KR20140118661A - 재생 유닛, 기판 처리 장치, 그리고 재생 유닛을 이용한 재생 방법 - Google Patents

재생 유닛, 기판 처리 장치, 그리고 재생 유닛을 이용한 재생 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140118661A
KR20140118661A KR1020130084839A KR20130084839A KR20140118661A KR 20140118661 A KR20140118661 A KR 20140118661A KR 1020130084839 A KR1020130084839 A KR 1020130084839A KR 20130084839 A KR20130084839 A KR 20130084839A KR 20140118661 A KR20140118661 A KR 20140118661A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
organic solvent
fluid
substrate
column
purge gas
Prior art date
Application number
KR1020130084839A
Other languages
English (en)
Inventor
정은선
김우영
허찬영
Original Assignee
세메스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to US14/228,562 priority Critical patent/US10046371B2/en
Priority to CN201410126255.2A priority patent/CN104078389B/zh
Publication of KR20140118661A publication Critical patent/KR20140118661A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는 초임계유체로 제공되는 유체를 이용하여 기판 상의 유기용제를 용해하여 상기 기판을 건조시키는 공정챔버, 상기 공정챔버로부터 배출된 유체로부터 상기 유기용제를 분리하여 상기 유체를 재생하는 재생 유닛을 포함하되, 상기 재생 유닛은, 상기 유기용제를 흡착하는 흡착제를 내부에 저장하는 공간을 가지는 컬럼,
상기 공정챔버로부터 배출된 유체를 상기 컬럼의 공간 내로 공급하는 공급관, 상기 컬럼에서 상기 유기용제가 분리된 유체가 배출되는 배출관, 상기 흡착제로부터 유기용제가 분리되도록 상기 컬럼으로 퍼지 가스를 공급하는 가스 공급관, 그리고
상기 유기용제가 함유된 퍼지 가스가 상기 컬럼의 외부로 배기되는 배기관을 포함할 수 있다.

Description

재생 유닛, 기판 처리 장치, 그리고 재생 유닛을 이용한 재생 방법{RECYCLIMG UNIT, SUBSTRATE TREATING APPARATUS AND SUBSTRATE TREATING METHOD}
본 발명은 기판 제조 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 초임계 건조 공정에 사용되는 초임계 유체를 재생하는 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치, 그리고 재생 방법에 관한 것이다.
반도체소자는 실리콘웨이퍼 등의 기판 상에 회로패턴을 형성하는 포토리소그래피(photolithography) 공정을 비롯한 다양한 공정을 거쳐 제조된다. 이러한 제조과정 중에는 파티클(particle), 유기오염물, 금속불순물 등의 다양한 이물질이 발생한다. 이러한 이물질들은 기판에 결함(defect)을 유발하게 되므로, 반도체소자의 수율에 직접적인 영향을 미치는 요인으로 작용한다. 따라서, 반도체 제조공정에서는 이러한 이물질을 제거하기 위한 세정공정이 필수적으로 수반된다.
일반적인 세정공정에서는 세정제로 기판 상의 이물질을 제거하고, 순수(DI-water: deionized water)로 기판을 세척한 후, 이소프로필알코올(IPA: isopropyl alcohol)을 이용하여 기판을 건조한다. 그러나, 이러한 건조처리는 반도체소자의 회로패턴이 미세한 경우에는 건조효율이 낮을 뿐 아니라 건조과정 중에 회로패턴이 손상되는 도괴현상(pattern collapse)이 빈번하게 발생하기 때문에, 선폭 30nm 이하의 반도체소자에 대해서는 적합하지 않다.
따라서, 최근에는 이러한 단점을 보완할 수 있는 초임계유체(supercritical fluid)를 이용하여 기판을 건조하는 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 발명은 초임계유체를 재생할 때 사용되는 흡착제의 수명을 연장할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 그리고 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 초임계유체로 제공되는 유체를 이용하여 기판 상의 유기용제를 용해하여 상기 기판을 건조시키는 공정챔버,
상기 공정챔버로부터 배출된 유체로부터 상기 유기용제를 분리하여 상기 유체를 재생하는 재생기를 가지는 재생 유닛을 포함하되, 상기 재생기는, 상기 유기용제를 흡착하는 흡착제를 내부에 저장하는 공간을 가지는 컬럼, 상기 공정챔버로부터 배출된 유체를 상기 컬럼의 공간 내로 공급하는 공급관, 상기 컬럼에서 상기 유기용제가 분리된 유체가 배출되는 배출관, 상기 흡착제로부터 유기용제가 분리되도록 상기 컬럼으로 퍼지 가스를 공급하는 가스 공급관, 그리고 유기용제가 함유된 퍼지 가스가 상기 컬럼의 외부로 배기되는 배기관을 포함할 수 있다.
상기 컬럼으로 공급되는 상기 퍼지 가스를 가열하는 가열기를 더 포함할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 가스 공급관에 설치되며, 상기 퍼지 가스의 공급량을 조절하는 밸브, 시간의 경과에 따라 상기 퍼지 가스의 유량을 불규칙적으로 공급하도록 상기 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
상기 제어기는 상기 퍼지 가스를, 제 1 시간에는 제 1 의 양으로 공급하고, 제 2 시간에는 제 2 의 양으로 공급하되, 상기 제 1 의 양은 상기 제 2 의 양보다 많고, 상기 제 1 시간과 상기 제 2 시간이 연속적으로 반복될 수 있다.
상기 제 2 의 양은 0일 수 있다.
상기 제어기는, 상기 퍼지 가스를 펄스로 공급하도록 상기 밸브를 제어할 수 있다.
상기 배출관에 설치되고, 상기 배출관으로 배출되는 유체에 함유된 상기 유기용제의 농도를 측정하는 농도센서를 더 포함하고, 상기 제어기는, 측정된 농도값이 설정값에 도달하면, 상기 퍼지 가스를 상기 컬럼으로 공급하여 상기 흡착제를 재생시키도록 제어할 수 있다.
상기 유기용제는 이소프로필알코올(IPA)이고, 상기 유체는 이산화탄소(CO2)일 수 있다.
상기 흡착제는 지오라이트(zeolite)일 수 있다.
상기 재생 유닛은, 상기 공정챔버와 상기 재생기 사이에 위치하는 분리기를 더 포함하고, 상기 분리기는, 상기 공정챔버로부터 배출된 유체를 냉각시켜 유기용제를 분리시키고 상기 유체를 상기 재생기로 공급할 수 있다.
상기 컬럼은 복수 개이고, 상기 복수의 컬럼은 서로 직렬로 연결될 수 있다.
또한, 본 발명은 재생 유닛을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 유닛은, 유기용제를 흡착하는 흡착제를 내부에 저장하는 공간을 가지는 컬럼, 공정챔버로부터 배출된 유체를 상기 컬럼의 공간 내로 공급하는 공급관, 상기 컬럼에서 상기 유기용제가 분리된 유체가 배출되는 배출관, 상기 흡착제로부터 유기용제가 분리되도록 상기 컬럼으로 퍼지 가스를 공급하는 가스 공급관, 그리고 상기 유기용제가 함유된 퍼지 가스가 상기 컬럼의 외부로 배기되는 배기관을 포함하되, 상기 공정챔버로부터 배출된 유체에 상기 유기용제를 분리하여 상기 유체를 재생할 수 있다.
상기 컬럼으로 공급되는 상기 퍼지 가스를 가열하는 가열기를 더 포함할 수 있다.
상기 재생 유닛은, 상기 가스 공급관에 설치되며, 상기 퍼지 가스의 공급량을 조절하는 밸브, 시간의 경과에 따라 상기 퍼지 가스의 유량을 불규칙적으로 공급하도록 상기 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
상기 유기용제는 이소프로필알코올(IPA)이고, 상기 유체는 이산화탄소(CO2)일 수 있다.
상기 흡착제는 지오라이트(zeolite)일 수 있다.
또한, 본 발명은 재생 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 재생 방법은, 유기용제가 포함된 초임계유체로 제공되는 유체로부터 상기 유기용제를 분리하는 방법에 있어서, 상기 유체를 흡착제가 포함된 컬럼에 통과시켜 상기 흡착제가 상기 유기용제를 흡착하도록 하고, 설정 조건에 도달하면, 퍼지 가스를 상기 컬럼 내로 공급하여 상기 흡착제로부터 상기 유기용제를 분리하여 상기 흡착제를 재사용할 수 있다.
상기 질소 가스(N2)는 가열된 상태로 컬럼으로 제공될 수 있다.
상기 재생 방법은, 시간의 경과에 따라 상기 퍼지 가스를 펄스로 공급할 수 있다.
상기 설정조건은, 상기 컬럼으로부터 배출되는 유체 내의 농도를 측정하여, 측정된 농도가 설정값 이상인 경우일 수 있다.
상기 유기용제는 이소프로필알코올(IPA)이고, 상기 유체는 이산화탄소(CO2)일 수 있다.
상기 흡착제는 지오라이트(zeolite)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초임계 유체의 재생에 사용되는 흡착제의 수명을 연장할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 그리고 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 기판처리장치의 일 실시예의 평면도이다.
도 2는 도 1의 제1공정챔버의 단면도이다.
도 3은 초임계유체의 순환계에 관한 도면이다.
도 4는 도 1의 제2공정챔버의 일 실시예의 단면도이다.
도 5는 도 3의 재생 유닛에 관한 도면이다.
도 6은 도 5의 분리기의 일 실시예에 관한 도면이다.
도 7은 도 5의 재생기의 일 실시예에 관한 도면이다.
도 8과 도 9는 도 7의 재생기의 다른 실시예의 구성도이다.
도 10은 도 7의 재생기의 단면을 보여주는 도면이다.
