KR102010264B1 - 기판 처리 장치, 그리고 이의 공정 유체 모니터링 장치 및 모니터링 방법 - Google Patents

기판 처리 장치, 그리고 이의 공정 유체 모니터링 장치 및 모니터링 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 사용되는 공정 유체의 상변화를 실시간으로 모니터링할 수 있는 모니터링 장치 및 모니터링 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 유체의 모니터링 장치는 공정 유체를 저장하는 저장탱크, 공정 유체를 공급하는 공급 라인 또는 공정 유체를 배기하는 배기 라인으로부터 온도 및 압력 정보를 수집하는 정보 수집부, 온도 및 압력 정보를 이용하여 공정 유체의 물성치를 산출하는 처리부, 및 공정 유체의 물성치를 온도 및 압력에 따라 실시간으로 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치, 그리고 이의 공정 유체 모니터링 장치 및 모니터링 방법{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE, AND APPARATUS AND METHOD FOR MONITORING PROCESS FLUID OF THE SAME}
본 발명은 기판 처리 장치, 그리고 이의 공정 유체 모니터링 장치 및 모니터링 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정 유체의 상(Phase)을 모니터링하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
물질은 임계점(critical point) 이하에서는 고체, 액체, 기체의 3가지 상태로 존재하며 임계점 이상에서는 기체-액체 공존상태의 계면이 사라지는 초임계 상태의 물질로 존재한다.
이러한 초임계 상태의 물질은 그 임계점 부근에서 압력을 변화시키면 밀도, 점도, 열전도도, 확산계수 및 비열과 같은 물성치가 기체에 가까운 상태로부터 액체에 가까운 상태에까지 연속적으로 매우 큰 변화를 가지게 된다. 따라서 이러한 초임계유체의 특성을 여러 가지 물리적, 화학적 조작 및 반응에 활용하여 응용할 수 있다. 특히, 초임계유체는 높은 용해력, 낮은 점도, 높은 확산계수 등의 이점을 가지므로, 증류, 흡착, 건조 및 세정 공정 등에서 초임계유체를 이용하는 기술이 많은 주목을 받고 있다.
대표적인 초임계유체로는 이산화탄소가 이용된다. 도 1은 이산화탄소의 상변화를 나타낸 그래프이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이산화탄소는 임계온도가 31.1이고, 임계압력이 7.38MPa로 비교적 낮아 초임계 상태로 만들기 쉽고, 온도와 압력을 조절하여 상변화를 제어하기 용이하며 가격이 저렴한 장점이 있다. 또한, 이산화탄소는 독성이 없어 인체에 무해하고, 불연성, 비활성의 특성을 지니며, 초임계 이산화탄소는 물이나 기타 유기용제와 비교하여 10~100배 가량 확산계수(diffusion coefficient)가 높아 침투가 빨라 유기용제의 치환이 빠른 특성을 갖는다.
그러나, 이러한 초임계유체는 온도 및 압력 조건에 따라 상(Phase) 변화가 생기므로, 초임계 유체를 이용하는 공정 챔버로 공급되는 초임계유체의 상변화를 실시간으로 모니터링하여 초임계 상태의 유체가 공급될 수 있도록 제어할 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명의 목적은 초임계 상태의 유체를 이용하는 공정에 있어서, 공정 유체의 상변화를 실시간으로 모니터링할 수 있는 공정 유체의 모니터링 장치 및 모니터링 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 공정 유체의 물성치 값을 실시간으로 산출하여 물성치 값이 정상 물성치 범위, 즉, 초임계 상태일 때의 공정 유체의 물성치 범위를 벗어나는 경우 정상 범위가 되도록 공정 조건을 조절하거나 알람을 발생시키는 공정 유체의 모니터링 장치 및 모니터링 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공정 유체 모니터링 장치는 기판 처리 장치의 기판 처리 공정에 이용되는 공정 유체의 상(Phase)을 모니터링하는 모니터링 장치로서, 상기 공정 유체를 저장하는 저장탱크, 상기 공정 유체를 공급하는 공급 라인 또는 상기 공정 유체를 배기하는 배기 라인으로부터 온도 및 압력 정보를 수집하는 정보 수집부; 상기 온도 및 압력 정보 이용하여 상기 공정 유체의 물성치를 산출하는 처리부; 및 상기 공정 유체의 물성치를 온도 및 압력에 따라 실시간으로 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 공정 유체는 이산화탄소(CO2)이고, 상기 물성치는 밀도, 점도, 열전도도, 확산계수 및 비열 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 처리부에 의해 산출된 상기 공정 유체의 물성치가 상기 공정 유체에 대해 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위를 벗어나는 경우 상기 저장 탱크, 공급 라인 또는 상기 배기 라인의 온도 및 압력 중 적어도 하나를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 공정 유체의 물성치가 상기 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위로 조절될 수 있는 조절 가능 범위를 벗어나는 경우 알람을 발생시키거나 인터로크(interlock)를 작동시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 처리부는 레들리치-퀑 상태방정식(Redlich-Kwong EoS)　또는　펭-로빈슨 상태방정식(Peng-Robinson EoS)을 이용하여 상기 압력 및 온도 정보로부터 상기 공정 유체의 밀도를 산출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시부는 상기 공정 유체가 초임계 상(phase)에 해당하는 초임계 상 영역을 더 표시할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시부에 표시되는 공정 유체의 물성치가 상기 초임계 상 영역 외의 영역에 표시되는 경우 알람을 발생시키는 알람부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 초임계 상태의 공정 유체로 기판을 처리하는 공정이 수행되는 기판 처리 유닛; 상기 초임계 상태의 공정 유체를 저장하는 저장탱크; 상기 기판 처리 유닛으로 초임계 상태의 공정 유체를 공급하는 공급 라인을 포함하는 공정 유체 공급 유닛; 상기 기판 처리 유닛으로부터 상기 공정 유체를 배기하는 배기 라인을 포함하는 공정 유체 배기 유닛; 및 상기 공정 유체의 상(Phase)을 모니터링하는 모니터링 유닛을 포함하며, 상기 모니터링 유닛은, 상기 공정 유체를 저장하는 저장탱크, 상기 공정 유체를 공급하는 공급 라인 또는 상기 공정 유체를 배기하는 배기 