KR20130063761A - 기판건조장치 및 기판건조방법 - Google Patents

기판건조장치 및 기판건조방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 기판건조장치 및 기판건조방법, 보다 상세하게는 초임계건조공정을 수행하는 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 기판건조방법의 일 양상은, 챔버로 회로패턴에 유기용매가 잔류하는 기판을 반입하는 단계; 상기 챔버로 유기용매를 공급하여 상기 기판이 상기 유기용매 내에 위치되는 단계; 상기 챔버로 초임계유체를 공급하여 상기 챔버 내부가 상기 초임계유체의 영역과 상기 초임계유체에 의해 팽창된 유기용매의 영역으로 분리되는 단계; 상기 초임계유체가 상기 유기용매를 치환하는 단계; 및 상기 챔버의 내부압력을 낮추어 상기 회로패턴의 손상을 방지하며 상기 기판을 회수하는 단계;를 포함한다.

Description

기판건조장치 및 기판건조방법{APPARATUS AND METHOD FOR DRYING SUBSTRATE}
본 발명은 기판건조장치 및 기판건조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 초임계건조공정을 수행하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체소자의 제조에는 유기오염물, 금속불순물이나 미세입자(particle)과 같이 기판에 결함(defect)를 유발하는 오염물을 제거하기 위한 세정공정이 필수적이며, 이러한 세정공정에는 세정된 기판에 잔류하는 오염물 등을 초순수물(ultrahigh purity water)로 세척하는 린스공정과 기판을 건조시키는 건조공정이 수반된다.
이 중 건조공정은 기판의 세척에 이용된 초순수물이 바로 증발하는 경우 물의 표면장력으로 인하여 회로패턴이 파괴되는 것을 방지하면서 기판을 건조시키는 공정으로서, 일반적으로 종래의 건조공정은 기판 상의 초순수물을 상대적으로 표면장력이 낮은 이소프로필알코올(IPA: isopropyl alcohol)과 같은 유기용매로 치환한 뒤 이를 증발시키는 방식으로 이루어지고 있다.
그러나, 이와 같은 기존의 건조방식은 회로패턴이 미세한 반도체소자의 경우에 그 건조효율이 낮을 뿐 아니라 건조과정 중에 비교적 약한 유기용매의 표면장력에 의해서도 회로패턴을 손상되는 도괴현상(pattern collapse)이 빈번하게 발생하는 문제를 가지고 있다.
따라서, 최근에는 선폭 30nm 이하의 반도체소자에 대해서는 초임계유체를 이용하여 기판을 건조시키는 초임계건조공정(supercritical drying process)이 점차 기존의 건조공정을 대체하고 있다. 초임계유체란 기체와 액체의 성질을 동시에 가지는 상태(phase)의 물질로, 이러한 초임계유체는 확산력과 침투력이 뛰어나고, 유기물질에 대한 용해력이 높으며, 표면장력이 거의 없어 기판의 건조에 매우 유용하게 사용될 수 있다.
현재 초임계건조공정으로는 주로 초임계이산화탄소(scCO2: supercritical carbon dioxide)로 기판 상에 잔류하는 물이나 유기용매를 용해시켜 기판을 건조시키는 방법이 제시되고 있다. 그러나 이러한 방법은 초임계이산화탄소가 물이나 유기용매를 용해하여 균일상에 도달하는데 많은 시간이 소요되어 기판처리율(substrate throughput)이 낮고, 그 과정에서 물이나 유기용매가 자체적으로 증발하여 회로패턴을 손상시키는 등의 단점이 있어 개선하기 위한 방안이 절실한 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 일 과제는 초임계유체를 이용하여 회로패턴의 손상없이 기판을 건조시키는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 초임계유체를 이용하여 기판을 건조시키는데 소요되는 시간을 단축하여 기판처리율을 향상시키는 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 발명은 기판건조방법을 제공한다.
기판건조방법의 일 양상은, 챔버로 회로패턴에 유기용매가 잔류하는 기판을 반입하는 단계; 상기 챔버로 유기용매를 공급하여 상기 기판이 상기 유기용매 내에 위치되는 단계; 상기 챔버로 초임계유체를 공급하여 상기 챔버 내부가 상기 초임계유체의 영역과 상기 초임계유체에 의해 팽창된 유기용매의 영역으로 분리되는 단계; 상기 초임계유체가 상기 유기용매를 치환하는 단계; 및 상기 챔버의 내부압력을 낮추어 상기 회로패턴의 손상을 방지하며 상기 기판을 회수하는 단계;를 포함한다.
상기 유기용매를 공급하는 단계에서, 상기 기판이 상기 유기용매에 잠기도록 공급할 수 있다.
상기 치환하는 단계에서, 상기 유기용매를 배출하면서 상기 초임계유체를 공급하여 상기 초임계유체가 상기 유기용매를 치환하도록 할 수 있다.
상기 초임계유체는, 초임계이산화탄소일 수 있다.
상기 유기용매는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로필알코올, 아세톤 또는 이들의 조합 중 하나일 수 있다.
상기 챔버의 내부온도는, 30 내지 100℃일 수 있다.
상기 유기용매를 공급하는 단계에서, 상기 챔버의 내부압력은 70 내지 500bar일 수 있다.
상기 치환하는 단계에서, 상기 챔버의 내부압력은 70 내지 500bar일 수 있다.
상기 초임계유체가 상기 유기용매를 치환하는데 소요되는 시간은, 1 내지 60분일 수 있다.
기판건조방법의 다른 양상은, 기판이 반입된 챔버로 유기용매를 공급하는 단계; 상기 챔버로 초임계유체를 공급하여 상기 초임계유체에 의해 상기 유기용매가 팽창되는 단계; 상기 챔버로부터 상기 팽창된 유기용매를 배출하는 단계; 및 상기 챔버로부터 상기 초임계유체를 배출하는 단계;를 포함한다.
상기 기판은 회로패턴에 유기용매가 잔류하는 상태로 반입될 수 있다.
상기 기판이 잠기도록 상기 유기용매를 공급할 수 있다.
상기 초임계유체는, 초임계이산화탄소일 수 있다.