도 11과 도 12는 재생 유닛의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 13은 초임계유체를 이용한 세정공정을 보여주는 순서도이다.
도 14는 제1공정의 순서도이다.
도 15은 제2공정의 순서도이다.
도 16은 초임계유체의 공급 그리고 배기에 관한 도면이다.
도 17은 초임계유체의 재생 방법에 관한 순서도이다.
도 18은 재생기에서의 재생 방법에 관한 순서도이다.
도 19와 도 20은 제어기가 퍼지 가스의 공급을 제어하는 모습을 보여주는 도면이다.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 기판처리장치(100)는 기판(S)에 대하여 세정공정을 수행하는 장치이다.
여기서, 기판(S)은 실리콘웨이퍼를 비롯한 다양한 웨이퍼, 유리기판, 유기기판 등을 포함하는 것은 물론 상술한 예 이외에도 반도체소자, 디스플레이 그리고 그 외의 박막에 회로가 형성된 물건의 제조에 이용되는 기판을 모두 포함하는 포괄적인 개념으로 해석되어야 한다.
이하에서는 기판처리장치(100)의 일 실시예에 관하여 설명한다.
도 1은 기판처리장치(100)의 일 실시예의 평면도이다.
기판처리장치(100)는 인덱스모듈(1000), 공정모듈(2000)을 포함한다. 인덱스모듈(1000)은 외부로부터 기판(S)을 반송받아 공정모듈(2000)로 기판(S)을 제공한다. 공정모듈(2000)은 기판(S)에 대한 세정공정을 수행한다.
인덱스모듈(1000)은 설비전방단부모듈(EFEM: equipment front end module)로서, 로드포트(1100)와 이송프레임(1200)을 포함한다. 로드포트(1100), 이송프레임(1200) 그리고 공정모듈(2000)은 순차적으로 일렬로 배치될 수 있다. 여기서, 로드포트(1100), 이송프레임(1200) 그리고 공정모듈(2000)이 배열된 방향을 제1방향(X)으로 지칭한다. 또한, 상부에서 바라볼 때 제1방향(X)에 수직인 방향을 제2방향(Y)으로 지칭하고, 제1방향(X)과 제2방향(Y)에 수직인 방향을 제3방향(Z)으로 지칭하기로 한다.
인덱스모듈(1000)에는 하나 또는 복수의 로드포트(1100)가 제공될 수 있다. 로드포트(1100)는 이송프레임(1200)의 일측에 배치된다. 로드포트(1100)가 복수인 경우에는, 로드포트(1100)는 제2방향(Y)에 따라 일렬로 배치될 수 있다. 로드포트(1100)의 수와 배치는 상술한 예로 한정되지 아니하며, 기판처리장치(100)의 풋 프린트, 공정효율, 다른 기판처리장치(100)와의 배치 등의 다양한 요소를 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
로드포트(1100)에는 기판(S)이 수용되는 캐리어(C)가 놓인다. 캐리어(C)는 외부로부터 반송되어 로드포트(1100)에 로딩되거나 또는 로드포트(1100)로부터 언로딩되어 외부로 반송된다. 예를 들어, 캐리어(C)는 오버헤드트랜스퍼(OHT: overhead hoist transfer) 등의 반송장치에 의해 기판처리장치들 간에 반송될 수 있다. 선택적으로, 기판(S)의 반송은 오버헤드트랜스퍼 대신 자동안내차량(automatic guided vehicle), 레일안내차량(rail guided vehicle) 등의 다른 반송장치 또는 작업자에 의해 수행될 수 있다. 캐리어(C)로는 전면개방일체형포드(FOUP: front opening unified pod)가 사용될 수 있다.
캐리어(C)의 내부에는 기판(S)의 가장자리를 지지하는 슬롯이 하나 이상 형성된다. 슬롯이 복수인 경우에는, 슬롯은 제3방향(Z)에 따라 서로 이격되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 캐리어(C)는 25장의 기판(S)을 수납할 수 있다. 캐리어(C)는 내부는 개폐가능한 도어에 의해 외부와 격리되어 밀폐될 수 있다. 이를 통해 캐리어(C)의 내부에 수용된 기판(S)이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
이송프레임(1200)은 로드포트(1100)에 안착된 캐리어(C)와 공정모듈(2000) 간에 기판(S)을 반송한다. 이송프레임(1200)은 인덱스로봇(1210)과 인덱스레일(1220)을 포함한다.
인덱스레일(1220)은 인덱스로봇(1210)의 직선 이동을 안내한다. 인덱스레일(1220)은 그 길이방향이 제2방향(Y)에 나란하게 제공될 수 있다.
인덱스로봇(1210)은 기판(S)을 반송한다. 인덱스로봇(1210)은 베이스(1211), 바디(1212) 그리고 암(1213)을 가질 수 있다.
베이스(1211)는 인덱스레일(1220) 상에 설치된다. 베이스(1211)는 인덱스레일(1220)을 따라 이동할 수 있다. 바디(1212)는 베이스(1211)에 결합되고, 베이스(1211) 상에서 제3방향(Z)을 따라 이동하거나 또는 제3방향(Z)을 축으로 회전할 수 있다. 암(1213)은 바디(1212)에 설치되고, 전진 그리고 후진을 하여 이동할 수 있다. 암(1213)의 일단에는 핸드가 구비되어 기판(S)을 집거나 놓을 수 있다. 인덱스로봇(1210)에는 하나 또는 복수의 암(1213)이 제공된다. 복수의 암(1213)이 제공되는 경우에는, 서로 제3방향(Z)에 따라 바디(1212)에 적층되어 배치될 수 있다. 이 때, 각각의 암(1213)은 개별적으로 구동될 수 있다.
이에 따라 인덱스로봇(1210)은 인덱스레일(1220) 상에서 베이스(1211)가 제2방향(Y)에 따라 이동하며, 바디(1212)와 암(1213)의 동작에 따라 캐리어(C)로부터 기판(S)을 인출하여 이를 공정모듈(2000)로 반입하거나 또는 공정모듈(2000)로부터 기판(S)을 인출하여 캐리어(C)에 수납할 수 있다.
이와 달리, 이송프레임(1200)에는 인덱스레일(1220)이 생략되고, 인덱스로봇(1210)이 이송프레임(1200)에 고정되어 설치될 수도 있다. 이 때에는 인덱스로봇(1210)이 이송프레임(1200)의 중앙부에 배치될 수 있다.
공정모듈(2000)은 기판(S)에 대하여 세정공정을 수행한다. 공정모듈(2000)은 버퍼챔버(2100), 이송챔버(2200), 제1공정챔버(2300) 그리고 제2공정챔버(2500)를 포함한다. 버퍼챔버(2100)와 이송챔버(2200)는 제1방향(X)을 따라 배치되고, 이송챔버(2200)는 그 길이방향이 제1방향(X)에 나란하도록 배치된다. 공정챔버들(2300, 2500)은 이송챔버(2200)의 측면에 배치된다. 제 1 공정챔버(2300), 이송챔버(2200), 그리고 제 2 공정챔버(2500)는 제2방향(Y)를 따라 순차적으로 배치될 수 있다.
제1공정챔버(2300)는 이송챔버(2200)의 제2방향(Y)의 일측에 배치되고, 제2공정챔버(2500)는 제1공정챔버(2300)가 배치된 반대방향의 타측에 배치될 수 있다. 제1공정챔버(2300)는 하나 또는 복수일 수 있다. 제1공정챔버(2300)가 복수일 경우, 제1공정챔버(2300)는 이송챔버(2200)의 일측에 제1방향(X)에 따라 배치되거나, 제3방향(Z)에 따라 적층되거나 또는 이들의 조합에 의해 배치될 수 있다. 마찬가지로 제2공정챔버(2500)도 하나 또는 복수일 수 있다. 제2공정챔버(2500)가 복수일 경우, 제2공정챔버(2500)는 이송챔버(2200)의 타측에 제1방향(X)에 따라 배치되거나, 제3방향(Z)에 따라 적층되거나 또는 이들의 조합에 의해 배치될 수 있다.
다만, 공정모듈(2000)에서 각 챔버들의 배치가 상술한 예로 한정되는 것은 아니며, 공정효율을 고려하여 적절하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 필요에 따라 제1공정챔버(2300)와 제2공정챔버(2500)가 이송모듈의 같은 측면에 제1방향(X)에 따라 배치되거나 또는 서로 적층되어 배치되는 것도 가능하다.
버퍼챔버(2100)는 이송프레임(1200)과 이송챔버(2200)의 사이에 배치된다. 버퍼챔버(2100)는 인덱스모듈(1000)과 공정모듈(2000) 간에 반송되는 기판(S)이 임시로 머무르는 버퍼공간을 제공한다. 버퍼챔버(2100)의 내부에는 기판(S)이 놓이는 버퍼슬롯이 하나 또는 복수 개 제공된다. 버퍼슬롯이 복수인 경우에는 제3방향(Z)을 따라 서로 이격될 수 있다.
버퍼슬롯에는 인덱스로봇(1210)에 의해 캐리어(C)로부터 인출된 기판(S)이 안착될 수 있다. 또한, 버퍼슬롯에는 이송로봇(2210)에 의해 공정챔버들(2300, 2500)로부터 반출된 기판(S)이 안착될 수 있다. 또한, 인덱스로봇(1210)이나 이송로봇(2210)은 버퍼슬롯으로부터 기판(S)을 반출하여, 캐리어(C)에 수용하거나 공정챔버들(2300, 2500)로 반송할 수 있다.
