KR102228517B1 - Substrate processing apparatus and substrate processing method using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판처리장치 및 이를 이용한 기판처리방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 초임계유체를 이용하여 기판에 대한 처리공정을 마치고 챔버를 개방하는 경우에 챔버 내부에서 파티클 등의 이물질로 인해 기판 손상 또는 오염을 방지할 수 있는 기판처리장치 및 이를 이용한 기판처리방법에 대한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method using the same, and more particularly, when a chamber is opened after a processing process for a substrate is completed using a supercritical fluid, the substrate is damaged due to foreign substances such as particles inside the chamber. Or, it relates to a substrate processing apparatus capable of preventing contamination and a substrate processing method using the same.
Description
본 발명은 기판처리장치 및 이를 이용한 기판처리방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 초임계유체를 이용하여 기판에 대한 처리공정을 마치고 챔버를 개방하는 경우에 챔버 내부에서 파티클 등의 이물질로 인해 기판 손상 또는 오염을 방지할 수 있는 기판처리장치 및 이를 이용한 기판처리방법에 대한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method using the same, and more particularly, when a chamber is opened after a processing process for a substrate is completed using a supercritical fluid, the substrate is damaged due to foreign substances such as particles inside the chamber. Or, it relates to a substrate processing apparatus capable of preventing contamination and a substrate processing method using the same.
일반적으로 반도체 기판(이하, 기판이라고 함)의 표면에 LSI(Large scale integration)와 같이 고집적 반도체 디바이스를 제작하는 경우 기판 표면에 극미세 패턴을 형성할 필요가 있다. In general, when manufacturing a highly integrated semiconductor device such as LSI (Large Scale Integration) on the surface of a semiconductor substrate (hereinafter referred to as a substrate), it is necessary to form an ultra-fine pattern on the surface of the substrate.
이러한 극미세 패턴은 레지스트를 도포한 기판을 노광, 현상, 세정하는 각종 공정 등을 통해 레지스트를 패터닝하고, 이어서 상기 기판을 에칭함으로써 기판에 레지스트 패턴을 전사하여 형성될 수 있다. Such an ultra-fine pattern may be formed by patterning the resist through various processes of exposing, developing, and cleaning the substrate on which the resist is applied, and then transferring the resist pattern to the substrate by etching the substrate.
그리고 이러한 에칭 후에는 기판 표면의 먼지나 자연 산화막을 제거하기 위해 기판을 세정하는 처리가 행해진다. 세정처리는 표면에 패턴이 형성된 기판을 약액이나 린스액 등의 처리액 내에 침지하거나, 기판 표면에 처리액을 공급함으로써 실행된다. Then, after such etching, a treatment for cleaning the substrate is performed in order to remove dust or natural oxide film from the surface of the substrate. The cleaning treatment is performed by immersing the substrate on which the pattern is formed on the surface in a treatment liquid such as a chemical liquid or a rinse liquid, or by supplying the treatment liquid to the surface of the substrate.
그런데, 반도체 디바이스의 고집적화에 따라 세정처리를 행한 후 처리액을 건조시킬 때, 레지스트나 기판 표면의 패턴이 붕괴되는 패턴 붕괴가 발생하고 있다.By the way, as semiconductor devices become highly integrated, pattern collapse occurs in which the pattern on the surface of the resist or the substrate is collapsed when the treatment liquid is dried after performing the cleaning treatment.
이러한 패턴 붕괴는, 도 7에 도시된 바와 같이 세정 처리를 끝내고 기판(W) 표면에 남은 처리액(14)을 건조시킬 때, 패턴(11, 12, 13) 좌우의 처리액이 불균일하게 건조되면, 패턴(11, 12, 13)을 좌우로 인장하는 표면장력으로 인해 패턴(11, 12, 13)이 붕괴되는 현상에 해당한다.This pattern collapse occurs when the cleaning treatment is finished and the
전술한 패턴 붕괴를 일으키는 근본원인은 세정처리 후의 기판(W)를 둘러싸는 대기 분위기와 패턴 사이에 잔존하는 처리액과의 사이에 놓인 액체/기체 계면에서 작용하는 처리액의 표면장력에 기인한다.The root cause of the above-described pattern collapse is due to the surface tension of the treatment liquid acting at the liquid/gas interface placed between the atmospheric atmosphere surrounding the substrate W after the cleaning treatment and the treatment liquid remaining between the patterns.
따라서, 최근에는 기체나 액체와의 사이에서 계면을 형성하지 않는 초임계 상태의 유체(이하, '초임계유체'라 함)를 이용하여 처리액을 건조시키는 처리 방법이 주목받고 있다. Therefore, in recent years, attention has been paid to a treatment method in which a treatment liquid is dried using a fluid in a supercritical state (hereinafter referred to as a “supercritical fluid”) that does not form an interface between a gas or a liquid.
도 8의 압력과 온도의 상태도에서 온도 조절만을 이용하는 종래기술의 건조방법(점선 도시)에서는 반드시 기액 공존선을 통과하므로, 이때에 기액 계면에서 표면장력이 발생하게 된다.In the prior art drying method (dotted line shown) using only temperature control in the state diagram of the pressure and temperature of FIG. 8, since the gas-liquid coexistence line always passes, surface tension is generated at the gas-liquid interface at this time.
이에 반해, 유체의 온도와 압력 조절을 모두 이용하여 초임계상태를 경유하여 건조하는 경우에는 기액 공존선을 통과하지 않게 되어, 본질적으로 표면장력 프리의 상태로 기판을 건조시키는 것이 가능해진다. On the other hand, in the case of drying via a supercritical state using both the temperature and pressure control of the fluid, the gas-liquid coexistence line does not pass, and it becomes possible to dry the substrate in a state essentially free of surface tension.
도 8을 참조하여 초임계유체를 이용한 건조를 살펴보면, 액체의 압력을 A에서 B로 상승시키고, 이어서 온도를 B에서 C로 상승시키게 되면 기액 공존선을 통과하지 않고 초임계상태 C로 전환된다. 또한, 건조공정이 종료된 경우에는 초임계유체의 압력을 낮추어 기액 공존선을 통과하지 않고 기체 D로 전환시키게 된다. Looking at drying using a supercritical fluid with reference to FIG. 8, when the pressure of the liquid is increased from A to B, and then the temperature is increased from B to C, the gas-liquid coexistence line does not pass and it is converted to the supercritical state C. In addition, when the drying process is completed, the pressure of the supercritical fluid is lowered to convert it to gas D without passing through the gas-liquid coexistence line.
한편, 전술한 바와 같이 초임계상태의 유체를 이용하여 기판(W)에 대한 건조공정 등의 처리공정을 수행한 후에 감압단계를 거쳐 기판을 반출하게 되는데, 감압단계에서 이물질 등에 의해 기판이 오염될 우려가 있다.On the other hand, as described above, after performing a processing process such as a drying process for the substrate W using a fluid in a supercritical state, the substrate is taken out through a decompression step. There is a concern.
