KR102355357B1

KR102355357B1 - 기판 건조 장치

Info

Publication number: KR102355357B1
Application number: KR1020200135872A
Authority: KR
Inventors: 신용식; 신희용; 이태경; 윤병문
Original assignee: 무진전자 주식회사
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2020-10-20
Publication date: 2022-02-08

Abstract

본 발명은 기판 건조 장치에 관한 것이다.
본 발명은 기판을 건조하기 위한 건조공간을 제공하는 기판 건조 챔버, 상기 기판 건조 챔버 내부의 건조공간으로 공급되는 초임계유체를 생성하고 저장하는 초임계유체 생성/저장부, 상기 초임계유체 생성/저장부와 상기 기판 건조 챔버 사이의 공급배관라인에 설치되어 상기 초임계유체 생성/저장부에 저장된 초임계유체가 상기 기판 건조 챔버로 공급되도록 조절하는 초임계유체 공급 조절부, 상기 초임계유체 공급 조절부의 후단에 위치하는 공급배관라인의 제1 지점에서 분기되어 상기 초임계유체 공급 조절부를 통과한 초기 가압용 초임계유체가 상기 기판 건조 챔버의 측면에 형성된 일체형 공급/배출포트를 통해 상기 기판 건조 챔버 내부의 건조공간으로 공급되는 경로를 제공하며 일부 영역이 확관되어 있는 제1 분기배관라인, 상기 제1 지점에서 분기되어 상기 초임계유체 공급 조절부를 통과한 건조용 초임계유체가 상기 기판 건조 챔버의 상면에 형성된 상부 공급포트를 통해 상기 기판 건조 챔버 내부의 건조공간으로 공급되는 경로를 제공하며 일부 영역이 확관되어 있는 제2 분기배관라인, 상기 제1 지점과 상기 기판 건조 챔버의 일체형 공급/배출포트 사이의 제2 지점에서 분기되어 상기 건조용 초임계유체에 의한 건조 후 상기 건조용 초임계유체에 상기 기판에 형성된 유기용제가 용해된 혼합유체가 상기 기판 건조 챔버 외부로 배출되는 경로를 제공하는 배출배관라인, 상기 제1 분기배관라인의 확관 영역에 설치되어 상기 초기 가압용 초임계유체의 온도를 측정하는 제1 온도 센서 및 상기 제2 분기배관라인의 확관 영역에 설치되어 상기 건조용 초임계유체의 온도를 측정하는 제2 온도 센서를 포함한다.
본 발명에 따르면, 기판 건조 챔버로 공급되는 초임계유체의 온도를 측정하는 온도 센서를 배관의 확관 영역에 설치함으로써, 온도 센서를 구성하는 열전대(thermocouple)의 종단에 위치하는 센서 헤드를 초임계유체에 완전히 노출시켜 온도 측정의 정확도를 향상시킬 수 있고, 열전대의 종단에 위치하는 센서 헤드와 초임계유체의 마찰을 감소시켜 파티클(particle) 발생 가능성을 감소시킬 수 있고, 배관의 내부에 위치하는 센서 헤드로 인한 초임계유체의 유속 변화를 최소화시킴으로써, 유속 변화에 상응하는 압력 손실 및 압력 손실에 상응하는 온도 하강을 최소화시켜 온도 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.

Description

기판 건조 장치{SUBSTRATE DRYING APPARATUS}

본 발명은 기판 건조 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 기판 건조 챔버로 공급되는 초임계유체의 온도를 측정하는 온도 센서를 배관의 확관 영역에 설치함으로써, 온도 센서를 구성하는 열전대(thermocouple)의 종단에 위치하는 센서 헤드를 초임계유체에 완전히 노출시켜 온도 측정의 정확도를 향상시킬 수 있고, 열전대의 종단에 위치하는 센서 헤드와 초임계유체의 마찰을 감소시켜 파티클(particle) 발생 가능성을 감소시킬 수 있고, 배관의 내부에 위치하는 센서 헤드로 인한 초임계유체의 유속 변화를 최소화시킴으로써, 유속 변화에 상응하는 압력 손실 및 압력 손실에 상응하는 온도 하강을 최소화시켜 온도 측정의 정확도를 향상시킬 수 있고, 기판 건조 챔버에 초임계유체를 일정한 가압 속도로 매 공정마다 동일한 조건으로 공급하여 초임계유체를 이용한 기판의 건조 효율을 향상시킬 수 있고, 기판 건조 챔버에 초임계유체를 공급할 때 공급배관라인의 미터링 밸브의 전단에 초임계유체의 흐름을 일정하게 버퍼링하는 오리피스(orifice)를 설치하여 유량을 조절하는 미터링 밸브의 유량 변동을 방지함으로써 초임계유체의 가압 속도를 매 공정마다 동일한 조건으로 공급할 수 있고, 빠른 가압 시 미터링 밸브에서 발생하는 높은 차압에 의한 미터링 밸브의 손상을 방지하여 밸브 수명을 연장함으로써 장비의 유지보수를 위한 셧다운(shutdown) 등의 손실을 방지할 수 있고, 기판 건조 챔버를 구성하는 상부 하우징과 하부 하우징 중에서 적어도 하나에 내장된 히터를 이용하여 기판 건조 챔버에 초임계유체가 공급될 때 기판 건조 챔버 내부가 초임계유체의 임계점 이상이 되도록 조절함으로써 기판에 형성된 패턴에 습윤되어 있는 유기용제를 초임계유체에 용해시켜 외부로 배출시키는 건조 과정에서 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지하고 초임계 건조 효율을 증대시킬 수 있으며, 초임계유체의 공급 및 배출 시 대칭적인 흐름을 유도하여 초임계유체를 기판 건조 챔버 내부에 균일하게 분산시켜 공급 및 배출함으로써 기판 건조효율을 증대시킬 수 있고, 건조공정 종료 후 기판 건조 챔버 개방 시 파티클이 기판 건조 챔버 내부의 기판으로 유입되는 문제를 방지할 수 있는 기판 건조 장치에 관한 것이다.

반도체 장치의 제조 공정에는 리소그래피 공정, 에칭 공정, 이온 주입 공정 등의 다양한 공정이 포함되어 있으며, 각 공정의 종료 후, 다음 공정으로 이행하기 전에 웨이퍼 표면에 잔존하는 불순물이나 잔사를 제거해서 웨이퍼 표면을 청정하게 하기 위한 세정 공정 및 건조 공정이 수행되고 있다.

예를 들어, 에칭 공정 후의 웨이퍼의 세정 처리에서는 웨이퍼의 표면에 세정 처리를 위한 약액이 공급되고, 그 후에 탈이온수(deionized water, DIW)가 공급되어서 린스(rinse) 처리가 행해진다. 린스 처리 후에는 웨이퍼 표면에 남아있는 탈이온수를 제거해서 웨이퍼를 건조하는 건조 처리가 행해진다.

건조 처리를 수행하는 방법으로는, 예를 들어, 웨이퍼 상의 탈이온수를 이소프로필 알코올(IPA)로 치환해서 웨이퍼를 건조하는 기술이 알려져 있다.

그러나 종래의 이러한 건조 기술에 따르면, 도 1에 개시된 바와 같이, 건조 처리 시에, 액체인 IPA의 표면 장력에 의해 웨이퍼 상에 형성된 패턴이 도괴하는 문제가 발생한다.

이러한 문제를 해결하기 위해서, 표면 장력이 제로가 되는 초임계 건조 기술이 제안되고 있다.

초임계 건조 기술에 따르면, 챔버 내에서 표면이 이소프로필 알코올(IPA)로 습윤되어 있는 웨이퍼에 초임계 상태의 이산화탄소를 공급함으로써 웨이퍼 상의 IPA가 초임계 이산화탄소(CO₂) 유체에 용해된다. 그리고 IPA를 용해하고 있는 초임계 이산화탄소(CO₂) 유체를 서서히 챔버에서 배출함으로써 패턴의 도괴 없이 웨이퍼를 건조할 수 있다.

초임계 건조 공정은 공정 초기에 초임계유체를 챔버 내부로 공급하는 가압 단계, 임계점 이상의 압력 범위에서 승압 및 감압을 반복하는 플러싱(flushing) 과정을 통해 IPA를 초임계유체에 용해시켜 배출하는 건조 단계 및 건조가 완료된 이후 수행되는 감압 단계로 구성된다.

