KR20150062906A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 기판에 대해 소정의 공정을 수행하는 공정 챔버, 상기 공정 챔버 내의 압력을 측정하는 압력 측정기, 상기 압력 측정기로부터 측정된 압력값을 전송받고, 상기 공정 챔버의 내부의 개방 시기를 결정하는 제어기를 포함하되, 상기 제어기는 상기 공정 챔버 내 압력값이 기설정된 개방압력에 도달한 시점부터 설정 조건이 경과되면 상기 공정 챔버의 내부를 개방할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE TREATING APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체소자는 포토리소그래피공정(photolithography)을 비롯한 다양한 공정을 통해 기판 상에 회로패턴을 형성하여 제조된다. 최근에는, 선폭 30nm 이하의 반도체소자에 대해서 초임계유체를 이용하여 기판을 건조시키는 초임계건조공정(supercritical drying process)이 이용되고 있다. 초임계유체란 임계온도와 임계압력 이상에서 기체와 액체의 성질을 동시에 가지는 유체로서, 확산력과 침투력이 뛰어나고, 용해력이 높으며, 표면장력이 거의 없어 기판의 건조에 매우 유용하게 사용될 수 있다.
그런데 이와 같은 초임계공정을 수행하는 공정챔버는 고압의 초임계상태를 유지할 수 있어야 한다. 이에 따라 고압 상태의 공정 수행 후에, 공정 챔버 내부의 압력이 외부 압력과 동일해지면 공정 챔버를 개방한다. 그러나, 외부 압력과 동일해진 후 공정 챔버를 바로 개방하면, 공정 챔버 내 잔류하는 이산화탄소 및 유기용매의 잔류물 등이 충분히 배기되지 못한 상태로 공정 챔버가 개방된다. 따라서 이산화탄소 및 유기용매 잔류물이 도어를 통해 공정챔버 외부로 배출된다. 이러한 이산화탄소 및 유기용매 잔류물은 공정챔버의 외부 환경을 오염시키고, 파티클로 작용하여 후속 공정에 영향을 미친다.
본 발명은 하우징 내 역오염을 최소화하는 기판 처리 장치를 일 목적으로 한다.
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 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 기판에 대해 소정의 공정을 수행하는 공정 챔버, 상기 공정 챔버 내의 압력을 측정하는 압력 측정기, 상기 압력 측정기로부터 측정된 압력값을 전송받고, 상기 공정 챔버의 내부의 개방 시기를 결정하는 제어기를 포함하되, 상기 제어기는 상기 공정 챔버 내 압력값이 기설정된 개방압력에 도달한 시점부터 설정 조건이 경과되면 상기 공정 챔버의 내부를 개방할 수 있다.
상기 소정의 공정은 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 공정이고, 상기 설정 조건은 상기 개방압력에 도달한 시점부터 설정 시간이 경과된 것일 수 있다.
상기 설정 시간은 약 1초 이상 약 60초 이하의 시간일 수 있다.
상기 개방압력은 상압과 동일한 압력일 수 있다.
상기 기판 처리 장치는 상기 공정 챔버 내부의 가스를 상기 공정 챔버의 외부로 배기시키는 제 1 배기라인을 더 포함할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 제 1 배기라인 상에서 분기되는 제 2 배기라인, 상기 제 2 배기라인 상에 설치되는 감압 펌프를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 공정 챔버 내 압력값이 기설정된 상기 개방압력에 도달한 시점부터 상기 감압 펌프로 상기 공정 챔버 내부의 상기 가스를 배출시키도록 제어할 수 있다.
상기 제어기는 상기 공정 챔버 내 압력값이 상기 개방압력보다 낮은 압력까지 떨어진 이후에 다시 상기 개방압력까지 상승하면 상기 공정 챔버 내부를 개방할 수 있다.
상기 소정의 공정은 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 공정이고, 상기 설정 조건은 상기 개방압력보다 낮은 압력까지 떨어진 이후에 다시 상기 개방압력까지 상승한 것일 수 있다.
상기 개방압력은 상압과 동일한 압력일 수 있다.
상기 기판 처리 장치는 상기 공정 챔버 내부의 가스를 상기 공정 챔버의 외부로 배출시키는 제 1 배기라인을 더 포함할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 제 1 배기라인 상에서 분기되는 제 2 배기라인, 상기 제 2 배기라인 상에 설치되는 감압 펌프를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 공정 챔버 내 압력값이 기설정된 상기 개방압력에 도달한 시점부터 상기 감압 펌프로 상기 공정 챔버 내부의 상기 가스를 배출시키도록 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법에 있어서, 공정 챔버 내에서 공정 완료 후 상기 공정 챔버 내부를 개방하며, 상기 공정 챔버 내부의 개방은 상기 공정 챔버 내부의 압력을 측정하여 상기 공정 챔버 내부의 압력값이 기설정된 개방압력에 도달한 시점부터 설정 조건이 경과된 후 이루어질 수 있다.
상기 소정의 공정은 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 공정이고, 상기 설정 조건은 상기 개방압력에 도달한 시점부터 설정 시간이 경과된 것일 수 있다.
상기 설정 시간은 약 1초 이상 약 60초 이하의 시간일 수 있다.
상기 개방압력은 상압과 동일한 압력일 수 있다.
상기 공정 챔버 내부의 압력값이 상기 개방압력보다 낮은 압력까지 떨어진 이후에 다시 상기 개방압력까지 상승하면 상기 공정 챔버 내부를 개방할 수 있다.
상기 소정의 공정은 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 공정이고, 상기 설정 조건은 상기 개방압력보다 낮은 압력까지 떨어진 이후에 다시 상기 개방압력까지 상승한 것일 수 있다.
상기 개방압력은 상압과 동일한 압력일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 하우징 내 역오염을 최소화하는 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
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 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여준다.
도 2는 기판처리장치의 일 실시예의 평면도이다.
도 3은 도 2의 제1공정챔버의 단면도이다.
도 4는 도 2의 제2공정챔버의 일 실시예의 단면도이다.
도 5는 도 4의 제2공정챔버의 다른 실시예의 단면도이다.
도 6은 설정 조건의 일 예를 보여주는 그래프이다.
도 7은 설정 조건의 다른 예를 보여주는 그래프이다.
도 8은 기판처리방법의 일 실시예의 순서도이다.
도 9 내지 도 14는 도 8의 기판 처리 방법에 따른 동작도이다.
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 기판처리장치(100)에 관하여 설명한다.
기판처리장치(100)는 초임계유체를 공정유체로 이용하여 기판(S)을 처리하는 초임계공정을 수행할 수 있다.