이송챔버(2200)는 버퍼챔버(2100), 제 1 공정챔버(2300), 제 2 공정챔버(2500) 간에 기판(S)을 반송한다. 이송챔버(2200)는 이송레일(2220) 그리고 이송로봇(2210)을 포함한다. 이송레일(2220)은 이송로봇(2210)이 이동하는 경로를 제공한다. 이송레일(2220)은 제1방향(X)에 나란하게 제공될 수 있다. 이송로봇(2210)은 기판(S)을 반송한다. 이송로봇(2210)은 베이스(2211), 바디(2212) 그리고 암(2213)을 포함할 수 있다. 이송로봇(2210)의 각 구성요소는 인덱스로봇(1210)의 구성요소와 유사하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 이송로봇(2210)은 베이스(2211)가 이송레일(2220)을 따라 이동하면서 바디(2212) 그리고 암(2213)의 작동에 의해 버퍼챔버(2100), 제1공정챔버(2300) 그리고 제2공정챔버(2500) 간에 기판(S)을 반송한다.
제1공정챔버(2300)와 제2공정챔버(2500)는 각각 기판(S)에 대하여 상이한 공정을 수행한다. 여기서, 제1공정챔버(2300)에서 수행되는 제1공정과 제2공정챔버(2500)에서 수행되는 제2공정은 서로 순차적으로 수행되는 공정일 수 있다. 예를 들어, 제1공정챔버(2300)에서는, 케미컬공정, 세척공정 그리고 제1건조공정이 수행되고, 제2공정챔버(2500)에서는 제1공정의 후속공정으로 제2건조공정이 수행될 수 있다. 여기서, 제1건조공정은 유기용제를 이용하여 수행되는 건조공정이고, 제2건조공정은 초임계유체를 이용하여 수행되는 초임계건조공정일 수 있다.
이하에서는 제1공정챔버(2300)에 관하여 설명한다. 도 2는 도 1의 제1공정챔버(2300)의 단면도이다.
제1공정챔버(2300)에서는 제1공정이 수행된다. 제1공정챔버(2300)는 하우징(2310) 그리고 공정유닛(2400)을 포함한다. 하우징(2310)은 제1공정챔버(2300)의 외벽을 형성한다. 공정유닛(2400)은 하우징(2310)의 내부에 위치하고, 제1공정을 수행한다.
공정유닛(2400)은 스핀헤드(2410), 유체공급부재(2420), 회수통(2430) 그리고 승강부재(2440)를 포함할 수 있다.
스핀헤드(2410)에는 기판(S)이 안착된다. 스핀헤드(2410)는 공정이 진행되는 중에 기판(S)을 회전시킨다. 스핀헤드(2410)는 지지플레이트(2411), 지지핀(2412), 척킹핀(2413), 회전축(2414) 그리고 모터(2415)를 포함할 수 있다.
지지플레이트(2411)는 그 상부가 대체로 기판(S)과 유사한 형상을 가진다. 예를 들어, 기판이 원형의 웨이퍼인 경우, 지지플레이트(2411)는 원형을 가지도록 제공될 수 있다. 지지플레이트(2411)의 상부에는 복수의 지지핀(2412)과 복수의 척킹핀(2413)이 제공된다. 복수의 지지핀(2412)에는 기판(S)이 놓인다. 복수의 척킹핀(2413)은 기판(S)을 고정한다. 지지플레이트(2411)의 하면에는 회전축(2414)이 고정되어 결합된다. 회전축(2414)은 모터(2415)에 의해 회전된다. 모터(2415)는 회전력을 발생시켜 회전축(2414)을 통해 지지플레이트(2411)를 회전시킨다. 이에 따라 스핀헤드(2410)에 기판(S)이 안착되고, 제1공정 진행 중에 기판(S)을 회전시킬 수 있다.
복수의 지지핀(2412)은 지지플레이트(2411)의 상면에 제3방향(Z)으로 돌출된다. 상부에서 바라볼 때 전체적인 지지핀들(2412)의 배치는 환형의 링 형상을 이룰 수 있다. 지지핀(2412)에는 기판(S)의 후면이 올려지게 된다. 이에 따라 기판(S)은 지지핀(2412)에 의해, 지지플레이트(2411)의 상면으로부터 지지핀(2412)이 돌출된 거리로 이격되어 안착된다.
척킹핀(2413)은 지지플레이트(2411)의 상면에 제3방향(Z)으로 지지핀(2412)보다 더 길게 돌출된다. 척킹핀(2413)은 지지플레이트(2411)의 중심으로부터 지지핀(2412)보다 멀리 떨어진 위치에 배치된다. 척킹핀들(2413)은 지지플레이트(2411)의 반경방향을 따라 지지위치와 대기위치 간에 이동할 수 있다. 지지위치는 지지플레이트(2411)의 중심으로부터 기판(S)의 반경에 대응되는 거리만큼 떨어진 위치이다. 대기위치는 지지위치보다 지지플레이트(2411)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 척킹핀(2413)은 기판(S)이 스핀헤드(2410)에 로딩될 때와 스핀헤드(2410)로부터 언로딩될 때에는 대기위치에 위치한다. 또한, 척킹핀(2413)은 공정 진행시에는 지지위치로 이동한다. 이에 따라 척킹핀(2413)은 스핀헤드(2410)가 회전할 때, 회전력에 의해 기판(S)이 정위치에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
유체공급부재(2420)는 기판(S)에 유체를 공급한다. 유체공급부재(2420)는 노즐(2421), 지지대(2422), 지지축(2423) 그리고 구동기(2424)를 포함한다. 지지축(2423)은 그 길이 방향이 제3방향(Z)에 따라 제공된다. 지지축(2423)의 하단에는 구동기(2424)가 결합된다. 구동기(2424)는 지지축(2423)을 회전시키거나 제3방향(Z)에 따라 상하로 이동시킨다. 지지축(2423)의 상부에는 지지대(2422)가 수직하게 결합된다. 노즐(2421)은 지지대(2422)의 일단의 저면에 설치된다. 노즐(2421)은 지지축(2423)의 회전 그리고 승강에 의해 지지위치와 대기위치 간에서 이동할 수 있다. 지지위치는 노즐(2421)이 지지플레이트(2411)의 수직 상부에 배치된 위치이다. 대기위치는 노즐(2421)이 지지플레이트(2411)의 수직 상부에서 벗어난 위치이다.
공정유닛(2400)에는 하나 또는 복수의 유체공급부재(2420)가 제공될 수 있다. 유체공급부재(2420)가 복수인 경우에는, 각 유체공급부재(2420)는 서로 상이한 유체를 공급한다. 예를 들어, 복수의 유체공급부재(2420)는 각각 세정제, 린스제 또는 유기용제를 공급할 수 있다. 세정제는 과산화수소(H2O2), 암모니아(NH4OH), 염산(HCl), 황산(H2SO4), 불산(HF) 또는 이들의 혼합 용액 등이 사용된다. 린스제로는 순수가 사용되며, 유기용제로는 이소프로필알코올이 사용된다. 선택적으로 유기용제로는 에틸글리콜(ethyl glycol), 1-프로파놀(propanol), 테트라하이드로프랑(tetra hydraulic franc), 4-하이드록시(hydroxyl), 4-메틸(methyl), 2-펜타논(pentanone), 1-부타놀(butanol), 2-부타놀, 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), n-프로필알코올(n-propyl alcohol), 디메틸에틸(dimethylether) 등이 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1유체공급부재(2420a)는 암모니아과산화수소용액을 분사하고, 제2유체공급부재(2420b)는 순수를 분사하고, 제3유체공급부재(2420c)는 이소프로필알코올용액을 분사할 수 있다. 다만, 유기용제는 액체가 아닌 기체상태로 제공될 수도 있으며, 기체상태의 증기로 제공될 때에는 불활성기체와 혼합되어 제공될 수 있다.
상술한 유체공급부재(2420)는 스핀헤드(2410)에 기판(S)이 안착되면 대기위치로부터 지지위치로 이동하여, 기판(S)의 상부로 상술한 유체를 공급할 수 있다. 예를 들어, 유체공급부가 세정제, 린스제, 유기용제를 공급함에 따라 각각 케미컬공정, 세척공정, 제1건조공정이 수행될 수 있다. 이와 같이 공정이 수행되는 동안 스핀헤드(2410)는 회전하여 기판(S)의 상면에 유체가 골고루 제공되도록 할 수 있다.
회수통(2430)은 제1공정이 수행되는 공간을 제공하고, 이 과정에서 사용되는 유체를 회수한다. 회수통(2430)은 상부에서 바라볼 때 스핀헤드(2410)를 둘러싸도록 그 둘레에 배치되며, 상부가 개방된다. 공정유닛(2400)에는 하나 또는 복수의 회수통(2430)이 제공될 수 있다. 이하에서는 제1회수통(2430a), 제2회수통(2430b), 제3회수통(2430c)의 세 개의 회수통(2430)이 제공된 경우를 예를 들어 설명한다. 다만, 회수통(2430)의 수는 사용되는 유체의 수 그리고 제1공정의 조건에 따라 이와 상이하게 선택될 수도 있다.
제1회수통(2430a), 제2회수통(2430b) 그리고 제3회수통(2430c)은 각각 스핀헤드(2410)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 제1회수통(2430a), 제2회수통(2430b), 제3회수통(2430c)은 순차적으로 스핀헤드(2410)의 중심으로부터 멀어지면서 배치된다. 제1회수통(2430a)은 스핀헤드(2410)를 감싸고, 제2회수통(2430b)은 제1회수통(2430a)을 감싸고, 제3회수통(2430c)은 제2회수통(2430b)을 감싸도록 제공된다.