즉, 처리공정 후에 챔버를 감압하는 단계에서 챔버 내부의 유체가 초임계 상태에서 기체 상태로 전환된다. 이때 초임계상태의 유체에 용해되어 있던 잔존 처리액 등이 액화되면서 파티클 등의 입자에 부착되어 기판을 오염시킬 우려가 있다.That is, in the step of depressurizing the chamber after the treatment process, the fluid inside the chamber is converted from the supercritical state to the gaseous state. At this time, there is a concern that the remaining processing liquid dissolved in the fluid in the supercritical state is liquefied and adheres to particles such as particles and contaminates the substrate.
또한, 챔버의 리드 등을 개방하는 경우에 리드의 접촉부 등에서 파티클 등이 발생하여 기판 상에 부착할 수 있다.In addition, when the lid or the like of the chamber is opened, particles or the like may be generated at the contact portion of the lid and the like and adhere to the substrate.
본 발명에서는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 초임계상태의 유체를 이용한 처리공정 후에 챔버 내에 잔존하는 이물질 등을 빠른 시간 내에 배기하여 기판의 오염 또는 손상을 방지할 수 있는 기판처리장치 및 이를 이용한 기판처리방법을 제공하고자 한다.In the present invention, in order to solve the above-described problems, a substrate processing apparatus capable of preventing contamination or damage of a substrate by exhausting foreign substances remaining in the chamber in a short time after a processing process using a fluid in a supercritical state, and substrate processing using the same. I want to provide a way.
상기와 같은 본 발명의 목적은 외부챔버, 상기 외부챔버의 내측에 구비되어, 고압에서 기판에 대한 처리공정을 수행하는 처리공간을 제공하는 내부챔버, 상기 외부챔버에서 유체를 배출하는 제1 유체배출라인, 상기 제1 유체배출라인에 구비되어 상기 유체를 펌핑하여 배출하는 제1 펌핑부 및 상기 내부챔버에서 상기 외부챔버의 외부로 유체를 배출하는 제2 유체배출라인을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치에 의해 달성된다.An object of the present invention as described above is an outer chamber, an inner chamber provided inside the outer chamber to provide a processing space for processing a substrate at high pressure, and a first fluid discharge for discharging fluid from the outer chamber. A line, a first pumping unit provided in the first fluid discharge line to pump and discharge the fluid, and a second fluid discharge line for discharging the fluid from the inner chamber to the outside of the outer chamber. It is achieved by the processing device.
여기서, 상기 내부챔버에서 초임계상태의 유체를 이용하여 상기 기판에 대해 처리공정을 수행할 수 있다.Here, a processing process may be performed on the substrate using a fluid in a supercritical state in the inner chamber.
또한, 상기 내부챔버에서 상기 기판에 대한 처리공정이 종료된 경우에, 상기 제2 유체배출라인을 개방하여 상기 내부챔버의 내부압력과 대기압의 차이에 의해 유체가 배출되어 상기 내부챔버 내부의 압력이 대기압(P0)과 대기압보다 미리 정해진 비율만큼 더 큰 압력의 범위 내에 도달한 경우에 상기 내부챔버가 개방되어 상기 내부챔버의 유체 및 이물질이 상기 제1 유체배출라인을 통해 배출될 수 있다.In addition, when the processing process for the substrate in the inner chamber is finished, the second fluid discharge line is opened to discharge the fluid due to the difference between the inner pressure and the atmospheric pressure of the inner chamber, so that the pressure inside the inner chamber is reduced. When the pressure reaches the atmospheric pressure P 0 and a pressure greater than the atmospheric pressure by a predetermined ratio, the inner chamber is opened so that the fluid and foreign matter in the inner chamber may be discharged through the first fluid discharge line.
한편, 상기 내부챔버에서 상기 기판에 대한 처리공정이 종료된 경우 상기 외부챔버의 내부압력은 대기압보다 낮을 수 있다.Meanwhile, when the processing process for the substrate in the inner chamber is finished, the inner pressure of the outer chamber may be lower than the atmospheric pressure.
나아가, 상기 제2 유체배출라인에 구비되어 상기 유체를 펌핑하여 배출하는 제2 펌핑부를 더 구비할 수 있다.Further, a second pumping unit provided in the second fluid discharge line to pump and discharge the fluid may be further provided.
이 경우, 상기 내부챔버에서 상기 기판에 대한 처리공정이 종료된 경우에 상기 제2 펌핑부를 구동하여 상기 내부챔버의 유체를 배출하여 상기 내부챔버 내부의 압력이 대기압과 상기 외부챔버의 내부압력 사이에 도달한 경우에 상기 내부챔버가 개방되어 상기 내부챔버의 유체 및 이물질이 상기 제1 유체배출라인을 통해 배출될 수 있다.In this case, when the processing process for the substrate in the inner chamber is finished, the second pumping unit is driven to discharge the fluid in the inner chamber, so that the pressure inside the inner chamber is between the atmospheric pressure and the inner pressure of the outer chamber. When reached, the inner chamber is opened so that fluid and foreign matter in the inner chamber may be discharged through the first fluid discharge line.
한편, 상기 내부챔버에서 상기 기판에 대한 처리공정이 종료된 경우 상기 외부챔버의 내부압력은 대기압보다 낮을 수 있다.Meanwhile, when the processing process for the substrate in the inner chamber is finished, the inner pressure of the outer chamber may be lower than the atmospheric pressure.
한편, 상기와 같은 본 발명의 목적은 외부챔버와, 상기 외부챔버의 내측에 구비되어 기판을 수용하는 내부챔버를 구비하고, 초임계상태의 유체를 이용하여 기판을 처리하는 기판처리방법에 있어서, 상기 기판에 대한 처리공정이 종료된 경우 상기 내부챔버의 유체를 배출하는 단계, 상기 내부챔버의 압력을 미리 결정된 제1 압력과 비교하는 단계 및 상기 내부챔버의 압력이 상기 제1 압력보다 큰 경우에 상기 내부챔버의 유체를 배출하는 단계와 상기 내부챔버의 압력을 상기 제1 압력과 비교하는 단계를 반복하고, 상기 내부챔버의 압력이 상기 제1 압력에 도달하는 경우에 상기 내부챔버를 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법에 의해 달성된다.On the other hand, the object of the present invention as described above is provided with an outer chamber and an inner chamber provided inside the outer chamber to receive a substrate, and a substrate processing method for processing a substrate using a fluid in a supercritical state, When the processing process for the substrate is finished, discharging the fluid in the inner chamber, comparing the pressure in the inner chamber with a predetermined first pressure, and when the pressure in the inner chamber is greater than the first pressure Repeating the step of discharging the fluid in the inner chamber and comparing the pressure in the inner chamber with the first pressure, and opening the inner chamber when the pressure in the inner chamber reaches the first pressure It is achieved by a substrate processing method comprising a.
여기서, 상기 내부챔버를 개방하는 단계에서 상기 외부챔버의 압력은 대기압보다 낮을 수 있다.Here, in the step of opening the inner chamber, the pressure of the outer chamber may be lower than atmospheric pressure.
또한, 상기 제1 압력은 대기압(P0)과 대기압보다 미리 정해진 비율만큼 더 큰 압력의 범위내에서 결정될 수 있다.In addition, the first pressure may be determined within a range of atmospheric pressure P 0 and a pressure greater than atmospheric pressure by a predetermined ratio.