라인으로부터 온도 및 압력 정보를 수집하는 정보 수집부; 상기 온도 및 압력 정보 이용하여 상기 공정 유체의 물성치를 산출하는 처리부; 및 상기 공정 유체의 물성치를 온도 및 압력에 따라 실시간으로 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 공정 유체는 이산화탄소(CO2)이고, 상기 물성치는 밀도, 점도, 열전도도, 확산계수 및 비열 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 처리부에 의해 산출된 상기 공정 유체의 물성치가 상기 공정 유체에 대해 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위를 벗어나는 경우 상기 저장탱크, 상기 공급 라인 또는 상기 배기 라인의 온도 및 압력 중 적어도 하나를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 공정 유체의 물성치가 상기 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위로 조절될 수 있는 조절 가능 범위를 벗어나는 경우 알람을 발생시키거나 인터로크(interlock)를 작동시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 처리부는 상태방정식(Equation of State) 을 이용하여 상기 압력 및 온도 정보로부터 상기 공정 유체의 밀도를 산출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시부는 상기 공정 유체가 초임계 상(phase)에 해당하는 초임계 상 영역을 더 표시할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시부에 표시되는 공정 유체의 물성치가 상기 초임계 상 영역 외의 영역에 표시되는 경우 알람을 발생시키는 알람부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공정 유체 모니터링 방법은 기판 처리 장치의 기판 처리에 이용되는 공정 유체의 상(Phase)을 모니터링하는 방법으로서, 상기 공정 유체를 저장하는 저장탱크, 상기 공정 유체를 공급하는 공급 라인 또는 상기 공정 유체를 배기하는 배기라인으로부터 수집된 온도 및 압력 정보를 저장하는 단계; 상기 온도 및 압력 정보를 이용하여 상기 공정 유체의 물성치를 산출하는 단계; 및 상기 공정 유체의 물성치를 온도 및 압력에 따라 실시간으로 디스플레이부를 통해 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 공정 유체의 물성치가 상기 공정 유체에 대해 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위를 벗어나는 경우 상기 저장탱크, 상기 공급 라인 또는 상기 배기 라인의 온도 및 압력 중 적어도 하나를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 공정 유체의 물성치가 상기 공정 유체에 상기 초임계 상태의 물성치 범위로 조절될 수 있는 조절 가능 범위를 벗어나는 경우 알람을 발생기키거나 인터로크를 작동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 디스플레이부를 통해 출력하는 단계는, 상기 공정 유체가 초임계 상(phase)에 해당하는 초임계 상 영역을 더 출력할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 공정 유체의 물성치가 상기 초임계 상 영역 외의 영역으로 출력되는 경우 알람을 발생시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 초임계 상태의 유체를 이용하는 공정에서 공정 유체의 상변화를 실시간으로 모니터링할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공정 유체의 물성치 값을 실시간으로 산출함으로써, 물성치 값이 정상 물성치 범위, 즉, 초임계 상태일 때의 공정 유체의 물성치 범위를 벗어나는 경우 공정 조건을 제어하거나 알람을 발생시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 이산화탄소의 상변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 3은 도 2의 제1 공정 챔버의 단면도이다.
도 3는 도 2의 제2 공정 챔버의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 초임계 상태의 공정 유체를 이용하는 기판 처리 유닛으로서, 도 2의 제2 공정 챔버에 적용된 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 유체 모니터링 장치의 예시적인 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 표시부를 통해 출력되는 모니터링 화면을 나타낸 예시적인 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 모니터링 화면에 공정 유체의 상변화가 실시간으로 출력되는 모니터링 화면을 나타낸 예시적인 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 방법을 나타내는 예시적인 흐름도이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한 '구비한다', '갖는다' 등도 이와 동일하게 해석되어야 한다.
본 발명은 기판 처리 장치에 사용되는 공정 유체의 상변화를 실시간으로 모니터링할 수 있는 모니터링 장치 및 모니터링 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 유체의 모니터링 장치는 공정 유체를 저장하는 저장탱크, 공정 유체를 공급하는 공급 라인 또는 공정 유체를 배기하는 배기 라인으로부터 온도 및 압력 정보를 수집하는 정보 수집부, 온도 및 압력 정보를 이용하여 공정 유체의 물성치를 산출하는 처리부, 및 공정 유체의 물성치를 온도 및 압력에 따라 실시간으로 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
이하에서는 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치의 일 실시예로서, 기판 건조 장치를 예를 들어 설명한다. 그러나, 이는 설명의 용이를 위한 것일 뿐, 본 발명의 기판 처리 장치는 건조 공정 이외의 세정 공정 또는 식각공정을 수행하는 기판 처리 장치에도 적용될 수 있다,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 인덱스 모듈(1000) 및 공정 모듈(2000)을 포함한다.
인덱스 모듈(1000)은 외부로부터 기판(S)을 반송받아 공정 모듈(2000)로 기판(S)을 반송하고, 공정 모듈(2000)은 초임계 건조 공정을 수행할 수 있다.
인덱스 모듈(1000)은 설비 전 방단부 모듈(EFEM: equipment front end module)로서, 로드포트(1100) 및 이송 프레임(1200)을 포함한다.
