KR20180039458A - Apparatus for treating substrate, and apparatus and method for monitoring process fluid of the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for monitoring a phase change in a process fluid used in an apparatus for treating a substrate in real time. According to an embodiment of the present invention, an apparatus for monitoring a process fluid may comprise: an information collection unit collecting temperature and pressure information from a storage tank storing a process fluid, a supply line supplying the process fluid, and a discharge line discharging the process fluid; a treatment unit calculating a material property of the process fluid with the temperature and pressure information; and a display unit displaying the material property of the process fluid in real time in accordance with temperature and pressure.

Description

기판 처리 장치, 그리고 이의 공정 유체 모니터링 장치 및 모니터링 방법{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE, AND APPARATUS AND METHOD FOR MONITORING PROCESS FLUID OF THE SAME}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a substrate processing apparatus, a substrate processing apparatus,

본 발명은 기판 처리 장치, 그리고 이의 공정 유체 모니터링 장치 및 모니터링 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정 유체의 상(Phase)을 모니터링하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, a process fluid monitoring apparatus and a monitoring method thereof, and more particularly, to an apparatus and a method for monitoring a phase of a process fluid.

물질은 임계점(critical point) 이하에서는 고체, 액체, 기체의 3가지 상태로 존재하며 임계점 이상에서는 기체-액체 공존상태의 계면이 사라지는 초임계 상태의 물질로 존재한다.Substances exist in three states below the critical point: solid, liquid, and gas. At the critical point or higher, the gas-liquid coexistence state is present as a supercritical state.

이러한 초임계 상태의 물질은 그 임계점 부근에서 압력을 변화시키면 밀도, 점도, 열전도도, 확산계수 및 비열과 같은 물성치가 기체에 가까운 상태로부터 액체에 가까운 상태에까지 연속적으로 매우 큰 변화를 가지게 된다. 따라서 이러한 초임계유체의 특성을 여러 가지 물리적, 화학적 조작 및 반응에 활용하여 응용할 수 있다. 특히, 초임계유체는 높은 용해력, 낮은 점도, 높은 확산계수 등의 이점을 가지므로, 증류, 흡착, 건조 및 세정 공정 등에서 초임계유체를 이용하는 기술이 많은 주목을 받고 있다.Such a supercritical material has a very large change continuously from a state close to the gas to a state close to the liquid when the pressure is changed near the critical point, such as density, viscosity, thermal conductivity, diffusion coefficient and specific heat. Therefore, the properties of supercritical fluids can be applied to various physical and chemical manipulations and reactions. Particularly, supercritical fluids have advantages such as high dissolving power, low viscosity, and high diffusion coefficient, and thus technologies using supercritical fluids in distillation, adsorption, drying, and cleaning processes have attracted much attention.

대표적인 초임계유체로는 이산화탄소가 이용된다. 도 1은 이산화탄소의 상변화를 나타낸 그래프이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이산화탄소는 임계온도가 31.1이고, 임계압력이 7.38MPa로 비교적 낮아 초임계 상태로 만들기 쉽고, 온도와 압력을 조절하여 상변화를 제어하기 용이하며 가격이 저렴한 장점이 있다. 또한, 이산화탄소는 독성이 없어 인체에 무해하고, 불연성, 비활성의 특성을 지니며, 초임계 이산화탄소는 물이나 기타 유기용제와 비교하여 10~100배 가량 확산계수(diffusion coefficient)가 높아 침투가 빨라 유기용제의 치환이 빠른 특성을 갖는다. As a representative supercritical fluid, carbon dioxide is used. 1 is a graph showing a phase change of carbon dioxide. As shown in FIG. 1, the carbon dioxide has a critical temperature of 31.1 and a relatively low critical pressure of 7.38 MPa, which makes it easy to form a supercritical state, and it is easy to control the phase change by controlling the temperature and the pressure, . In addition, since carbon dioxide has no toxicity and is harmless to human body, it has the characteristics of nonflammability and inertness. Supercritical carbon dioxide has a diffusion coefficient of about 10 to 100 times that of water and other organic solvents, Substitution of solvent has fast characteristics.

그러나, 이러한 초임계유체는 온도 및 압력 조건에 따라 상(Phase) 변화가 생기므로, 초임계 유체를 이용하는 공정 챔버로 공급되는 초임계유체의 상변화를 실시간으로 모니터링하여 초임계 상태의 유체가 공급될 수 있도록 제어할 수 있는 기술이 요구된다.However, since the phase of the supercritical fluid changes according to the temperature and pressure conditions, the supercritical fluid supplied to the process chamber using the supercritical fluid is monitored in real time for the phase change of the supercritical fluid, A technique capable of controlling the power consumption of the power supply is required.