한편, 상기 내부챔버의 유체를 배출하는 경우에 상기 내부챔버의 내부압력과 대기압의 차이에 의해 상기 유체가 배출될 수 있다.Meanwhile, when the fluid in the inner chamber is discharged, the fluid may be discharged due to a difference between the inner pressure of the inner chamber and the atmospheric pressure.
또한, 상기 제1 압력은 대기압과 상기 외부챔버의 압력 사이의 값에 해당할 수 있다.In addition, the first pressure may correspond to a value between the atmospheric pressure and the pressure of the external chamber.
나아가, 상기 내부챔버에서 상기 외부챔버의 외부로 유체를 배출하는 제2 유체배출라인 및 상기 제2 유체배출라인에 구비되어 상기 유체를 펌핑하여 배출하는 제2 펌핑부를 더 구비하고, 상기 내부챔버의 유체를 배출하는 경우에 상기 제2 펌핑부의 구동에 의해 배출할 수 있다.Further, further comprising a second fluid discharge line for discharging fluid from the inner chamber to the outside of the outer chamber, and a second pumping unit provided in the second fluid discharge line to pump and discharge the fluid, When the fluid is discharged, it may be discharged by driving the second pumping unit.
전술한 구성을 가지는 본 발명에 따르면, 초임계상태의 유체를 이용한 처리공정 후에 외부챔버의 압력은 대기압보다 낮은 상태로 유지하면서 기판이 수용된 내부챔버의 압력을 상기 외부챔버의 압력보다 높은 대기압으로 낮춘 후에 개방함으로써 상기 내부챔버 내의 이물질 등이 압력차이로 인해 외부챔버로 배기되어 외부로 배출되도록 하여 이물질 등에 의한 기판의 오염 또는 손상을 방지할 수 있다.According to the present invention having the above configuration, the pressure of the inner chamber containing the substrate is lowered to an atmospheric pressure higher than the pressure of the outer chamber while maintaining the pressure of the outer chamber to be lower than atmospheric pressure after the treatment process using the fluid in the supercritical state. By opening later, foreign matters in the inner chamber are exhausted to the outer chamber due to a pressure difference and are discharged to the outside, thereby preventing contamination or damage to the substrate by foreign matters.
또한, 본 발명에 따르면, 외부챔버의 유체를 배출하는 유체배출라인에 펌핑부를 구비하여 상기 펌핑부의 구동에 의해 상기 외부챔버 내의 유체 및 이물질을 등을 빠른 시간 내에 배출할 수 있다.In addition, according to the present invention, a pumping unit is provided in the fluid discharge line for discharging the fluid of the external chamber, and the fluid and foreign substances in the external chamber can be discharged in a short time by driving the pumping unit.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 도시한 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 내부챔버의 구성을 도시한 측단면도,
도 3은 도 1에 따른 실시예에서 기판에 대한 처리공정에 따른 내부챔버와 외부챔버의 압력 변화를 도시한 그래프,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리방법을 도시한 순서도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 도시한 개략도,
도 6은 도 5에 따른 실시예에서 기판에 대한 처리공정에 따른 내부챔버와 외부챔버의 압력 변화를 도시한 그래프,
도 7은 종래기술에 따라 기판 상부의 패턴을 건조시키는 경우에 패턴이 붕괴되는 상태를 개략적으로 도시한 도면,
도 8은 초임계유체를 이용한 처리공정에서 유체의 압력 및 온도 변화를 도시한 상태도이다.1 is a schematic diagram showing the configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a side cross-sectional view showing the configuration of an inner chamber in the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 is a graph showing pressure changes in the inner chamber and the outer chamber according to a processing process for a substrate in the embodiment according to FIG. 1;
4 is a flow chart showing a substrate processing method according to an embodiment of the present invention;
5 is a schematic diagram showing the configuration of a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention;
6 is a graph showing pressure changes in the inner chamber and the outer chamber according to a processing process for a substrate in the embodiment according to FIG. 5;
7 is a diagram schematically showing a state in which the pattern collapses when drying the pattern on the substrate according to the prior art;
8 is a state diagram showing changes in pressure and temperature of a fluid in a treatment process using a supercritical fluid.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치의 구조에 대해서 상세하게 살펴보도록 한다.Hereinafter, a structure of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(1000)의 구성을 도시한 개략도이고, 도 2는 내부챔버(100)의 구성을 도시한 측단면도이다.1 is a schematic diagram showing the configuration of a
본 발명에 따른 기판처리장치(1000)는 초임계상태의 유체를 이용하여 기판(W)에 대한 처리공정을 수행하게 된다. 여기서, 초임계상태의 유체란 물질이 임계상태, 즉 임계온도와 임계압력을 초과한 상태에 도달하면 형성되는 상을 가진 유체에 해당한다. 이러한 초임계상태의 유체는 분자밀도는 액체에 가까우면서도 점성도는 기체에 가까운 성질을 가지게 된다. 따라서, 초임계상태의 유체는 확산력, 침투력, 용해력이 매우 뛰어나 화학반응에 유리하며, 표면장력이 거의 없어 미세구조에 표면장력을 가하지 아니하므로, 반도체소자의 건조공정 시 건조효율이 우수할 뿐 아니라 패턴 붕괴현상을 회피할 수 있어 매우 유용하게 이용될 수 있다.The
본 발명에서 초임계유체로는 이산화탄소(CO2)가 사용될 수 있다. 이산화탄소는 임계온도가 대략 31.1℃이고, 임계압력이 7.38Mpa로 비교적 낮아 초임계상태로 만들기 쉽고, 온도와 압력을 조절하여 그 상태를 제어하기 용이하며 가격이 저렴한 장점이 있다. In the present invention, carbon dioxide (CO 2 ) may be used as the supercritical fluid. Carbon dioxide has a critical temperature of about 31.1℃ and a relatively low critical pressure of 7.38Mpa, which is easy to make into a supercritical state, and it is easy to control the state by controlling temperature and pressure, and has the advantage of low price.