기판건조방법의 또 다른 양상은, 제1챔버에서 회로패턴에 린스액이 잔류하는 기판에 유기용매를 제공하는 단계; 상기 회로패턴에 유기용매가 잔류하는 기판을 제2챔버로 반입하는 단계; 상기 기판이 잠기도록 상기 제2챔버에 상기 유기용매를 공급하는 단계; 상기 제2챔버에 초임계유체를 공급하여 상기 초임계유체에 의해 상기 유기용매가 팽창되는 단계; 상기 팽창된 유기용매를 배출하는 단계; 및 상기 초임계유체를 배출하는 단계;를 포함한다.
상기 초임계유체가 공급됨에 따라 상기 제2챔버 내에 상기 초임계유체의 영역과 상기 팽창된 유기용매의 영역이 형성될 수 있다.
상기 팽창된 유기용매를 배출함에 따라 상기 제2챔버 내에 형성된 유기용매의 영역이 상기 초임계유체의 영역으로 치환될 수 있다.
본 발명은 기판건조장치를 제공한다.
기판건조장치의 일 양상은, 기판의 회로패턴에 잔류하는 순수를 유기용매로 치환하는 공정을 수행하는 제1챔버; 상기 기판에 대하여 초임계건조공정을 수행하는 제2챔버; 및 상기 제1챔버로부터 상기 회로패턴에 유기용매가 잔류하는 기판을 상기 제2챔버로 이송하는 이송로봇;을 포함하되, 상기 제2챔버는, 상기 초임계건조공정이 수행되는 하우징, 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 기판을 지지하는 지지부재, 상기 하우징 내로 상기 유기용매를 공급하는 제1공급포트, 상기 하우징 내로 초임계유체를 공급하는 제2공급포트 및 상기 하우징으로부터 상기 초임계유체에 의해 팽창된 유기용매를 배출하고, 상기 초임계유체를 배출하는 배출포트를 포함한다.
상기 제1공급포트 및 상기 제2공급포트에는, 각각 밸브가 설치되고, 상기 밸브를 조절하는 제어기;를 더 포함하고, 상기 제어기는, 상기 제1공급포트로 공급되는 유기용매에 상기 기판이 잠기도록 상기 밸브를 제어할 수 있다.
본 발명에 의하면, 기판을 유기용매 내에 위치시키고, 초임계유체로 이를 팽창시킨 후 초임계유체로 치환함으로써 회로패턴에 작용하는 계면장력을 최소화하여 회로패턴이 도괴되는 현상을 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 기판의 건조가 균일상이 아닌 초임계유체상과 유기용매의 이상상태에서 진행되므로, 기판의 건조에 소요되는 시간이 단축된다.
본 발명에 의하면, 공정이 빨리 진행되어 기판의 건조과정 중에 유기용매가 자체적으로 증발하는 것에 의한 기판 손상이 방지된다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 기판건조장치의 일 실시예에 따른 건조챔버의 단면도이다.
도 2는 도 1의 지지부재의 변형예의 사시도이다.
도 3은 도 2의 지지부재를 가지는 건조챔버의 단면도이다.
도 4는 이산화탄소의 상변화에 관한 그래프이다.
도 5는 기판건조장치의 다른 실시예의 구성도이다.
도 6은 도 5의 세정챔버의 단면도이다.
도 7은 기판건조방법의 일 실시예의 순서도이다.
도 8 내지 도 12는 도 7의 기판건조과정을 도시한 도면이다.
도 13은 기판건조방법의 다른 실시예의 순서도이다.
도 14는 회로패턴의 도괴현상을 도시한 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 용어와 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 이용되는 기술 중 본 발명의 사상과 밀접한 관련이 없는 공지의 기술에 관한 자세한 설명은 생략한다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판건조장치(100)에 관하여 설명한다.
본 발명에 따른 기판건조장치(100)는 초임계건조공정을 수행한다. 초임계건조공정에서는 초임계유체를 이용하여 기판을 건조시키는데, 초임계유체란 물질이 임계상태, 즉 임계온도와 임계압력을 초과한 상태에 도달하면 형성되는 상으로, 기체와 액체의 성질을 동시에 가지는 유체상을 의미한다. 이러한 초임계유체는 분자밀도는 액체에 가까우면서도 점성도는 기체에 가까운 성질을 가진다. 따라서, 초임계유체는 확산력, 침투력, 용해력이 매우 뛰어나 화학반응에 유리하며, 표면장력이 거의 없어 미세구조에 계면장력을 가하지 아니하므로, 반도체소자의 건조공정 시 건조효율이 우수할 뿐 아니라 도괴현상을 회피할 수 있어 매우 유용하게 이용될 수 있다.
한편, 여기서 기판은 반도체소자를 비롯하여 박막에 회로패턴이 형성되는 물건의 제조에 이용되는 기판을 모두 포함하는 포괄적인 개념으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 기판에는 실리콘웨이퍼와 같은 다양한 웨이퍼, 유기기판, 유리기판 등이 있을 수 있다.
이하에서는 기판건조장치(100)의 일 실시예에 관하여 설명한다. 기판건조장치(100)의 일 실시예는 초임계건조공정을 수행하는 건조챔버(1000)로 구현된다.
도 1은 기판건조장치(100)의 일 실시예에 따른 건조챔버(1000)의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 건조챔버(1000)는 하우징(1100), 지지부재(1200), 가열부재(1300), 공급포트(1400) 및 배출포트(1500)를 포함한다.
하우징(1100)은 초임계건조공정이 수행되는 공간을 제공한다. 초임계건조공정은 고압상태에서 수행되므로, 하우징(1100)은 이를 견딜 수 있는 재질로 제공된다.
하우징(1100)의 일측에는 통로(1110)가 형성될 수 있다. 통로(1110)로는 기판이 반입 또는 반출될 수 있다. 또한, 하우징(1100)의 상기 일측에는 통로(1110)를 개폐하기 위한 도어(1120)가 제공될 수 있다. 반입되는 기판은 순수나 유기용매에 의해 젖어있는(wet) 상태로 반입된다.
지지부재(1200)는 기판을 지지한다. 지지부재(1200)에는 후술할 이송로봇(3000)이나 외부의 로봇(미도시)에 의해 기판이 로딩되거나 언로딩될 수 있다. 지지부재(1200)는 하우징(1100)의 내부의 중앙부에 제공될 수 있다.
