어부(3150)는 수위가 제2기준값보다 큰 경우에는 배출관(3130)을 개방하여 이산화탄소를 배출시킬 수 있다. 수위가 제2기준값보다 높은 경우에는 이는 하우징(3110) 내부가 하우징(3110)이 견딜 수 있는 고압보다 높은 압력상태일 수 있으므로 이산화탄소를 안전하게 보관하기 위하여 이산화탄소를 배출하는 것이다. When the water level is calculated, the inflow and outflow of the fluid is controlled based on the calculated water level (S150). The flow rate controller 3150 may compare the calculated water level with the first reference value, and if the calculated water level is lower than the first reference value, the flow rate controller 3150 may open the supply pipe 3120 to further introduce carbon dioxide into the housing 3110. Or the flow rate controller 3150 can discharge the carbon dioxide by opening the discharge pipe 3130 when the water level is greater than the second reference value. When the water level is higher than the second reference value, the inside of the housing 3110 may be in a state of higher pressure than the high pressure that the housing 3110 can withstand, so that carbon dioxide is discharged to safely store the carbon dioxide.

이처럼 유체의 유입 및 배출을 제어하면 저장탱크(3100)에 이산화탄소를 안전하게 저장하고 또 그 양을 일정하게 유지할 수 있다.By controlling the inflow and outflow of the fluid, the carbon dioxide can be safely stored in the reservoir tank 3100 and the amount thereof can be kept constant.

상술한 본 발명에 따른 수위측정방법에 있어서, 각 실시예를 구성하는 단계는 필수적인 것은 아니며, 따라서 각 실시예는 상술한 단계를 선택적으로 포함할 수 있다. 나아가, 각 실시예들은 서로 개별적으로 또는 조합되어 이용될 수 있으며, 각 실시예를 구성하는 단계들도 다른 실시예를 구성하는 단계들과 개별적으로 또는 조합되어 이용될 수 있다.In the above-described water level measuring method according to the present invention, the steps constituting each embodiment are not essential, and therefore, each embodiment may selectively include the above-described steps. Furthermore, the embodiments may be used individually or in combination, and the steps constituting each embodiment may be used separately or in combination with the steps constituting the other embodiments.

또한, 각 실시예를 구성하는 각 단계는 반드시 설명된 순서에 따라 수행되어야 하는 것은 아니며, 나중에 설명된 단계가 먼저 설명된 단계보다 먼저 수행될 수도 있다.In addition, each step constituting each embodiment is not necessarily performed according to the order described, and the step described later may be performed before the step described earlier.

또한, 본 발명에 따른 수위측정방법은, 이를 수행하는 코드 또는 프로그램의 형태로 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장될 수 있다.Further, the level measuring method according to the present invention can be stored in a computer-readable recording medium in the form of a code or a program for carrying out the method.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 수정, 치환 및 변형이 가능하므로 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The present invention is not limited to the drawings. In addition, the embodiments described herein are not limited to be applied, and all or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications can be made.

100: 기판처리장치 1000: 인덱스모듈 1100: 로드포트
1200: 이송프레임 2000: 공정모듈 2100: 버퍼챔버
2200: 이송챔버 2300: 제1공정챔버 2400: 제2공정챔버
3000: 초임계유체공급모듈 3100: 저장탱크
3110: 하우징 3120: 공급관 3130: 배출관
3140: 광레벨센서 3141: 광제네레이터 3142: 발광부
3143: 수광부 3144: 프로브관 3145: 수위산출부
3150: 유량제어부
x: 제1방향 y: 제2방향 z: 제3방향
S: 기판 C: 용기 L: 수면
V: 기체층 100: substrate processing apparatus 1000: index module 1100: load port
1200: transfer frame 2000: process module 2100: buffer chamber
2200: transfer chamber 2300: first process chamber 2400: second process chamber
3000: supercritical fluid supply module 3100: storage tank
3110: housing 3120: supply pipe 3130: discharge pipe
3140: light level sensor 3141: optical generator 3142:
3143: light receiving section 3144: probe tube 3145: water level calculating section
3150: Flow control unit
x: first direction y: second direction z: third direction
S: substrate C: container L: water surface
V: base layer

Claims

A substrate processing apparatus for performing a supercritical fluid process,
A storage tank in which the fluid used in the supercritical fluid process is stored in a liquid phase; And
And a light level sensor for measuring a level of the fluid stored in the storage tank,
The light level sensor comprises:
A light emitting unit for emitting light to the stored fluid;
A light receiving unit for receiving light reflected by the water surface of the fluid; And
And a water level calculation unit for calculating a water level of the fluid based on a time interval from the irradiation of the light to the reception of light,
The light level sensor further comprises a probe tube extending from the center of the top surface of the storage tank in which the light emitting portion is located to a bottom surface side of the storage tank to provide a path for the light to travel,
The light emitting unit is a light emitting unit that irradiates a high frequency laser beam reflected from the water surface without being refracted by the gas existing inside the probe tube
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The method according to claim 1,
And a flow control unit for controlling the inflow and outflow of the fluid to the storage tank based on the calculated water level
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3. The method of claim 2,
A supply pipe for supplying the fluid to the storage tank, and a discharge pipe for discharging the fluid from the storage tank,
Wherein the flow rate controller comprises:
And when the calculated water level is equal to or lower than the first reference value, the supply pipe is opened,
When the calculated water level is equal to or less than the second reference value, the discharge pipe is opened
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delete

A process chamber for performing a supercritical fluid process;
A storage tank in which the fluid used in the supercritical fluid process is stored in a liquid phase;
A supply tank for making the fluid into a supercritical fluid and providing the fluid to the process chamber;
A regeneration unit for regenerating the fluid used in the supercritical fluid process and providing the fluid to the storage tank; And
And a light level sensor installed in the storage tank,
The light level sensor comprises:
A light emitting unit that emits light to the fluid stored in the storage tank;
A light receiving unit for receiving light reflected by the water surface of the fluid; And
And a water level calculation unit for calculating a water level of the fluid based on a time interval from the irradiation of the light to the reception of light,
The light level sensor further includes a probe tube extending from an upper surface of the storage tank in which the light emitting unit is located to a bottom surface side of the storage tank to provide a path for the light to travel,
The light emitting unit is a light emitting unit that irradiates a high frequency laser beam reflected from the water surface without being refracted by the gas existing inside the probe tube
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The method according to claim 6,
And a flow control unit for controlling the flow of the fluid to and from the storage tank based on the calculated water level from the water level calculating unit
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