로드포트(1100)에는 기판(S)이 수용되는 용기(C)가 놓인다. 용기(C)로는 전면 개방 일체형 포드(FOUP: front opening unified pod)가 사용될 수 있다. 용기(C)는 오버헤드 트랜스퍼(OHT: overhead transfer)에 의해 외부로부터 로드포트(1100)로 반입되거나 로드포트(1100)로부터 외부로 반출될 수 있다.
이송 프레임(1200)은 로드포트(1100)에 놓인 용기(C)와 공정 모듈(2000) 간에 기판(S)을 반송한다. 이송 프레임(1200)은 인덱스 로봇(1210) 및 인덱스 레일(1220)을 포함한다. 인덱스 로봇(1210)은 인덱스 레일(1220) 상에서 이동하며 기판(S)을 반송할 수 있다.
공정 모듈(2000)은 실제로 공정을 수행하는 모듈로서, 버퍼 챔버(2100), 이송 챔버(2200), 제1 공정 챔버(3000) 및 제2 공정 챔버(4000)를 포함한다.
버퍼 챔버(2100)는 인덱스 모듈(1000)과 공정 모듈(2000) 간에 반송되는 기판(S)이 임시로 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 챔버(2100)에는 기판(S)이 놓이는 버퍼슬롯이 제공될 수 있다.
이송 챔버(2200)는 그 둘레에 배치된 버퍼 챔버(2100), 제1 공정 챔버(3000) 및 제2 공정 챔버(4000) 간에 기판(S)을 반송한다. 이송 챔버(2200)는 이송 로봇(2210) 및 이송 레일(2220)을 포함할 수 있다. 이송 로봇(2210)은 이송 레일(2220) 상에서 이동하며 기판(S)을 반송할 수 있다.
제1 공정 챔버(3000)와 제2 공정 챔버(4000)는 세정 공정을 수행할 수 있다. 이때, 세정 공정은 제1 공정 챔버(3000)와 제2 공정 챔버(4000)에서 순차적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 공정 챔버(3000)에서는 세정 공정 중 케미컬 공정, 린스 공정 및 유기용제 공정이 수행되고, 뒤이어 제2 공정 챔버(4000)에서는 초임계 건조 공정이 수행될 수 있다.
이러한 제1 공정 챔버(3000)와 제2 공정 챔버(4000)는 이송챔버(2200)의 측면에 배치된다. 예를 들어, 제1 공정 챔버(3000)와 제2 공정 챔버(4000)는 이송챔버(2200)의 다른 측면에 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
또한, 공정 모듈(2000)에는 제1 공정 챔버(3000)와 제2 공정 챔버(4000)가 복수로 제공될 수 있다. 복수의 공정 챔버들(3000, 4000)은 이송 챔버(2200)의 측면에 일렬로 배치되거나 또는 상하로 적층되어 배치되거나 또는 이들의 조합에 의해 배치될 수 있다.
물론, 제1 공정 챔버(3000)와 제2 공정 챔버(4000)의 배치는 상술한 예로 한정되지 않고, 기판 처리 장치(100)의 풋프린트나 공정효율 등과 같은 다양한 요소를 고려하여 적절히 변경될 수 있다. 일 실시 예로서, 제1 공정 챔버(3000)는 케미컬 공정, 린스 공정 및 유기용제 공정을 수행할 수 있다. 물론, 제1 공정 챔버(3000)는 이들 공정 중 일부의 공정만을 선택적으로 수행할 수도 있다. 여기서, 케미컬 공정은 기판에 세정제를 제공하여 기판 상의 이물질을 제거하는 공정이고, 린스 공정은 가판에 린스제를 제공하여 기판 상에 잔류하는 세정제를 세척하는 공정이며, 유기용제 공정은 기판에 유기용제를 제공하여 기판의 회로패턴 사이에 잔류하는 린스제를 표면장력이 낮은 유기용제로 치환하는 공정이다.
이하에서는 초임계 유체를 이용하여 기판 건조 공정을 수행하는 제2 공정 챔버(4000)에 대해 설명한다.
도 3은 도 2의 제2 공정 챔버의 단면도이다.
도 3를 참조하면, 제2 공정 챔버(4000)는 하우징(4100), 승강 부재(4200), 지지 부재(4300), 가열 부재(4400), 공급 포트(4500), 차단 부재(4600) 및 배기 포트(4700)를 포함할 수 있다.
제2 공정 챔버(4000)는 초임계 유체를 이용하여 초임계 건조 공정을 수행할 수 있다. 물론, 상술한 바와 같이, 제2 공정 챔버(4000)에서 수행되는 공정은 초임계 건조 공정 이외에 다른 초임계 공정일 수도 있으며, 나아가, 제2 공정 챔버(4000)는 초임계 유체 대신 다른 공정 유체를 이용하여 공정을 수행할 수도 있을 것이다.
하우징(4100)은 초임계 건조 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 하우징(4100)은 임계압력 이상의 고압을 견딜 수 있는 재질로 제공된다.
하우징(4100)은 상부 하우징(4110)과 상부 하우징(4110)의 하부에 배치되는 하부 하우징(4120)을 구비하여 상하부로 구분되는 구조로 제공될 수 있다.
상부 하우징(4110)은 고정되어 설치되며, 하부 하우징(4120)은 승강할 수 있다. 하부 하우징(4120)이 하강하여 상부 하우징(4110)으로부터 이격되면 제2 공정 챔버(4000)의 내부공간이 개방되고, 기판(S)이 제2 공정 챔버(4000)의 내부공간으로 반입되거나 내부공간으로부터 반출될 수 있다. 여기서, 제2 공정 챔버(4000)로 반입되는 기판(S)은 제1 공정 챔버(3000)에서 유기용제 공정을 거쳐 유기용제가 잔류하는 상태일 수 있다. 또 하부 하우징(4120)이 상승하여 상부 하우징(4110)에 밀착되면 제2 공정 챔버(4000)의 내부공간이 밀폐되고, 그 내부에서 초임계 건조공정이 수행될 수 있다.