한편, 초임계 건조 공정을 위해 챔버 내부로 초임계유체를 공급하는 가압 단계는 전체 공정시간의 약 30%를 차지하며, 공정시간을 단축하기 위해서는 빠른 가압 속도가 요구된다.

종래의 초임계 건조 기술에 따라 빠른 가압을 수행하는 과정에서 발생하는 문제점을 종래기술인 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0135035호(공개일자: 2016년 11월 24일, 명칭: 기판 건조 장치 및 방법)을 나타낸 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2를 참조하면, 종래 기술은 공급 탱크(4850)에서 개폐 밸브(4810a, 4820a)와 공급배관라인(4800)을 통해 공급되는 초임계유체를 유량 밸브(4810b, 4820b)로 공급유량(가압 속도)을 제어하는 방식으로, 빠른 가압 시 유량 밸브(4810b, 4820b)에서의 높은 차압, 즉, 압력차에 의한 해머링(hammering)이 발생하여 유량 변동(충격에 의해 유량 밸브의 밸브조절 핸들이 미세하게 틀어짐)을 초래하여 원하는 가압 속도를 유지하기에 어려움이 있다는 문제점이 있다.

또한, 유량 밸브(4810b, 4820b) 손상에 의한 수명 단축으로 인해 손실을 초래할 수 있다는 문제점이 있다.

한편, 초임계유체를 챔버로 공급하기 전의 유체의 온도 측정 시 배관에 열전대(thermocouple)를 장착하여 측정하는 방식이 알려져 있으며, 이러한 방식으로 온도를 측정하는 과정에서 발생하는 문제점들을 설명하면 다음과 같다.

도 3은 종래 기술에 따라 협소한 직경을 갖는 배관에 설치되어 초임계유체의 온도를 측정하는 방식을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 온도 센서를 구성하는 열전대(thermocouple)가 장착된 배관의 직경이 작기 때문에, 열전대의 종단에 위치하는 센서 헤드가 초임계유체에 완전히 노출되기 어려워 온도 측정의 정확도가 저하되는 문제점이 있다.

또한, 배관의 내부에 위치하는 센서 헤드와 초임계유체의 마찰로 인한 파티클(particle) 발생 가능성이 높아지는 문제점이 있다.

또한, 배관의 내부에 위치하는 센서 헤드로 인해 초임계유체의 유속 변화가 발생하고, 이 유속 변화에 상응하는 압력 손실 및 압력 손실에 상응하는 온도 하강이 발생하여 온도 측정의 정확도가 저하되는 문제점이 있다.

도 4는 초임계유체를 사용한 기판 처리 장치와 관련된 종래 기술인 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0137243호에 개시된 기판 처리용 챔버를 나타낸 것이다.

도 4를 참조하면, 초임계 건조공정에서 유기용제를 제거하는 과정에서 고압 챔버(410)를 구성하는 상부 바디(430)과 하부 바디(420)의 접촉하는 결합면으로 유기용제가 유입될 수 있다. 이렇게 상부 바디(430)과 하부 바디(420)의 결합면으로 유입된 유기용제는 파티클이 되어 주변에 쌓이게 된다.

초임계 건조공정이 끝난 후 처리된 기판을 외부로 반송하기 위해 챔버는 개방되며, 이 때, 챔버 내부와 외부의 압력차이로 인해 상부 바디(430)과 하부 바디(420)의 결합면 주위의 파티클이 챔버 내부로 유입될 수 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2017-0137243호에 따르면, 기판이 상부 바디(430)과 하부 바디(420)의 결합면보다 아래쪽에 위치하기 때문에, 상부 바디(430)과 하부 바디(420)의 결합면 주위의 파티클이 챔버 내부로 유입되는 과정에서 중력에 의하여 파티클의 일부는 기판으로 유입될 가능성이 높다.

이와 같이, 기판으로 유입되는 파티클은 공정의 불량을 초래하기 때문에, 파티클 유입을 방지하기 위하여 상부 바디(430)과 하부 바디(420)의 결합면 주위에 차단막을 추가로 설치해야 할 필요성이 있으며, 이에 따라 장치의 전체적인 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.

또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0137243호를 포함하는 종래 기술에 따르면, 초기가압을 위한 초임계유체를 공급하는 하부 공급 포트(422), 건조 이후의 초임계유체를 배기하는 배기포트(426)가 하부 바디(420)의 정중앙에 위치하지 아니함으로써 유체의 공급 및 배출 시 비대칭적인 흐름을 형성하여 초임계유체를 챔버 내부에 균일하게 분산시켜 공급 및 배출시키기 어려우며, 이로 인해 건조효율이 저하되는 문제점이 발생한다.

또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0137243호를 포함하는 종래 기술에 따르면, 건조를 위한 초임계유체 공급 과정에서 챔버 내부 온도가 초임계상태 유지를 위한 임계점 미만이 되는 경우, 기판에 형성된 패턴에 습윤되어 있는 유기용제를 초임계유체에 용해시켜 외부로 배출시키는 건조 과정에서 기판에 형성된 패턴이 도괴될 수 있고 초임계 건조 효율이 저하되는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0135035호(공개일자: 2016년 11월 24일, 명칭: 기판 건조 장치 및 방법) 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0137243호(공개일자: 2017년 12월 13일, 명칭: 기판 처리 장치 및 방법)

본 발명의 기술적 과제는 기판 건조 챔버로 공급되는 초임계유체의 온도를 측정하는 온도 센서를 배관의 확관 영역에 설치함으로써, 온도 센서를 구성하는 열전대(thermocouple)의 종단에 위치하는 센서 헤드를 초임계유체에 완전히 노출시켜 온도 측정의 정확도를 향상시키는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 열전대의 종단에 위치하는 센서 헤드와 초임계유체의 마찰을 감소시켜 파티클(particle) 발생 가능성을 감소시키는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 배관의 내부에 위치하는 센서 헤드로 인한 초임계유체의 유속 변화를 최소화시킴으로써, 유속 변화에 상응하는 압력 손실 및 압력 손실에 상응하는 온도 하강을 최소화시켜 온도 측정의 정확도를 향상시키는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 건조 챔버에 초임계유체를 일정한 가압 속도로 매 공정마다 동일한 조건으로 공급하여 초임계유체를 이용한 기판의 건조 효율을 향상시키는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 기판 건조 챔버에 초임계유체를 공급할 때 공급배관라인의 미터링 밸브의 전단에 초임계유체의 흐름을 일정하게 버퍼링하는 오리피스(orifice)를 설치하여 유량을 조절하는 미터링 밸브의 유량 변동을 방지함으로써 초임계유체의 가압 속도를 매 공정마다 동일한 조건으로 공급하도록 하는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 빠른 가압 시 미터링 밸브에서 발생하는 높은 차압에 의한 미터링 밸브의 손상을 방지하여 밸브 수명을 연장함으로써 장비의 유지보수를 위한 셧다운(shutdown) 등의 손실을 방지하는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 상부 하우징과 하부 하우징 중에서 적어도 하나에 내장된 히터를 이용하여 기판 건조 챔버에 초임계유체가 공급될 때 기판 건조 챔버 내부가 초임계유체의 임계점 이상이 되도록 조절함으로써 기판에 형성된 패턴에 습윤되어 있는 유기용제를 초임계유체에 용해시켜 외부로 배출시키는 건조 과정에서 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지하고 초임계 건조 효율을 증대시키는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 하나의 일체형 공급/배출포트를 통하여 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 건조 후 기판에 형성된 유기용제가 건조용 초임계유체에 용해된 혼합유체의 배출경로를 제공함으로써, 초임계유체의 공급 및 배출 시 대칭적인 흐름을 유도하여 초임계유체를 챔버 내부에 균일하게 분산시켜 공급 및 배출함으로써 기판 건조효율을 증대시키는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 기판을 배치하기 위하여 필수적으로 요구되는 기판 배치판을 이용하여 건조공정 완료 후 챔버 개방 시 재유입되는 파티클을 차단하고, 건조 공정의 초기에 기판 표면으로 직접 향하는 초기 가압용 초임계유체의 흐름을 방지하여 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지하고, 초기 가압용 초임계유체에 함유될 수 있는 파티클이 기판에 퇴적되는 문제를 방지하거나 퇴적량을 감소시키고, 기판 배치판이 차지하는 부피로 인한 챔버의 내부용적(working volume)을 감소시켜 건조 공정시간을 단축하는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 기판을 하부 하우징과 상부 하우징의 결합면보다 높게 위치하도록 기판 배치판 상에 배치함으로써, 건조공정이 완료되어 챔버가 개방되는 경우, 하부 하우징과 상부 하우징의 결합면에 구비된 실링부 주변의 파티클이 기판과 결합면의 높이차에 따른 중력에 의해 기판으로 유입되는 문제를 방지하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 기판 건조 장치는 기판을 건조하기 위한 건조공간을 제공하는 기판 건조 챔버, 상기 기판 건조 챔버 내부의 건조공간으로 공급되는 초임계유체를 생성하고 저장하는 초임계유체 생성/저장부, 상기 초임계유체 생성/저장부와 상기 기판 건조 챔버 사이의 공급배관라인에 설치되어 상기 초임계유체 생성/저장부에 저장된 초임계유체가 상기 기판 건조 챔버로 공급되도록 조절하는 초임계유체 공급 조절부, 상기 초임계유체 공급 조절부의 후단에 위치하는 공급배관라인의 제1 지점에서 분기되어 상기 초임계유체 공급 조절부를 통과한 초기 가압용 초임계유체가 상기 기판 건조 챔버의 측면에 형성된 일체형 공급/배출포트를 통해 상기 기판 건조 챔버 내부의 건조공간으로 공급되는 경로를 제공하며 일부 영역이 확관되어 있는 제1 분기배관라인, 상기 제1 지점에서 분기되어 상기 초임계유체 공급 조절부를 통과한 건조용 초임계유체가 상기 기판 건조 챔버의 상면에 형성된 상부 공급포트를 통해 상기 기판 건조 챔버 내부의 건조공간으로 공급되는 경로를 제공하며 일부 영역이 확관되어 있는 제2 분기배관라인, 상기 제1 지점과 상기 기판 건조 챔버의 일체형 공급/배출포트 사이의 제2 지점에서 분기되어 상기 건조용 초임계유체에 의한 건조 후 상기 건조용 초임계유체에 상기 기판에 형성된 유기용제가 용해된 혼합유체가 상기 기판 건조 챔버 외부로 배출되는 경로를 제공하는 배출배관라인, 상기 제1 분기배관라인의 확관 영역에 설치되어 상기 초기 가압용 초임계유체의 온도를 측정하는 제1 온도 센서 및 상기 제2 분기배관라인의 확관 영역에 설치되어 상기 건조용 초임계유체의 온도를 측정하는 제2 온도 센서를 포함한다.