또한, 이산화탄소는 독성이 없어 인체에 무해하고, 불연성, 비활성의 특성을 지니게 된다. 나아가, 초임계상태의 이산화탄소는 물이나 기타 유기용매와 비교하여 대략 10배 내지 100배 정도 확산계수(diffusion coefficient)가 높아 침투성이 매우 우수하여 유기용매의 치환이 빠르고, 표면장력이 거의 없어 건조공정에 사용하기 유리한 물성을 가진다. 뿐만 아니라, 건조공정에 사용된 이산화탄소를 기체상태로 전환시켜 유기용매를 분리해 재사용하는 것이 가능하여 환경오염의 측면에서도 부담이 적다.In addition, since carbon dioxide is not toxic, it is harmless to the human body, and is non-flammable and inert. Furthermore, carbon dioxide in a supercritical state has a high diffusion coefficient of about 10 to 100 times compared to water or other organic solvents, so its permeability is very good, so the replacement of the organic solvent is fast and there is little surface tension, so the drying process It has advantageous properties for use. In addition, it is possible to separate and reuse the organic solvent by converting the carbon dioxide used in the drying process into a gaseous state, thus reducing the burden in terms of environmental pollution.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 기판처리장치(1000)는 외부챔버(200)와, 상기 외부챔버(200)의 내측에 구비되어, 고압에서 상기 기판(W)에 대한 처리공정을 수행하는 처리공간(125)을 제공하는 내부챔버(100)와, 상기 외부챔버(200)에서 유체를 배출하는 제1 유체배출라인(220)과, 상기 제1 유체배출라인(220)에 구비되어 상기 유체를 펌핑하여 배출하는 제1 펌핑부(250) 및 상기 내부챔버(100)로부터 상기 외부챔버(200)의 외부로 유체를 배출하는 제2 유체배출라인(150)을 구비할 수 있다.1 and 2, the
이 경우, 상기 내부챔버(100)에서 초임계상태의 유체를 이용하여 상기 기판(W)에 대해 처리공정을 수행할 수 있다.In this case, a processing process may be performed on the substrate W using a fluid in a supercritical state in the
본 실시예에 따른 기판처리장치(1000)의 경우, 기판(W)이 수용되는 내부챔버(100)와, 상기 내부챔버(100)를 감싸는 외부챔버(200)를 구비하고, 처리공정 종료 후에 상기 내부챔버(100)와 외부챔버(200)의 압력차이를 이용하여 상기 내부챔버(100) 내측의 유체 및 이물질 등을 신속하고 원활하게 배출하여 기판(W)의 오염 및 손상을 방지할 수 있다. 이하, 구체적으로 살펴본다.In the case of the
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 외부챔버(200)는 전술한 내부챔버(100)가 수용되는 수용공간(210)을 제공할 수 있다.1 and 2, the
도면에서는 상기 외부챔버(200)의 내측에 하나의 내부챔버(100)가 구비된 것으로 도시되지만, 이는 일예에 불과하여 단일 외부챔버(200)의 내측에 둘 이상의 내부챔버(100)가 배치되는 구성도 가능하다.In the drawing, it is shown that one
상기 외부챔버(200)는 기판(W)이 인입 또는 인출되는 개구부(미도시)를 구비할 수 있으며, 전술한 개구부는 도어(미도시) 등에 의해 밀폐될 수 있다.The
또한, 상기 외부챔버(200)에는 유체를 배출할 수 있는 제1 유체배출라인(220)이 연결될 수 있다.In addition, a first
상기 제1 유체배출라인(220)은 상기 외부챔버(200)의 내부로부터 유체를 배출하는 역할을 하며, 상기 유체를 배출하는 경우에 상기 외부챔버(200) 내부의 파티클 등의 이물질을 함께 배출할 수 있다.The first
구체적으로, 상기 제1 유체배출라인(220)에는 제1 개방밸브(222)가 배치될 수 있다. 상기 제1 개방밸브(222)의 개폐에 따라 상기 제1 유체배출라인(220)을 통해 유체를 배출할 수 있다.Specifically, a
또한, 상기 제1 유체배출라인(220)에는 배출되는 유체의 압력 및 온도 중에 적어도 하나를 감지하는 제1 감지부(224)를 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 감지부(224)에 의해 상기 제1 유체배출라인(220)을 통해 배출되는 유체의 압력을 감지할 수 있으며, 상기 유체의 감지된 압력에 의해 상기 외부챔버(200)의 수용공간(210)의 압력을 감지할 수 있다.In addition, the first
한편, 본 실시예에 따른 기판처리장치(1000)에서 상기 제1 유체배출라인(220)에는 상기 외부챔버(200)의 수용공간(210)의 유체를 펌핑하여 배출하는 제1 펌핑부(250)를 구비할 수 있다.Meanwhile, in the
상기 제1 펌핑부(250)가 상기 외부챔버(200)의 수용공간(210)의 유체를 펌핑하여 배출함으로써, 필요에 따라 상기 수용공간(210)을 대기압 미만의 진공상태로 조성할 수 있다.The
한편, 상기 기판처리장치(1000)에는 제어부(미도시)가 구비될 수 있으며, 상기 제어부는 상기 제1 감지부(224)에서 감지되는 압력에 의해 상기 제1 개방밸브(222)를 개폐하거나, 상기 제1 펌핑부(250)의 구동을 제어할 수 있다.On the other hand, the
한편, 상기 기판(W)이 수용되는 내부챔버(100)는 상기 외부챔버(200)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 내부챔버(100)에는 유체를 공급하는 유체공급부(600)와, 상기 외부챔버(200)의 외부로 유체를 배출하는 제2 유체배출라인(150)이 연결될 수 있다.Meanwhile, the
예를 들어, 상기 내부챔버(100)는 초임계유체를 이용하여 상기 기판(W)에 대한 건조공정 등과 같은 처리공정을 수행하는 처리공간(125)을 제공하는 챔버몸체(120)와, 상기 챔버몸체(120)의 개구부를 밀폐하는 챔버리드(110)를 구비할 수 있다.For example, the
상기 챔버몸체(120)의 내부의 처리공간(125)에는 상기 기판(W)이 안착되어 지지되는 기판지지부(130)를 구비할 수 있다. A
예를 들어, 상기 챔버몸체(120)는 상기 처리공간(125)이 형성되는 본체(124)를 구비하고, 상기 본체(124)의 개구부에는 외측을 향해 절곡되어 형성된 플랜지부(122)가 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 플랜지부(122)가 상기 챔버리드(110)의 하면에 접촉하여 연결될 수 있다. 예를 들어, 볼트 또는 클램프 등의 체결수단(미도시)에 의해 상기 챔버리드(110)를 상기 플랜지부(122)에 견고하게 고정할 수 있다.For example, the
한편, 상기 챔버리드(110)에는 상기 처리공간(125)으로 유체를 공급하는 유체공급포트(132)가 형성될 수 있다. 상기 처리공간(125)에서 상기 유체는 상기 내부챔버(100) 내부의 압력 및 온도 상태에 따라 기체, 액체 또는 초임계상태로 존재할 수 있다.Meanwhile, a
상기 유체공급포트(132)는 도면에서는 상기 챔버리드(110)에 형성된 것으로 도시되지만, 이에 한정되지는 않으며 상기 챔버몸체(120)에 형성될 수도 있다. 상기 유체는 초임계유체 중에 적절하게 선정될 수 있으며, 예를 들어 이산화탄소(CO2)로 선정될 수 있다. 또한, 상기 본체(124)에는 상기 제2 유체배출라인(150)이 연결되어 상기 기판(W)에 대한 처리공정이 완료된 경우에 상기 처리공간(125)의 유체를 배출할 수 있다.The
이 경우, 상기 제2 유체배출라인(150)에는 제2 개방밸브(152)가 배치될 수 있다. 상기 제2 개방밸브(152)의 개폐에 따라 상기 제2 유체배출라인(150)을 통해 유체를 상기 외부챔버(200)의 외부로 배출할 수 있다.In this case, a