승강 부재(4200)는 하부 하우징(4120)을 승강시킨다. 승강 부재(4200)는 승강 실린더(4210) 및 승강 로드(4220)를 포함할 수 있다. 승강 실린더(4210)는 하 하우징(4120)에 결합되어 상하방향의 구동력, 즉 승강력(乘降力)을 발생시킨다. 승강로드(4220)는 그 일단이 승강 실린더(4210)에 삽입되어 수직상방으로 연장되어 타단이 상부 하우징(4110)에 결합된다. 이러한 구조에 따라 승강 실린더(4210)에서 구동력이 발생하면, 승강 실린더(4210)와 승강 로드(4220)가 상대적으로 승강되어 승강 실린더(4210)에 결합된 하부 하우징(4120)이 승강될 수 있다.
지지 부재(4300)는 상부 하우징(4110)과 하부 하우징(4120)의 사이에 기판(S)을 지지한다. 지지 부재(4300)는 상부 하우징(4110)의 하면에 설치되어 수직하방으로 연장되고, 그 하단에서 수평방향으로 수직하게 절곡되는 구조로 제공될 수 있다.
지지 부재(4300)가 설치되는 상부 하우징(4110)에는 수평 조정 부재(4111)이 설치될 수 있다. 수평 조정 부재(4111)는 상부 하우징(4110)의 수평도(水平度)을 조정한다. 상부 하우징(4110)의 수평도가 조정되면 그에 따라 상부 하우징(4111)에 설치된 지지 부재(4300)에 안착된 기판(S)의 수평이 조절될 수 있다. 초임계 건조 공정에서 기판(S)이 기울면, 기판(S)에 잔류하는 유기용제가 경사면을 타고 흘러 기판(S)의 특정부분이 건조되지 않거나 과건조(過乾燥)되어 기판(S)이 손상될 수 있다. 수평 조정 부재(4111)는 기판(S)의 수평을 맞추어 이러한 문제점을 방지할 수 있다.
가열 부재(4400)는 제2 공정 챔버(4000)의 내부를 가열한다. 가열 부재(4400)는 제2 공정 챔버(4000) 내부에 공급된 초임계 유체를 임계온도 이상으로 가열하여 초임계 유체 상으로 유지하거나 또는 액화된 경우에 다시 초임계 유체가 되도록 할 수 있다. 가열 부재(4400)는 상부 하우징(4110) 및 하부 하우징(4120) 중 적어도 하나의 벽 내에 매설되어 설치될 수 있다. 이러한 가열 부재(4400)는 예를 들어, 외부로부터 전원을 받아 열을 발생시키는 히터로 제공될 수 있다.
공급 포트(4500)는 제2 공정 챔버(4000)로 초임계 유체를 공급한다. 공급 포트(4500)는 상부 공급 포트(4510) 및 하부 공급 포트(4520)를 포함할 수 있다. 상부 공급 포트(4510)는 상부 하우징(4110)에 형성되어 지지 부재(4300)에 의해 지지되는 기판(S)의 상면으로 초임계 유체를 공급한다. 하부 공급 포트(4520)는 하부 하우징(4120)에 형성되어 지지 부재(4300)에 의해 지지되는 기판(S)의 하면으로 초임계 유체를 공급한다.
이러한 상부 공급 포트(4510)와 하부 공급 포트(4520)에서는 먼저 하부 공급 포트(4520)가 초임계 유체를 공급하고, 나중에 상부 공급 포트(4510)가 초임계 유체를 공급할 수 있다. 초임계 건조 공정은 초기에 제2 공정 챔버(4000)의 내부가 임계압력에 미달한 상태에서 진행될 수 있기 때문에 제2 공정 챔버(4000)의 내부로 공급되는 초임계 유체는 액화될 수 있다. 따라서, 초임계 건조 공정의 초기에 상부 공급 포트(4510)로 초임계 유체가 공급되는 경우에는 초임계 유체가 액화되어 중력에 의해 기판(S)으로 낙하하여 기판(S)을 손상시킬 수 있다. 상부 공급 포트(4510)는 하부 공급 포트(4520)를 통해 제2 공정 챔버(4000)로 초임계 유체가 공급되어 제2 공정 챔버(4000)의 내부압력이 임계압력에 도달하면 초임계 유체의 공급을 시작하여, 공급되는 초임계 유체가 액화되어 기판(S)으로 낙하하는 것을 방지할 수 있다.
차단 부재(4600)는 공급 포트(4500)를 통해 공급되는 초임계 유체가 기판(S)에 바로 분사되는 것을 차단한다. 차단 부재(4600)는 차단 플레이트(4610)와 지지대(4620)를 포함할 수 있다.
초임계 건조 공정의 초기에 하부 공급 포트(4520)를 통해 초임계 유체가 공급되는 경우에는, 하우징(4500)의 내부기압이 낮은 상태이므로 공급되는 초임계 유체가 빠른 속도로 분사될 수 있다. 이처럼 빠른 속도로 분사되는 초임계 유체가 기판(S)에 직접적으로 도달하게 되면, 초임계 유체의 물리적인 압력에 의해 초임계 유체가 기판(S) 중 직접 분사되는 부분이 휘어 리닝현상이 발생할 수 있다. 또한, 초임계 유체의 분사력에 의해 기판(S)이 요동하여 기판(S)에 잔류하는 유기용제가 흘러 기판(S)의 회로패턴에 손상이 발생할 수도 있다.
따라서, 하부 공급 포트(4520)와 지지 부재(4300)의 사이에 배치된 차단 플레이트(4610)는 초임계 유체가 기판(S)에 직접 분사되는 것을 차단하여 초임계 유체의 물리적 힘에 의해 기판(S)에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
선택적으로, 차단 부재(4600)는 제2 공정 챔버(4000)에서 포함되지 않을 수 있다.