다만, 지지부재(1200)가 상술한 예로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 지지부재(1200)는 동시에 복수의 기판을 지지하는 구조로 제공될 수도 있다.
도 2는 도 1의 지지부재(1200)의 변형예의 사시도이고, 도 3은 도 2의 지지부재(1200)를 가지는 건조챔버(1000)의 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 지지부재(1200)에는 홈 형태의 복수의 슬롯(1210)이 형성되고, 복수의 슬롯(1210) 각각에는 기판의 가장자리 영역이 삽입될 수 있다. 이러한 지지부재(1200)는 동시에 복수의 기판을 지지할 수 있으므로, 이를 가지는 건조챔버(1000)에서는 여러 장의 기판에 대하여 초임계건조공정을 수행할 수 있다.
한편, 지지부재(1200)는 기판을 고정시키는 고정수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지부재(1200)의 기판이 안착되는 면에는 기판을 진공흡착하는 흡착홀이 형성되어, 기판이 지지부재(1200)에 고정되도록 할 수 있다. 다른 예를 들어, 지지부재(1200)에는 기판을 기계적으로 고정시키는 처킹핀(2112)이 제공될 수도 있을 것이다.
가열부재(1300)는 하우징(1100)의 내부를 가열한다. 가열부재(1300)는 외부로부터 전원을 받아 열을 발생시킬 수 있다. 가열부재(1300)는 하우징(1100)의 벽에 매설되어 설치될 수 있다.
공급포트(1400)는 하우징(1100)으로 유기용매 및 초임계유체를 공급한다. 이러한 공급포트(1400)는 제1공급포트(1410) 및 제2공급포트(1420)로 구비될 수 있다.
제1공급포트(1410)는 하우징(1100)의 내부로 유기용매를 공급한다. 제1공급포트(1410)는 하우징(1100)의 하부벽 또는 측면벽에 형성될 수 있다. 다만, 경우에 따라 제1공급포트(1410)가 하우징(1100)의 상부벽에 형성될 수도 있다.
제1공급포트(1410)로 공급되는 유기용매는 기판 상에 잔류하고 있는 유기용매와 동종의 유기용매일 수 있다. 예를 들어, 유기용매로는 이소프로필알코올을 비롯하여 에틸글리콜(ethyl glycol), 1-프로파놀(propanol), 테트라하이드로프란(tetrahydrofuran), 4-하이드록시(hydroxyl), 4-메틸(methyl), 2-펜타논(pentanone), 1-부탄놀(butanol), 2-부탄놀, 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), n-프로필알코올(n-propyl alcohol), 디메틸에테르(dimethylether) 등의 용액이 사용될 수 있다.
제2공급포트(1420)는 초임계유체를 공급한다. 제2공급포트(1420)는 하우징(1100)의 상부벽에 형성될 수 있다.
초임계유체로는 유기용매와 혼화성(混和性)이 있는 물질을 사용할 수 있다. 예를 들어, 초임계유체로는 초임계이산화탄소가 사용될 수 있다.
도 4는 이산화탄소의 상변화에 관한 그래프이다.
이산화탄소는 임계온도가 31.1℃이고, 임계압력이 7.38Mpa로 비교적 낮아 초임계상태로 만들기 쉽고, 온도와 압력을 조절하여 그 상태를 제어하기 용이하며 가격이 저렴한 장점이 있다. 또한, 이산화탄소는 독성이 없어 인체에 무해하고, 불연성, 비활성의 특성을 지니며, 초임계이산화탄소는 물이나 기타 유기용매와 비교하여 10~100배 가량 확산계수(diffusion coefficient)가 높아 침투가 빨라 유기용매의 치환이 빠르고, 표면장력이 거의 없어 건조공정에 사용하기 유리한 물성을 가진다. 뿐만 아니라, 이산화탄소는 다양한 화학반응의 부산물로 생성되는 것을 재활용할 수 있는 동시에 건조공정에 사용 후 이를 기체상태로 전환시켜 유기용매를 분리해 재사용하는 것이 가능하여 환경오염의 측면에서도 부담이 적다.
따라서, 이하에서 초임계유체에 대하여 이산화탄소를 기준으로 설명하기로 한다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 것에 불과하므로, 초임계유체로 사용되는 공정유체의 종류가 이산화탄소로 한정되는 것은 아님에 유의하여야 한다.
배출포트(1500)는 하우징(1100)으로부터 유기용매 및 초임계유체를 배출한다. 이러한 배출포트(1500)는 제1배출포트(1510) 및 제2배출포트(1520)로 구비될 수 있다.
제1배출포트(1510)는 유기용매를 배출할 수 있다. 제1배출포트(1510)는 하우징(1100)의 하부벽에 형성될 수 있다. 제2배출포트(1520)는 초임계유체를 배출할 수 있다. 제2배출포트(1520)는 하우징(1100)의 상부벽에 형성될 수 있다. 제2배출포트(1520)를 통해 배출된 초임계유체는 이를 재생하는 재생시스템(미도시)로 공급될 수 있다.
상술한 공급포트(1400)와 배출포트(1500)에는 각각 유량을 제어하기 위한 밸브가 설치될 수 있다.
이상에서는 공급포트(1400)와 배출포트(1500)가 각각 유기용매와 초임계유체에 관한 두 개의 포트로 구비되는 것으로 설명하였으나, 유기용매와 초임계유체는 하나의 공급포트(1400)나 배출포트(1500)를 통해 공급 또는 배출될 수도 있다.
이하에서는 기판건조장치(100)의 다른 실시예에 관하여 설명한다.
도 5는 기판건조장치(100)의 다른 실시예의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 기판건조장치(100)의 다른 실시예는 세정챔버(2000), 건조챔버(1000) 및 이송로봇(3000)을 포함한다. 세정챔버(2000)는 세정공정을 수행하며, 그 일환으로 기판에 유기용매를 제공하여 기판에 잔류하는 린스액을 유기용매로 치환한다. 건조챔버(1000)는 세정챔버(2000)에서 세정공정을 거친 기판에 초임계건조공정을 수행한다. 이송로봇(3000)은 세정챔버(2000)와 건조챔버(1000) 간에 기판을 반송한다. 이하에서는 기판건조장치(100)의 다른 실시예의 구성요소에 관하여 설명한다. 다만, 건조챔버(1000)에 관해서는 기판건조장치(100)의 일 실시예에서 상술한 바 있으므로 이에 관한 설명은 생략한다.