제1회수통(2430a)에는 제1회수통(2430a)의 내측공간에 의해 제1유입구(2431a)가 제공된다. 제2회수통(2430b)에는 제1회수통(2430a)과 제2회수통(2430b) 사이의 공간에 의해 제2유입구(2431b)가 제공된다. 제3회수통(2430c)에는, 제2회수통(2430b)과 제3회수통(2430c) 사이의 공간에 의해 제3유입구(2431c)가 제공된다. 제1유입구(2431a), 제2유입구(2431b), 제3유입구(2431c)는 순차적으로 아래에서 위를 향하는 순서로 제 3방향(Z)을 따라 배열된다. 각각의 회수통(2430a, 2430b, 2430c) 의 저면에는 제3방향(Z)에 따라 아래로 연장되는 회수라인(2432)이 연결된다. 각 회수라인들(2432a, 2432b, 2433c)은 각각의 회수통(2430a, 2430b, 2430c)에 회수된 유체를 배출하여 외부의 유체재생시스템(미도시)에 공급한다. 유체재생시스템(미도시)은 회수된 유체를 재사용할 수 있도록 재생할 수 있다.
승강부재(2440)는, 브라켓(2441), 승강축(2442) 그리고 승강기(2443)를 포함한다. 브라켓(2441)은 회수통(2430)에 고정되어 설치되며, 브라켓(2441)의 일단에는 승강기(2443)에 의해 제3방향(Z)으로 이동되는 승강축(2442)이 고정되어 결합된다. 회수통(2430)이 복수인 경우에는, 브라켓(2441)은 최외곽의 회수통(2430)에 결합될 수 있다.
승강부재(2440)는 회수통(2430)을 제3방향(Z)으로 이동시킨다. 이에 따라 회수통(2430)의 스핀헤드(2410)에 대한 상대 높이가 변경되어, 회수통(2430)인 복수인 경우에는, 어느 하나의 회수통(2430)의 유입구(2431)가 스핀헤드(2410)에 안착된 기판(S)의 수평면 상에 위치하도록 선택적으로 조절할 수 있다.
또한, 승강부재(2440)는 제1공정이 진행되는 동안, 회수통(2430)을 제3방향(Z)으로 이동시켜 회수통(2430)의 유입구(2431)가 기판(S)과 대응되는 높이에 위치하도록 조절한다. 이에 따라, 기판(S)의 회전에 의해 기판(S)으로부터 튕겨나는 유체가 회수될 수 있다. 예를 들어, 제1공정으로 케미컬공정, 린스제에 의한 세척공정, 그 후 유기용제에 의한 제1건조공정이 순차적으로 진행되는 경우, 승강부재(2440)는 제1유입구(2431a), 제2유입구(2431b), 제3유입구(2431c)를 각각 순차적으로 이동시킨다. 이에 따라, 제1회수통(2430a), 제2회수통(2430b), 제3회수통(2430c)이 각각의 유체를 회수할 수 있다.
한편, 승강부재(2440)는 회수통(2430)을 이동시키는 대신 스핀헤드(2410)를 제3방향(Z)으로 이동시킬 수 있다.
이하에서는 제2공정챔버(2500)에 관하여 설명한다.
제2공정챔버(2500)에서는 제2공정이 수행된다. 여기서, 제2공정은 초임계유체를 이용하여 기판(S)을 건조시키는 제2건조공정일 수 있다.
이하에서는 이산화탄소(CO2)의 초임계유체를 기준으로 설명한다. 다만, 초임계유체의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 초임계유체의 계(supply system)에 관한 도면이다. 초임계유체의 계는 하우징(2510), 공급유닛(2560), 그리고 재생 유닛(2570)을 가진다.
도 4는 도 1의 제2공정챔버(2500)의 일 실시예의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 제2공정챔버(2500)는 하우징(2510), 승강부재(2516), 지지부재(2530), 가열부재(2520), 공급포트(2540), 차단부재(2546) 및 배기포트(2550)를 포함할 수 있다.
하우징(2510)은 초임계건조공정이 수행되는 공간을 제공한다. 하우징(2510)은 임계압력 이상의 고압을 견딜 수 있는 재질로 제공된다.
하우징(2510)은 상부하우징(2512)과 상부하우징(2512)의 하부에 배치되는 하부하우징(2514)을 구비하여 상하부로 구분되는 구조로 제공될 수 있다.
상부하우징(2512)은 고정되어 설치되며, 하부하우징(2514)은 승강할 수 있다. 하부하우징(2514)이 하강하여 상부하우징(2512)으로부터 이격되면 제2공정챔버(2500)의 내부공간이 개방되고, 기판(S)이 제2공정챔버(2500)의 내부공간으로 반입되거나 내부공간으로부터 반출될 수 있다. 여기서, 제2공정챔버(2500)로 반입되는 기판(S)은 제1공정챔버(3000)에서 유기용제공정을 거쳐 유기용제가 잔류하는 상태일 수 있다. 또 하부하우징(2514)이 상승하여 상부하우징(2512)에 밀착되면 제2공정챔버(2500)의 내부공간이 밀폐되고, 그 내부에서 초임계건조공정이 수행될 수 있다. 물론, 상술한 예와 달리 하우징(2510)에서 하부하우징(2514)이 고정되어 설치되고, 상부하우징(2512)이 승강되는 구조로 제공될 수도 있을 것이다.
승강부재(2516)는 하부하우징(2514)을 승강시킨다. 승강부재(2516)는 승강실린더(2517) 및 승강로드(2518)를 포함할 수 있다. 승강실린더(2517)는 하부하우징(2514)에 결합되어 상하방향의 구동력, 즉 승강력(乘降力)을 발생시킨다. 승강실린더(2517)는 초임계건조공정이 수행되는 동안 제2공정챔버(2500) 내부의 임계압력 이상의 고압을 이기고, 상부하우징(2512)과 하부하우징(2514)을 밀착시켜 제2공정챔버(2500)를 밀폐시킬 수 있는 정도의 구동력을 발생시킨다. 승강로드(2518)는 그 일단이 승강실린더(2517)에 삽입되어 수직상방으로 연장되어 타단이 상부하우징(2512)에 결합된다. 이러한 구조에 따라 승강실린더(2517)에서 구동력이 발생하면, 승강실린더(2517)와 승강로드(2518)가 상대적으로 승강되어 승강실린더(2517)에 결합된 하부하우징(2514)이 승강될 수 있다. 또한 승강실린더(2517)에 의해 하부하우징(2514)이 승강하는 동안 승강로드(2518)는 상부하우징(2512)과 하부하우징(2514)이 수평방향으로 움직이는 것을 방지하고, 승강방향을 안내하여, 상부하우징(2512)과 하부하우징(2514)이 서로 정위치에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
지지부재(2530)는 상부하우징(2512)과 하부하우징(2514)의 사이에 기판(S)을 지지한다. 지지부재(2530)는 상부하우징(2512)의 하면에 설치되어 수직하방으로 연장되고, 그 하단에서 수평방향으로 수직하게 절곡되는 구조로 제공될 수 있다. 이에 따라 지지부재(2530)는 기판(S)의 가장자리 영역을 지지할 수 있다. 이처럼 지지부재(2530)가 기판(S)의 가장자리 영역에 접촉하여 기판(S)을 지지하므로 기판(S) 상면 전체영역과 하면의 대부분의 영역에 대해서 초임계건조공정이 수행될 수 있다. 여기서, 기판(S)은 그 상면이 패턴면이고, 하면이 비패턴면일 수 있다. 또, 지지부재(2530)는 고정되어 설치되는 상부하우징(2512)이 설치되므로 하부하우징(2514)이 승강하는 동안 비교적 안정적으로 기판(S)을 지지할 수 있다.
이처럼 지지부재(2530)가 설치되는 상부하우징(2512)에는 수평조정부재(2532)이 설치될 수 있다. 수평조정부재(2532)는 상부하우징(2512)의 수평도(水平度)을 조정한다. 상부하우징(2512)의 수평도가 조정되면 그에 따라 상부하우징(2512)에 설치된 지지부재(2530)에 안착된 기판(S)의 수평이 조절될 수 있다. 초임계건조공정에서 기판(S)이 기울면, 기판(S)에 잔류하는 유기용제가 경사면을 타고 흘러 기판(S)의 특정부분이 건조되지 않거나 과건조(過乾燥)되어 기판(S)이 손상될 수 있다. 수평조정부재(2532)는 기판(S)의 수평을 맞추어 이러한 문제점을 방지할 수 있다. 물론, 상부하우징(2512)이 승강되고 하부하우징(2514)이 고정되어 설치되거나 지지부재(2530)가 하부하우징(2514)에 설치되는 경우에는 수평조정부재(2532)는 하부하우징(2514)에 설치될 수도 있을 것이다.
가열부재(2520)는 제2공정챔버(2500)의 내부를 가열한다. 가열부재(2520)는 제2공정챔버(2500) 내부에 공급된 초임계유체를 임계온도 이상으로 가열하여 초임계유체 상으로 유지하거나 또는 액화된 경우에 다시 초임계유체가 되도록 할 수 있다. 가열부재(2520)는 상부하우징(2512) 및 하부하우징(2514) 중 적어도 하나의 벽 내에 매설되어 설치될 수 있다. 이러한 가열부재(2520)는 예를 들어, 외부로부터 전원을 받아 열을 발생시키는 히터로 제공될 수 있다.
공급포트(2540)는 제2공정챔버(2500)로 초임계유체를 공급한다. 공급포트(2540)는 공급유닛(2560)에 연결될 수 있다. 이때, 공급포트(2540)에는 공급유닛(2560)으로부터 공급되는 초임계유체의 유량을 조절하는 밸브가 설치될 수 있다.
공급포트(2540)는 상부공급포트(2542) 및 하부공급포트(2544)를 포함할 수 있다. 상부공급포트(2542)는 상부하우징(2512)에 형성되어 지지부재(2530)에 의해 지지되는 기판(S)의 상면으로 초임계유체를 공급한다. 하부공급포트(2544)는 하부하우징(2514)에 형성되어 지지부재(2530)에 의해 지지되는 기판(S)의 하면으로 초임계유체를 공급한다.