배기포트(4700)는 제2 공정 챔버(4000)로부터 초임계 유체를 배기한다.
배기포트(4700)는 하부 하우징(4120)에 형성될 수 있다. 초임계 건조 공정의 후기에는 제2 공정 챔버(4000)로부터 초임계 유체가 배기되어 그 내부압력이 임계압력 이하로 강압되어 초임계 유체가 액화될 수 있다. 액화된 초임계 유체는 중력에 의해 하부 하우징(4120)에 형성된 배기포트(4700)를 통해 배출될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따라 초임계 유체가 공급되고 배기되는 기판 건조 장치에 대하여 설명한다. 도 4는 도 2의 제2 공정 챔버에 공정 유체의 공급 및 배기 라인이 연결된 기판 건조 장치의 일 실시예의 도면이다.
도 4를 참조하면, 초임계 유체는 공급 라인(4800)을 통해 제2 공정 챔버(4000)의 하우징(4100) 내부로 공급되고, 배기 라인(4910)을 통해 제2 공정 챔버(4000) 의 하우징(4100) 외부로 배기된다.
공급 라인(4800)은 전방 공급 라인(4880)과 후방 공급 라인(4890, 4891, 4892), 제1 공급 라인(4810) 및 제2 공급 라인(4820)을 포함한다.
전방 공급 라인(4880)의 일단은 저장 탱크(4850)와 연결되고, 제1 및 제2 후방 공급 라인(4891, 4892)의 일단은 제2 공정 챔버(4000)와 연결된다. 제1 공급 라인(4810)과 제2 공급 라인(4820)은 서로 병렬로 연결되고, 전방 공급 라인(4880)과 후방 공급 라인(4890)을 연결시킨다.
전방 공급 라인(4880)은 저장 탱크(4850)와 제1 공급 라인(4810) 및 제2 공급 라인(4820)을 연결한다. 전방 공급 라인(4880)의 일단은 저장 탱크(4850)와 연결되고, 전방 공급 라인(4880)의 타단은 병렬로 연결된 제1 공급 라인(4810)과 제2 공급 라인(4820)의 분기점에 연결된다. 초임계 유체는 저장 탱크(4850)에서 전방 공급 라인(4880)을 통해 제1 공급 라인(4810)과 제2 공급 라인(4820)의 분기점으로 이동된다.
제1 공급 라인(4810) 및 제2 공급 라인(4820)은 서로 병렬로 연결된다. 일단의 분기점에는 전방 공급 라인(4880)이 연결되고, 타단의 분기점에는 후방 공급 라인(4890)이 연결된다.
제1 공급 라인(4810)은 제1 개폐 밸브(4810a)와 제1 유량 밸브(4810b)를 포함한다. 제1 개폐 밸브(4810a)는 전방 공급 라인(4880)에서 이동된 초임계 유체가 제1 공급 라인(4810)으로 이동되는지 여부를 제어한다. 제1 유량 밸브(4810b)는 제1 공급 라인(4810)으로 이동되는 초임계 유체의 유량을 조절한다. 제1 유량 밸브(4810b)는 기설정된 유량으로 초임계 유체를 이동되도록 하여 제2 공정 챔버(4000)내부로 유입되는 초임계 유체의 압력을 조절한다.
제2 공급 라인(4820)은 제2 개폐 밸브(4820a)와 제2 유량 밸브(4820b)를 포함한다. 제2 개폐 밸브(4820a)는 전방 공급 라인(4880)에서 이동된 초임계 유체가 제2 공급 라인(4820)으로 이동되는지 여부를 제어한다. 제2 유량 밸브(4820b)는 제2 공급 라인(4820)으로 이동되는 초임계 유체의 유량을 조절한다. 제2 유량 밸브(4820b)는 기설정된 유량으로 초임계 유체를 이동되도록 하여 제2 공정 챔버(4000)내부로 유입되는 초임계 유체의 압력을 조절한다. 제2 유량 밸브(4820b)와 제1 유량 밸브(4810b)는 제1 공급 라인(4810)과 제2 공급 라인(4820)을 이동하는 초임계 유체의 유량이 상이하도록 설정되어 제공된다. 일 예에 의하면 제2 공급 유량이 제1 공급 유량보다 많도록 제공된다.
초임계 유체의 공급 공정 초기에 제2 공정 챔버(4000)내부로 유입되는 초임계 유체는 제1 공급 라인(4810)을 통해 제공한다. 제1 공급 라인(4810)으로 이동되는 초임계 유체의 유량이 제2 공급 라인(4820)보다 적기 때문에, 제2 공정 챔버(4000)내부에 초임계 유체의 초기 가압이 낮게 형성된다. 이로 인해 제2 공정 챔버(4000)내부에 파티클이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 초임계 유체의 초기 가압으로 인한 기판(S)의 손상을 방지할 수 있다. 제1 공급 라인(4810)을 통해 초임계 유체가 공급되어 제2 공정 챔버(4000)내부가 기설정된 압력에 도달하면, 제2 공급 라인(4820)을 통해 초임계 유체가 다량으로 공급된다. 이로 인해, 공정 시간을 단축하여 공정의 효율성을 도모할 수 있다.