여기서, 기판(S)은 반도체소자나 평판디스플레이(FPD: flat panel display) 및 그 밖에 박막에 회로패턴이 형성된 물건의 제조에 이용되는 기판을 모두 포함하는 포괄적인 개념이다. 이러한 기판(S)의 예로는, 실리콘웨이퍼를 비롯한 다양한 웨이퍼, 유리기판, 유기기판 등이 있다.
초임계유체란 임계온도와 임계압력을 초과한 초임계상태에 도달하면 형성되는 기체와 액체의 성질을 동시에 가지는 상(phase)를 의미한다. 초임계유체는 분자밀도는 액체에 가깝고, 점성도는 기체에 가까운 성질을 가지며, 이에 따라 확산력, 침투력, 용해력이 매우 뛰어나 화학반응에 유리하고, 표면장력이 거의 없어 미세구조에 계면장력을 가하지 아니하는 특성을 가진다.
초임계공정은 이러한 초임계유체의 특성을 이용하여 수행되는데, 그 대표적인 예로는, 초임계건조공정과 초임계식각공정이 있다. 이하에서는 초임계공정에 관하여 초임계건조공정을 기준으로 설명하기로 한다. 다만, 이는 설명의 용이를 위한 것에 불과하므로, 기판처리장치(100)는 초임계건조공정 이외의 다른 초임계공정을 수행할 수 있다.
초임계건조공정은 초임계유체로 기판(S)의 회로패턴에 잔류하는 유기용제를 용해하여 기판(S)을 건조시키는 방식으로 수행될 수 있으며, 건조효율이 우수할 뿐 아니라 도괴현상을 방지할 수 있는 장점이 있다. 초임계건조공정에 이용되는 초임계유체로는 유기용제와 혼화성(混和性)이 있는 물질을 사용할 수 있다. 예를 들어, 초임계이산화탄소(scCO2: supercritical carbon dioxide)가 초임계유체로 사용될 수 있다.
도 1은 이산화탄소의 상변화에 관한 그래프이다.
이산화탄소는 임계온도가 31.1℃이고, 임계압력이 7.38Mpa로 비교적 낮아 초임계상태로 만들기 쉽고, 온도와 압력을 조절하여 상변화를 제어하기 용이하며 가격이 저렴한 장점이 있다. 또한, 이산화탄소는 독성이 없어 인체에 무해하고, 불연성, 비활성의 특성을 지니며, 초임계이산화탄소는 물이나 기타 유기용제와 비교하여 10~100배 가량 확산계수(diffusion coefficient)가 높아 침투가 빨라 유기용제의 치환이 빠르고, 표면장력이 거의 없어 미세한 회로패턴을 가지는 기판(S)의 건조에 이용하기 유리한 물성을 가진다. 뿐만 아니라, 이산화탄소는 다양한 화학반응의 부산물로 생성되는 것을 재활용할 수 있는 동시에 초임계건조공정에 사용한 후 이를 기체로 전환시켜 유기용제를 분리하여 재사용하는 것이 가능해 환경오염의 측면에서도 부담이 적다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판처리장치(100)의 일 실시예에 관하여 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(100)는 초임계건조공정을 포함하여 세정공정을 수행할 수 있다.
도 2는 기판처리장치(100)의 일 실시예의 평면도이다.
도 2를 참조하면, 기판처리장치(100)는 인덱스모듈(1000) 및 공정모듈(2000)을 포함한다.
인덱스모듈(1000)은 외부로부터 기판(S)을 반송받아 공정모듈(2000)로 기판(S)을 반송하고, 공정모듈(2000)은 초임계건조공정을 수행할 수 있다.
인덱스모듈(1000)은 설비전방단부모듈(EFEM: equipment front end module)로서, 로드포트(1100) 및 이송프레임(1200)을 포함한다.
로드포트(1100)에는 기판(S)이 수용되는 용기(C)가 놓인다. 용기(C)로는 전면개방일체형포드(FOUP: front opening unified pod)가 사용될 수 있다. 용기(C)는 오버헤드트랜스퍼(OHT: overhead transfer)에 의해 외부로부터 로드포트(1100)로 반입되거나 로드포트(1100)로부터 외부로 반출될 수 있다.
이송프레임(1200)은 로드포트(1100)에 놓인 용기(C)와 공정모듈(2000) 간에 기판(S)을 반송한다. 이송프레임(1200)은 인덱스로봇(1210) 및 인덱스레일(1220)을 포함한다. 인덱스로봇(1210)은 인덱스레일(1220) 상에서 이동하며 기판(S)을 반송할 수 있다.
공정모듈(2000)은 실제로 공정을 수행하는 모듈로서, 버퍼챔버(2100), 이송챔버(2200), 제1공정챔버(3000) 및 제2공정챔버(4000)를 포함한다.
버퍼챔버(2100)는 인덱스모듈(1000)과 공정모듈(2000) 간에 반송되는 기판(S)이 임시로 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼챔버(2100)에는 기판(S)이 놓이는 버퍼슬롯이 제공될 수 있다. 예를 들어, 인덱스로봇(1210)은 기판(S)을 용기(C)로부터 인출하여 버퍼슬롯에 놓을 수 있고, 이송챔버(2200)의 이송로봇(2210)은 버퍼슬롯에 놓인 기판(S)을 인출하여 이를 제1공정챔버(3000)나 제2공정챔버(4000)로 반송할 수 있다. 버퍼챔버(2100)에는 복수의 버퍼슬롯이 제공되어 복수의 기판(S)이 놓일 수 있다.
이송챔버(2200)는 그 둘레에 배치된 버퍼챔버(2100), 제1공정챔버(3000) 및 제2공정챔버(4000) 간에 기판(S)을 반송한다. 이송챔버(2200)는 이송로봇(2210) 및 이송레일(2220)을 포함할 수 있다. 이송로봇(2210)은 이송레일(2220) 상에서 이동하며 기판(S)을 반송할 수 있다.
제1공정챔버(3000)와 제2공정챔버(4000)는 세정공정을 수행할 수 있다. 이때, 세정공정은 제1공정챔버(3000)와 제2공정챔버(4000)에서 순차적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1공정챔버(3000)에서는 세정공정 중 케미컬공정, 린스공정 및 유기용제공정이 수행되고, 뒤이어 제2공정챔버(4000)에서는 초임계건조공정이 수행될 수 있다.