본 발명에 따른 기판 건조 장치에 있어서, 상기 초임계유체 공급 조절부는 상기 초임계유체 생성/저장부에 저장된 초임계유체의 공급 여부를 결정하는 메인 개폐 밸브, 상기 메인 개폐 밸브를 통과한 초임계유체의 유량을 조절하는 미터링 밸브(metering valve) 및 상기 메인 개폐 밸브와 상기 미터링 밸브 사이에 설치되어 상기 메인 개폐 밸브를 통과한 초임계유체에 의해 상기 미터링 밸브에 가해지는 차압을 감소시키는 오리피스(orifice)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 건조 장치에 있어서, 상기 메인 개폐 밸브를 통과한 초임계유체는 상기 오리피스를 통과하면서 흐름이 완충되어 상기 미터링 밸브를 통과한 초임계유체의 유량 변동이 억제되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 건조 장치는 상기 미터링 밸브와 상기 제1 지점 사이의 공급배관라인에 설치되어 상기 미터링 밸브를 통과한 초임계유체를 가열하는 외부 히터부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 건조 장치는 상기 제1 분기배관라인의 확관 영역의 후단에 설치되어 상기 초기 가압용 초임계유체의 공급 여부를 결정하는 초기가압 개폐 밸브, 상기 제2 분기배관라인의 확관 영역의 후단에 설치되어 상기 건조용 초임계유체의 공급 여부를 결정하는 건조 개폐 밸브, 상기 배출배관라인에 설치되어 상기 혼합유체의 배출 여부를 결정하는 배출 개폐 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 건조 장치에 있어서, 상기 기판 건조 챔버는 상부 하우징, 상기 상부 하우징에 개폐 가능하게 결합되는 하부 하우징, 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중에서 적어도 하나에 내장된 히터부, 상기 하부 하우징의 바닥면에 결합되어 있으며 유기용제가 형성되어 있는 기판이 배치되는 기판 배치판을 더 포함하고, 상기 상부 공급포트는 상기 상부 하우징의 중앙영역에서 상기 기판 배치판을 향하도록 형성되어 상기 건조용 초임계유체의 공급경로를 제공하고, 상기 일체형 공급/배출포트는 상기 하부 하우징의 측면에서 시작하여 상기 하부 하우징의 중간영역까지 연장되고 상기 하부 하우징의 중간영역에서 상기 기판 배치판을 향하도록 형성되어, 상기 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 상기 혼합유체의 배출경로를 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 건조 장치에 있어서, 상기 히터부는 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중에서 적어도 하나의 내부에 동심원 형상으로 대칭적으로 배치된 복수의 발열체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 건조 장치에 있어서, 상기 히터부는 상기 일체형 공급/배출포트를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상기 상부 공급포트를 통해 공급되는 건조용 초임계유체가 임계점 이상의 온도를 유지하도록 동작하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 건조 장치에 있어서, 상기 히터부를 구성하는 복수의 발열체는 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중에서 적어도 하나의 측벽에 형성된 개구(aperture)까지 연장되어 외부 전원에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 건조 장치에 있어서, 상기 일체형 공급/배출포트는 상기 하부 하우징의 측면에서 상기 하부 하우징의 중간영역까지 형성된 공통관로부 및 상기 하부 하우징의 중간영역에서 상기 공통관로부와 연통되어 상기 기판 배치판을 향하도록 형성된 공통포트부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 건조 장치에 있어서, 상기 초기 가압용 초임계유체는 외부로부터 상기 공통관로부와 상기 공통포트부를 통해 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징으로 밀폐된 건조 공간으로 공급되고, 상기 건조용 초임계유체에 상기 유기용제가 용해된 혼합유체는 상기 건조 공간으로부터 상기 공통포트부와 상기 공통관로부를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 건조 장치에 있어서, 상기 기판 건조 챔버는 상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징의 결합면에 구비된 실링부를 더 포함하고, 상기 기판은 상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징의 결합면보다 높게 위치하도록 상기 기판 배치판 상에 배치되어 있고, 건조공정이 완료되어 상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징이 개방되는 경우, 상기 결합면에 구비된 실링부 주변의 파티클이 상기 기판과 상기 결합면의 높이차에 따른 중력에 의해 상기 기판으로의 유입이 방지되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 건조 장치에 있어서, 상기 공통관로부와 상기 공통포트부를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체는 상기 기판 배치판에 막혀 상기 기판으로의 직접적인 분사가 방지되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 건조 장치에 있어서, 상기 기판 건조 챔버는 일단이 상기 하부 하우징의 바닥면에 결합되고 타단이 상기 기판 배치판에 결합되어, 상기 기판 배치판을 지지하면서 상기 기판 배치판을 상기 하부 하우징의 바닥면으로부터 이격시키는 기판배치판 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 건조 장치에 있어서, 상기 기판배치판 지지부에 의해 상기 하부 하우징의 바닥면과 상기 기판 배치판 사이에 존재하는 제1 이격공간은 상기 일체형 공급/배출포트를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체가 상기 기판 배치판의 하면을 따라 이동하여 상기 기판이 배치된 처리영역으로 점진적으로 확산하도록 유도하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 건조 장치에 있어서, 상기 기판 건조 챔버는 일단이 상기 기판 배치판의 상면에 결합되고 타단이 상기 기판에 결합되어, 상기 기판을 지지하면서 상기 기판을 상기 기판 배치판의 상면으로부터 이격시키는 기판 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 건조 장치에 있어서, 상기 기판 지지부에 의해 상기 기판 배치판의 상면과 상기 기판 사이에 존재하는 제2 이격공간은 상기 기판의 하면을 상기 일체형 공급/배출포트를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상기 상부 공급포트를 통해 공급되는 건조용 초임계유체에 노출시켜 건조공정의 시간을 단축시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 기판 건조 챔버로 공급되는 초임계유체의 온도를 측정하는 온도 센서를 배관의 확관 영역에 설치함으로써, 온도 센서를 구성하는 열전대(thermocouple)의 종단에 위치하는 센서 헤드를 초임계유체에 완전히 노출시켜 온도 측정의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 열전대의 종단에 위치하는 센서 헤드와 초임계유체의 마찰을 감소시켜 파티클(particle) 발생 가능성을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 배관의 내부에 위치하는 센서 헤드로 인한 초임계유체의 유속 변화를 최소화시킴으로써, 유속 변화에 상응하는 압력 손실 및 압력 손실에 상응하는 온도 하강을 최소화시켜 온도 측정의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 기판 건조 챔버에 초임계유체를 일정한 가압 속도로 매 공정마다 동일한 조건으로 공급하여 초임계유체를 이용한 기판의 건조 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 기판 건조 챔버에 초임계유체를 공급할 때 공급배관라인의 미터링 밸브의 전단에 초임계유체의 흐름을 일정하게 버퍼링하는 오리피스(orifice)를 설치하여 유량을 조절하는 미터링 밸브의 유량 변동을 방지함으로써 초임계유체의 가압 속도를 매 공정마다 동일한 조건으로 공급할 수 있는 효과가 있다.