도 6은 도 5의 세정챔버(2000)의 단면도이다.
세정챔버(2000)는 세정공정을 수행한다. 여기서, 세정공정에는 케미컬공정, 린스공정 및 유기용매공정이 포함될 수 있다.
케미컬공정은 기판에 케미컬을 제공하여 기판으로부터 유기오염물, 금속불순물이나 파티클 등의 오염물을 제거하는 공정이고, 린스공정은 기판 상에 잔류하는 케미컬을 린스액으로 씻어내는 공정이며, 유기용매공정은 기판 상에 잔류하는 린스액을 유기용매로 치환하는 공정이다. 세정챔버(2000)는 상술한 세정공정 중 유기용매공정을 수행하며, 그 외에 케미컬공정이나 린스공정은 선택적으로 수행할 수 있다.
세정챔버(2000)는 스핀헤드(2100), 노즐유닛(2200) 및 회수통(2300)을 포함할 수 있다.
스핀헤드(2100)는 기판을 지지한다. 스핀헤드(2100)의 상부에는 기판이 안착되는 지지플레이트(2110)가 제공된다. 여기서, 지지플레이트(2110)의 상면에는 기판을 지지하는 지지핀(2111)과 지지되는 기판을 고정시키는 처킹핀(2112)이 형성될 수 있다.
스핀헤드(2100)는 회전가능한 구조로 제공될 수 있다. 이에 따라 지지플레이트(2110)에 안착된 기판이 회전할 수 있는데, 이때 처킹핀(2112)은 스핀헤드(2100)가 회전하는 동안 기판이 정위치에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
노즐유닛(2200)은 스핀헤드(2100)에 안착된 기판에 케미컬, 린스액 또는 유기용매를 공급한다. 노즐유닛(2200)은 승강 및 회전가능한 노즐축(2210), 노즐축(2210)에 결합되는 노즐바(2220), 노즐바(2220)의 저면에 형성되어 기판으로 케미컬, 린스액 또는 유기용매를 분사하는 노즐(2230)로 구성될 수 있다. 세정챔버(2000)에는 각각 케미컬, 린스액 또는 유기용매를 분사하는 복수의 노즐유닛(2200)이 제공될 수 있다. 여기서, 케미컬로는 과산화수소(H2O2)용액이나 과산화수소용액에 암모니아(NH4OH), 염산(HCl) 또는 황산(H2SO4)를 혼합한 용액 또는 불산(HF)용액 등이 사용될 수 있고, 린스액으로는 초순수가 사용될 수 있다.
회수통(2300)은 노즐유닛(2200)으로부터 기판에 분사된 케미컬, 린스액 또는 유기용매 등의 유체를 회수한다. 회수통(2300)은 상부에서 바라볼 때 스핀헤드(2100)를 감싸는 환형의 링 형상으로 스핀헤드(2100)의 둘레에 배치된다. 노즐유닛(2200)이 기판에 이들 유체를 공급할 때 스핀헤드(2100)가 회전하면, 기판으로부터 유체가 비산되는데, 회수통(2300)은 이를 회수한다. 유체는 회수통(2300)의 회수구(2310)를 통해 회수통(2300) 내부로 유입되며, 회수된 유체는 회수통(2300)의 하면에 형성된 회수라인(2320)을 통해 각 유체를 재생하는 재생시스템(미도시)으로 공급된다. 세정챔버(2000)에는 각각 케미컬, 린스액 또는 유기용매를 회수하는 복수의 회수통(2300)이 제공될 수 있다.
이송로봇(3000)은 세정챔버(2000)와 건조챔버(1000) 간에 기판을 반송한다. 예를 들어, 이송로봇(3000)은 세정챔버(2000)로부터 유기용매공정을 거친 기판을 반출하여, 건조챔버(1000)로 반입할 수 있다.
한편, 상술한 기판건조장치(100)의 각 실시예에서는 기판건조장치(100)의 구성요소를 제어하는 제어기(4000)가 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 제어기(4000)는 가열부재(1300)를 제어하여 하우징(1100)의 내부온도를 조절할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어기(4000)는 각 포트들에 설치된 밸브를 제어하여 유기용매나 초임계유체의 유량을 조절할 수 있다.
이러한 제어기(4000)는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 구현될 수 있다.
하드웨어적으로 제어기(4000)는 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 마이크로콘트롤러(micro-controllers), 마이크로프로세서(microprocessors)나 이들과 유사한 제어기(4000)능을 수행하는 전기적인 장치로 구현될 수 있다.
또 소프트웨어적으로 제어기(4000)는 하나 이상의 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어코드 또는 소프트웨어어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어는 하드웨어적으로 구현된 제어부에 의해 실행될 있다. 또 소프트웨어는 서버 등의 외부기기로부터 상술한 하드웨어적인 구성으로 송신됨으로써 설치될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판건조방법에 관하여 상술한 기판건조장치(100)를 이용하여 설명한다. 이는 설명의 용이를 위한 것에 불과하므로, 기판건조방법은 상술한 기판건조장치(100) 이외에도 이와 동일 또는 유사한 다른 장치를 이용하여 수행될 수도 있다.
이하에서는 기판건조방법의 일 실시예에 관하여 설명한다. 도 7은 기판건조방법의 일 실시예의 순서도이다.
도 7을 참조하면, 기판건조방법의 일 실시예는, 건조챔버(1000)로 기판을 반입하는 단계(S110), 유기용매를 공급하는 단계(S120), 초임계유체를 공급하는 단계(S130), 유기용매를 배출하는 단계(S140), 초임계유체를 배출하는 단계(S150) 및 건조챔버(1000)로부터 기판을 반출하는 단계(S160)를 포함한다. 이하에서는 각 단계에 관하여 도 8 내지 도 12를 참조하여 설명한다. 도 8 내지 도 12는 도 7의 기판건조과정을 도시한 도면이다.