공급포트들(2550)은 기판(S)의 중앙영역으로 초임계유체를 분사할 수 있다. 예를 들어, 상부공급포트(2542)는 지지부재(2530)에 의해 지지되는 기판(S)의 중앙으로부터 연직상방에 위치할 수 있다. 또, 하부공급포트(2544)는 지지부재(2530)에 의해 지지되는 기판(S)의 중앙으로부터 연지하방에 위치할 수 있다. 이에 따라 공급포트(2540)로 분사되는 초임계유체가 기판(S)의 중앙영역으로 도달하여 가장자리 영역으로 퍼지면서 기판(S)의 전 영역에 균일하게 제공될 수 있을 것이다.
이러한 상부공급포트(2542)와 하부공급포트(2544)에서는 먼저 하부공급포트(2544)가 초임계유체를 공급하고, 나중에 상부공급포트(2542)가 초임계유체를 공급할 수 있다. 초임계건조공정은 초기에 제2공정챔버(2500)의 내부가 임계압력에 미달한 상태에서 진행될 수 있기 때문에 제2공정챔버(2500)의 내부로 공급되는 초임계유체는 액화될 수 있다. 따라서, 초임계건조공정의 초기에 상부공급포트(2542)로 초임계유체가 공급되는 경우에는 초임계유체가 액화되어 중력에 의해 기판(S)으로 낙하하여 기판(S)을 손상시킬 수 있다. 상부공급포트(2542)는 하부공급포트(2544)를 통해 제2공정챔버(2500)로 초임계유체가 공급되어 제2공정챔버(2500)의 내부압력이 임계압력에 도달하면 초임계유체의 공급을 시작하여, 공급되는 초임계유체가 액화되어 기판(S)으로 낙하하는 것을 방지할 수 있다.
차단부재(2546)는 공급포트(2540)를 통해 공급되는 초임계유체가 기판(S)에 바로 분사되는 것을 차단한다. 차단부재(2546)는 차단플레이트(2547)와 지지대(2548)를 포함할 수 있다.
차단플레이트(2547)는 공급포트(2540)와 지지부재(2530)에 의해 지지되는 기판(S)의 사이에 배치된다. 예를 들어, 차단플레이트(2547)는 하부공급포트(2544)와 지지부재(2530)의 사이에 배치되어, 기판(S)의 하방에 위치할 수 있다. 이러한 차단플레이트(2547)는 하부공급포트(2544)를 통해 공급되는 초임계유체가 기판(S)의 하면에 직접적으로 분사되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 차단플레이트(2547)는 그 반경이 기판(S)과 유사하거나 더 크게제공될 수 있다. 이러한 경우에는 차단플레이트(2547)가 초임계유체가 기판(S)에 직접 분사되는 것을 완벽히 차단할 수 있을 것이다. 한편, 차단플레이트(2547)는 그 반경이 기판(S)보다 작게 제공될 수도 있다. 이 경우에는 초임계유체가 기판(S)에 직접 분사되는 것을 차단하면서도 초임계유체의 유속을 최소한으로 저하시켜 기판(S)에 초임계유체가 비교적 쉽게 도달하여 기판(S)에 대한 초임계건조공정이 효과적으로 진행될 수 있을 것이다.
지지대(2548)는 차단플레이트(2547)를 지지한다. 즉, 차단플레이트(2547)는 지지대(2548)의 일단에 놓여질 수 있다. 이러한 지지대(2548)는 하우징(2510)의 하면으로부터 연직상방으로 연장될 수 있다. 지지대(2548)와 차단플레이트(2547)는 별도의 결합없이 단순히 차단플레이트(2547)가 중력에 의해 지지대(2548)에 놓여지도록 설치될 수 있다. 지지대(2548)와 차단플레이트(2547)가 너트나 볼트 등의 결합수단에 의해 결합되는 경우에는, 침투력이 뛰어난 초임계유체가 그 사이에 침투한 뒤 오염물질을 발생시킬 수 있다. 물론, 지지대(2548)와 차단플레이트(2547)는 일체로 제공될 수도 있을 것이다.
초임계건조공정의 초기에 하부공급포트(2544)를 통해 초임계유체가 공급되는 경우에는, 하우징(2510)의 내부기압이 낮은 상태이므로 공급되는 초임계유체가 빠른 속도로 분사될 수 있다. 이처럼 빠른 속도로 분사되는 초임계유체가 기판(S)에 직접적으로 도달하게 되면, 초임계유체의 물리적인 압력에 의해 초임계유체가 기판(S) 중 직접 분사되는 부분이 휘어 리닝현상이 발생할 수 있다. 또한, 초임계유체의 분사력에 의해 기판(S)이 요동하여 기판(S)에 잔류하는 유기용제가 흘러 기판(S)의 회로패턴에 손상이 발생할 수도 있다.
따라서, 하부공급포트(2544)와 지지부재(2530)의 사이에 배치된 차단플레이트(2547)는 초임계유체가 기판(S)에 직접 분사되는 것을 차단하여 초임계유체의 물리적 힘에 의해 기판(S)에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 공정 진행 후, 초임계유체는 배기포트(2550)를 통해 재생 유닛(2570)으로 배기된다.
이러한 제2공정챔버(2500)는, 초임계유체를 이용하여 제2건조공정을 수행한다. 예를 들어, 제2공정챔버(2500)는 제1공정챔버(2300)에서 케미컬공정, 세척공정, 유기용제에 의한 제1건조공정이 순서대로 처리된 기판(S)에 대하여 초임계유체를 이용하여 제2건조공정을 수행할 수 있다. 이송로봇(2210)에 의해 기판(S)이 지지부재(2530)에 안착되면, 가열부재(2520)가 하우징(2510) 내부를 가열하고, 초임계유체공급관(2540)을 통해 초임계유체가 공급된다. 이로써, 하우징(2510) 내부에 초임계분위기가 형성된다. 초임계분위기가 형성되면 기판(S)의 패턴 상면에 잔류하는 유기용제가 초임계유체에 의해 용해된다. 유기용제가 충분히 용해되면, 배출구를 통해 초임계유체가 배출된다. 이후 다시 공급유닛(2560)으로 공급된다. 즉, 공급유닛(2560)은 상술한 제2공정챔버(2500)로 초임계유체를 공급하고, 재생 유닛(2570)은 제2공정챔버(2500)에서 사용된 초임계유체를 재생하여 이를 공급유닛(2560)으로 공급한다.
공급유닛(2560)은, 다시 도 3을 참조하면, 저장탱크(2561), 급수탱크(2562), 제1응축기(2563), 제2응축기(2564) 그리고 펌프(2565)를 포함할 수 있다.
저장탱크(2561)에는 이산화탄소가 액체상태로 저장된다. 이산화탄소는 외부 또는 재생 유닛(2570)으로부터 공급되어, 저장탱크(2561)에 저장된다. 이때, 외부 또는 재생 유닛(2570)으로부터 공급되는 이산화탄소는 기체 상태이며, 제1응축기(2563)는 이를 액체 상태로 만들어 저장탱크(2561)에 공급한다.
급수탱크(2562)는 저장탱크(2561)로부터 이산화탄소를 제공받아 이를 초임계유체로 만든다. 초임계유체는 제2공정챔버(2500)에 제공된다. 이산화탄소는 저장탱크(2561)에서 기체상태로 변하면서 급수탱크(2562)로 이동한다. 여기서, 저장탱크(2561)와 급수탱크(2562) 사이에는 제2응축기(2564)와 펌프(2565)가 설치될 수 있다. 제2응축기(2564)는 기체상태의 이산화탄소를 액상으로 변화시킨다. 펌프(2565)는 액상의 이산화탄소를 임계압력 이상으로 가압된 기체로 만들어 급수탱크(2562)에 공급한다. 급수탱크(2562)는 공급받은 이산화탄소를 임계온도 이상으로 가열하여 초임계유체로 만들고, 제2공정챔버(2500)로 공급한다. 이때, 급수탱크(2562)에서 나오는 이산화탄소의 압력은 100~150bar로 가압된 상태일 수 있다.
도 5는 도 4의 재생 유닛(2570)의 일 실시예의 구성도이다.
재생 유닛(2570)은 분리기(2580)와 재생기(2590)를 가진다. 재생 유닛(2570)은 제2공정챔버(2500)에서 제2건조공정에 사용되어 유기용제를 함유하는 초임계유체를 재생하여 이를 공급유닛(2560)으로 공급한다. 분리기(2580)는 이산화탄소를 냉각시켜 이산화탄소에 함유된 유기용제를 액화시킴으로써 이산화탄소로부터 유기용제를 1차로 분리한다. 재생기(2590)는 이산화탄소를 유기용제를 흡수하는 흡착제(A)가 제공되는 공간을 통과시켜 이산화탄소로부터 유기용제를 2차로 분리한다.
도 6은 도 5의 분리기(2580)의 단면도이다. 분리기(2580)는 분리탱크(2581), 냉각부재(2582), 유입관(2583), 배기관(2584), 드레인관(2585) 그리고 압력조절기(2586)를 포함한다.
분리탱크(2581)는 이산화탄소와 유기용제의 분리가 수행되는 공간을 제공한다. 냉각부재(2582)는 분리탱크(2581)의 내벽과 외벽의 사이에 설치되어 분리탱크(2581)를 냉각시킨다. 냉각부재(2582)는 냉각수가 흐르는 파이프라인으로 구현될 수 있다. 제2공정챔버(2500)에서 배출된 이산화탄소는 유입관(2583)을 통해 유입된다. 유입관(2583)은 일단이 분리탱크(2581)의 하부로 이산화탄소를 제공할 수 있다. 분리탱크(2581)의 하부로 제공되는 이산화탄소는 냉각부재(2582)에 의해 냉각된다. 이에 따라 이산화탄소에 함유된 유기용제가 액화되어 이산화탄소로부터 분리된다.