또한, 상기 제2 유체배출라인(150)에는 배출되는 유체의 압력 및 온도 중에 적어도 하나를 감지하는 제2 감지부(154)를 구비할 수 있다. 상기 제2 감지부(154)에 의해 상기 제2 유체배출라인(150)을 통해 배출되는 유체의 압력을 감지할 수 있으며, 상기 유체의 감지된 압력에 의해 상기 내부챔버(100)의 처리공간(125)의 압력을 감지할 수 있다.In addition, the second
이 경우, 전술한 제어부는 상기 제2 감지부(154)에서 감지되는 압력에 의해 상기 제2 개방밸브(152)를 개폐를 제어할 수 있다.In this case, the above-described control unit may control opening/closing of the
한편, 전술한 바와 같이 상기 기판(W)에 대한 공정 중에 상기 내부챔버(100)의 내부는 상기 유체를 초임계상태로 전환시킬 수 있는 임계압력 이상의 압력으로 유지되어야 한다. 따라서, 상기 챔버리드(110)와 챔버몸체(120)를 체결하는 경우에 상기 챔버리드(110)와 상기 챔버몸체(120) 사이를 실링하여 상기 내부챔버(100) 내부의 압력을 유지할 수 있는 실링수단으로 오링(O-ring)(300)을 구비할 수 있다. Meanwhile, as described above, the inside of the
한편, 상기 전술한 유체공급부(600)는 상기 외부챔버(200)를 관통하여 상기 내부챔버(100)의 유체공급포트(132)와 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 유체공급부(600)는 유체의 온도 및 압력 중에 적어도 하나를 조절하여 유체공급포트(132)를 향해 유체를 공급할 수 있다.Meanwhile, the above-described
예를 들어, 상기 유체공급부(600)는 상기 유체를 저장하는 유체저장부(605)와, 상기 유체저장부(605)와 상기 유체공급포트(132)를 연결하는 유체공급유로(635)를 구비할 수 있다. For example, the
이 경우, 상기 유체공급유로(635)를 따라 압력조절부(610)와 온도조절부(620)가 배치될 수 있다. 이때, 상기 압력조절부(610)는 예를 들어 압력펌프 등으로 구성될 수 있으며, 상기 온도조절부(620)는 상기 유체를 가열하는 히터 또는 열교환기 등으로 구성될 수 있다. In this case, a
나아가, 상기 유체공급유로(635)에는 상기 유체의 압력 및 온도 중에 적어도 하나를 감지하는 제3 감지부(630)를 더 구비할 수 있다. 상기 제3 감지부(630)에서 감지된 압력 및 온도에 따라 상기 유체공급유로(635)에 유동하는 유체의 압력 및 온도가 조절될 수 있다. 이 경우, 전술한 제어부(미도시)는 상기 압력조절부(610)와 온도조절부(620)를 제어할 수 있다. 상기 제어부는 상기 제3 감지부(630)에서 감지한 압력 및 온도를 기초로 상기 압력조절부(610)와 온도조절부(620)를 제어할 수 있다.Further, the
한편, 상기 기판(W)에 대한 처리공정을 수행하는 경우, 상기 내부챔버(100)의 처리공간(125)의 내부 환경, 즉 상기 처리공간(125)의 온도 및 압력은 상기 내부챔버(100) 내부로 공급된 유체를 초임계상태로 전환시킬 수 있는 임계온도 및 임계압력 이상의 환경을 조성하고 공정동안 유지할 수 있어야 한다.On the other hand, when performing the processing process on the substrate (W), the internal environment of the
이를 위하여, 상기 유체공급유로(635)를 따라 상기 유체가 이동하는 중에 상기 압력조절부(610)에 의해 상기 유체를 임계압력 또는 그 이상의 압력으로 가압할 수 있으며, 또한 상기 온도조절부(620)에 의해 상기 유체를 임계온도 또는 그 이상의 온도로 가열할 수 있다.To this end, while the fluid is moving along the
한편, 상기 내부챔버(100)의 처리공간(125)은 밀폐상태를 유지하여, 상기 처리공간(125)으로 공급된 액체상태 또는 초임계상태의 유체의 압력을 임계압력 이상으로 유지할 수 있게 된다.On the other hand, the
또한, 상기 내부챔버(100)에는 상기 처리공간(125)의 온도를 소정온도 이상으로 유지할 수 있도록 가열부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 상기 가열부에 의해 상기 기판(W)에 대한 공정 중에 상기 처리공간(125)의 온도, 또는 상기 처리공간(125)에 수용된 유체의 온도를 임계온도 이상으로 유지할 수 있다.In addition, the
따라서, 상기 유체공급유로(635)를 따라 상기 유체를 상기 내부챔버(100)의 처리공간(125)으로 공급하는 경우에 상기 유체는 상기 처리공간(125)에서 기체 상태로 존재하게 된다. 이어서, 상기 유체를 지속적으로 공급하면서 상기 압력조절부(610)에 의해 가압을 하게 되면 상기 처리공간(125)의 유체는 액체로 상변화를 할 수 있다. 상기 처리공간(125)의 유체의 압력이 임계압력 이상으로 가압된 경우에, 상기 온도조절부(620) 또는 상기 내부챔버(100)에 구비된 가열부에 의해 상기 유체를 임계온도 이상으로 가열하게 되면 상기 처리공간(125)에 수용된 유체가 초임계상태로 전환될 수 있다.Accordingly, when the fluid is supplied to the
도 3는 도 1에 따른 기판처리장치(1000)에서 상기 기판(W)에 대한 처리공정에 따른 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner) 변화와 상기 외부챔버(200)의 압력(Pouter) 변화를 도시한 그래프이다. 도 3의 그래프에서 가로축은 시간을 도시하며, 세로축은 압력을 도시한다. 3 illustrates a change in pressure P inner of the inner chamber 100 and pressure P outer of the
도 3을 참조하면, 상기 내부챔버(100)에 상기 기판(W)이 수용되고 상기 챔버리드(110)가 닫히게 되면, 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)은 대략 대기압(P0)에 해당하게 된다.3, when the substrate W is accommodated in the
이어서, 전술한 유체공급부(600)의 상기 유체공급유로(635)를 통해 상기 유체를 상기 내부챔버(100)의 처리공간(125)으로 공급하며, 상기 압력조절부(610)에 의해 가압을 하게 되면 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)은 상승하게 되며 상기 처리공간(125)의 유체는 액체로 상변화를 하게 된다(T1 구간).Subsequently, the fluid is supplied to the
상기 처리공간(125)의 유체의 압력이 임계압력 이상의 공정압력(P1)으로 가압된 경우에, 전술한 온도조절부(620) 또는 상기 내부챔버(100)에 구비된 가열부에 의해 상기 유체를 임계온도 이상으로 가열하게 되면 상기 처리공간(125)에 수용된 유체가 초임계상태로 전환되어 기판(W)에 대한 처리공정을 수행할 수 있다(T2 구간).When the pressure of the fluid in the
한편, 상기 내부챔버(100)에 상기 기판(W)이 수용되고 상기 챔버리드(110)가 닫히게 되면, 상기 외부챔버(200)의 제1 유체배출라인(220)에 배치된 상기 제1 펌핑부(250)가 구동하여 상기 외부챔버(200)의 수용공간(210)의 유체를 배출하여 상기 수용공간(210)을 대기압보다 낮은 진공상태로 유지할 수 있다. 또한, 상기 외부챔버(200)가 로드록챔버(loadlock chamber) 등에 연결된 경우에는 상기 내부챔버(100)의 챔버리드(110)가 닫히기 전에도 상기 외부챔버(200)가 진공 상태를 유지할 수도 있다.Meanwhile, when the substrate W is accommodated in the
상기 외부챔버(200)의 압력(Pouter), 즉 상기 수용공간(210)의 압력은 도 3에 도시된 바와 같이 지속적으로 감소하여 일정 시간 후에는 진공상태를 유지하게 된다. As shown in FIG. 3, the pressure P outer of the
전술한 상태에서 상기 내부챔버(100)의 내부에서 상기 기판(W)에 대한 처리공정이 종료된 경우, 상기 내부챔버(100)의 유체를 배출하여 감압하는 단계를 거치게 된다.In the above-described state, when the processing process for the substrate W in the
이 경우, 상기 감압단계에서 이물질 등에 의해 기판이 오염될 우려가 있다.In this case, there is a concern that the substrate may be contaminated by foreign substances or the like in the depressurization step.