건조챔버(1000)로 기판을 반입한다(S110). 이송로봇(3000) 또는 외부의 로봇(미도시)이 하우징(1100) 내로 기판을 반입한다. 이때, 도어(1120)가 하우징(1100)의 통로(1110)를 개방하고, 개방된 통로(1110)를 통해 기판이 하우징(1100) 내로 반입된다. 반입된 기판은 지지부재(1200)에 안착된다. 기판이 안착되면, 도어(1120)가 닫혀, 하우징(1100)의 내부가 밀폐된다. 반입된 기판은 유기용매공정을 거쳐 유기용매에 젖어있는 상태이다. 즉, 기판의 회로패턴에는 도 8에 도시된 바와 같이 유기용매가 잔류하고 있다. 기판이 안착되면, 지지부재(1200)의 고정수단이 기판을 고정시킬 수 있다.
한편, 본 단계에서 가열부재(1300)는 하우징(1100)의 내부온도를 30 내지 100℃로 가열할 수 있다. 하우징(1100)의 내부온도가 30℃ 미만인 경우에는 이후 단계에서 초임계유체가 하우징(1100)으로 공급될 때 초임계유체가 임계온도에 이르지 못해 액체나 기체로 상변화를 하게 될 수 있으며, 이에 따라 유기용매의 표면장력에 의해 회로패턴이 손상될 수 있다. 반면, 하우징(1100)의 내부온도가 100℃ 이상인 경우에는 하우징(1100)의 내부온도를 유지하기 위하여 가열부재(1300)가 필요 이상의 전력을 사용하여 전체적인 공정비용이 상승하게 된다.
유기용매를 공급한다(S120). 제1공급포트(1410)를 통해 하우징(1100)으로 유기용매를 공급한다. 여기서, 유기용매는 기판에 잔류하는 유기용매와 동일한 종류의 유기용매일 수 있다. 제1공급포트(1410)는 기판이 유기용매 내에 위치하도록 유기용매를 공급한다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이 기판이 유기용매에 잠기도록 한다. 제어기(4000)는 제1공급포트(1410)의 밸브를 제어하여 하우징(1100) 내로 공급되는 유기용매의 양을 기판이 유기용매의 속에 위치할 정도의 양으로 제어할 수 있다. 이처럼, 기판이 유기용매에 잠기면, 유기용매가 증발하는 현상이 방지되어 기판의 회로패턴의 손상을 피할 수 있다.
기판이 유기용매에 잠기면, 초임계유체를 공급한다(S130). 초임계유체는 하우징(1100)의 상부벽에 형성된 제2공급포트(1420)를 통해 하우징(1100) 내로 공급될 수 있다. 초임계유체가 공급되면, 하우징(1100)의 내부에 초임계유체상과 유기용매상이 형성된다. 이처럼, 초임계유체가 공급되면 초임계유체가 유기용매에 침투하여 유기용매가 팽창된다.
초임계이산화탄소로 유기용매를 가압하는 경우 유기용매는 그 종류에 따라 차이가 있으나, 일반적으로 비교적 낮은 100bar 미만의 압력에서 약 2 내지 3배로 그 부피가 팽창된다. 이처럼 팽창된 유기용매는 팽창 전의 유기용매, 즉 일반 상압상태의 유기용매와 매우 상이한 성질을 가진다. 예를 들어, 일반적으로 극성을 띄는 이소프로필알코올은 초임계이산화탄소로 가압되면 그 극성이 사라져 비극성 용매로 변화하게 된다. 또한, 초임계이산화탄소로 팽창된 유기용매는 확산계수가 팽창 전의 상태에 비하여 약 4 내지 5배 가량 상승하며 점도는 약 4 내지 5배 가량 감소하여 물질의 전달속도가 일반상태와 비교하여 매우 빠르게 된다. 더욱이 팽창된 유기용매는 팽창 전에 비하여 그 표면장력이 대폭 감소한다. 따라서, 팽창된 유기용매는 팽창 전에 비하여 미세한 회로패턴에도 손상을 가하지 않게 될 수 있다.
유기용매가 팽창하면, 이에 따라 하우징(1100)의 내부는 초임계유체상과 유기용매상으로 분리되어 이상상태가 조성된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 하우징(1100)의 상부에는 초임계유체의 영역이 형성되며, 하우징(1100)의 하부에는 초임계유체에 의해 팽창된 유기용매의 영역이 형성된다.
또한, 일반적으로 초임계유체와 유기용매의 균일상을 이뤄 기판을 건조를 수행하는 종래의 초임계건조공정에서는 균일상을 이루는데 장시간이 소요되는 반면, 초임계유체로 유기용매가 팽창되는데는 약 30초 미만의 짧은 시간이 소요될 뿐이므로, 공정시간이 감축될 수 있다.
이처럼 하우징(1100)에 초임계유체를 공급하는 단계에서 하우징(1100)의 내부압력은 70 내지 500bar로 조절된다. 압력이 70bar 이하인 경우에는 초임계유체상이 형성되지 않거나 또는 팽창된 유기용매의 표면장력이 고압상태에 비해 높아 건조 시 회로패턴의 도괴현상이 발생할 수 있다. 반면, 하우징(1100)의 내부압력이 500bar 이상인 경우에는 별다른 이득없이 하우징(1100)의 압력을 고압으로 유지하기 위하여 공정비용이 상승하게 된다.
유기용매가 팽창하여 그 점성이 충분히 낮아지면, 유기용매를 배출한다(S140). 유기용매는 제1배출포트(1510)를 통해 배출될 수 있다. 유기용매가 배출되면 초임계유체와 유기용매의 경계가 점차 낮아지면서 유기용매가 초임계유체로 치환되어 유기용매의 영역이 점차 초임계유체의 영역으로 변하고, 최종적으로 도 11에 도시된 바와 같이, 하우징(1100)의 내부가 초임계유체의 단일상으로 변하게 된다. 이러한 과정에서 초임계유체는 지속적으로 공급되어 유기용매를 퍼징(purging)하는 작용을 할 수도 있다. 여기서, 상술한 바와 같이 팽창된 유기용매는 점성이 낮으므로 초임계유체로 치환되는 과정에서 팽창 전의 유기용매에 비해 회로패턴에 작은 계면장력을 가하므로 회로패턴이 도괴되는 현상이 방지될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 본 단계도 약 70 내지 500bar의 압력상태에서 진행될 수 있다. 또한, 본 단계에서 초임계유체가 유기용매를 치환하는 시간은 약 1분 내지 1시간으로 제어될 수 있다. 치환시간이 1분 이하인 경우에는 초임계유체로 팽창된 유기용매가 완전히 치환되지 않고, 이후 초임계유체를 배출하는 단계에서 하우징(1100)의 내부압력이 감압되면서 다시 팽창 전의 상태로 돌아간 유기용매에 의해 회로패턴이 손상될 수 있다. 본 단계를 약 4분 이상 지속하면 치환이 완전히 이루어질 수 있을 것이다. 반면, 치환시간을 필요 이상으로 길게 제어하는 경우에는 기판의 처리율이 감소할 수 있다.