분리된 이산화탄소는 분리탱크(2581)의 상부에 연결된 배기관(2584)을 통해 배출된다. 액상의 유기용제는 분리탱크(2581)의 하부에 연결된 드레인관(2585)을 통해 배출된다. 유입관(2583), 배기관(2584) 그리고 드레인관(2585)에는 각각 밸브(V)가 설치되어 유입 그리고 배출여부가 조절될 수 있다.
도 7은 도 4의 재생기(2570)를 보여주는 구성도이다. 도 8은 도 4의 재생기(2570)의 내부를 보여주는 단면도이다. 도 7과 같이, 재생기(2590)는 컬럼(2591), 공급관(2592), 배출관(2593), 농도센서(2594), 가스 공급관(2595), 가열기(2596), 배기관(2597), 그리고 제어기(2598)를 포함한다.
컬럼(2591)은 내부에 흡착제가 제공되는 공간을 가진다. 도 8을 참조하면, 컬럼(2591)의 내부에는 흡착제(A)가 제공된다. 여기서, 흡착제(A)는 다공을 가지며, 다공 내에 유기용제를 흡착한다. 예를 들어, 흡착제(A)는 지오라이트(zeolite)일 수 있다. 이산화탄소는 공급관(2592)을 통해 컬럼(2591)에 유입된다. 공급관(2592)은, 분리기(2580)와 컬럼(2591)을 연결한다.
이산화탄소가 컬럼(2591)을 통과하는 동안, 흡착제(A)는 이산화탄소로부터 유기용제를 흡착한다. 이에 따라 이산화탄소에 함유된 유기용제가 제거되면서 이산화탄소가 재생된다. 재생된 이산화탄소는 배출관(2593)을 통해 공급 유닛(2560)으로 제공된다.
농도센서(2594)는 배출관(2593)에 설치된다. 농도센서(2594)는 컬럼(2591)에서 배출되는 이산화탄소에 포함되어 있는 유기용제의 농도를 감지할 수 있다. 흡착제(A)가 흡수할 수 있는 유기용제의 양에는 한계가 있으므로, 농도센서(2594)로 측정한 이산화탄소에 함유된 유기용제의 농도가 설정값 이상인 경우에는, 공급관(2592)의 밸브를 닫아 재생 시기를 결정한다. 그 후, 가스 공급관(2595)의 밸브를 열어 컬럼(2591)으로 퍼지 가스를 공급할 수 있다.
가스 공급관(2595)은 컬럼(2591)으로 퍼지 가스를 공급한다. 다시 도 7과 같이, 가스 공급관(2595)은 공급관(2592)에서 분기될 수 있다. 퍼지 가스는 흡착제로부터 흡착제에 흡착되어 있는 유기용제를 분리시킨다. 가열기(2596)는 가스 공급관(2595)을 통해 컬럼(2591)에 유입되는 퍼지 가스를 가열한다. 이와 달리, 도 9와 같이, 가열기(2596)는 생략될 수 있다. 또한, 도 10과 같이, 가열기(2596)는 컬럼(2591)을 감싸도록 제공될 수 있다. 가스 공급관(2595)에는 퍼지 가스의 공급량을 조절하는 밸브가 설치된다. 제어기(2598)는 밸브를 제어하여 퍼지 가스의 공급량과 공급 시기를 조절한다. 배기관(2597)은 유기용제가 함유된 퍼지 가스를 컬럼(2591)의 외부로 배기한다.
이와 달리, 도 11과 같이, 재생 유닛(2570)은 복수의 분리기(2580)을 가질 수 있다. 이때, 각각의 분리기(2580)는 서로 직렬로 연결된다. 예를 들어, 제1분리 기(2580a)는 일차로 이산화탄소와 유기용제를 분리한다. 이어 제2분리기(2580b)는 제1분리기(2580a)에 연결되어, 이차로 이산화탄소와 유기용제를 분리한다. 이에 따라 유기용제의 분리가 복수 회에 거쳐 수행되어 더욱 순수한 이산화탄소를 획득할 수 있다.
또한, 도 11과 같이, 복수의 재생기(2590)가 제공될 수 있다. 도 을 참조하면, 재생기(2590)는 각각 병렬로 연결될 수도 있다. 도 11과 같이, 제1재생기(2590a), 제2재생기(2590b)가 각각 분리기(2580)에 연결되어, 이산화탄소로부터 유기용제를 걸러낸 후, 이를 공급유닛(2560)에 제공할 수 있다. 복수의 재생기(2590)를 병렬로 배치하면, 다량의 이산화탄소를 빠른 시간 내에 재생할 수 있다.
도 12를 참조하면, 각각의 재생기(2590)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. 제1재생기(2590a)는 분리기(2580)에 연결되어, 일차로 이산화탄소로부터 유기용제를 걸러낸다. 다시 제2재생기(2590b)은 제1재생기(2590a)에 연결되어, 이차로 이산화탄소로부터 유기용제를 걸러낸다. 재생기(2590)에 의한 이산화탄소와 유기용제의 분리가 복수 회로 수행될 수 있다.
이상에서는 재생 유닛(2570)에서는 재생기(2590)가 분리기(2580)에 연결되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리, 분리기(2580)는 생략될 수 있다. 재생 유닛(2570)에 분리기(2580)가 생략되는 경우에는 재생기(2590)가 제2공정챔버(2500)에 직접 연결되는 것도 가능하다. 또한 이와 달리, 재생기(2590)의 컬럼(2591)은, 단일의 컬럼(2591)으로 제공될 수 있다. 또한, 공급관(2592)과 가스 공급관(2594), 배출관(2593)과 배기관(2595)은 각각 연결될 수도 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판처리방법에 관하여 본 발명에 따른 기판처리장치(100)를 이용하여 설명한다.
이는 설명을 용이하게 하기 위한 것에 불과하므로, 본 발명에 따른 기판처리방법이 상술한 기판처리장치(100)에 의하여 한정되는 것은 아니며, 이와 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 다른 장치를 이용하여 수행될 수 있다.
도 13은 초임계유체를 이용한 세정공정에 관한 것이다.
기판처리방법의 일 실시예는 로드포트(1100)에 안착된 캐리어(C)로부터 버퍼챔버(2100)로 기판(S)을 반송하는 단계(S110), 버퍼챔버(2100)로부터 제1공정챔버(2300)로 기판(S)을 반송하는 단계(S120), 제1공정을 수행하는 단계(S130), 제1공정챔버(2300)로부터 제2공정챔버(2500)로 기판(S)을 반송하는 단계(S140), 제2공정을 수행하는 단계(S150), 제2공정챔버(2500)로부터 버퍼챔버(2100)로 기판(S)을 반송하는 단계(S160) 그리고 버퍼챔버(2100)로부터 캐리어(C)로 기판(S)을 반송하는 단계(S170)을 포함한다. 이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 설명한다.
인덱스로봇(1210)이 캐리어(C)로부터 버퍼챔버(2100)로 기판(S)을 반송한다(S110).
로드포트(1100)에는 외부로부터 반송되어 온 기판(S)이 수용된 캐리어(C)가 놓인다. 캐리어오프너(미도시) 또는 인덱스로봇(1210)은 캐리어(C)의 도어를 열고, 인덱스로봇(1210)이 캐리어(C)로부터 기판(S)을 인출한다. 인덱스로봇(1210)은 인출한 기판(S)을 버퍼챔버(2100)로 반송한다.
이송로봇(2210)이 버퍼챔버(2100)로부터 제1공정챔버(2300)로 기판(S)을 반송한다(S120).
인덱스로봇(1210)에 의해 버퍼챔버(2100)의 버퍼슬롯에 기판(S)이 놓이면, 이송로봇(2210)이 버퍼슬롯으로부터 기판(S)을 인출한다. 이송로봇(2210)은 이를 제1공정챔버(2300)로 반송한다.
제1공정챔버(2300)가 제1공정을 수행한다(S130). 도 14는 제1공정의 일 실시예의 순서도이다.
기판(S)은 이송로봇(2210)에 의해 지지핀(2412)에 올려져 스핀헤드(2410)에 로딩된다(S131). 기판(S)이 지지핀(2412)에 놓여지면, 척킹핀(2413)이 픽업위치로부터 고정위치로 이동하여 기판(S)을 고정시킬 수 있다. 기판(S)이 안착되면, 유체공급부재(2420)가 기판(S)에 유체를 공급한다(S132). 여기서, 기판(S)에 유체가 공급되는 동안 스핀헤드(2410)가 회전하여 기판(S)을 회전시킬 수 있다. 이에 따라 기판(S)의 전체면적에 적절히 유체가 공급될 수 있다. 또한, 회수통(2430)이 상하로 이동하여 기판(S)에 공급된 후 기판(S)의 회전에 의해 기판(S)으로부터 튕겨나는 유체를 회수할 수 있다.
구체적으로, 기판(S)이 안착되면 제1유체공급부재(2420a)가 대기위치로부터 지지위치로 이동하고, 기판(S)에 제1세정제를 분사한다(S132a, 제1케미컬공정). 이에 따라 기판(S) 상에 존재하는 파티클, 유기오염물, 금속불순물 등의 이물질이 제거될 수 있다. 여기서, 제1회수통(2430a)의 제1유입구(2431a)가 기판(S)과 수평면 상으로 이동하여 제1세정제를 회수할 수 있다.