후방 공급 라인(4890, 4891, 4892)은 제1 공급 라인(4810)과 제2 공급 라인(4820)을 통해 상이한 유량으로 이동되는 초임계 유체를 제2 공정 챔버(4000)내부로 공급한다. 후방 공급 라인(4890)은 제2 공정 챔버(4000)의 상부에 연결된 제1 후방 공급 라인(4891)과 제2 공정 챔버(4000)의 하부에 연결된 제2 후방 공급 라인(4892)을 포함한다. 일 예에 의하면, 제2 공정 챔버(4000) 내부의 상측에 기판(S)이 위치한 경우는 제1 공급 라인(4810)에서 이동된 초임계 유체는 제2 후방 공급 라인(4892)을 통해 제2 공정 챔버(4000)의 하부로 제공된다. 이는 초임계 유체의 공급 초기에는 기판(S)에서 먼 하부 공급 포트(4520)로 초임계 유체를 공급하여 초기 가압으로 인한 기판(S)의 파손을 방지하기 위함이다. 따라서, 제2 후방 공급 라인(4892)을 통해 초임계 유체가 공급되어 기설정된 압력에 도달하면 제1 후방 공급 라인(4891)을 통해 초임계 유체를 다량으로 공급할 수 있다.
배기 라인(4910)의 일단은 제2 공정 챔버(4000)와 연결되고, 초임계 유체는 제1 배기 라인(4910)을 통해 외부로 배기된다. 제1 배기 라인(4910)은 제1 개폐 밸브(4910a), 제1 유량 밸브(4910b) 및 제1 체크 밸브(4910c)를 포함한다. 제1 개폐 밸브(4910a)는 전방 배기 라인(4980)에서 이동된 초임계 유체가 제1 배기 라인(4910)으로 이동되는지를 제어한다. 제1 유량 밸브(4910b)는 제1 배기 라인(4910)으로 이동되는 초임계 유체의 유량을 조절한다. 제1 유량 밸브(4910b)는 기설정된 제1 배기 유량으로 초임계 유체를 이동되도록 하여 제2 공정 챔버(4000)에서 배기되는 초임계 유체의 압력을 조절한다. 제1 체크 밸브(4910c)는 초임계 유체가 제2 공정 챔버(4000)에서 대기에 방출되는 방향으로만 이동되게 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 유체 모니터링 장치의 예시적인 블록도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 유체 모니터링 장치는 정보 수집부(6100), CPU(6200), 처리부(6300), 저장부(6400), 제어부(6500) 및 표시부(6700)를 포함할 수 있다.
정보 수집부(6100)는 기판 처리 장치에 구비된 계측기를 통해 온도 및 압력을 측정할 수 있는 모든 영역으로부터 온도 및 압력 정보를 수집할 수 있다. 일 실시예로서, 정보 수집부는(6100) 공정 유체를 저장하는 저장탱크, 공정 유체를 공급하는 공급 라인 또는 공정 유체를 배기하는 배기라인으로부터 온도 및 압력 정보를 수집할 수 있다. 예로서, 도 4에 도시된 저장탱크(4850), 전방 공급 라인(4880), 제1 배기 라인(4910)에 설치된 온도 센서 및 압력 센서로부터 실시간으로 온도 및 압력 정보를 수집할 수 있다.
CPU(6200)는 모니터링 장치의 전원 공급 제어 등과 같은 전반적인 동작 및 모니터링 장치의 내부 구성 간의 신호 흐름을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 모니터링 장치의 처리부(6300), 제어부(6500), 저장부(6400)는 중앙 처리부인 CPU(6200)의 기능을 논리적으로 또는 기능적으로 분류한 구성일 수 있다. 따라서, CPU(6200)와 처리부(6300), 저장부(6400) 또는 제어부(6500)는 하나의 모듈로서 구성될 수도 있다.
처리부(6300)는 정보 수집부(6100)로부터 수집된 온도 및 압력 정보를 이용하여 상기 공정 유체의 물성치를 산출할 수 있다. 예로서, 공정 유체는 이산화탄소일 수 있고, 물성치는 공정 유체의 밀도, 점도, 열전도도, 확산계수 및 비열 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 처리부(6300)는 공정 유체가 이산화탄소인 경우, 온도 및 압력 정보로부터 이산화탄소의 밀도 값을 실시간으로 산출할 수 있다. 일 실시예로서, 온도 및 압력 정보로부터 밀도 값을 산출하기 위해 상태방정식을 이용할 수 있으며, 상태방정식은 펭-로빈슨 상태방정식(Peng-Robinson EoS), 레들리치-퀑 상태방정식(Redlich-Kwong EoS)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 온도 및 압력 정보로부터 밀도 값을 산출할 수 있는 모든 상태방정식을 포함할 수 있다. 또한, 공정 유체의 물성치 값을 산출하기 위해 NIST(미국국립표준기술연구소)의 REFPROP Database 또는 DDB(독일 도르트문트 데이터 뱅크) Database 등을 활용하거나 해당 공정 유체의 온도 및 압력 정보에 따른 물성치 값의 관계식을 이용하여 산출할 수도 있다.
일 실시예로서, 밀도 값의 산출은 아래와 같이 펭-로빈슨 상태방정식(Peng-Robinson EoS)인 수학식 1과 수학식 1의 Z를 산출하기 위한 수학식 2의 순서에 따라 계산되어 산출될 수 있다.
Figure 112016097974153-pat00001
Figure 112016097974153-pat00002
여기서, P는 압력, T는 온도, Pcr은 이산화탄소의 임계압력이고, Tcr은 이산화탄소의 임계온도이다.
다만, 공정 유체의 물성치를 산출하는 방법은 전술한 펭-로빈슨 상태방정식에 의해 산출되는 것으로 한정되지 않으며, 그 외의 다른 상태방정식을 활용하여 계산될 수 있다.
저장부(6400)는 정보 수집부(6100)에서 수집된 온도 및 압력 정보를 저장할 수 있고, 온도 및 압력 정보로부터 공정 유체의 물성치를 산출하기 위한 상태방정식 및 알고리즘을 저장할 수 있고, 공정 유체 별로 당해 공정 유체가 초임계 상태에 해당하는 초임계 상태의 물성치 범위를 저장할 수 있다. 또한, 처리부(6300)에서 산출된 물성치 정보는 해당 온도 및 압력 정보와 함께 저장될 수 있다.