유기용매가 충분히 배출되면, 초임계유체를 배출한다(S150). 초임계유체는 제2배출포트(1520)를 통해 배출될 수 있다. 초임계유체가 배출되면 하우징(1100)의 내부압력이 감소한다. 내부압력이 감소하면 도 12에 도시된 바와 같이, 초임계유체상이 사라지며 이와 함께 기판이 완전히 건조된다.
하우징(1100)의 내부압력이 충분히 낮아지면 건조챔버(1000)로부터 기판을 반출한다(S160). 도어(1120)가 열려 하우징(1100)의 통로(1110)가 개방되면 외부의 로봇(미도시)이나 이송로봇(3000)이 지지부재(1200)로부터 기판을 로딩하여 외부로 반출된다.
이러한 기판건조방법은 세정공정의 일부인 초임계건조공정일 수 있다. 한편, 기판건조방법은 상술한 예와 달리 세정공정의 전반을 아우를 수도 있다.
이하에서는 기판건조방법의 다른 실시예에 관하여 설명한다. 기판건조방법의 다른 실시예는 상술한 초임계건조공정과 그에 선행하는 케미컬공정, 린스공정, 유기용매공정의 세정공정이 포함된다. 도 13은 기판건조방법의 다른 실시예의 순서도이다.
도 13을 참조하면, 기판건조방법의 다른 실시예는, 세정챔버(2000)로 기판을 반입하는 단계(S210), 기판을 세정하는 단계(S220), 유기용매를 분사하는 단계(S230), 건조챔버(1000)로 기판을 반입하는 단계(S240), 유기용매를 공급하는 단계(S250), 초임계유체를 공급하는 단계(S260), 유기용매를 배출하는 단계(S270), 초임계유체를 배출하는 단계(S280) 및 건조챔버(1000)로부터 기판을 반출하는 단계(S290)를 포함한다. 여기서, 기판을 세정하는 단계에는 기판에 세정액을 분사하는 단계(S221)와 린스액을 분사하는 단계(S222)를 포함할 수 있다. 이하에서는 각 단계에 관하여 설명한다.
세정챔버(2000)로 기판을 반입한다(S210). 이송로봇(3000) 또는 외부의 로봇(미도시)이 세정챔버(2000) 내로 기판을 반입한다. 기판은 식각공정과 같은 공정을 거쳐 그 패턴면 및 비패턴면에 오염물이 잔류하는 상태로 반입된다. 반입된 기판은 스핀헤드(2100)의 지지플레이트(2110)에 안착된다. 구체적으로 기판은 지지핀(2111)에 의해 지지되고, 처킹핀(2112)에 의해 고정된다.
기판이 안착되면, 기판을 세정한다(S220). 먼저 노즐유닛(2200)은 기판에 세정액을 분사한다(S221). 기판에 세정액이 분사되면, 세정액에 의해 기판의 오염물이 제거되며 케미컬공정이 진행된다. 이 과정 중에는 기판의 전 영역을 골고루 세정하기 위하여 스핀헤드(2100)가 회전하여 기판이 회전될 수 있다. 기판의 회전에 의해 세정액이 기판의 원주를 따라 비산할 수 있는데, 비산되는 세정액은 회수통(2300)으로 회수된다.
기판의 세정이 종료되면, 노즐유닛(2200)은 기판에 린스액을 분사한다(S222). 린스액은 기판 상의 세정액을 세척하며, 이에 따라 린스공정이 수행된다. 린스공정에서도 스핀헤드(2100)가 기판을 회전시키고, 회수통(2300)이 비산되는 린스액을 회수할 수 있다.
한편, 단계 S220과 단계 S230은 본 실시예에서 반드시 필수적인 단계는 아니므로 생략될 수 있다. 이 경우에는 단계 S220과 단계 S230은 외부의 장치에서 수행되며, 반입되는 기판은 순수 등의 린스액에 젖어있는 상태일 것이다.
기판에 대한 린스공정이 종료되면, 노즐유닛(2200)은 기판에 유기용매를 분사한다(S230). 유기용매가 기판에 분사되면, 기판 상에 잔류하는 린스액이 유기용매에 의해 치환되며 유기용매공정이 수행된다. 예를 들어, 기판의 회로패턴 간에 잔류하는 순수가 이소프로필알코올로 치환될 수 있다. 유기용매는 순수와 같은 린스액보다 표면장력이 낮으므로 기판의 회로패턴에 손상을 덜 가할 수 있다. 한편, 린스공정에서도 스핀헤드(2100)가 회전하여 기판을 회전시킬 수 있는데, 이때 스핀헤드(2100)는 단계 S221이나 단계 S222에 비하여 저속으로 회전할 수 있다. 본 단계에서 기판이 고속으로 회전하면 유기용매가 증발하여 기판의 회로패턴이 손상될 수 있기 때문이다.
린스액이 충분히 유기용매로 치환되면, 이송로봇(3000)이 세정챔버(2000)로부터 기판을 반출하여 건조챔버(1000)로 기판을 반입하고(S240), 하우징(1100) 내로 유기용매를 공급하여(S250), 기판이 유기용매에 잠기도록 한다. 기판이 잠기면, 하우징(1100)으로 초임계유체를 공급한다(S260). 초임계유체가 공급되면 유기용매가 팽창하여, 하우징(1100) 내가 팽창된 유기용매상과 초임계유체상으로 분리된다. 이후, 순서대로 유기용매를 배출하고(S270), 초임계유체를 배출한 뒤(S280), 이송로봇(3000)이나 외부의 로봇(미도시)이 건조챔버(1000)로부터 기판을 반출한다(S290). 단계 S240부터 단계 S290까지는 상술한 단계 S110부터 단계 S160과 동일 또는 유사하게 수행될 수 있으므로, 그에 관한 자세한 설명은 생략한다.