즉, 상기 기판(W)에 대한 처리공정 후에 상기 내부챔버(100)를 감압하는 단계에서 내부챔버(100) 내부의 유체가 초임계 상태에서 기체 상태로 전환된다. 이 경우 IPA(Isopropyl alcohol) 등에 대한 유체의 용해도가 크게 감소하게 된다. 이에 따라 초임계상태의 유체에 용해되어 있던 IPA 등과 같은 이물질 등이 기판(W)에 대해 파티클 요소로 작용하여 기판(W)을 오염시킬 수 있다. That is, in the step of depressurizing the
또한, 상기 내부챔버(100)의 챔버리드(110) 등을 개방하는 경우에 상기 챔버리드(110)와 플랜지부(122) 사이의 접촉부 등에서 파티클 등이 발생하여 기판(W) 상에 부착하여 오염을 유발할 수 있다.In addition, when the
본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 기판에 대한 초임계유체를 사용한 처리공정이 종료된 경우에 상기 내부챔버(100)의 이물질 등을 신속히 배출하여 상기 기판(W)에 대한 오염 또는 손상을 방지할 수 있는 기판처리방법을 제공하고자 한다.In the present invention, in order to solve the above problems, when the processing process using the supercritical fluid for the substrate is finished, foreign matters, etc., of the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리방법을 도시한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 상기 기판처리방법은 상기 기판(W)에 대한 처리공정이 종료된 경우 상기 내부챔버(100)의 유체를 배출하는 단계(S410)와, 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)을 미리 결정된 제1 압력과 비교하는 단계(S430) 및 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)이 상기 제1 압력보다 큰 경우에 상기 내부챔버(100)의 유체를 배출하는 단계와 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)을 상기 제1 압력과 비교하는 단계를 반복하고, 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)이 상기 제1 압력에 도달하는 경우에 상기 내부챔버(100)를 개방하는 단계(S450)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the substrate processing method includes the step of discharging the fluid in the
먼저, 상기 기판(W)에 대한 처리공정이 종료된 경우 전술한 제어부는 상기 제2 유체배출라인(150)의 제2 개방밸브(152)를 개방하여 상기 내부챔버(100) 내부의 처리공간(125)의 유체를 외부로 배출하게 된다.First, when the processing process for the substrate W is finished, the above-described control unit opens the
이 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 처리공정이 종료된 경우에 상기 내부챔버(100) 내부의 압력(Pinner)은 대기압(P0)보다 크게 되므로, 상기 내부챔버(100)의 유체는 상기 내부챔버(100)의 내부압력(Pinner)과 대기압(P0)의 차이에 의해 외부로 배출될 수 있다.In this case, as shown in FIG. 3, when the processing process is finished, the pressure P inner inside the
이어서, 전술한 제어부는 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)을 미리 결정된 제1 압력과 비교하게 된다. 상기 제1 압력은 적절한 압력값으로 미리 설정되어 상기 제어부에 저장되거나, 제공될 수 있다.Subsequently, the above-described control unit compares the pressure P inner of the
이 경우, 상기 제1 압력이 대기압보다 너무 크게 되면 감압단계에 걸리는 시간을 줄일 수 있지만, 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)과 상기 외부챔버(200)의 압력(Pouter) 차이가 현격히 크게 되어 상기 내부챔버(100)를 개방하는 경우에 파손 등이 발생할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 상기 제1 압력은 대기압(P0)과 대기압보다 미리 정해진 비율만큼 더 큰 압력의 범위 내에서 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 압력은 대기압(P0)과 대기압보다 10%만큼 더 큰 압력의 범위 내에서 결정될 수 있다.In this case, the first, but the first pressure can When too higher than the atmospheric pressure to reduce the time required for the depressurization step, the pressure (P outer) difference between the pressure (P inner) and the
전술한 제어부는 상기 내부챔버(100)의 유체를 배출하여 감압하는 중에 상기 제2 감지부(154)에 의해 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)을 감지하여 상기 제1 압력과 비교하게 된다. The above-described control unit detects the pressure P inner of the
이 경우, 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)이 상기 제1 압력보다 큰 경우 상기 내부챔버(100)의 유체를 배출(S410)하고, 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)을 상기 제1 압력과 다시 비교하게 된다. 이러한 과정은 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)이 상기 제1 압력에 도달할 때까지 반복된다.In this case, when the pressure P inner of the
상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)이 상기 제1 압력에 도달하는 경우(Tf)에 상기 제어부는 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)이 적정 압력에 도달하였다고 판단하여 상기 내부챔버(100)를 개방하게 된다. When the pressure P inner of the
상기 내부챔버(100)의 챔버리드(110)를 개방하게 되면, 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)과 상기 외부챔버(200)의 압력(Pouter) 차이로 인해, 상기 내부챔버(100)의 처리공간(125)의 유체 및 이물질 등은 상기 외부챔버(200)의 수용공간(210)으로 배출된다. 또한, 상기 외부챔버(200)로 배출된 유체 및 이물질 등은 상기 제1 유체배출라인(220)의 제1 펌핑부(250)의 구동에 의해 상기 외부챔버(200)의 외부로 신속히 배출된다.The inner chamber when the opening of the
이 경우, 상기 제1 펌핑부(250)는 상기 기판(W)에 대한 처리공정 및 상기 내부챔버(100)의 감압 단계에서 지속적으로 동작하여 상기 외부챔버(200)의 압력(Pouter)을 대기압보다 낮은 상태로 유지할 수 있다. 또한, 상기 제1 펌핑부(250)가 처리공정 중에는 주기적 또는 무작위로 동작하고, 상기 내부챔버(100)의 유체를 배출하는 단계에서 지속적으로 동작하는 것도 가능하다.In this case, the