이러한 제1공정챔버(3000)와 제2공정챔버(4000)는 이송챔버(2200)의 측면에 배치된다. 예를 들어, 제1공정챔버(3000)와 제2공정챔버(4000)는 이송챔버(2200)의 다른 측면에 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
또한, 공정모듈(2000)에는 제1공정챔버(3000)와 제2공정챔버(4000)가 복수로 제공될 수 있다. 복수의 공정챔버들(3000, 4000)은 이송챔버(2200)의 측면에 일렬로 배치되거나 또는 상하로 적층되어 배치되거나 또는 이들의 조합에 의해 배치될 수 있다.
물론, 제1공정챔버(3000)와 제2공정챔버(4000)의 배치는 상술한 예로 한정되지 않고, 기판처리장치(100)의 풋프린트나 공정효율 등과 같은 다양한 요소를 고려하여 적절히 변경될 수 있다.
이하에서는 제1공정챔버(3000)에 관하여 설명한다.
도 3은 도 2의 제1공정챔버(3000)의 단면도이다.
제1공정챔버(3000)는 케미컬공정, 린스공정 및 유기용제공정을 수행할 수 있다. 물론, 제1공정챔버(3000)는 이들 공정 중 일부의 공정만을 선택적으로 수행할 수도 있다. 여기서, 케미컬공정은 기판(S)에 세정제를 제공하여 기판(S) 상의 이물질을 제거하는 공정이고, 린스공정은 기판에 린스제를 제공하여 기판(S) 상에 잔류하는 세정제를 세척하는 공정이며, 유기용제공정은 기판(S)에 유기용제를 제공하여 기판(S)의 회로패턴 사이에 잔류하는 린스제를 표면장력이 낮은 유기용제로 치환하는 공정이다.
도 3을 참조하면, 제1공정챔버(3000)는 지지부재(3100), 노즐부재(3200) 및 회수부재(3300)를 포함한다.
지지부재(3100)는 기판(S)을 지지하고, 지지된 기판(S)을 회전시킬 수 있다. 지지부재(3100)는 지지플레이트(3110), 지지핀(3111), 처킹핀(3112), 회전축(3120) 및 회전구동기(3130)를 포함할 수 있다.
지지플레이트(3110)는 기판(S)과 동일 또는 유사한 형상의 상면을 가지며, 지지플레이트(3110)의 상면에는 지지핀(3111)과 처킹핀(3112)이 형성된다. 지지핀(3111)은 기판(S)을 지지하고, 처킹핀(3112)은 지지된 기판(S)을 고정할 수 있다.
지지플레이트(3110)의 하부에는 회전축(3120)이 연결된다. 회전축(3120)은 회전구동기(3130)로부터 회전력을 전달받아 지지플레이트(3110)를 회전시킨다. 이에 따라 지지플레이트(3110)에 안착된 기판(S)이 회전할 수 있다. 이때, 처킹핀(3112)은 기판(S)이 정위치를 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
노즐부재(3200)는 기판(S)에 약제를 분사한다. 노즐부재(3200)는 노즐(3210), 노즐바(3220), 노즐축(3230) 및 노즐축구동기(3240)를 포함한다.
노즐(3210)은 지지플레이트(3110)에 안착된 기판(S)에 약제를 분사한다. 약제는 세정제, 린스제 또는 유기용제일 수 있다. 여기서, 세정제로는 과산화수소(H2O2)용액이나 과산화수소용액에 암모니아(NH4OH), 염산(HCl) 또는 황산(H2SO4)를 혼합한 용액 또는 불산(HF)용액 등이 사용될 수 있다. 또, 린스제로는 순수가 사용될 수 있다. 또, 유기용제로는 이소프로필알코올을 비롯하여 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)의 용액이나 가스가 사용될 수 있다.
이러한 노즐(3210)은 노즐바(3220)의 일단 저면에 형성된다. 노즐바(3220)는 노즐축(3230)에 결합되며, 노즐축(3230)은 승강 또는 회전할 수 있도록 제공된다. 노즐축구동기(3240)는 노즐축(3230)을 승강 또는 회전시켜 노즐(3210)의 위치를 조절할 수 있다.
회수부재(3300)는 기판(S)에 공급된 약제를 회수한다. 노즐부재(3200)에 의해 기판(S)에 약제가 공급되면, 지지부재(3100)는 기판(S)을 회전시켜 기판(S)의 전 영역에 약제가 균일하게 공급되도록 할 수 있다. 기판(S)이 회전하면 기판(S)으로부터 약제가 비산하는데, 비산하는 약제는 회수부재(3300)에 의해 회수될 수 있다.
회수부재(3300)는 회수통(3310), 회수라인(3320), 승강바(3330) 및 승강구동기(3340)를 포함할 수 있다.
회수통(3310)은 지지플레이트(3110)를 감싸는 환형 링 형상으로 제공된다. 회수통(3310)은 복수일 수 있는데, 복수의 회수통(3310)은 상부에서 볼 때 차례로 지지플레이트(3110)로부터 멀어지는 링 형상으로 제공되며, 지지플레이트(3110)로부터 먼 거리에 있는 회수통(3310)일수록 그 높이가 높도록 제공된다. 이에 따라 회수통(3310) 사이의 공간에 기판(S)으로부터 비산되는 약제가 유입되는 회수구(3311)가 형성된다.
회수통(3310)의 하면에는 회수라인(3320)이 형성된다. 회수라인(3320)은 회수통(3310)으로 회수된 약제를 재생하는 약제재생시스템(미도시)로 공급한다.
승강바(3330)는 회수통(3310)에 연결되어 승강구동기(3340)로부터 동력을 전달받아 회수통(3310)을 상하로 이동시킨다. 승강바(3330)는 회수통(3310)이 복수인 경우 최외곽에 배치된 회수통(3310)에 연결될 수 있다. 승강구동기(3340)는 승강바(3330)를 통해 회수통(3310)을 승강시켜 복수의 회수구(3311) 중 비산하는 약제가 유입되는 회수구(3311)를 조절할 수 있다.
이하에서는 제2공정챔버(4000)에 관하여 설명한다.
제2공정챔버(4000)는 초임계유체를 이용하여 초임계건조공정을 수행할 수 있다. 물론, 상술한 바와 같이, 제2공정챔버(4000)에서 수행되는 공정은 초임계건조공정 이외에 다른 초임계공정일 수도 있다.
이하에서는 제2공정챔버(4000)의 일 실시예에 관하여 설명한다.
도 4는 도 2의 제2공정챔버(4000)의 일 실시예의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 제2공정챔버(4000)는 하우징(4100), 승강부재(4200), 지지부재(4300), 가열부재(4400), 공급포트(4500), 차단부재(4600), 배기포트(4700), 압력 측정기(4800), 그리고 제어기(4900)를 포함할 수 있다.