또한, 빠른 가압 시 미터링 밸브에서 발생하는 높은 차압에 의한 미터링 밸브의 손상을 방지하여 밸브 수명을 연장함으로써 장비의 유지보수를 위한 셧다운(shutdown) 등의 손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상부 하우징과 하부 하우징 중에서 적어도 하나에 내장된 히터를 이용하여 기판 건조 챔버에 초임계유체가 공급될 때 기판 건조 챔버 내부가 초임계유체의 임계점 이상이 되도록 조절함으로써 기판에 형성된 패턴에 습윤되어 있는 유기용제를 초임계유체에 용해시켜 외부로 배출시키는 건조 과정에서 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지하고 초임계 건조 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 하나의 일체형 공급/배출포트를 통하여 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 건조 후 기판에 형성된 유기용제가 건조용 초임계유체에 용해된 혼합유체의 배출경로를 제공함으로써, 초임계유체의 공급 및 배출 시 대칭적인 흐름을 유도하여 초임계유체를 기판 건조 챔버 내부에 균일하게 분산시켜 공급 및 배출함으로써 기판 건조효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 기판을 배치하기 위하여 필수적으로 요구되는 기판 배치판을 이용하여 건조공정 완료 후 기판 건조 챔버 개방 시 재유입되는 파티클을 차단하고, 건조 공정의 초기에 기판 표면으로 직접 향하는 초기 가압용 초임계유체의 흐름을 방지하여 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지하고, 초기 가압용 초임계유체에 함유될 수 있는 파티클이 기판에 퇴적되는 문제를 방지하거나 퇴적량을 감소시키고, 기판 배치판이 차지하는 부피로 인한 기판 건조 챔버의 내부용적(working volume)을 감소시켜 건조 공정시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 기판을 하부 하우징과 상부 하우징의 결합면보다 높게 위치하도록 기판 배치판 상에 배치함으로써, 건조공정이 완료되어 기판 건조 챔버가 개방되는 경우, 하부 하우징과 상부 하우징의 결합면에 구비된 실링부 주변의 파티클이 기판과 결합면의 높이차에 따른 중력에 의해 기판으로 유입되는 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 기판 건조 과정에서 발생하는 패턴 도괴(pattern collapse) 현상을 나타낸 도면이고,
도 2는 종래의 기판 건조 장치를 나타낸 도면이고,
도 3은 종래 기술에 따라 협소한 직경을 갖는 배관에 설치되어 초임계유체의 온도를 측정하는 방식을 나타낸 도면이고,
도 4는 종래의 기판 건조 챔버를 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 장치를 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 배관의 확관 영역에 설치된 온도 센서를 이용하여 초임계유체의 온도를 측정하는 구성을 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 장치를 구성하는 밸브들의 동작 타이밍을 나타낸 도면이고,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 장치를 구성하는 기판 건조 챔버의 예시적인 구성을 나타낸 도면이고,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 하부 하우징의 예시적인 외관 형상을 나타낸 도면이고,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 하부 하우징의 예시적인 단면 형상을 나타낸 도면이고,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 초기 가압용 초임계유체의 확산 경로를 나타낸 도면이고,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 건조용 초임계유체의 확산 경로를 나타낸 도면이고,
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 건조용 초임계유체에 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출 경로를 나타낸 도면이고,
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 건조공정이 완료되어 하부 하우징과 상부 하우징이 개방되는 경우, 상부 하우징과 하부 하우징의 결합면에 구비된 실링부 및 그 주변에 존재하는 파티클의 기판으로의 유입이 방지되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.

본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 장치를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 배관의 확관 영역에 설치된 온도 센서를 이용하여 초임계유체의 온도를 측정하는 구성을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 장치를 구성하는 기판 건조 챔버의 예시적인 구성을 나타낸 도면이다.

도 5, 도 6 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 장치(2)는 기판 건조 챔버(1), 초임계유체 생성/저장부(1000), 초임계유체 공급 조절부(2000), 초기가압 개폐 밸브(2400), 건조 개폐 밸브(2500), 배출 개폐 밸브(2600), 외부 히터부(2700), 제1 분기배관라인(DL1), 제2 분기배관라인(DL2), 배출배관라인(EL), 제1 온도 센서(T1) 및 제2 온도 센서(T2)를 포함한다.

기판 건조 챔버(1)는 기판을 건조하기 위한 건조공간을 제공하는 구성요소이다. 기판 건조 챔버(1)의 구체적이고 예시적인 구성은 도 8을 추가로 참조하여 이후 상세히 설명한다.

초임계유체 생성/저장부(1000)는 기판 건조 챔버(1) 내부의 건조공간으로 공급되는 초임계유체를 생성하고 저장하는 구성요소이다.

초임계유체 공급 조절부(2000)는 초임계유체 생성/저장부(1000)와 기판 건조 챔버(1) 사이의 공급배관라인(PL)에 설치되어 초임계유체 생성/저장부(1000)에 저장된 초임계유체가 기판 건조 챔버(1)로 공급되도록 조절하는 구성요소이다.

예를 들어, 이러한 초임계유체 공급 조절부(2000)는, 메인 개폐 밸브(2100), 미터링 밸브(metering valve, 2200) 및 오리피스(orifice, 2300)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 5에는 초임계유체 공급 조절부(2000)가 각각 1개의 메인 개폐 밸브(2100), 미터링 밸브(2200) 및 오리피스(2300)로 구성된 것으로 도시되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 초임계유체 공급 조절부(2000)를 구성하는 메인 개폐 밸브(2100), 미터링 밸브(2200) 및 오리피스(2300)는 복수개로 구비될 수 있다. 또한, 예를 들어, 복수개로 구비된 미터링 밸브(2200)의 개방 정도는 서로 상이할 수 있다. 구체적인 예로, 미터링 밸브(2200)가 4개인 경우, 4개의 미터링 밸브(2200)의 개방률은 각각 90%, 75%, 50%, 25%일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

메인 개폐 밸브(2100)는 초임계유체 생성/저장부(1000)에 저장된 초임계유체의 공급 여부를 결정하는 기능을 수행한다.

미터링 밸브(2200)는 메인 개폐 밸브(2100)를 통과한 초임계유체의 유량을 조절하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 작업자가 미터링 밸브(2200)에 구비된 밸브조절 핸들을 수동 조작하는 방식으로 미터링 밸브(2200)의 개방률을 조절할 수 있다.

오리피스(2300)는 메인 개폐 밸브(2100)와 미터링 밸브(2200) 사이에 설치되어 메인 개폐 밸브(2100)를 통과한 초임계유체에 의해 미터링 밸브(2200)에 가해지는 차압을 감소시키는 기능을 수행한다.

예를 들어, 메인 개폐 밸브(2100)를 통과한 초임계유체는 오리피스(2300)를 통과하면서 흐름이 완충되어 미터링 밸브(2200)를 통과한 초임계유체의 유량 변동이 억제되도록 구성될 수 있다.