한편, 상기 내부챔버(100)를 개방하는 동작과 동시에 또는 상기 내부챔버(100)를 개방하기 소정시간 전에 상기 제어부는 상기 제2 개방밸브(152)를 폐쇄할 수 있다. 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)이 대기압에 도달하게 되면 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)과 외부의 압력이 거의 동일하게 되어 상기 제2 유체배출라인(150)을 통해 더 이상 이물질 등이 외부로 배출되지 않기 때문이다. 또한, 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)과 상기 외부챔버(200)의 압력(Pouter) 차이를 이용하여 상기 내부챔버(100)의 처리공간(125)뿐만 아니라 상기 제2 유체배출라인(150)에 포함되어 있는 이물질 등을 상기 외부챔버(200)로 배출하기 위함이다.Meanwhile, the controller may close the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리장치(1000')의 구성을 도시한 개략도이다. 5 is a schematic diagram showing the configuration of a substrate processing apparatus 1000' according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 기판처리장치(1000')에서 전술한 도 1의 기판처리장치(1000)와 비교하여 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하였으며, 동일한 구성요소에 대한 반복적인 설명은 생략한다.Referring to FIG. 5, the same reference numerals are used for the same components as compared to the
도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 기판처리장치(1000')는 상기 제2 유체배출라인(150)에 상기 내부챔버(100) 내부의 유체를 펌핑하여 배출하는 제2 펌핑부(160)를 더 구비할 수 있다.As shown in FIG. 5, the
상기 제2 펌핑부(160)를 구비하게 되면 상기 내부챔버(100) 내부의 이물질 등을 보다 효과적으로 배출할 수 있다.When the
즉, 상기 기판(W)에 대한 처리공정이 종료된 경우에 상기 내부챔버(100)의 유체를 제2 펌핑부(160)의 동작에 의해 펌핑하여 배출하게 되어 상기 내부챔버(100) 내부의 이물질 등을 1차적으로 배출하고, 후술하는 바와 같이 상기 외부챔버(200)의 제1 펌핑부(250)의 구동에 의해 상기 이물질 등을 2차적으로 배출하여 상기 내부챔버(100) 내부의 이물질 등을 효과적으로 제거할 수 있다.That is, when the processing process for the substrate W is finished, the fluid in the
나아가, 상기 제2 펌핑부(160)에 의해 상기 내부챔버(100) 내부의 유체를 배출하게 되면 상기 내부챔버(100)의 감압에 걸리는 시간을 단축할 수 있게 되어 상기 기판처리장치(1000)의 쓰루풋을 향상시킬 수 있다.Further, when the fluid inside the
도 6은 도 5에 따른 기판처리장치(1000')에서 기판(W)에 대한 처리공정에 따른 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner) 변화와 상기 외부챔버(200)의 압력(Pouter) 변화를 도시한 그래프이다.6 is the pressure of the pressure (P inner) change and the
도 6에서 'T1' 구간과 'T2' 구간은 전술한 도 3의 설명과 유사하므로 반복적인 설명은 생략한다.In Figure 6 'T 1' interval and 'T 2' is similar to the period of the above-mentioned Figure 3 describes a repetitive description thereof will be omitted.
본 실시예에 따른 기판처리방법은 상기 기판(W)에 대한 처리공정이 종료된 경우 상기 내부챔버(100)의 유체를 배출하는 단계(S410)와, 상기 내부챔버(100)의 압력을 미리 결정된 제1 압력과 비교하는 단계(S430) 및 상기 내부챔버(100)의 압력이 상기 제1 압력보다 큰 경우에 상기 내부챔버(100)의 유체를 배출하는 단계와 상기 내부챔버(100)의 압력을 상기 제1 압력과 비교하는 단계를 반복하고, 상기 내부챔버(100)의 압력이 상기 제1 압력에 도달하는 경우에 상기 내부챔버(100)를 개방하는 단계(S450)를 포함한다.The substrate processing method according to the present embodiment includes the step of discharging the fluid in the
이 경우, 상기 제1 압력은 전술한 실시예와 달리 대기압보다 낮게 설정될 수 있다. 전술한 실시예의 경우, 제2 펌핑부(160)가 생략된 구조에 해당하여 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)과 대기압의 차이를 이용하여 상기 내부챔버(100)의 유체를 자연배기하게 된다. 따라서, 전술한 실시예의 경우 상기 내부챔버(100)의 감압에 시간이 많이 소요되는 것을 방지하기 위해 상기 제1 압력을 대기압과 대기압보다 소정비율만큼 더 큰 압력의 범위 내에서 설정하게 된다.In this case, the first pressure may be set lower than atmospheric pressure unlike the above-described embodiment. In the case of the above-described embodiment, the
하지만, 본 실시예의 경우 상기 내부챔버(100)의 제2 유체배출라인(150)에 제2 펌핑부(160)를 구비하게 되므로, 상기 제1 압력을 대기압보다 낮게 설정하는 경우에도 상기 내부챔버(100)의 감압에 걸리는 시간을 전술한 실시예와 유사하게 또는 더 줄일 수 있게 된다.However, in this embodiment, since the
예를 들어, 본 실시예의 경우 상기 제1 압력은 대기압과 상기 외부챔버(200)의 압력(Pouter) 사이의 값(도 6에서 점선 영역)에 해당할 수 있다. 즉, 상기 제1 압력은 상기 외부챔버(200)의 압력(Pouter) 이상이며 대기압보다 작은 범위에서 적절하게 결정될 수 있다.For example, in the present embodiment, the first pressure may correspond to a value between the atmospheric pressure and the pressure P outer of the outer chamber 200 (a dotted line area in FIG. 6 ). That is, the first pressure is equal to or greater than the pressure P outer of the
따라서, 전술한 제어부는 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)과 상기 제1 압력을 비교하여 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)이 전술한 범위, 즉 대기압과 상기 외부챔버(200)의 압력(Pouter) 사이의 값에 해당하는 경우(Tf1 ~ Tf2)에 상기 내부챔버(100)를 개방할 수 있다.Accordingly, the above-described control unit compares the pressure P inner of the
상기 내부챔버(100)의 챔버리드(110)를 개방하게 되면, 상기 내부챔버(100)의 압력(Pinner)과 상기 외부챔버(200)의 압력(Pouter) 차이로 인해, 상기 내부챔버(100)의 처리공간(125)의 유체 및 이물질 등은 상기 외부챔버(200)의 수용공간(210)으로 배출된다. 또한, 상기 외부챔버(200)로 배출된 유체 및 이물질 등은 상기 제1 유체배출라인(220)의 제1 펌핑부(250)의 구동에 의해 상기 외부챔버(200)의 외부로 신속히 배출된다.The inner chamber when the opening of the
이 경우, 상기 내부챔버(100)를 개방하는 동작과 동시에 또는 상기 내부챔버(100)를 개방하기 소정시간 전에 상기 제어부는 상기 제2 개방밸브(152)를 폐쇄할 수 있다. In this case, the controller may close the
또한, 상기 제어부는 상기 제2 개방밸브(152)를 폐쇄하지 않고, 상기 내부챔버(100)를 개방하는 단계에서 상기 제2 펌핑부(160)를 계속해서 동작시킬 수도 있다. 본 실시예의 경우 상기 제2 유체배출라인(150)에 제2 펌핑부(160)를 구비하게 되므로, 전술한 실시예와 달리 상기 제2 펌핑부(160)를 지속적으로 동작시킴으로써 상기 제1 유체배출라인(220)과 제2 유체배출라인(150)을 통해 상기 내부챔버(100)의 유체 및 이물질 등을 외부로 배출할 수 있기 때문이다.In addition, the control unit may continuously operate the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art may variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims described below. I will be able to do it. Therefore, if the modified implementation basically includes the elements of the claims of the present invention, it should be seen that all are included in the technical scope of the present invention.