하우징(4100)은 초임계건조공정이 수행되는 공간을 제공한다. 하우징(4100)은 임계압력 이상의 고압을 견딜 수 있는 재질로 제공된다.
하우징(4100)은 상부하우징(4110)과 상부하우징(4110)의 하부에 배치되는 하부하우징(4120)을 구비하여 상하부로 구분되는 구조로 제공될 수 있다.
상부하우징(4110)은 고정되어 설치되며, 하부하우징(4120)은 승강할 수 있다. 하부하우징(4120)이 하강하여 상부하우징(4110)으로부터 이격되면 제2공정챔버(4000)의 내부공간이 개방되고, 기판(S)이 제2공정챔버(4000)의 내부공간으로 반입되거나 내부공간으로부터 반출될 수 있다. 여기서, 제2공정챔버(4000)로 반입되는 기판(S)은 제1공정챔버(3000)에서 유기용제공정을 거쳐 유기용제가 잔류하는 상태일 수 있다. 또 하부하우징(4120)이 상승하여 상부하우징(4110)에 밀착되면 제2공정챔버(4000)의 내부공간이 밀폐되고, 그 내부에서 초임계건조공정이 수행될 수 있다. 물론, 상술한 예와 달리 하우징(4100)에서 하부하우징(4120)이 고정되어 설치되고, 상부하우징(4110)이 승강되는 구조로 제공될 수도 있을 것이다.
승강부재(4200)는 하부하우징(4120)을 승강시킨다. 승강부재(4200)는 승강실린더(4210) 및 승강로드(4220)를 포함할 수 있다. 승강실린더(4210)는 하부하우징(4120)에 결합되어 상하방향의 구동력, 즉 승강력(乘降力)을 발생시킨다. 승강실린더(4210)는 초임계건조공정이 수행되는 동안 제2공정챔버(4000) 내부의 임계압력 이상의 고압을 이기고, 상부하우징(4110)과 하부하우징(4120)을 밀착시켜 제2공정챔버(4000)를 밀폐시킬 수 있는 정도의 구동력을 발생시킨다. 승강로드(4220)는 그 일단이 승강실린더(4210)에 삽입되어 수직상방으로 연장되어 타단이 상부하우징(4110)에 결합된다. 이러한 구조에 따라 승강실린더(4210)에서 구동력이 발생하면, 승강실린더(4210)와 승강로드(4220)가 상대적으로 승강되어 승강실린더(4210)에 결합된 하부하우징(4120)이 승강될 수 있다. 또한 승강실린더(4210)에 의해 하부하우징(4120)이 승강하는 동안 승강로드(4220)는 상부하우징(4110)과 하부하우징(4120)이 수평방향으로 움직이는 것을 방지하고, 승강방향을 안내하여, 상부하우징(4110)과 하부하우징(4120)이 서로 정위치에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
지지부재(4300)는 상부하우징(4110)과 하부하우징(4120)의 사이에 기판(S)을 지지한다. 지지부재(4300)는 상부하우징(4110)의 하면에 설치되어 수직하방으로 연장되고, 그 하단에서 수평방향으로 수직하게 절곡되는 구조로 제공될 수 있다. 이에 따라 지지부재(4300)는 기판(S)의 가장자리 영역을 지지할 수 있다. 이처럼 지지부재(4300)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(4300)는 고정되어 설치되는 상부하우징(4110)이 설치되므로 하부하우징(4120)이 승강하는 동안 비교적 안정적으로 기판(S)을 지지할 수 있다.
이처럼 지지부재(4300)가 설치되는 상부하우징(4110)에는 수평조정부재(4111)이 설치될 수 있다. 수평조정부재(4111)는 상부하우징(4110)의 수평도(水平度)을 조정한다. 상부하우징(4110)의 수평도가 조정되면 그에 따라 상부하우징(4111)에 설치된 지지부재(4300)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(4111)는 기판(S)의 수평을 맞추어 이러한 문제점을 방지할 수 있다. 물론, 상부하우징(4110)이 승강되고 하부하우징(4120)이 고정되어 설치되거나 지지부재(4300)가 하부하우징(4120)에 설치되는 경우에는 수평조정부재(4111)는 하부하우징(4120)에 설치될 수도 있을 것이다.
가열부재(4400)는 제2공정챔버(4000)의 내부를 가열한다. 가열부재(4400)는 제2공정챔버(4000) 내부에 공급된 초임계유체를 임계온도 이상으로 가열하여 초임계유체 상으로 유지하거나 또는 액화된 경우에 다시 초임계유체가 되도록 할 수 있다. 가열부재(4400)는 상부하우징(4110) 및 하부하우징(4120) 중 적어도 하나의 벽 내에 매설되어 설치될 수 있다. 이러한 가열부재(4400)는 예를 들어, 외부로부터 전원을 받아 열을 발생시키는 히터로 제공될 수 있다.
공급포트(4500)는 제2공정챔버(4000)로 초임계유체를 공급한다. 공급포트(4500)는 초임계유체를 공급하는 공급라인(4550)에 연결될 수 있다. 이때, 공급포트(4500)에는 공급라인(4550)으로부터 공급되는 초임계유체의 유량을 조절하는 밸브가 설치될 수 있다.
공급포트(4500)는 상부공급포트(4510) 및 하부공급포트(4520)를 포함할 수 있다. 상부공급포트(4510)는 상부하우징(4110)에 형성되어 지지부재(4300)에 의해 지지되는 기판(S)의 상면으로 초임계유체를 공급한다. 하부공급포트(4520)는 하부하우징(4120)에 형성되어 지지부재(4300)에 의해 지지되는 기판(S)의 하면으로 초임계유체를 공급한다.
공급포트들은 기판(S)의 중앙영역으로 초임계유체를 분사할 수 있다. 예를 들어, 상부공급포트(4510)는 지지부재(4300)에 의해 지지되는 기판(S)의 중앙으로부터 연직상방에 위치할 수 있다. 또, 하부공급포트(4520)는 지지부재(4300)에 의해 지지되는 기판(S)의 중앙으로부터 연직하방에 위치할 수 있다. 이에 따라 공급포트(4500)로 분사되는 초임계유체가 기판(S)의 중앙영역으로 도달하여 가장자리 영역으로 퍼지면서 기판(S)의 전 영역에 균일하게 제공될 수 있을 것이다.