이러한 초임계유체 공급 조절부(2000)의 구성을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

앞서 종래 기술의 문제점을 설명하는 과정에서 설명한 바 있지만, 메인 개폐 밸브(2100)와 미터링 밸브(2200) 사이에 오리피스(2300)가 없는 종래 구조에 따르면, 빠른 가압 시 미터링 밸브(2200)에서의 높은 차압, 즉, 압력차에 의한 해머링(hammering)이 발생하여 미터링 밸브(2200)에 구비된 밸브조절 핸들이 해머링 충격에 의해 미세하게 틀어짐으로써 유량 변동이 초래되고, 이에 따라 원하는 가압 속도를 유지하기에 어려움이 있다는 문제점이 있다. 또한, 미터링 밸브(2200) 손상에 의한 수명 단축으로 인해 손실, 즉, 손상된 미터링 밸브(2200) 교체 등을 포함하는 장비의 유지보수를 위한 셧다운(shutdown) 등의 손실이 발생한다는 문제점이 있다.

그러나, 오리피스(2300)가 메인 개폐 밸브(2100)와 미터링 밸브(2200) 사이에 설치된 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 오리피스(2300)가 메인 개폐 밸브(2100)를 통과한 초임계유체에 의해 미터링 밸브(2200)에 가해지는 차압을 감소시키며, 메인 개폐 밸브(2100)를 통과한 초임계유체는 오리피스(2300)를 통과하면서 흐름이 완충되어 미터링 밸브(2200)를 통과한 초임계유체의 유량 변동이 억제된다.

본 발명의 이러한 구성에 따르면, 기판 건조 챔버(1)에 초임계유체를 공급할 때 공급배관라인(PL)의 미터링 밸브(2200)의 전단에 초임계유체의 흐름을 일정하게 버퍼링하는 오리피스(2300)가 설치되어 있기 때문에 유량을 조절하는 미터링 밸브(2200)의 유량 변동을 방지함으로써 초임계유체의 가압 속도를 매 공정마다 동일한 조건으로 일정하게 공급할 수 있고, 빠른 가압 시 미터링 밸브(2200)에서 발생하는 높은 차압에 의한 미터링 밸브(2200)의 손상을 방지하여 밸브 수명을 연장함으로써 장비의 유지보수를 위한 셧다운(shutdown) 등의 손실을 방지할 수 있다.

제1 분기배관라인(DL1)은 초임계유체 공급 조절부(2000)의 후단에 위치하는 공급배관라인(PL)의 제1 지점(P1)에서 분기되어 초임계유체 공급 조절부(2000)를 통과한 초기 가압용 초임계유체가 기판 건조 챔버(1)의 측면에 형성된 일체형 공급/배출포트(50)를 통해 기판 건조 챔버(1) 내부의 건조공간으로 공급되는 경로를 제공한다. 제1 분기배관라인(DL1)에는 배관의 일부 영역이 다른 영역에 비하여 큰 직경을 갖는 확관 영역이 구비되어 있으며, 이에 대해서는 제1 온도 센서(T1)를 설명하는 과정에서 설명한다.

제2 분기배관라인(DL2)은 제1 지점(P1)에서 분기되어 초임계유체 공급 조절부(2000)를 통과한 건조용 초임계유체가 기판 건조 챔버(1)의 상면에 형성된 상부 공급포트(60)를 통해 기판 건조 챔버(1) 내부의 건조공간으로 공급되는 경로를 제공한다. 제2 분기배관라인(DL2)에도 배관의 일부 영역이 다른 영역에 비하여 큰 직경을 갖는 확관 영역이 구비되어 있으며, 이에 대해서는 제2 온도 센서(T2)를 설명하는 과정에서 설명한다.

배출배관라인(EL)은 제1 지점(P1)과 기판 건조 챔버(1)의 일체형 공급/배출포트(50) 사이의 제2 지점(P2)에서 분기되어 혼합유체가 기판 건조 챔버(1) 외부로 배출되는 경로를 제공한다.

외부 히터부(2700)는 미터링 밸브(2200)와 제1 지점(P1) 사이의 공급배관라인(PL)에 설치되어 미터링 밸브(2200)를 통과한 초임계유체를 가열하는 기능을 수행한다. 초임계유체 생성/저장부(1000)에 저장되어 있던 초임계유체가 공급배관라인(PL), 제1 분기배관라인(DL1), 제2 분기배관라인(DL2) 및 이들 라인에 구비된 밸브 등의 구성요소를 통과하는 과정에서 열손실로 인한 온도 저하로 초임계상태에서 액상, 기상 등으로 변화하는 상변화(phase change)가 발생할 수 있으며, 외부 히터부(2700)는 초임계유체를 가열하여 이러한 상변화를 방지하는 기능을 수행한다.

초기가압 개폐 밸브(2400)는 미터링 밸브(2200)와 일체형 공급/배출포트(50) 사이의 제1 분기배관라인(DL1)에 설치되어 초기 가압용 초임계유체의 공급 여부를 결정하는 기능을 수행한다. 구체적인 예로, 초기가압 개폐 밸브(2400)는 제1 분기배관라인(DL1)의 확관 영역의 후단에 설치될 수 있다.

건조 개폐 밸브(2500)는 미터링 밸브(2200)와 상부 공급포트(60) 사이의 제2 분기배관라인(DL2)에 설치되어 건조용 초임계유체의 공급 여부를 결정하는 기능을 수행한다. 구체적인 예로, 건조 개폐 밸브(2500)는 제2 분기배관라인(DL2)의 확관 영역의 후단에 설치될 수 있다.

배출 개폐 밸브(2600)는 일체형 공급/배출포트(50)에 연결된 배출배관라인(EL)에 설치되어 건조후 건조용 초임계유체에 기판 상의 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출 여부를 결정하는 기능을 수행한다.

제1 온도 센서(T1)는 제1 분기배관라인(DL1)의 확관 영역에 설치되어 초기 가압용 초임계유체의 온도를 측정하는 구성요소이고, 제2 온도 센서(T2)는 제2 분기배관라인(DL2)의 확관 영역에 설치되어 건조용 초임계유체의 온도를 측정하는 구성요소이다.

제1 온도 센서(T1)와 제2 온도 센서(T2)의 설치 구조 및 이에 따른 효과를 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 배관의 확관 영역에 설치된 온도 센서를 이용하여 초임계유체의 온도를 측정하는 구성을 예시적으로 나타낸 도면으로서, 도 5에서 확관 영역과 관련한 도면 부호 A, B를 확대하여 표시한 도면이며, 도 6에 예시된 구성은 제1 온도 센서(T1)와 제2 온도 센서(T2)에 공통적으로 적용될 수 있다.

도 6을 추가로 참조하면, 온도 센서는 분기배관라인의 확관 영역에 설치된다. 구체적으로, 분기배관라인은 확관 영역의 양측에 비확관 영역이 결합된 구조를 가질 수 있으며, 온도 센서를 구성하는 열전대(thermocouple)는 확관 영역에 형성된 결합공에 결합되어 확관 영역의 내부로 삽입되도록 구성될 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 온도 센서를 구성하는 열전대의 종단에 위치하는 센서 헤드를 분기배관라인을 흐르는 초임계유체에 완전히 노출시켜 온도 측정의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 분기배관라인의 내부에 위치하는 센서 헤드로 인한 초임계유체의 유속 변화를 최소화시킴으로써, 유속 변화에 상응하는 압력 손실 및 압력 손실에 상응하는 온도 하강을 최소화시켜 온도 측정의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 8에 예시된 바와 같이, 기판 건조 챔버(1)는 상부 하우징(10), 상부 하우징(10)에 개폐 가능하게 결합되는 하부 하우징(20) 및 하부 하우징(20)의 바닥면에 결합되어 있으며 유기용제가 형성되어 있는 기판이 배치되는 기판 배치판(40)을 포함할 수 있다.

예를 들어, 일체형 공급/배출포트(50)는 하부 하우징(20)의 측면(24)에서 시작하여 하부 하우징(20)의 중간영역(28)까지 연장되고, 하부 하우징(20)의 중간영역(28)에서 기판 배치판(40)을 향하도록 형성되어, 공급배관라인(PL)과 제1 분기배관라인(DL1)을 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체를 기판 건조 챔버(1) 내부로 공급하는 경로를 제공하고, 건조후 건조용 초임계유체에 유기용제가 용해된 혼합유체를 배출하는 경로를 제공하도록 구성될 수 있다.