제어부(6500)는 처리부(6300)에서 산출된 공정 유체의 물성치가 당해 공정 유체에 대해 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위를 벗어나는 경우 저장탱크, 공급 라인 또는 배기 라인의 온도 및 압력 중 적어도 하나를 조절할 수 있다. 일 실시예로서, 임의의 온도 및 압력 값에 대해 공정 유체가 초임계 상태가 되는 물성치 값의 범위는 미리 저장부(6400)에 저장되어 있을 수 있고, 측정된 온도 및 압력에 따라 산출된 물성치 값이 저장부에 저장된 초임계 상태의 물성치 범위에 포함되지 않는 경우, 제어부(6500)는 온도 및 압력이 측정된 저장탱크, 공급라인 또는 배기 라인의 온도 및 압력 중 적어도 하나가 조절되도록 제어할 수 있다. 다른 실시예로서, 제어부(6500)는 처리부(6300)에서 산출된 물성치 값이 초임계 상태의 물성치 범위로 조절될 수 있는 조절 가능 범위인지 여부를 판단하여, 조절 가능 범위 내인 경우 정보 수집부로부터 온도 및 압력 정보가 수집된 저장탱크, 공급라인 또는 배기라인의 온도 또는 압력이 조절되도록 제어할 수 있고, 조절 가능 범위를 벗어나는 경우 알람을 발생시키거나, 인터로크(interlock)를 작동시킬 수 있다.
표시부(6700)는 처리부(6300)에서 산출된 물성치를 온도 및 압력에 대한 그래프에 실시간으로 표시할 수 있다. 표시부(6700)는 저장부(6400)에 저장된 초임계 상태의 물성치 범위를 모니터링 화면 상의 초임계 영역을 더 표시할 수 있다. 이 경우, 실시간으로 표시되는 물성치 값이 모니터링 화면의 초임계 영역 외의 영역에 표시되는 경우 알람을 발생시키거나 화면을 점멸시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 표시부를 통해 출력되는 모니터링 화면을 나타낸 예시적인 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 모니터링 화면은 압력 및 온도에 따라 물성치가 표시되는 그래프를 표시할 수 있다. 또한, 압력 및 온도에 따른 물성치 값이 초임계 상태가 되는 영역을 초임계 영역(6750)으로 더 표시할 수 있다. 이에 따라, 측정되는 공정 유체가 초임계 상태인지 여부를 실시간으로 가시화할 수 있는 효과가 있다.
도 7은 도 6에 도시된 모니터링 화면에 공정 유체의 물성치 값이 실시간으로 출력되는 모니터링 화면을 나타낸 예시적인 도면이다.
도 7에 나타난 바와 같이, 공정 유체의 산출된 물성치 값이 x1, x2, x3, x4로 시간에 따라 실시간으로 표시될 수 있다. 즉, 실시간으로 물성치 값이 표시됨에 따라, 공정 유체의 상(phase)의 변화를 한눈에 확인할 수 있는 효과가 있고, 초임계 영역(6750)을 벗어난 영역으로 출력되는 경우, 조절되어야 할 공정 조건, 예로서 온도 또는 압력을 모니터링할 수 있다. 또한, x1, x2, x3, x4와 같은 실시간 물성치 값의 표시가 상기 초임계 영역(6750) 외의 영역에 출력되는 경우, 알람을 발생시켜 사용자에게 비정상 공정이 가동됨을 알리거나, 인터로크(interlock)를 가동시켜 공정을 중단시킬 수 있다.
도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 방법을 나타내는 예시적인 흐름도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 유체의 상 모니터링 방법은 공정 유체를 저장하는 저장탱크, 공정 유체를 공급하는 공급 라인 또는 상기 공정 유체를 배기하는 배기 라인으로부터 수집된 온도 및 압력 정보를 저장하는 단계(S610), 온도 및 압력 정보를 이용하여 공정 유체의 물성치를 산출하는 단계(S620) 및 물성치를 온도 및 압력에 따라 실시간으로 디스플레이를 통해 출력하는 단계(S640)를 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 단계 S620에서 산출된 물성치가 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위 내인지 판단하는 단계(S630)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 초임계 상태의 물성치 범위 내로 판단되면 해당 물성치 값을 온도 및 압력에 따라 실시간으로 디스플레이부를 통해 출력(S640)할 수 있다. 또한, 단계 S630에서 초임계 상태의 물성치 범위를 벗어나는 것으로 판단되는 경우에는 물성치 값 산출을 위해 온도 및 압력 정보가 수집된 공정 유체의 저장탱크, 공급 라인 또는 배기 라인의 온도 및 압력 중 적어도 하나를 조절하는 단계(S632)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 단계 S630에서 초임계 상태의 물성치 범위를 벗어나는 것으로 판단되는 경우 산출된 물성치가 초임계 상태의 물성치 범위로 조절 가능한 범위 내인지 여부를 판단하는 단계(S631)를 더 포함할 수 있다. 예로서, 상기 조절 가능한 범위는 온도 및 압력 정보가 수집되는 저장탱크, 공급 라인 또는 배기 라인의 온도 및 압력을 조절 가능 범위에 따라 미리 설정될 수 있다. 이에 따라, 산출된 물성치가 초임계 상태의 물성치 범위로 조절 가능한 범위 내에 해당하는 것으로 판단되면, 저장탱크, 공급라인 또는 배기라인의 온도 및 압력 중 적어도 하나를 조절(S632)하고, 조절 가능한 범위에 해당하지 않는 경우 알람을 발생시키거나 인터로크(interlock)를 가동시키는 단계(S633)를 더 포함할 수 있다.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.