이러한 상부공급포트(4510)와 하부공급포트(4520)에서는 먼저 하부공급포트(4520)가 초임계유체를 공급하고, 나중에 상부공급포트(4510)가 초임계유체를 공급할 수 있다. 초임계건조공정은 초기에 제2공정챔버(4000)의 내부가 임계압력에 미달한 상태에서 진행될 수 있기 때문에 제2공정챔버(4000)의 내부로 공급되는 초임계유체는 액화될 수 있다. 따라서, 초임계건조공정의 초기에 상부공급포트(4510)로 초임계유체가 공급되는 경우에는 초임계유체가 액화되어 중력에 의해 기판(S)으로 낙하하여 기판(S)을 손상시킬 수 있다. 상부공급포트(4510)는 하부공급포트(4520)를 통해 제2공정챔버(4000)로 초임계유체가 공급되어 제2공정챔버(4000)의 내부압력이 임계압력에 도달하면 초임계유체의 공급을 시작하여, 공급되는 초임계유체가 액화되어 기판(S)으로 낙하하는 것을 방지할 수 있다.
차단부재(4600)는 공급포트를 통해 공급되는 초임계유체가 기판(S)에 바로 분사되는 것을 차단한다. 차단부재(4600)는 차단플레이트(4610)와 지지대(4620)를 포함할 수 있다.
차단플레이트(4610)는 공급포트와 지지부재(4300)에 의해 지지되는 기판(S)의 사이에 배치된다. 예를 들어, 차단플레이트(4610)는 하부공급포트(4520)와 지지부재(4300)의 사이에 배치되어, 기판(S)의 하방에 위치할 수 있다. 이러한 차단플레이트(4610)는 하부공급포트(4520)를 통해 공급되는 초임계유체가 기판(S)의 하면에 직접적으로 분사되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 차단플레이트(4610)는 그 반경이 기판(S)과 유사하거나 더 크게제공될 수 있다. 이러한 경우에는 차단플레이트(4610)가 초임계유체가 기판(S)에 직접 분사되는 것을 완벽히 차단할 수 있을 것이다. 한편, 차단플레이트(4610)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(4620)는 차단플레이트(4610)를 지지한다. 즉, 차단플레이트(4610)는 지지대(4620)의 일단에 놓여질 수 있다. 이러한 지지대(4620)는 하우징(4100)의 하면으로부터 연직상방으로 연장될 수 있다. 지지대(4620)와 차단플레이트(4610)는 별도의 결합없이 단순히 차단플레이트(4610)가 중력에 의해 지지대(4620)에 놓여지도록 설치될 수 있다. 지지대(4620)와 차단플레이트(4610)가 너트나 볼트 등의 결합수단에 의해 결합되는 경우에는, 침투력이 뛰어난 초임계유체가 그 사이에 침투한 뒤 오염물질을 발생시킬 수 있다. 물론, 지지대(4620)와 차단플레이트(4610)는 일체로 제공될 수도 있을 것이다.
초임계건조공정의 초기에 하부공급포트(4520)를 통해 초임계유체가 공급되는 경우에는, 하우징(4500)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(4520)와 지지부재(4300)의 사이에 배치된 차단플레이트(4610)는 초임계유체가 기판(S)에 직접 분사되는 것을 차단하여 초임계유체의 물리적 힘에 의해 기판(S)에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 물론, 차단플레이트(4610)의 위치가 하부공급포트(4520)와 지지부재(4300)의 사이로 한정되는 것은 아니다.
도 5는 도 4의 제2공정챔버의 변형예이다.
도 5를 참조하면, 차단플레이트(5610)는 상부공급포트(5510)와 지지부재(5300)에 의해 안착되는 기판(S)의 사이에 배치될 수 있다. 이 때, 지지대(5620)는 상부하우징(5110)의 하면으로부터 연직하방으로 연장되어, 그 하단이 수평방향으로 절곡되도록 제공될 수 있다. 이러한 구조에 의해 지지대(5620)는 별도의 결합수단 없이 중력에 의해 차단플레이트(5610)를 지지할 수 있을 것이다.
다만, 차단플레이트(5610)가 공급포트에서 분사되는 초임계유체가 기판(S)에 도달하는 경로 상에 배치되는 경우에는 초임계유체가 기판(S)에 도달하는 효율이 저하되므로, 차단플레이트(5610)를 배치하는 위치는 초임계유체에 의해 기판(S)이 손상되는 정도와 초임계유체가 기판(S)에 전달되어 기판(S)이 건조되는 정도를 고려하여 설치할 수 있다.
특히, 제2공정챔버(4000)에 복수의 공급포트가 제공되는 경우에는 초임계건조공정의 초기에 초임계유체를 공급하는 공급포트에서 분사되는 초임계유체가 직접 기판(S)에 분사되는 이동경로 상에 차단플레이트(4600)를 배치하는 것이 유리할 수 있다.
배기포트(4700)는 제2공정챔버(4000)로부터 초임계유체를 배기한다. 배기포트(4700)는 제 1 배기라인(4750)에 연결된다. 제 1 배기라인(4750)은 초임계유체를 배기한다. 제 1 배기라인(4750)을 통해 배기되는 초임계유체는 대기 중으로 방출되거나 또는 초임계유체재생시스템(미도시)로 공급될 수 있다. 이때, 배기포트(4700)에는 배기라인(4750)으로 배기하는 초임계유체의 유량을 조절하는 밸브가 설치될 수 있다.
제 2 배기라인(4760)은 제 1 배기라인(4750) 상에서 분기된다. 이 때, 제 2 배기라인(4760)은 감압 펌프(4770)를 포함할 수 있다. 감압 펌프(4770)로 인해, 제 2 공정챔버(4000) 내부의 압력이 상압에 도달하여도, 제 2 공정챔버(4000) 내부의 압력값이 더 떨어질 수 있다.
배기포트(4700)는 하부하우징(4120)에 형성될 수 있다. 초임계건조공정의 후기에는 제2공정챔버(4000)로부터 초임계유체가 배기되어 그 내부압력이 임계압력 이하로 강압되어 초임계유체가 액화될 수 있다. 액화된 초임계유체는 중력에 의해 하부하우징(4120)에 형성된 배기포트(4700)를 통해 배출될 수 있다.
압력 측정기(4800)는 하우징(4100)에 제공된다. 일 예로, 도 4를 참조하면, 압력 측정기(4800)는 하부하우징(4120)의 일측벽에 제공될 수 있다. 압력 측정기(4800)는 제 2 공정챔버(4000) 내의 압력을 측정한다. 압력 측정기(4800)는 측정한 압력값을 제어기(4900)로 전송한다.