다음으로, 제1유체공급부재(2420a)가 대기위치로 이동하고, 제2유체공급부재(2420b)가 대기위치로부터 지지위치로 이동하여 린스제를 분사한다(S132b, 제1세척공정). 이에 따라 기판(S) 상에 잔류하는 제1세정제의 잔류물을 세척할 수 있다. 여기서, 제2회수통(2430b)의 제2유입구(2431b)가 기판(S)과 수평면 상으로 이동하여 린스제를 회수할 수 있다.
다음으로, 제2유체공급부재(2420b)는 대기위치로 돌아가고 제3유체공급부재(2420c)가 대기위치로부터 지지위치로 이동하여 유기용제를 분사한다(S132c, 제1건조공정). 이에 따라 기판(S) 상에 잔류하는 린스제가 유기용제로 치환된다. 여기서, 제3회수통(2430c)의 제3유입구(2431c)가 기판(S)과 수평면 상으로 이동하여 유기용제를 회수할 수 있다. 또한, 유기용제는 건조가 용이하도록 상온 이상으로 가열된 상태로 제공되거나 또는 가열된 증기형태로 제공될 수 있다. 또한 단계 S132c에서는 유기용제의 분사가 종료된 후에도 유기용제가 건조되기 쉽도록 스핀헤드(2410)가 기판(S)을 회전시킬 수 있다.
한편, 단계 S132b와 단계 S132c 사이에는 제4유체공급부재(2420d)가 제2세정제를 분사하는 단계(제2케미컬공정)와 다시 제2유체공급부재(2420b)가 린스제를 분사하는 단계(제2세척공정)가 추가될 수 있다. 이때, 제1세정제와 제2세정제는 서로 상이한 성분으로 서로 다른 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 단계 S132c는 경우에 따라서 생략될 수도 있다.
기판(S)에 유체를 분사하는 단계가 종료되면, 스핀헤드(2410)의 회전이 종료되고, 척킹핀(2413)이 고정위치로부터 픽업위치로 이동할 수 있다. 기판(S)은 이송로봇(2210)에 의해 픽업되어 스핀헤드(2410)로부터 언로딩된다(S133).
이송로봇(2210)이 제1공정챔버(2300)로부터 제2공정챔버(2500)로 기판(S)을 반송한다(S140).
이송로봇(2210)은 스핀헤드(2410)에 안착된 기판(S)을 픽업하여 제1공정챔버(2300)로부터 기판(S)을 인출한다. 이송로봇(2210)은 이를 제2공정챔버(2500)로 반송한다. 제2공정챔버(2500)로 반송되는 기판(S)은 지지부재(2530)에 안착된다.
제2공정챔버(2500)가 제2공정을 수행한다(S150). 도 15는 제2공정의 일 실시예의 순서도이다.
기판(S)은 제2공정챔버(2500)의 지지부재(2530)에 로딩된다(S151). 기판(S)이 로딩된 후 또는 기판(S)의 로딩 전에, 하부공급포트(2544)를 통해 하우징(2510) 내부에 초임계유체가 공급된다(S152). 초임계유체의 지속적인 공급으로 인해 초임계유체 분위기가 형성되면, 상부공급포트(2542)를 통해 하우징(2510) 내부에 초임계유체를 공급한다. (S153) 이에 따라 초임계유체에 의한 기판(S)의 건조가 신속하게 수행될 수 있다. 이 과정 중에 하우징(2510)의 내부는 이미 임계 상태 이상이므로 초임계유체가 기판(S)에 직접 고속으로 분사되더라도 기판(S)이 상대적으로 덜 손상되거나 손상되지 않는다. 기판(S)의 건조가 충분히 이루어지면, 초임계유체를 배출한다(S154). 건조 공정이 완료되면(S155), 기판을 언로딩한다.(S156)
선택적으로, 초임계유체의 공급은 반복적으로 수행할 수 있다. 도 16은 초임계유체의 공급 그리고 배기에 관한 도면이다. 얘를 들어, 단계153에서 초임계유체를 공급하여 하우징(2510) 내부가 150bar가 될 때까지 초임계유체를 공급한 뒤, 다시 하우징(2510)의 내부가 100bar가 될 때까지 초임계유체를 배출한다. 또는, 실험에 따르면 초임계분위기에서 기판(S)의 건조를 장시간 지속하는 경우에 비하여 초임계분위기와 불활성분위기를 반복하면서 기판(S)을 건조시키는 경우에 기판(S)의 회로패턴에 있는 이소프로필알코올의 제거율이 대폭 향상되는 것이 관찰되었기 때문에 상기 두 단계를 반복 수행하는 것에 의해 건조효율을 크게 증가시킬 수 있다.
한편, 이상에서는 불활성기체를 이용하여 제2건조공정을 수행하는 것으로 설명하였으나, 경우에 따라서는 불활성기체의 도움없이 초임계유체만 가지고 제2건조공정을 진행할 수도 있다. 구체적으로, 최초에는 액상의 이산화탄소가 공급되며, 지속적으로 가열을 하여 이를 기상으로 변화시킨 후, 지속적으로 이산화탄소를 공급하여 가압함으로써 초임계분위기를 조성할 수도 있을 것이다.
이와 같이 초임계유체를 이용하여 기판(S)을 건조시키면, 이소프로필알코올을 이용한 제1건조공정이나 기판(S)을 회전시키는 스핀건조(spin dry)에서 문제되는 파티클 발생, 정전기 발생, 도괴현상 등을 해결할 수 있으며, 기판(S) 표면에 워터마크가 남지 않아 반도체소자의 성능과 수율이 향상된다.
도 17은 초임계유체의 재생 과정을 보여주는 도면이다.
초임계유체 재생 과정은, 이산화탄소를 저장하는 단계(S210), 이산화탄소를 초임계유체로 만드는 단계(S220), 초임계유체를 이용하여 건조공정을 수행하는 단계(S230), 이산화탄소를 재생하는 단계(S240) 그리고 재생된 이산화탄소를 저장하는 단계(S250)를 포함한다. 이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 설명한다.
저장탱크(2561)에 이산화탄소를 저장한다(S210). 이산화탄소는 외부의 이산화탄소공급원(F) 또는 재생 유닛(2570)으로부터 이산화탄소를 공급받아 이산화탄소를 액상으로 저장한다. 이때에 이산화탄소가 기체로 공급될 수 있는데, 제1응축기(2563)가 이를 액상으로 바꾸어 저장탱크(2561)에 공급할 수 있다.
급수탱크(2562)가 이산화탄소를 초임계유체로 만든다(S220). 급수탱크(2562)는 저장탱크(2561)로부터 이산화탄소를 공급받아 이를 초임계유체로 만들 수 있다. 구체적으로, 저장탱크(2561)에서 이산화탄소가 배출되어 급수탱크(2562)로 이동한다. 이때, 이산화탄소는 압력의 변화에 의해 기체상태로 변할 수 있다. 저장탱크(2561)와 급수탱크(2562)를 잇는 라인 상에는 제2응축기(2564)와 펌프(2565)가 설치되는데, 제2응축기(2564)가 기체상태의 이산화탄소를 응축하여 액상으로 변화시키고, 펌프(2565)는 이를 고압의 기체로 변화시켜 급수탱크(2562)로 공급한다. 급수탱크(2562)는 고압의 이산화탄소 기체를 가열하여 초임계유체로 만든다. 급수탱크(2562)는 초임계유체를 제2공정챔버(2500)에 제공한다.
제2공정챔버(2500)가 초임계유체를 이용하여 건조공정을 수행한다(S230). 제2공정챔버(2500)는 급수탱크(2562)로부터 초임계유체를 받아 이를 이용해 기판(S)을 건조시킨다. 여기서 수행되는 건조공정은 상술한 제2건조공정일 수 있다. 제2공정챔버(2500)는 건조공정 중 또는 종료 후 초임계유체를 배출한다.
재생 유닛(2570)은 이산화탄소를 재생한다(S240). 1차 분리는 분리기(2580)에서, 2차 분리는 재생기(2590)에서 수행된다. 분리기(2580)에서는 배출된 초임계유체를 냉각시켜 유기용제를 분리한다. 유기용제는 하부의 드레인관(2585)을 통해 배출되고, 유기용제와 분리된 이산화탄소는 상부의 배기관(2584)을 통해 배출된다.
2차 분리는 재생기(2590)에서 이루어진다. 재생기(2590)는 분리기(2580)에 의해 일차적으로 유기용제가 분리된 이산화탄소로부터 다시 한번 유기용제를 분리한다.
도 18은 재생기(2590)에서 이산화탄소를 재생하는 재생 방법을 보여주는 순서도이다.
처음에, 초임계유체 또는 기체상태의 이산화탄소가 공급관(2592)을 통해, 흡착제(A)가 포함된 컬럼(2591)에 유입된다.(S243a) 이때, 이산화탄소는 흡착제(A)를 거치는데, 이 과정에서 이산화탄소에 녹아있는 유기용제가 흡착제(A)에 흡착된다. 이에 따라 이산화탄소로부터 유기용제가 분리되고, 고농도의 이산화탄소가 배출관(2593)을 통해 배출된다.(S243b) 설정 조건에 도달하게 되면, 이산화탄소의 공급을 중단한다. 일례로, 설정 조건은, 농도센서(2597)가 측정한, 배출되는 이산화탄소에 유기용제의 함량이 설정값 이상인 경우일 수 있다. (S243c) 이산화탄소의 농도가 설정값 이상인 경우, 이산화탄소의 공급을 중단한다. (S243d)
이산화탄소의 공급을 중단한 후, 컬럼(2591)으로 퍼지 가스가 공급된다. (S244a) 일례로, 퍼지 가스는 질소 가스(N2)일 수 있다. 질소 가스(N2)는 가열된 상태로 컬럼(2591)으로 제공된다. 질소 가스(N2)는 흡착제로부터 유기용제를 분리한다. (S244b) 제어기(2598)는, 질소 가스(N2)를 시간의 경과에 따라 불규칙하게 제공되도록 밸브를 제어한다. 일례로, 질소 가스(N2)는 펄스로 공급될 수 있다. 도 19를 참조하면, 질소 가스(N2)는 제 1 시간에는 제 1 의 양으로 공급되고, 제 2 시간에는 제 2 의 양으로 공급될 수 있다. 제 1 의 양은 제 2 의 양보다 많게 제공될 수 있다. 도 19와 같이, 제 1 시간과 제 2 시간이 연속적으로 반복될 수 있다. 또한, 이와 달리, 도 20과 같이, 제 2의 양은 0일 수 있다.