또한, 예를 들어, 상부 공급포트(60)는 상부 하우징(10)의 중앙영역에서 기판 배치판(40)을 향하도록 형성되어, 공급배관라인(PL)과 제2 분기배관라인(DL2)을 통해 공급되는 건조용 초임계유체를 기판 건조 챔버(1) 내부로 공급하는 경로를 제공하도록 구성될 수 있다.

이러한 기판 건조 챔버(1)의 예시적인 구성은 이후 보다 상세히 설명한다.

이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 장치(2)를 구성하는 밸브들의 동작 타이밍을 나타낸 도 7을 추가로 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 있어서의 건조 과정을 구체적이고 예시적으로 설명한다.

도 7을 추가로 참조하면, 건조 시퀀스는 초기 가압, 플러싱(flushing), 최종 배출의 순서로 수행될 수 있다.

먼저, 1) 초기 가압 과정에서, 일체형 공급/배출포트(50)를 구성하는 공통 관로부(510)와 공통포트부(520)를 통해 초기 가압용 초임계유체가 임계점 이상의 설정된 공정 온도, 압력으로 설정된 초기가압시간 동안 공급된다. 이를 위해, 메인 개폐 밸브(2100)와 초기가압 개폐 밸브(2400)가 개방되고, 건조 개폐 밸브(2500)와 배출 개폐 밸브(2600)는 폐쇄된다.

초기 가압 과정이 완료되면, 초기 가압 과정에서 초임계유체에 유기용제가 용해된 혼합유체를 짧은 시간 내에 기판 건조 챔버(1) 외부로 배출하는 과정이 수행된다. 이를 위해, 배출 개폐 밸브(2600)가 개방되고, 메인 개폐 밸브(2100), 초기가압 개폐 밸브(2400), 건조 개폐 밸브(2500)는 폐쇄된다.

다음으로, 2) 건조용 초임계유체의 공급과 혼합유체의 배출이 설정된 횟수만큼 반복되는 플러싱(flushing)이 수행된다.

즉, 초기 가압용 초임계유체의 공급이 차단되고 상부 공급포트(60)를 통해 건조용 초임계유체가 단위건조시간 동안 기판 건조 챔버(1)로 공급되고, 이를 위해, 메인 개폐 밸브(2100)와 건조 개폐 밸브(2500)가 개방되고, 초기가압 개폐 밸브(2400)와 배출 개폐 밸브(2600)는 폐쇄된다.

다음으로, 단위건조시간이 경과한 후 단위배출시간 동안 단위건조시간 동안 초임계유체에 유기용제가 용해된 혼합유체를 기판 건조 챔버(1) 외부로 배출하는 과정이 수행된다. 이를 위해, 배출 개폐 밸브(2600)가 개방되고, 메인 개폐 밸브(2100), 초기가압 개폐 밸브(2400), 건조 개폐 밸브(2500)는 폐쇄된다.

이러한 단위건조시간과 단위배출시간이 설정된 횟수만큼 반복되는 플러싱을 통해 건조 공정이 수행될 수 있다.

다음으로, 3) 건조 시간이 경과, 즉, 플러싱이 종료된 후 건조용 초임계유체의 공급이 차단되고 일체형 공급/배출포트(50)를 구성하는 공통포트부(520)와 공통 관로부(510)를 통해 혼합유체가 배출시간 동안 최종 배출된다. 이를 위해, 배출 개폐 밸브(2600)가 개방되고, 메인 개폐 밸브(2100), 초기가압 개폐 밸브(2400), 건조 개폐 밸브(2500)는 폐쇄된다.

도 5의 도면부호 2800, 2900은 초임계유체에 포함된 이물질을 필터링하는 필터들을 지시하고, P는 압력센서를 지시한다.

이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 장치(2)의 구성요소인 기판 건조 챔버(1)의 구성을 설명한다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 장치를 구성하는 기판 건조 챔버의 예시적인 구성을 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 하부 하우징의 예시적인 외관 형상을 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 하부 하우징의 예시적인 단면 형상을 나타낸 도면이고, 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 초기 가압용 초임계유체의 확산 경로를 나타낸 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 건조용 초임계유체의 확산 경로를 나타낸 도면이고, 도 13은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 건조용 초임계유체에 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출 경로를 나타낸 도면이고, 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 건조공정이 완료되어 하부 하우징과 상부 하우징이 개방되는 경우, 상부 하우징과 하부 하우징의 결합면에 구비된 실링부 및 그 주변에 존재하는 파티클의 기판으로의 유입이 방지되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 8 내지 도 14를 추가로 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 장치(2)를 구성하는 기판 건조 챔버(1)는 상부 하우징(10), 하부 하우징(20), 실링부(30), 기판 배치판(40), 일체형 공급/배출포트(50), 상부 공급포트(60), 기판배치판 지지부(70), 기판 지지부(80), 하우징 구동부(90) 및 히터부를 포함하여 구성될 수 있다.

상부 하우징(10)과 하부 하우징(20)은 서로 개폐 가능하게 결합되어 있으며, 건조 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 예를 들어, 상부 하우징(10)과 하부 하우징(20)은 원통 형상을 갖도록 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 후술하겠지만, 상부 하우징(10)에는 상부 공급포트(60)가 형성되어 있고, 하부 하우징(20)에는 일체형 공급/배출포트(50)가 형성되어 있다.

히터부는 상부 하우징(10)과 하부 하우징(20) 중에서 적어도 하나에 내장되어 있다.

이하에서는, 히터부가 상부 하우징(10)에 내장된 상부 히터부(110)와 하부 하우징(20)에 내장된 하부 히터부(210)로 이루어진 경우를 예를 들어 설명하지만, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 히터부는 상부 히터부(110)만으로 이루어지거나 하부 히터부(210)만으로 이루어질 수도 있다.

또한, 상부 히터부(110)와 하부 히터부(210)는 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있으며, 설명의 중복을 피하기 위하여 하부 히터부(210)를 기준으로 히터부를 설명하지만 동일한 설명이 상부 히터부(110)에도 적용될 수 있다.

하부 하우징(20)의 예시적인 외관 형상을 나타낸 도 9 및 하부 하우징(20)의 예시적인 단면 형상을 나타낸 도 10에 예시된 바와 같이, 하부 히터부(210)는 하부 하우징(20)의 내부에 동심원 형상으로 대칭적으로 배치된 복수의 발열체(201, 202, 203, 204)를 포함하도록 구성될 수 있다. 구체적인 예로, 하부 하우징(20)의 내부에는 하부 히터부(210)를 배치하기 위한 홈이 구비되고, 하부 히터부(210)는 이 홈에 배치될 수 있다.

예를 들어, 하부 히터부(210)를 구성하는 복수의 발열체(201, 202, 203, 204)는 하부 하우징(20)의 측벽에 형성된 개구(aperture, 220)까지 연장되어 외부 전원(도시하지 않음)에 전기적으로 연결되고, 외부 전원이 인가되는 경우 저항열에 의해 발열하는 방식으로 기판 건조 챔버(1) 내부에 열을 공급하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 하부 히터부(210)는 일체형 공급/배출포트(50)를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상부 공급포트(60)를 통해 공급되는 건조용 초임계유체가 임계점 이상의 온도를 유지하도록 동작할 수 있다. 이를 위한 수단으로, 도면에 도시하지는 않았으나 일체형 공급/배출포트(50)를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체의 공급을 제어하는 밸브의 제어 동작, 상부 공급포트(60)를 통한 건조용 초임계유체의 공급을 제어하는 밸브의 제어 동작 및 하부 히터부(210)에 전원을 공급하는 외부 전원의 제어 동작을 연동시킬 수 있다.

이와 같이, 일체형 공급/배출포트(50)를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상부 공급포트(60)를 통해 공급되는 건조용 초임계유체가 임계점 이상의 온도를 유지하도록 하부 히터부(210)를 동작시킴으로써, 기판(W)에 형성된 패턴에 습윤되어 있는 이소프로필 알코올(IPA) 등과 같은 유기용제를 이산화탄소(CO₂) 등과 같은 초임계유체에 용해시켜 외부로 배출시킴으로써 건조 과정에서 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지할 수 있다.

실링부(30)는 하부 하우징(20)과 상부 하우징(10)의 결합면(C)에 구비되어 있으며, 하부 하우징(20)과 상부 하우징(10)의 결합면(C)의 기밀을 유지하여 기판 건조 챔버(1) 내부영역을 외부와 차단시킨다.