제어기(4900)는 제 2 공정챔버(4000) 내부의 개방시기를 결정한다. 제어기(5100)는 압력 측정기(4800)로부터 압력값을 전송받는다. 제어기(5100)는 압력값에 따라, 공정 챔버(4000) 내부의 개방 시기를 결정한다. 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 공정에서는, 제 2 공정 챔버(4000)는 그 내부가 매우 높은 압력으로 제공된다. 따라서, 공정이 끝난 후에는 제 2 공정 챔버(4000) 내의 압력이 개방 압력(P0)에 도달한 후에 제 2 공정 챔버(4000)를 개방하여야 한다. 이 때, 제 2 공정챔버(4000) 내부의 압력이 개방압력(P0)에 도달한 후 바로 제 2 공정챔버(4000)를 개방시키면, 제 2 공정챔버(4000) 내의 이산화탄소 및 유기용매 잔류물이 충분히 배기되지 못한 상태로 제 2 공정챔버(4000)가 개방된다. 따라서, 이산화탄소 및 유기용매 잔류물이 도어를 통해 제 2 공정챔버(4000) 외부로 배출된다. 이러한 이산화탄소 및 유기용매 잔류물은 제 2 공정챔버(4000)의 외부 환경을 오염시키고, 파티클로 작용하여 후속 공정에 영향을 미친다. 따라서, 제어기(4900)는 제 2 공정챔버(4000)의 개방시기를 조절한다. 제어기(4900)는 제 2 공정챔버(4000) 내 압력값이 개방압력(P0)에 도달한 시점부터, 설정 조건이 경과되면 제 2 공정챔버(4000) 내부를 개방한다. 개방압력(P0)은 기설정되어 제공된다. 일 예로, 개방압력(P0)은 상압일 수 있다. 또한, 제어기(4900)는 제 2 공정챔버(4000) 내 압력값이 개방압력(P0)에 도달한 후에, 감압 펌프(4770)로 제 2 공정챔버(4000) 내부의 초임계유체를 배출시키도록 제어할 수 있다. 제어기(4900)는 제 2 공정챔버(4000)의 개방시기를 조절함으로써, 제 2 공정챔버(4000) 내의 이산화탄소 및 유기용매 잔류물이 충분히 배기될 수 있다.
도 6은 설정 조건의 일 예를 보여주는 그래프이다. 도 7은 설정 조건의 다른 예를 보여주는 그래프이다. 설정 조건은 제 2 공정챔버(4000) 내부의 압력값이 개방압력(P0)에 도달한 시점부터, 설정 시간이 경과되는 것일 수 있다. 이 때, 설정 시간은 약 1초 이상 약 60초 이하의 시간일 수 있다. 이와 달리, 설정 조건은, 제 2 공정챔버(4000) 내부의 압력값이 개방압력(P0)보다 낮은 압력(P2)까지 떨어진 이후에, 다시 개방압력(P0)까지 상승시킨 것일 수 있다. 이 시간동안 제 2 공정 챔버(4000) 내 이산화탄소 및 유기성 용매들이 배출포트를 통해 외부로 배출될 수 있다. 이로 인해, 제 2 공정챔버(4000) 내의 유기성 파티클들의 발생을 최소화할 수 있다.
이상에서는 본 발명에 따른 기판처리장치(100)가 기판(S)에 초임계유체를 공급하여 기판을 처리하는 것으로 설명하였으나, 본 발명에 따른 기판처리장치(100)가 반드시 이러한 초임계공정을 수행하는 것으로 한정되는 것은 아니다. 따라서, 기판처리장치(100)의 제2공정챔버(4000)는 공급포트로 초임계유체를 대신 다른 공정유체를 공급하여 기판(S)을 처리할 수도 있을 것이다. 이러한 경우에는, 공정유체로 초임계유체 대신 유기용제나 그 밖의 다양한 성분의 가스, 플라즈마가스, 불활성가스 등이 사용될 수 있을 것이다.
또한, 기판처리장치(100)는 그 구성요소를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어기는 가열부재(4400)를 제어하여 하우징(4100)의 내부온도를 조절할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어기는 노즐부재(2320), 공급라인(4550)이나 배기라인(4750)에 설치된 밸브를 제어하여 약제나 초임계유체의 유량을 조절할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 제어기는 승강부재(4200)나 가압부재(4800)를 제어하여 하우징(4100)을 개방하거나 밀폐할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 제어기는 상부공급포트(4110)과 하부공급포트(4120) 중 어느 하나가 먼저 초임계유체를 공급하기 시작한 뒤 제2공정챔버(4000)의 내부압력이 미리 설정된 압력에 도달하면, 다른 하나가 초임계유체를 공급하기 시작하도록 제어할 수도 있다.
이러한 제어기는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 구현될 수 있다.
하드웨어적으로 제어기는 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 제어기능을 수행하는 전기적인 장치로 구현될 수 있다.
또 소프트웨어적으로 제어기는 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 상술한 기판처리장치(100)를 이용하여 기판처리방법에 관하여 설명한다. 다만, 이는 설명의 용이를 위한 것에 불과하므로, 기판처리방법은 상술한 기판처리장치(100) 이외에도 이와 동일 또는 유사한 다른 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 기판처리방법은 이를 수행하는 코드 또는 프로그램의 형태로 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장될 수 있다.
이하에서는 기판처리방법의 일 실시예에 관하여 설명한다. 기판처리방법의 일 실시예는 제2공정챔버가 초임계건조공정을 수행하는 방법에 관한 것이다.
도 8은 기판처리방법의 일 실시예의 순서도이다. 기판처리방법의 일 실시예는 제2공정챔버(4000)에 기판(S)을 반입하는 단계(S210), 하우징(4100)을 밀폐하는 단계(S220), 하부공급포트(4520)로 초임계유체를 공급하는 단계(S230), 상부공급포트(4510)로 초임계유체를 공급하는 단계(S240), 초임계유체를 배기하는 단계(S250), 제 2 공정챔버(4000) 내부 압력이 개방압력(P0)에 도달하는 단계(S260), 설정 조건이 경과하는 단계(S270), 하우징(4100)을 개방하는 단계(S270) 및 제2공정챔버(4000)로부터 기판(S)을 반출하는 단계(S280)를 포함한다. 이하에서는 각 단계에 관하여 설명한다.
도 9 내지 도 14는 도 8의 기판 처리 방법에 따른 공정 과정을 보여주는 도면이다. 이하, 도 9 내지 도 14를 참조하여 기판 처리 과정을 설명한다. 화살표는 유체의 흐름을 나타낸다. 밸브의 내부가 채워진 것은 밸브가 닫혀있는 것이고, 밸브의 내부가 비워있는 것은 밸브가 개방되어 있는 것을 의미한다.