이러한 본 발명에 따른 기판건조방법에 의하면, 기판에 유기용매를 가한 뒤 이를 증발시켜 기판을 건조시키는 건조방식과 달리 기판 상의 회로패턴이 도괴되는 현상을 방지할 수 있다.
도 14는 회로패턴의 도괴현상을 도시한 도면이다.
이러한 종래의 건조방법에서는 회로패턴이 미세한 경우, 도 14에 도시된 바와 같이, 패턴과 패턴 사이에 잔류하는 유기용매의 비교적 작은 표면장력에 의해서 발생하는 모세관힘(capillary force)에 의해서도 패턴과 패턴이 서로 달라붙는 패턴리닝(pattern leaning)현상이나 패턴이 기판에 붙는 현상이 발생하게 된다.
그러나, 본 발명에 따른 기판건조방법에 따르면, 초임계유체로 유기용매를 팽창시킨 뒤 유기용매를 초임계유체로 밀어냄으로써, 이러한 도괴현상이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판건조방법은, 종래의 초임계건조공정과 달리 초임계유체의 균일상을 이룬 상태에서 초임계유체로 린스액이나 유기용매를 직접 치환하는 대신 초임계유체와 초임계유체에 의해 팽창된 상태의 유기용매가 함께 조성되는 이상상태에서 진행되므로 공정시간이 단축되어 기판처리율이 향상될 수 있다. 일반적으로 초임계이산화탄소는 유기용매로 사용되는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로필알코올 및 아세톤 등의 유기용매에 대한 혼화성을 가지지만, 이를 교반하지 아니하는 경우에는 초임계이산화탄소와 유기용매 간의 혼화성이 뛰어나지는 않기 때문에 초임계이산화탄소와 이소프로필알코올이 균일상에 도달하기까지 5시간 이상의 긴 시간이 소요된다. 또한, 소요시간을 단축하기 위하여 챔버에 초음파를 가하는 방법의 경우에는 별도의 장치구성이 필요하고, 공정이 지나치게 복잡해지며, 소모 에너지가 증가하여 공정비용이 상승하여 문제가 될 수 있다. 이에 반해 본 발명에 따른 기판건조방법은 이상상태에서 초임계건조공정이 진행되므로 공정시간이 단축되며 별도의 장치가 필요없어 공정비용이 절감될 수 있다.
또한, 공정시간이 단축되므로, 종래의 초임계건조공정에서 치환이 이루어지기 전에 유기용매가 증발하여 패턴이 손상되는 현상도 방지될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 관한 이해를 돕기 위하여 본 발명에 따른 실험예 및 종래의 초임계건조공정의 비교예에 관하여 설명한다. 이는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것에 불과하므로, 본 발명의 사상 및 범위가 이하의 기재로 인해 제한되는 것은 아니다.
먼저 제1실험예에 관하여 설명한다.
제1실험예는 이소프로필알코올이 잔류하는 상태의 선폭 25 nm, 종횡비 40:1의 회로패턴이 형성된 반도체웨이퍼에 대하여 용량이 46㎖인 건조챔버(1000)를 이용하여 내부온도를 60℃로 유지한 상태에서 수행되었다. 이후 하우징(1100)으로 이소프로필알코올을 공급하여 반도체웨이퍼가 그 안에 위치하도록 하였다. 이후 고압펌프로 초임계이산화탄소를 주입하여 하우징(1100)의 내부압력을 150bar로 유지하였다. 이에 따라 건조챔버(1000)의 하우징(1100) 내부는 초임계이산화탄소상과 초임계이산화탄소에 의해 팽창된 이소프로필알코올상으로 분리되었으며, 초임계이산화탄소를 지속적으로 공급함과 동시에 이소프로필알코올을 배출함 으로써 초임계 이산화탄소로 초임계이산화탄소상이 팽창된 이소프로필알코올상을 치환하였다. 치환에는 약 15분이 소요되었다. 치환 후 가스크로마토그래피(GC: gas chromatography, 이후 GC)를 이용하여 건조챔버(1000) 내에 잔류하는 이소프로필알코올을 분석한 결과 이소프로필알코올이 거의 존재하지 않는 것을 확인하였다. 이후 건조챔버(1000)의 내부압력을 상압으로 낮추어 기판을 반출하고, 전자주사현미경(SEM: scanning electron microscopy)으로 패턴을 관찰한 결과, 패턴에 손상이 없는 것이 확인되었다.
다음은 제2실험예에 관하여 설명한다.
제2실험예는 제1실험예와 동일한 조건에서 치환시간을 각각 5분, 10분으로 제한하여 수행되었다. 제2실험예에서도 역시 회로패턴이 기울어지지 않는 것이 확인되었다.
다음은 제3실험예에 관하여 설명한다.
제3실험예는 제1실험예와 동일한 조건에서 내부온도를 각각 40℃와 80℃로 유지하여 수행되었다. 제3실험예에서도 역시 회로패턴의 손상은 감지되지 않았다.
다음은 종래의 초임계건조공정에 따른 비교예이다.
비교예는 제1실험예와 동일한 웨이퍼와 공정챔버, 내부온도에서 수행되었다. 이후 고압펌프를 이용하여 초임계이산화탄소를 주입하여 하우징(1100)의 내부압력을 150 bar로 유지하면서 초임계이산화탄소와 이소프로필알코올이 균일상을 이루는 조건에서 초임계이산화탄소를 지속적으로 공급하고, 건조챔버(1000) 내로부터 초임계이산화탄소와 이소프로필알코올의 혼합물을 배출하면서 치환하였다. 이때 치환에 걸린 시간은 15분이였다. 이후 기판을 반출하여 전자주사현미경으로 분석한 결과 그 회로패턴이 기울어진 것이 확인되었다.