예를 들어, 건조공정이 완료되어 하부 하우징(20)과 상부 하우징(10)이 개방되는 경우, 상부 하우징(10)과 하부 하우징(20)의 결합면(C)에 구비된 실링부(30) 및 그 주변에 존재하는 파티클의 기판(W)으로의 유입이 방지되는 원리를 설명하기 위한 도 14에 예시된 바와 같이, 기판(W)은 하부 하우징(20)과 상부 하우징(10)의 결합면(C)보다 높게 위치하도록 기판 배치판(40) 상에 배치되어 있고, 건조공정이 완료되어 하부 하우징(20)과 상부 하우징(10)이 개방되는 경우, 결합면(C)에 구비된 실링부(30) 주변의 파티클이 기판(W)과 결합면(C)의 높이차에 따른 중력에 의해 기판(W)으로의 유입이 방지되도록 구성될 수 있다.

기판 배치판(40)은 하부 하우징(20)의 바닥면(22)에 결합되어 있으며 유기용제가 형성되어 있는 기판(W)이 배치되는 구성요소이다.

예를 들어, 일체형 공급/배출포트(50)를 구성하는 공통관로부(510)와 공통포트부(520)를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체는 기판 배치판(40)에 막혀 기판(W)으로의 직접적인 분사가 방지되도록 구성될 수 있다.

보다 구체적으로, 초기 가압용 초임계유체의 확산 경로를 나타낸 도 11 및 건조용 초임계유체에 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출 경로를 나타낸 도 13에 예시된 바와 같이, 건조 공정의 대상인 기판(W)을 배치하기 위하여 필수적으로 요구되는 기판 배치판(40)을 이용하여 건조공정 완료 후 기판 건조 챔버(1) 개방 시 재유입되는 파티클을 차단하고, 건조 공정의 초기에 기판(W) 표면으로 직접 향하는 초기 가압용 초임계유체의 흐름을 방지하여 기판(W)에 형성된 패턴의 도괴를 방지할 수 있고, 초기 가압용 초임계유체에 함유될 수 있는 파티클이 기판(W)에 퇴적되는 문제를 방지하거나 퇴적량을 감소시킬 수 있고, 기판 배치판(40)이 차지하는 부피로 인한 기판 건조 챔버(1)의 내부용적(working volume)을 감소시켜 건조 공정시간을 단축할 수 있다.

일체형 공급/배출포트(50)는 하부 하우징(20)의 측면(24)에서 시작하여 하부 하우징(20)의 중간영역(28)까지 연장되고, 하부 하우징(20)의 중간영역(28)에서 기판 배치판(40)을 향하도록 형성되어, 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 상부 공급포트(60)를 통해 공급되는 건조용 초임계유체에 의한 건조 후 건조용 초임계유체에 기판(W)에 형성된 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출경로를 제공하는 구성요소이다.

이러한 하나의 일체형 공급/배출포트(50)를 통하여 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 건조 후 기판(W)에 형성된 유기용제가 건조용 초임계유체에 용해된 혼합유체의 배출경로를 제공함으로써, 초임계유체의 공급 및 배출 시 대칭적인 흐름을 유도하여 초임계유체를 기판 건조 챔버(1) 내부에 균일하게 분산시켜 공급 및 배출함으로써 기판 건조효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

예를 들어, 이러한 일체형 공급/배출포트(50)는, 하부 하우징(20)의 측면(24)에서 중간영역(28)까지 형성된 공통관로부(510) 및 하부 하우징(20)의 중간영역(28)에서 공통관로부(510)와 연통되어 기판 배치판(40)을 향하도록 형성된 공통포트부(520)를 포함하도록 구성될 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 1) 초기 가압용 초임계유체는 기판 건조 챔버(1) 외부로부터 공통관로부(510)와 공통포트부(520)를 통해 기판 건조 챔버(1) 내부, 즉, 상부 하우징(10)과 하부 하우징(20)으로 밀폐된 건조 공간으로 공급되고, 2) 건조용 초임계유체에 유기용제가 용해된 혼합유체는 기판 건조 챔버(1) 내부의 건조 공간으로부터 공통포트부(520)와 공통관로부(510)를 통해 기판 건조 챔버(1) 외부로 배출된다.

상부 공급포트(60)는 상부 하우징(10)의 중앙영역에서 기판 배치판(40)을 향하도록 형성되어 건조용 초임계유체의 공급경로를 제공하는 구성요소이다.

기판배치판 지지부(70)는 일단이 하부 하우징(20)의 바닥면(22)에 결합되고 타단이 기판 배치판(40)에 결합되어 있으며, 기판 배치판(40)을 지지하면서 기판 배치판(40)을 하부 하우징(20)의 바닥면(22)으로부터 이격시키는 구성요소이다.

예를 들어, 기판배치판 지지부(70)에 의해 하부 하우징(20)의 바닥면(22)과 기판 배치판(40) 사이에 존재하는 제1 이격공간(R1)은 일체형 공급/배출포트(50)를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체가 기판 배치판(40)의 하면을 따라 이동하여 기판(W)이 배치된 처리영역으로 점진적으로 확산하도록 유도하는 기능을 수행할 수 있다.

기판 지지부(80)는 일단이 기판 배치판(40)의 상면에 결합되고 타단이 기판(W)에 결합되어 있으며, 기판(W)을 지지하면서 기판(W)을 기판 배치판(40)의 상면으로부터 이격시키는 구성요소이다.

예를 들어, 기판 지지부(80)에 의해 기판 배치판(40)의 상면과 기판(W) 사이에 존재하는 제2 이격공간(R2)은 기판(W)의 하면을 상기 일체형 공급/배출포트(50)를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상부 공급포트(60)를 통해 공급되는 건조용 초임계유체에 노출시켜 건조공정의 시간을 단축시키는 기능을 수행한다.

하우징 구동부(90)는 하우징을 개폐하는 수단으로서, 건조 공정이 종료된 이후 하부 하우징(20)을 구동하여 하부 하우징(20)을 상부 하우징(10)으로부터 분리시켜 기판 건조 챔버(1)를 개방하거나, 건조 공정을 개시하는 경우 하부 하우징(20)을 구동하여 하부 하우징(20)을 상부 하우징(10)에 결합시켜 기판 건조 챔버(1)를 폐쇄하는 기능을 수행할 수 있다. 도면상, 하우징 구동부(90)가 하부 하우징(20)을 구동하는 것으로 표현되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 하우징 구동부(90)는 상부 하우징(10)을 구동하도록 구성될 수도 있다.

예를 들어, 초기 가압용 초임계유체와 건조용 초임계유체는 이산화탄소(CO₂)를 포함할 수 있고, 유기용제는 알코올(alcohol)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 구체적인 예로, 알코올은 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 1-프로판올(1-propanol), 2-프로판올(2-propanol, IPA), 1-부탄올(1-butanol)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에서 수행되는 초임계 건조 기술에 따르면, 기판 건조 챔버(1) 내에서 표면이 알코올 등과 같은 유기용제로 습윤되어 있는 기판(W)에 초임계 상태의 이산화탄소를 공급함으로써 기판(W) 상의 알코올이 초임계 이산화탄소 유체에 용해된다. 그리고 알코올을 용해하고 있는 초임계 이산화탄소 유체를 서서히 기판 건조 챔버(1)에서 배출함으로써 패턴의 도괴 없이 기판(W)을 건조할 수 있다.