제2공정챔버(4000)에 기판(S)을 반입한다(S210). 이송로봇(2210)이 제2공정챔버(4000)의 지지부재(4300)에 기판(S)을 놓는다. 이송로봇(2210)은 제1공정챔버(3000)로부터 유기용제가 잔류하는 상태로 기판(S)을 인출하여 이를 지지부재(4300)에 안착시킬 수 있다.
도 9를 참조하면, 상하부구조의 제2공정챔버(4000)인 경우에는, 하우징(4100)은 상부하우징(4110)과 하부하우징(4120)이 분리되어 개방된 상태이며, 이송로봇(2210)은 그 지지부재(4300)에 기판(S)을 놓는다.
도어(4130)가 수평방향으로 움직이는 슬라이드구조의 제2공정챔버(4000)의 경우에는 도어(4130)가 개구로부터 이격되어 있는 상태에서 이송로봇(2210)이 지지부재(4300)에 기판(S)을 놓는다. 기판(S)이 안착되면, 도어(4130)가 하우징(4100)의 내부로 이동하여 기판(S)이 제2공정챔버(4000)로 반입될 수 있다.
도어플레이트(4131)가 도어구동기(4132)에 의해 이동하는 구조의 제2공정챔버(4000)의 경우에는 이송로봇(2210)이 하우징(4100) 내로 이동하여 지지부재(4300)에 기판(S)을 안착시킬 수 있다.
기판(S)이 반입되면, 하우징(4100)을 밀폐한다(S220).
도 10을 참조하면, 상하부구조의 제2공정챔버(4000)인 경우에는, 승강부재(4200)가 하부하우징(4120)을 상승시켜 상부하우징(4110)과 하부하우징(4120)을 밀착시켜 하우징(4100), 즉 제2공정챔버(4000)를 밀폐할 수 있다.
슬라이드구조의 제2공정챔버(4000)의 경우에는 가압부재(4800)이 도어(4130)를 수평 이동시켜 개구와 밀착시켜 하우징(4100)을 밀폐한다. 또는 도어구동기(4132)가 도어플레이트(4131)가 개구를 닫도록 한다.
제2공정챔버(4000)가 밀폐되면, 하부공급포트(4520)로 초임계유체를 공급한다(S230). 초임계유체가 처음으로 유입될 때에는 하우징(4100) 내부의 압력이 아직 임계압력 이하인 상태이므로, 초임계유체가 액화될 수 있다. 기판(S)의 상부로 초임계유체가 공급되는 경우에는 초임계유체가 액화되어 중력에 의해 기판(S)의 상부로 낙하할 수 있으며, 이에 따라 기판(S)에 손상이 생길 수 있다. 따라서, 먼저 하부공급포트(4520)를 통해 초임계유체를 공급하고, 나중에 상부공급포트(4510)를 통해 초임계유체를 공급할 수 있다. 한편, 이러한 과정에서 가열부재(4300)는 하우징(4100)의 내부를 가열할 수 있다.
차단플레이트(5610)는 초임계유체가 기판(S)에 직접 분사되는 것을 차단한다. 하부공급포트(4520)와 지지부재(4300)의 사이에 배치된 차단플레이트(4610)는 하부공급포트(4520)를 통해 분사되는 초임계유체가 기판(S)에 직접 분사되는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라 기판(S)에 초임계유체의 물리력이 전달되지 않으므로, 기판(S)에 리닝이 발생하지 않는다. 하부공급포트(4520)에서 연직상방으로 분사된 초임계유체는 차단플레이트(4610)에 부딪힌 후 수평방향으로 이동하여 차단플레이트(4610)를 우회하여 기판(S)에 제공될 수 있다.
도 11을 참조하면, 상부공급포트(4510)로 초임계유체를 공급한다(S240). 하부공급포트(4510)를 통해 초임계유체가 지속적으로 유입되면, 하우징(4100) 내부압력이 임계압력 이상으로 상승하고, 가열부재(4200)에 의해 하우징(4100) 내부가 가열되면, 하우징(4100) 내부온도가 임계온도 이상으로 상승하여, 하우징(4100) 내부에 초임계분위기가 형성될 수 있다. 상부공급포트(4510)는 하우징(4100) 내부가 초임계상태가 된 때에 초임계유체의 공급을 시작할 수 있다. 즉, 제어기는 하우징(4100)의 내부압력이 임계압력 이상이 된 때에 상부공급포트(4510)를 통해 초임계유체를 공급할 수 있다.
이때, 상부공급포트(4510)로 분사되는 초임계유체는 차단플레이트(4610)에 의해 차단되지 않을 수 있다. 하우징(4100) 내부가 이미 임계압력을 초과한 고압상태이므로, 공급포트로 공급되는 초임계유체의 유속은 하우징(4100) 내에서 급격히 저하되므로, 기판(S)에 도달할 때에는 리닝현상을 유발시킬 정도의 속도를 상실하게 된다.
한편, 상부공급포트(4510)로 분사되는 초임계유체는 차단부재(4600)에 의해 차단되지 않으므로, 기판(S)의 상면은 보다 더 잘 건조될 수 있다. 일반적으로 기판(S)의 상면이 패턴면이 되므로 상부공급포트(4510)와 지지부재(4300)의 사이에는 차단플레이트(4610)를 배치하지 않아 기판(S)에 초임계유체가 잘 전달되도록 하여 기판(S)의 회로패턴 사이의 유기용제가 효과적으로 건조되도록 할 수 있다. 물론, 공정환경을 종합적으로 고려하여 상부공급포트(4510)와 지지부재(4300) 사이에 차단플레이트(4610)를 배치하여 기판(S)의 상면으로 분사되는 초임계유체가 기판(S)에 직접 분사되는 것을 차단하는 것도 가능하다.