흡착제로부터 유기용제가 충분히 분리되면, 질소 가스(N2)의 공급을 중단한다. (S244c) 이후, 질소 가스(N2)를 배기관(2595)으로 배출한다. (S244d)흡착제는 질소 가스(N2)에 의해 유기용제가 분리되었기 때문에, 흡착제를 교체하지 않고 재사용할 수 있다. 따라서, 흡착제 교체 주기가 길어짐에 따라, 경제성이 향상될 수 있다.
재생 유닛(2570)은 저장탱크(2561)에 재생된 이산화탄소를 제공한다(S250). 재생이 종료되면 재생된 이산화탄소는 저장탱크(2561)로 이동하여 저장된다. 이때 재생 유닛(2570)에서 배출되는 이산화탄소는 기체상태이므로 제1응축기(2563)을 통해 액상으로 변하여 저장탱크(2561)로 이동하게 된다.
상술한 본 발명에 따른 기판처리방법에 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 기판처리방법은, 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 그리고 변형이 가능하므로 상술한 실시예 그리고 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: 기판처리장치
2500: 제2공정챔버 2510: 하우징
2520: 가열부재 2530: 지지부재
2540: 공급포트 2560: 공급유닛
2570: 재생 유닛 2580: 분리기
2590: 재생기 2591: 컬럼
2592: 공급관 2593: 배출관
2594 : 농도 센서 2595: 가스 공급관
2596: 가열기 2597: 배기관
S: 기판 A: 흡착제

Claims (22)

  1. 초임계유체로 제공되는 유체를 이용하여 기판 상의 유기용제를 용해하여 상기 기판을 건조시키는 공정챔버;
    상기 공정챔버로부터 배출된 유체로부터 상기 유기용제를 분리하여 상기 유체를 재생하는 재생기를 가지는 재생 유닛을 포함하되,
    상기 재생기는,
    상기 유기용제를 흡착하는 흡착제를 내부에 저장하는 공간을 가지는 컬럼;
    상기 공정챔버로부터 배출된 유체를 상기 컬럼의 공간 내로 공급하는 공급관;
    상기 컬럼에서 상기 유기용제가 분리된 유체가 배출되는 배출관;
    상기 흡착제로부터 유기용제가 분리되도록 상기 컬럼으로 퍼지 가스를 공급하는 가스 공급관; 그리고
    상기 유기용제가 함유된 퍼지 가스가 상기 컬럼의 외부로 배기되는 배기관을 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬럼으로 공급되는 상기 퍼지 가스를 가열하는 가열기를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는,
    상기 가스 공급관에 설치되며, 상기 퍼지 가스의 공급량을 조절하는 밸브;
    시간의 경과에 따라 상기 퍼지 가스의 유량을 불규칙적으로 공급하도록 상기 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 퍼지 가스를,
    제 1 시간에는 제 1 의 양으로 공급하고,
    제 2 시간에는 제 2 의 양으로 공급하되,
    상기 제 1 의 양은 상기 제 2 의 양보다 많고, 상기 제 1 시간과 상기 제 2 시간이 연속적으로 반복되는, 기판 처리 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 의 양은 0인, 기판 처리 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 퍼지 가스를 펄스로 공급하도록 상기 밸브를 제어하는, 기판 처리 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 배출관에 설치되고, 상기 배출관으로 배출되는 유체에 함유된 상기 유기용제의 농도를 측정하는 농도센서를 더 포함하고,
    상기 제어기는, 측정된 농도값이 설정값에 도달하면, 상기 퍼지 가스를 상기 컬럼으로 공급하여 상기 흡착제를 재생시키도록 제어하는, 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기용제는 이소프로필알코올(IPA)이고,
    상기 유체는 이산화탄소(CO2)인, 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡착제는 지오라이트(zeolite)인, 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재생 유닛은,
    상기 공정챔버와 상기 재생기 사이에 위치하는 분리기를 더 포함하고,
    상기 분리기는, 상기 공정챔버로부터 배출된 유체를 냉각시켜 유기용제를 분리시키고 상기 유체를 상기 재생기로 공급하는, 기판 처리 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컬럼은 복수 개이고,
    상기 복수의 컬럼은 서로 직렬로 연결되는, 기판 처리 장치.
  12. 유기용제를 흡착하는 흡착제를 내부에 저장하는 공간을 가지는 컬럼;
    공정챔버로부터 배출된 유체를 상기 컬럼의 공간 내로 공급하는 공급관;
    상기 컬럼에서 상기 유기용제가 분리된 유체가 배출되는 배출관;
    상기 흡착제로부터 유기용제가 분리되도록 상기 컬럼으로 퍼지 가스를 공급하는 가스 공급관; 그리고
    상기 유기용제가 함유된 퍼지 가스가 상기 컬럼의 외부로 배기되는 배기관을 포함하되,
    상기 공정챔버로부터 배출된 유체에 상기 유기용제를 분리하여 상기 유체를 재생하는 재생 유닛.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 컬럼으로 공급되는 상기 퍼지 가스를 가열하는 가열기를 더 포함하는, 재생 유닛.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 재생 유닛은,
    상기 가스 공급관에 설치되며, 상기 퍼지 가스의 공급량을 조절하는 밸브;
    시간의 경과에 따라 상기 퍼지 가스의 유량을 불규칙적으로 공급하도록 상기 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하는, 재생 유닛.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기용제는 이소프로필알코올(IPA)이고,
    상기 유체는 이산화탄소(CO2)인, 재생 유닛.
  16. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡착제는 지오라이트(zeolite)인, 재생 유닛.
  17. 유기용제가 포함된 초임계유체로 제공되는 유체로부터 상기 유기용제를 분리하여 재생하는 방법에 있어서, 상기 유체를 흡착제가 포함된 컬럼에 통과시켜 상기 흡착제가 상기 유기용제를 흡착하도록 하고, 설정 조건에 도달하면, 퍼지 가스를 상기 컬럼 내로 공급하여 상기 흡착제로부터 상기 유기용제를 분리하여 상기 흡착제를 재사용하는 재생 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 퍼지 가스는 질소 가스(N2)이고,
    상기 질소 가스(N2)는 가열된 상태로 컬럼으로 제공되는, 재생 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 재생 방법은,
    시간의 경과에 따라 상기 퍼지 가스를 펄스로 공급하는, 재생 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 설정조건은, 상기 컬럼으로부터 배출되는 유체 내의 농도를 측정하여, 측정된 농도가 설정값 이상인 경우인, 재생 방법.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 유기용제는 이소프로필알코올(IPA)이고,
    상기 유체는 이산화탄소(CO2)인, 재생 방법.
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 흡착제는 지오라이트(zeolite)인, 재생 방법.
KR1020130084839A 2013-03-29 2013-07-18 재생 유닛, 기판 처리 장치, 그리고 재생 유닛을 이용한 재생 방법 KR20140118661A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/228,562 US10046371B2 (en) 2013-03-29 2014-03-28 Recycling unit, substrate treating apparatus and recycling method using the recycling unit
CN201410126255.2A CN104078389B (zh) 2013-03-29 2014-03-31 回收单元、利用该回收单元的基体处理设备和回收方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130034552 2013-03-29
KR1020130034552 2013-03-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140118661A true KR20140118661A (ko) 2014-10-08

Family

ID=51991464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130084839A KR20140118661A (ko) 2013-03-29 2013-07-18 재생 유닛, 기판 처리 장치, 그리고 재생 유닛을 이용한 재생 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20140118661A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101236808B1 (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
JP5544666B2 (ja) 基板処理装置
US10046371B2 (en) Recycling unit, substrate treating apparatus and recycling method using the recycling unit
KR101536712B1 (ko) 기판 건조 장치 및 기판 건조 방법
JP5458314B2 (ja) 基板処理装置及び超臨界流体排出方法
KR101363265B1 (ko) 기판처리장치 및 초임계유체 배출방법
US9275847B2 (en) Recycling unit and substrate treating apparatus
US9506695B2 (en) Substrate treating apparatus and method
KR101536724B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR102188348B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP2013251550A (ja) 基板乾燥装置及び基板乾燥方法
KR101590906B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP2013251547A (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
KR20140144806A (ko) 기판 처리 장치
KR20180136863A (ko) 기판 건조 장치, 반도체 소자의 제조설비 및 그를 이용한 기판 건조 방법
KR101910041B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR101621485B1 (ko) 기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 장치를 이용한 재생 방법
KR101530677B1 (ko) 재생 유닛 및 기판 처리 장치
KR20150138975A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR101512097B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR102155217B1 (ko) 재생 유닛 및 기판 처리 장치
KR20140118661A (ko) 재생 유닛, 기판 처리 장치, 그리고 재생 유닛을 이용한 재생 방법
KR101938350B1 (ko) 기판처리장치 및 이를 이용한 배기방법
KR102155216B1 (ko) 탱크, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application