Claims (20)

  1. 기판 처리 장치의 기판 처리 공정에 이용되는 공정 유체의 상(Phase)을 모니터링하는 모니터링 장치에 있어서,
    초임계 상태의 공정 유체를 저장하는 저장탱크에서 기판을 처리하는 처리 공정이 수행되는 기판 처리 유닛으로 상기 공정 유체를 공급하는 공급 라인으로부터 온도 및 압력 정보를 수집하는 정보 수집부;
    상기 온도 및 압력 정보 이용하여 상기 공정 유체의 물성치를 산출하는 처리부;
    상기 공정 유체의 물성치를 온도 및 압력에 따라 실시간으로 표시하는 표시부; 및
    상기 처리부에 의해 산출된 상기 공정 유체의 물성치가 상기 공정 유체에 대해 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위를 벗어나는 경우 상기 공급 라인의 온도 및 압력 중 적어도 어느 하나를 조절하는 제어부를 포함하는 공정 유체 모니터링 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 공정 유체는 이산화탄소(CO2)이고,
    상기 물성치는 밀도, 점도, 열전도도, 확산계수 및 비열 중 적어도 하나를 포함하는 공정 유체 모니터링 장치.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 공정 유체의 물성치가 상기 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위로 조절될 수 있는 조절 가능 범위를 벗어나는 경우 알람을 발생시키거나 인터로크(interlock)를 작동시키는 공정 유체 모니터링 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 처리부는 상태방정식(Equation of State) 을 이용하여 상기 압력 및 온도 정보로부터 상기 공정 유체의 밀도를 산출하는 공정 유체 모니터링 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 표시부는 상기 공정 유체가 초임계 상(phase)에 해당하는 초임계 영역을 더 표시하는 공정 유체 모니터링 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 표시부에 표시되는 상기 공정 유체의 물성치가 상기 초임계 영역 외의 영역에 표시되는 경우 알람을 발생시키는 알람부를 더 포함하는 공정 유체 모니터링 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 표시부에 표시되는 상기 공정 유체의 물성치가 상기 초임계 영역 외의 영역에 표시되는 경우 인터로크(interlock)를 작동시키는 제어부를 더 포함하는 공정 유체 모니터링 장치.
  9. 초임계 상태의 공정 유체로 기판을 처리하는 공정이 수행되는 기판 처리 유닛;
    상기 초임계 상태의 공정 유체를 저장하는 저장탱크;
    상기 기판 처리 유닛으로 초임계 상태의 공정 유체를 공급하는 공급 라인을 포함하는 공정 유체 공급 유닛;
    상기 기판 처리 유닛으로부터 상기 공정 유체를 배기하는 배기 라인을 포함하는 공정 유체 배기 유닛; 및
    상기 공정 유체의 상(Phase)을 모니터링하는 모니터링 유닛을 포함하며,
    상기 모니터링 유닛은,
    상기 공정 유체를 공급하는 공급 라인으로부터 온도 및 압력 정보를 수집하는 정보 수집부;
    상기 온도 및 압력 정보 이용하여 상기 공정 유체의 물성치를 산출하는 처리부; 및
    상기 공정 유체의 물성치를 온도 및 압력에 따라 실시간으로 표시하는 표시부; 및
    상기 처리부에 의해 산출된 상기 공정 유체의 물성치가 상기 공정 유체에 대해 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위를 벗어나는 경우 상기 공급 라인의 온도 및 압력 중 적어도 어느 하나를 조절하는 제어부를 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 공정 유체는 이산화탄소(CO2)이고,
    상기 물성치는 밀도, 점도, 열전도도, 확산계수 및 비열 중 적어도 하나를 포함하는 기판 처리 장치.
  11. 삭제
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 공정 유체의 물성치가 상기 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위로 조절될 수 있는 조절 가능 범위를 벗어나는 경우 알람을 발생시키거나 인터로크(interlock)를 작동시키는 기판 처리 장치.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 처리부는 상태방정식(Equation of State)을 이용하여 상기 압력 및 온도 정보로부터 상기 공정 유체의 밀도를 산출하는 기판 처리 장치.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 표시부는 상기 공정 유체가 초임계 상(phase)에 해당하는 초임계 영역을 더 표시하는 기판 처리 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 표시부에 표시되는 상기 공정 유체의 물성치가 상기 초임계 영역 외의 영역에 표시되는 경우 알람을 발생시키는 알람부를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  16. 기판 처리 장치의 기판 처리에 이용되는 공정 유체의 상(Phase)을 모니터링하는 방법에 있어서,
    초임계 상태의 공정 유체를 저장하는 저장탱크에서 기판을 처리하는 처리 공정이 수행되는 기판 처리 유닛으로 상기 공정 유체를 공급하는 공급 라인으로부터 수집된 온도 및 압력 정보를 저장하는 단계;
    상기 온도 및 압력 정보를 이용하여 상기 공정 유체의 물성치를 산출하는 단계; 및
    상기 공정 유체의 물성치를 온도 및 압력에 따라 실시간으로 디스플레이부를 통해 출력하는 단계; 및
    상기 공정 유체의 물성치가 상기 공정 유체에 대해 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위를 벗어나는 경우 상기 공급 라인의 온도 및 압력 중 적어도 어느 하나를 조절하는 단계를 포함하는 공정 유체 모니터링 방법.
  17. 삭제
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 공정 유체의 물성치가 상기 공정 유체에 상기 초임계 상태의 물성치 범위로 조절될 수 있는 조절 가능 범위를 벗어나는 경우 알람을 발생기키거나 인터로크를 작동시키는 단계를 더 포함하는 공정 유체 모니터링 방법.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 디스플레이부를 통해 출력하는 단계는,
    상기 공정 유체가 초임계 상(phase)에 해당하는 초임계 영역을 더 출력하는 공정 유체 모니터링 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 공정 유체의 물성치가 상기 초임계 영역 외의 영역으로 출력되는 경우 알람을 발생시키는 단계를 더 포함하는 공정 유체 모니터링 방법.
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