초임계유체에 의해 기판(S)에 잔류하는 유기용제가 용해되어 기판(S)이 충분히 건조되면, 초임계유체를 배기한다(S250). 배기포트(4700)가 초임계유체를 제2공정챔버(4000)로부터 배기한다. 초임계유체는 제 1 배기라인(4750)을 통해 배기될 수 있다. 제 2 공정챔버(4000) 내부 압력이 개방압력(P0)에 도달하면, 제어기(4900)는 설정 조건이 경과한 후에 제 2 공정챔버(4000)를 개방할 수 있다(S260,S270). 일 예로, 제어기(4900)는 제 2 공정챔버(4000) 내부의 압력값이 개방압력(P0)에 도달한 시점부터, 설정 시간이 경과된 후 제 2 공정챔버(4000)를 개방시킬 수 있다. 개방압력(P0)은 기설정되어 제공된다. 일 예로, 개방압력(P0)은 상압일 수 있다. 이 때, 설정 시간은 약 1초 이상 약 60초 이하의 시간일 수 있다. 이와 달리, 제어기(4900)는 제 2 공정챔버(4000) 내부의 압력값이 개방압력(P0)보다 낮은 압력(P2)까지 떨어진 이후에, 다시 개방압력(P0)까지 상승시킨 후에야 제 2 공정챔버(4000)를 개방시킬 수 있다. 이 시간동안 제 2 공정 챔버(4000) 내 이산화탄소 및 유기성 용매들이 배출포트를 통해 외부로 배출될 수 있다. 이로 인해, 제 2 공정챔버(4000) 내의 유기성 파티클들의 발생을 최소화할 수 있다. 이 때, 도 13과 같이, 제어기(4900)는 제 2 공정챔버(4000) 내 압력값이 개방압력(P0)에 도달한 후에, 감압 펌프(4770)로 제 2 공정챔버(4000) 내부의 초임계유체를 배출시키도록 제어할 수 있다. 제어기는 각 공급라인(4550) 및 배기라인(4750)을 제어하여 그 유량을 조절할 수 있다. 배기되는 초임계유체는 배기라인(4750)을 통해 대기 중으로 방출되거나 초임계유체재생시스템(미도시)로 제공될 수 있다.
설정 조건이 경과되면, 제어기(4900)는 하우징(4100)을 개방한다(S280). 도 14를 참조하면, 승강부재(4200)가 하부하우징(4120)을 하강시켜 하우징(4100)을 개방한다.
도어(4130)가 수평방향으로 움직이는 슬라이드구조의 제2공정챔버(4000)의 경우에는 가압부재(4800)가 도어(4130)를 개구로부터 이격시켜 하우징(4100)을 개방할 수 있다. 또 도어플레이트(4131)가 도어구동기(4132)에 의해 이동하는 구조의 제2공정챔버(4000)의 경우에는 도어구동기(4132)가 도어플레이트(4131)를 이동시켜 하우징(4100)을 개방한다.
제2공정챔버(4000)로부터 기판(S)을 반출한다(S290). 하우징(4100)이 개방되면 이송로봇(2210)이 제2공정챔버(4000)로부터 기판(S)을 반출한다.
이상에서 언급된 본 발명의 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 기재된 것이므로, 본 발명이 상술한 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
따라서, 본 발명은 상술한 실시예 및 그 구성요소를 선택적으로 조합하거나 공지의 기술을 더해 구현될 수 있으며, 나아가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 치환 및 변경이 가해진 수정예, 변형예를 모두 포함한다.
또한, 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 발명은 모두 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
4000: 공정 챔버 4100: 하우징 4110: 상부 바디
4120: 하부 바디 4200: 승강부재 4300: 지지부재
4400: 가열부재 4500: 공급포트 4600:차단부재
4700: 배기포트 4750: 제 1 배기라인 4760: 제 2 배기라인
4770: 감압 펌프 4800: 압력 측정기 4900: 제어기

Claims (18)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판에 대해 소정의 공정을 수행하는 공정 챔버;
    상기 공정 챔버 내의 압력을 측정하는 압력 측정기; 그리고
    상기 압력 측정기로부터 측정된 압력값을 전송받고, 상기 공정 챔버 내부의 개방 시기를 결정하는 제어기를 포함하되,
    상기 제어기는 상기 공정 챔버 내 압력값이 기설정된 개방압력에 도달한 시점부터 설정 조건이 경과되면 상기 공정 챔버 내부를 개방하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 공정은 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 공정이고,
    상기 설정 조건은 상기 개방압력에 도달한 시점부터 설정 시간이 경과된 것인 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 설정 시간은 약 1초 이상 약 60초 이하의 시간인 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 개방압력은 상압과 동일한 압력인 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 상기 공정 챔버 내부의 가스를 상기 공정 챔버의 외부로 배기시키는 제 1 배기라인을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는,
    상기 제 1 배기라인 상에서 분기되는 제 2 배기라인;
    상기 제 2 배기라인 상에 설치되는 감압 펌프를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 공정 챔버 내 압력값이 기설정된 상기 개방압력에 도달한 시점부터 상기 감압 펌프로 상기 공정 챔버 내부의 상기 가스를 배출시키도록 제어하는 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 공정 챔버 내 압력값이 상기 개방압력보다 낮은 압력까지 떨어진 이후에 다시 상기 개방압력까지 상승하면 상기 공정 챔버 내부를 개방하는 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 공정은 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 공정이고,
    상기 설정 조건은 상기 개방압력보다 낮은 압력까지 떨어진 이후에 다시 상기 개방압력까지 상승한 것인 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 개방압력은 상압과 동일한 압력인 기판 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 상기 공정 챔버 내부의 가스를 상기 공정 챔버의 외부로 배출시키는 제 1 배기라인을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는,
    상기 제 1 배기라인 상에서 분기되는 제 2 배기라인;
    상기 제 2 배기라인 상에 설치되는 감압 펌프를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 공정 챔버 내 압력값이 기설정된 상기 개방압력에 도달한 시점부터 상기 감압 펌프로 상기 공정 챔버 내부의 상기 가스를 배출시키도록 제어하는 기판 처리 장치.
  12. 기판을 처리하는 방법에 있어서, 공정 챔버 내에서 공정 완료 후 상기 공정 챔버 내부를 개방하며, 상기 공정 챔버 내부의 개방은 상기 공정 챔버 내부의 압력을 측정하여 상기 공정 챔버 내부의 압력값이 기설정된 개방압력에 도달한 시점부터 설정 조건이 경과된 후 이루어지는 기판 처리 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 소정의 공정은 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 공정이고,
    상기 설정 조건은 상기 개방압력에 도달한 시점부터 설정 시간이 경과된 것인 기판 처리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 설정 시간은 약 1초 이상 약 60초 이하의 시간인 기판 처리 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 개방압력은 상압과 동일한 압력인 기판 처리 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 공정 챔버 내부의 압력값이 상기 개방압력보다 낮은 압력까지 떨어진 이후에 다시 상기 개방압력까지 상승하면 상기 공정 챔버 내부를 개방하는 기판 처리 방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 소정의 공정은 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 공정이고,
    상기 설정 조건은 상기 개방압력보다 낮은 압력까지 떨어진 이후에 다시 상기 개방압력까지 상승한 것인 기판 처리 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 개방압력은 상압과 동일한 압력인 기판 처리 방법
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