100..내부챔버
110..챔버리드
120..챔버몸체
130..기판지지부
150..제2 유체배출라인
160..제2 펌핑부
220..제1 유체배출라인
250..제1 펌핑부
300..오링
600..유체공급부
1000..기판처리장치100..inner chamber
110..Chambered
120..chamber body
130..Substrate support
150..2nd fluid discharge line
160..2nd pumping part
220..1st fluid discharge line
250..1st pumping part
300..O-ring
600.. Fluid supply
1000..Substrate processing device
Claims (13)
상기 외부챔버의 내측에 구비되어, 고압에서 기판에 대한 처리공정을 수행하는 처리공간을 제공하는 내부챔버;
상기 외부챔버에서 유체를 배출하는 제1 유체배출라인;
상기 제1 유체배출라인에 구비되어 상기 유체를 펌핑하여 배출하는 제1 펌핑부; 및
상기 내부챔버에서 상기 외부챔버의 외부로 유체를 배출하는 제2 유체배출라인;을 구비하고,
상기 내부챔버에서 상기 기판에 대한 처리공정이 종료된 경우 상기 외부챔버의 내부압력은 대기압보다 낮은 것을 특징으로 하는 기판처리장치.Outer chamber;
An inner chamber provided inside the outer chamber to provide a processing space for performing a processing process on a substrate at high pressure;
A first fluid discharge line for discharging fluid from the external chamber;
A first pumping unit provided in the first fluid discharge line to pump and discharge the fluid; And
And a second fluid discharge line for discharging fluid from the inner chamber to the outside of the outer chamber, and
When the processing process for the substrate in the inner chamber is finished, the inner pressure of the outer chamber is lower than the atmospheric pressure.
상기 내부챔버에서 초임계상태의 유체를 이용하여 상기 기판에 대해 처리공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 1,
A substrate processing apparatus, characterized in that performing a processing process on the substrate using a fluid in a supercritical state in the inner chamber.
상기 내부챔버에서 상기 기판에 대한 처리공정이 종료된 경우에
상기 제2 유체배출라인을 개방하여 상기 내부챔버의 내부압력과 대기압의 차이에 의해 유체가 배출되어 상기 내부챔버 내부의 압력이 대기압(P0)과 대기압보다 미리 정해진 비율만큼 더 큰 압력의 범위 내에 도달한 경우에 상기 내부챔버가 개방되어 상기 내부챔버의 유체 및 이물질이 상기 제1 유체배출라인을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 1,
When the processing process for the substrate in the inner chamber is finished
By opening the second fluid discharge line, the fluid is discharged due to the difference between the internal pressure of the internal chamber and the atmospheric pressure, so that the pressure inside the internal chamber is within a range of a pressure greater than the atmospheric pressure (P 0) and atmospheric pressure by a predetermined ratio. When reached, the inner chamber is opened, and fluid and foreign substances in the inner chamber are discharged through the first fluid discharge line.
상기 제2 유체배출라인에 구비되어 상기 유체를 펌핑하여 배출하는 제2 펌핑부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 1,
And a second pumping unit provided in the second fluid discharge line to pump and discharge the fluid.
상기 내부챔버에서 상기 기판에 대한 처리공정이 종료된 경우에
상기 제2 펌핑부를 구동하여 상기 내부챔버의 유체를 배출하여 상기 내부챔버 내부의 압력이 대기압과 상기 외부챔버의 내부압력 사이에 도달한 경우에 상기 내부챔버가 개방되어 상기 내부챔버의 유체 및 이물질이 상기 제1 유체배출라인을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 5,
When the processing process for the substrate in the inner chamber is finished
When the pressure inside the inner chamber reaches between the atmospheric pressure and the inner pressure of the outer chamber by driving the second pumping unit to discharge the fluid in the inner chamber, the inner chamber is opened so that the fluid and foreign substances in the inner chamber are removed. The substrate processing apparatus, characterized in that discharged through the first fluid discharge line.
상기 내부챔버에서 상기 기판에 대한 처리공정이 종료된 경우
상기 외부챔버의 내부압력은 대기압보다 낮은 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 6,
When the processing process for the substrate is finished in the inner chamber
The substrate processing apparatus, characterized in that the internal pressure of the outer chamber is lower than atmospheric pressure.
상기 기판에 대한 처리공정이 종료된 경우 상기 내부챔버의 유체를 배출하는 단계;
상기 내부챔버의 압력을 미리 결정된 제1 압력과 비교하는 단계; 및
상기 내부챔버의 압력이 상기 제1 압력보다 큰 경우에 상기 내부챔버의 유체를 배출하는 단계와 상기 내부챔버의 압력을 상기 제1 압력과 비교하는 단계를 반복하고, 상기 내부챔버의 압력이 상기 제1 압력에 도달하는 경우에 상기 내부챔버를 개방하는 단계;를 포함하고,
상기 내부챔버를 개방하는 단계에서 상기 외부챔버의 압력은 대기압보다 낮은 것을 특징으로 하는 기판처리방법.A substrate processing method comprising an outer chamber and an inner chamber provided inside the outer chamber to receive a substrate, and processing a substrate using a fluid in a supercritical state,
Discharging the fluid from the inner chamber when the processing process for the substrate is finished;
Comparing the pressure in the inner chamber with a first predetermined pressure; And
When the pressure in the inner chamber is greater than the first pressure, the step of discharging the fluid in the inner chamber and the step of comparing the pressure in the inner chamber with the first pressure are repeated, and the pressure in the inner chamber is Including; opening the inner chamber when the pressure reaches 1,
The substrate processing method, wherein in the step of opening the inner chamber, the pressure of the outer chamber is lower than atmospheric pressure.
상기 제1 압력은 대기압(P0)과 대기압보다 미리 정해진 비율만큼 더 큰 압력의 범위내에서 결정되는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.The method of claim 8,
The first pressure is determined within a range of atmospheric pressure (P 0 ) and a pressure greater than atmospheric pressure by a predetermined ratio.
상기 내부챔버의 유체를 배출하는 경우에 상기 내부챔버의 내부압력과 대기압의 차이에 의해 상기 유체가 배출되는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.The method of claim 10,
When discharging the fluid in the inner chamber, the fluid is discharged due to a difference between the inner pressure and the atmospheric pressure of the inner chamber.
상기 제1 압력은 대기압과 상기 외부챔버의 압력 사이의 값에 해당하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.The method of claim 8,
Wherein the first pressure corresponds to a value between atmospheric pressure and pressure in the external chamber.
상기 내부챔버에서 상기 외부챔버의 외부로 유체를 배출하는 제2 유체배출라인 및 상기 제2 유체배출라인에 구비되어 상기 유체를 펌핑하여 배출하는 제2 펌핑부를 더 구비하고,
상기 내부챔버의 유체를 배출하는 경우에 상기 제2 펌핑부의 구동에 의해 배출하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
The method of claim 12,
Further comprising a second fluid discharge line for discharging the fluid from the inner chamber to the outside of the outer chamber, and a second pumping unit provided in the second fluid discharge line to pump and discharge the fluid,
When discharging the fluid in the inner chamber, the substrate processing method is discharged by driving the second pumping unit.
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