1: 기판 건조 챔버
2: 기판 건조 장치
10: 상부 하우징
20: 하부 하우징
22: 바닥면
24: 하부 하우징의 측면
28: 중간영역
30: 실링부
40: 기판 배치판
50: 일체형 공급/배출포트
60: 상부 공급포트
70: 기판배치판 지지부
80: 기판 지지부
90: 하우징 구동부
110: 상부 히터부
201, 202, 203, 204: 발열체
210: 하부 히터부
220: 개구(aperture)
1000: 초임계유체 생성/저장부
2000: 초임계유체 공급 조절부
2100: 메인 개폐 밸브
2200: 미터링 밸브(metering valve)
2300: 오리피스(orifice)
2400: 초기가압 개폐 밸브
2500: 건조 개폐 밸브
2600: 배출 개폐 밸브
2700: 외부 히터부
2800, 2900: 필터
510: 공통관로부
520: 공통포트부
C: 결합면
T1: 제1 온도 센서
T2: 제2 온도 센서
R1: 제1 이격공간
R2: 제2 이격공간
PL: 공급배관라인
DL1: 제1 분기배관라인
DL2: 제2 분기배관라인
EL: 배출배관라인
P1: 제1 지점
P2: 제2 지점
W: 기판

Claims

기판을 건조하기 위한 건조공간을 제공하는 기판 건조 챔버;
상기 기판 건조 챔버 내부의 건조공간으로 공급되는 초임계유체를 생성하고 저장하는 초임계유체 생성/저장부;
상기 초임계유체 생성/저장부와 상기 기판 건조 챔버 사이의 공급배관라인에 설치되어 상기 초임계유체 생성/저장부에 저장된 초임계유체가 상기 기판 건조 챔버로 공급되도록 조절하는 초임계유체 공급 조절부;
상기 초임계유체 공급 조절부의 후단에 위치하는 공급배관라인의 제1 지점에서 분기되어 상기 초임계유체 공급 조절부를 통과한 초기 가압용 초임계유체가 상기 기판 건조 챔버의 측면에 형성된 일체형 공급/배출포트를 통해 상기 기판 건조 챔버 내부의 건조공간으로 공급되는 경로를 제공하며 일부 영역이 확관되어 있는 제1 분기배관라인;
상기 제1 지점에서 분기되어 상기 초임계유체 공급 조절부를 통과한 건조용 초임계유체가 상기 기판 건조 챔버의 상면에 형성된 상부 공급포트를 통해 상기 기판 건조 챔버 내부의 건조공간으로 공급되는 경로를 제공하며 일부 영역이 확관되어 있는 제2 분기배관라인;
상기 제1 지점과 상기 기판 건조 챔버의 일체형 공급/배출포트 사이의 제2 지점에서 분기되어 상기 건조용 초임계유체에 의한 건조 후 상기 건조용 초임계유체에 상기 기판에 형성된 유기용제가 용해된 혼합유체가 상기 기판 건조 챔버 외부로 배출되는 경로를 제공하는 배출배관라인;
상기 제1 분기배관라인의 확관 영역에 설치되어 상기 초기 가압용 초임계유체의 온도를 측정하는 제1 온도 센서; 및
상기 제2 분기배관라인의 확관 영역에 설치되어 상기 건조용 초임계유체의 온도를 측정하는 제2 온도 센서를 포함하는, 기판 건조 장치.
제1항에 있어서,
상기 초임계유체 공급 조절부는,
상기 초임계유체 생성/저장부에 저장된 초임계유체의 공급 여부를 결정하는 메인 개폐 밸브;
상기 메인 개폐 밸브를 통과한 초임계유체의 유량을 조절하는 미터링 밸브(metering valve); 및
상기 메인 개폐 밸브와 상기 미터링 밸브 사이에 설치되어 상기 메인 개폐 밸브를 통과한 초임계유체에 의해 상기 미터링 밸브에 가해지는 차압을 감소시키는 오리피스(orifice)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 장치.
제2항에 있어서,
상기 메인 개폐 밸브를 통과한 초임계유체는 상기 오리피스를 통과하면서 흐름이 완충되어 상기 미터링 밸브를 통과한 초임계유체의 유량 변동이 억제되는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 장치.
제2항에 있어서,
상기 미터링 밸브와 상기 제1 지점 사이의 공급배관라인에 설치되어 상기 미터링 밸브를 통과한 초임계유체를 가열하는 외부 히터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 분기배관라인의 확관 영역의 후단에 설치되어 상기 초기 가압용 초임계유체의 공급 여부를 결정하는 초기가압 개폐 밸브;
상기 제2 분기배관라인의 확관 영역의 후단에 설치되어 상기 건조용 초임계유체의 공급 여부를 결정하는 건조 개폐 밸브; 및
상기 배출배관라인에 설치되어 상기 혼합유체의 배출 여부를 결정하는 배출 개폐 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 장치.
제1항에 있어서,
상기 기판 건조 챔버는,
상부 하우징;
상기 상부 하우징에 개폐 가능하게 결합되는 하부 하우징;
상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중에서 적어도 하나에 내장된 히터부;
상기 하부 하우징의 바닥면에 결합되어 있으며 유기용제가 형성되어 있는 기판이 배치되는 기판 배치판을 더 포함하고,
상기 상부 공급포트는 상기 상부 하우징의 중앙영역에서 상기 기판 배치판을 향하도록 형성되어 상기 건조용 초임계유체의 공급경로를 제공하고,
상기 일체형 공급/배출포트는 상기 하부 하우징의 측면에서 시작하여 상기 하부 하우징의 중간영역까지 연장되고 상기 하부 하우징의 중간영역에서 상기 기판 배치판을 향하도록 형성되어, 상기 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 상기 혼합유체의 배출경로를 제공하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 장치.
제6항에 있어서,
상기 히터부는 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중에서 적어도 하나의 내부에 동심원 형상으로 대칭적으로 배치된 복수의 발열체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 장치.
제7항에 있어서,
상기 히터부는 상기 일체형 공급/배출포트를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상기 상부 공급포트를 통해 공급되는 건조용 초임계유체가 임계점 이상의 온도를 유지하도록 동작하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 장치.
제7항에 있어서,
상기 히터부를 구성하는 복수의 발열체는 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중에서 적어도 하나의 측벽에 형성된 개구(aperture)까지 연장되어 외부 전원에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 장치.
제6항에 있어서,
상기 일체형 공급/배출포트는,
상기 하부 하우징의 측면에서 상기 하부 하우징의 중간영역까지 형성된 공통관로부; 및
상기 하부 하우징의 중간영역에서 상기 공통관로부와 연통되어 상기 기판 배치판을 향하도록 형성된 공통포트부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 장치.
제10항에 있어서,
상기 초기 가압용 초임계유체는 외부로부터 상기 공통관로부와 상기 공통포트부를 통해 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징으로 밀폐된 건조 공간으로 공급되고,
상기 건조용 초임계유체에 상기 유기용제가 용해된 혼합유체는 상기 건조 공간으로부터 상기 공통포트부와 상기 공통관로부를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 장치.
제6항에 있어서,
상기 기판 건조 챔버는,
상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징의 결합면에 구비된 실링부를 더 포함하고,
상기 기판은 상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징의 결합면보다 높게 위치하도록 상기 기판 배치판 상에 배치되어 있고, 건조공정이 완료되어 상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징이 개방되는 경우, 상기 결합면에 구비된 실링부 주변의 파티클이 상기 기판과 상기 결합면의 높이차에 따른 중력에 의해 상기 기판으로의 유입이 방지되는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 장치.
제11항에 있어서,
상기 공통관로부와 상기 공통포트부를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체는 상기 기판 배치판에 막혀 상기 기판으로의 직접적인 분사가 방지되는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 장치.
제6항에 있어서,
상기 기판 건조 챔버는,
일단이 상기 하부 하우징의 바닥면에 결합되고 타단이 상기 기판 배치판에 결합되어, 상기 기판 배치판을 지지하면서 상기 기판 배치판을 상기 하부 하우징의 바닥면으로부터 이격시키는 기판배치판 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 장치.
제14항에 있어서,
상기 기판배치판 지지부에 의해 상기 하부 하우징의 바닥면과 상기 기판 배치판 사이에 존재하는 제1 이격공간은 상기 일체형 공급/배출포트를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체가 상기 기판 배치판의 하면을 따라 이동하여 상기 기판이 배치된 처리영역으로 점진적으로 확산하도록 유도하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 장치.
제6항에 있어서,
상기 기판 건조 챔버는,
일단이 상기 기판 배치판의 상면에 결합되고 타단이 상기 기판에 결합되어, 상기 기판을 지지하면서 상기 기판을 상기 기판 배치판의 상면으로부터 이격시키는 기판 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 장치.
제16항에 있어서,
상기 기판 지지부에 의해 상기 기판 배치판의 상면과 상기 기판 사이에 존재하는 제2 이격공간은 상기 기판의 하면을 상기 일체형 공급/배출포트를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상기 상부 공급포트를 통해 공급되는 건조용 초임계유체에 노출시켜 건조공정의 시간을 단축시키는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 장치.