상술한 바와 같이 비교예에서 종래의 초임계건조공정에 따라 기판을 건조시키는 경우에는 기판의 회로패턴이 손상되었다. 이는 기판 상에 잔류하는 이소프로필알코올 양이 적어 초임계유체가 도입될 때 그 일부가 증발하여 회로패턴에 손상을 가하는 것으로 확인되었다. 이에 반해 제1실험예 내지 제3실험예에서 확인한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판건조방법을 이용하면, 5분 내지 15분의 짧은 치환시간으로도 반도체웨이퍼를 패턴 손상없이 효과적으로 건조시킬 수 있었다.
상술한 본 발명에 따른 기판건조방법에 있어서, 각 실시예를 구성하는 단계는 필수적인 것은 아니며, 따라서 각 실시예는 상술한 단계를 선택적으로 포함할 수 있다. 나아가, 각 실시예들은 서로 개별적으로 또는 조합되어 이용될 수 있으며, 각 실시예를 구성하는 단계들도 다른 실시예를 구성하는 단계들과 개별적으로 또는 조합되어 이용될 수 있다.
또한, 각 실시예를 구성하는 각 단계는 반드시 설명된 순서에 따라 수행되어야 하는 것은 아니며, 나중에 설명된 단계가 먼저 설명된 단계보다 먼저 수행될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판건조방법은, 이를 수행하는 코드 또는 프로그램의 형태로 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 수정, 치환 및 변형이 가능하므로 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100: 기판건조장치 1000: 건조챔버 1100: 하우징
1200: 지지부재 1300: 가열부재 1400: 공급포트
1410: 제1공급포트 1420: 제2공급포트 1500: 배출포트
1510: 제1배출포트 1520: 제2배출포트 2000: 세정챔버
2100: 스핀헤드 2200: 노즐유닛 2300: 회수통
3000: 이송로봇 4000: 제어기
W: 기판 S: 초임계유체 I: 유기용제

Claims (18)

  1. 챔버로 회로패턴에 유기용매가 잔류하는 기판을 반입하는 단계;
    상기 챔버로 유기용매를 공급하여 상기 기판이 상기 유기용매 내에 위치되는 단계;
    상기 챔버로 초임계유체를 공급하여 상기 챔버 내부가 상기 초임계유체의 영역과 상기 초임계유체에 의해 팽창된 유기용매의 영역으로 분리되는 단계;
    상기 초임계유체가 상기 유기용매를 치환하는 단계; 및
    상기 챔버의 내부압력을 낮추어 상기 회로패턴의 손상을 방지하며 상기 기판을 회수하는 단계;를 포함하는
    기판건조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유기용매를 공급하는 단계에서, 상기 기판이 상기 유기용매에 잠기도록 공급하는
    기판건조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 치환하는 단계에서, 상기 유기용매를 배출하면서 상기 초임계유체를 공급하여 상기 초임계유체가 상기 유기용매를 치환하도록 하는
    기판건조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 초임계유체는, 초임계이산화탄소인
    기판건조방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기용매는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로필알코올, 아세톤 또는 이들의 조합 중 하나인
    기판건조방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버의 내부온도는, 30 내지 100℃인
    기판건조방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기용매를 공급하는 단계에서, 상기 챔버의 내부압력은 70 내지 500bar인
    기판건조방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치환하는 단계에서, 상기 챔버의 내부압력은 70 내지 500bar인
    기판건조방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 초임계유체가 상기 유기용매를 치환하는데 소요되는 시간은 1 내지 60분인
    기판건조방법.
  10. 기판이 반입된 챔버로 유기용매를 공급하는 단계;
    상기 챔버로 초임계유체를 공급하여 상기 초임계유체에 의해 상기 유기용매가 팽창되는 단계;
    상기 챔버로부터 상기 팽창된 유기용매를 배출하는 단계; 및
    상기 챔버로부터 상기 초임계유체를 배출하는 단계;를 포함하는
    기판건조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기판은 회로패턴에 유기용매가 잔류하는 상태로 반입되는
    기판건조방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 기판이 잠기도록 상기 유기용매를 공급하는
    기판건조방법.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 초임계유체는, 초임계이산화탄소인
    기판건조방법.
  14. 제1챔버에서 회로패턴에 린스액이 잔류하는 기판에 유기용매를 제공하는 단계;
    상기 회로패턴에 유기용매가 잔류하는 기판을 제2챔버로 반입하는 단계;
    상기 기판이 잠기도록 상기 제2챔버에 상기 유기용매를 공급하는 단계;
    상기 제2챔버에 초임계유체를 공급하여 상기 초임계유체에 의해 상기 유기용매가 팽창되는 단계;
    상기 팽창된 유기용매를 배출하는 단계; 및
    상기 초임계유체를 배출하는 단계;를 포함하는
    기판건조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 초임계유체가 공급됨에 따라 상기 제2챔버 내에 상기 초임계유체의 영역과 상기 팽창된 유기용매의 영역이 형성되는
    기판건조방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 팽창된 유기용매를 배출함에 따라 상기 제2챔버 내에 형성된 유기용매의 영역이 상기 초임계유체의 영역으로 치환되는
    기판건조방법.
  17. 기판의 회로패턴에 잔류하는 순수를 유기용매로 치환하는 공정을 수행하는 제1챔버;
    상기 기판에 대하여 초임계건조공정을 수행하는 제2챔버; 및
    상기 제1챔버로부터 상기 회로패턴에 유기용매가 잔류하는 기판을 상기 제2챔버로 이송하는 이송로봇;을 포함하되,
    상기 제2챔버는,
    상기 초임계건조공정이 수행되는 하우징,
    상기 하우징 내에 설치되고, 상기 기판을 지지하는 지지부재,
    상기 하우징 내로 상기 유기용매를 공급하는 제1공급포트,
    상기 하우징 내로 초임계유체를 공급하는 제2공급포트 및
    상기 하우징으로부터 상기 초임계유체에 의해 팽창된 유기용매를 배출하고, 상기 초임계유체를 배출하는 배출포트를 포함하는
    기판건조장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1공급포트 및 상기 제2공급포트에는, 각각 밸브가 설치되고,
    상기 밸브를 조절하는 제어기;를 더 포함하고,
    상기 제어기는, 상기 제1공급포트로 공급되는 유기용매에 상기 기판이 잠기도록 상기 밸브를 제어하는
    기판건조장치.
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