본 발명의 목적은 초임계 상태의 유체를 이용하는 공정에 있어서, 공정 유체의 상변화를 실시간으로 모니터링할 수 있는 공정 유체의 모니터링 장치 및 모니터링 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a monitoring apparatus and a monitoring method of a process fluid capable of real-time monitoring of a phase change of a process fluid in a process using a supercritical fluid.

본 발명의 또 다른 목적은 공정 유체의 물성치 값을 실시간으로 산출하여 물성치 값이 정상 물성치 범위, 즉, 초임계 상태일 때의 공정 유체의 물성치 범위를 벗어나는 경우 정상 범위가 되도록 공정 조건을 조절하거나 알람을 발생시키는 공정 유체의 모니터링 장치 및 모니터링 방법을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a method and apparatus for controlling the process conditions or adjusting the process conditions such that when the value of the physical property value is within the normal property range, that is, And to provide a monitoring device and a monitoring method of the process fluid.

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.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and the problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description and the accompanying drawings will be.

본 발명의 일 실시예에 따른 공정 유체 모니터링 장치는 기판 처리 장치의 기판 처리 공정에 이용되는 공정 유체의 상(Phase)을 모니터링하는 모니터링 장치로서, 상기 공정 유체를 저장하는 저장탱크, 상기 공정 유체를 공급하는 공급 라인 또는 상기 공정 유체를 배기하는 배기 라인으로부터 온도 및 압력 정보를 수집하는 정보 수집부; 상기 온도 및 압력 정보 이용하여 상기 공정 유체의 물성치를 산출하는 처리부; 및 상기 공정 유체의 물성치를 온도 및 압력에 따라 실시간으로 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.A monitoring apparatus for monitoring a phase of a process fluid used in a substrate processing process of a substrate processing apparatus, comprising: a storage tank for storing the process fluid; An information collecting unit for collecting temperature and pressure information from a supply line supplying the process fluid or an exhaust line discharging the process fluid; A processor for calculating a physical property value of the process fluid using the temperature and pressure information; And a display unit for displaying the physical properties of the process fluid in real time according to temperature and pressure.

일 실시예에 있어서, 상기 공정 유체는 이산화탄소(CO2)이고, 상기 물성치는 밀도, 점도, 열전도도, 확산계수 및 비열 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In one embodiment, the process fluid is carbon dioxide (CO 2 ), and the properties may include at least one of density, viscosity, thermal conductivity, diffusion coefficient, and specific heat.

일 실시예에 있어서, 상기 처리부에 의해 산출된 상기 공정 유체의 물성치가 상기 공정 유체에 대해 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위를 벗어나는 경우 상기 저장 탱크, 공급 라인 또는 상기 배기 라인의 온도 및 압력 중 적어도 하나를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, at least one of the temperature and pressure of the storage tank, the supply line, or the exhaust line, when the physical property value of the process fluid calculated by the processing unit is out of the property range of the supercritical state predetermined for the process fluid, And may further include a control unit for controlling one of them.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 공정 유체의 물성치가 상기 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위로 조절될 수 있는 조절 가능 범위를 벗어나는 경우 알람을 발생시키거나 인터로크(interlock)를 작동시킬 수 있다. In one embodiment, the controller may generate an alarm or activate an interlock if the property of the process fluid deviates from an adjustable range that can be adjusted to a property range of the predetermined supercritical state .

일 실시예에 있어서, 상기 처리부는 레들리치-퀑 상태방정식(Redlich-Kwong EoS) 또는 펭-로빈슨 상태방정식(Peng-Robinson EoS)을 이용하여 상기 압력 및 온도 정보로부터 상기 공정 유체의 밀도를 산출할 수 있다.In one embodiment, the processor computes the density of the process fluid from the pressure and temperature information using a Redlich-Kwong EoS or a Peng-Robinson EoS equation .

일 실시예에 있어서, 상기 표시부는 상기 공정 유체가 초임계 상(phase)에 해당하는 초임계 상 영역을 더 표시할 수 있다. In one embodiment, the display may further display a supercritical region in which the process fluid corresponds to a supercritical phase.

일 실시예에 있어서, 상기 표시부에 표시되는 공정 유체의 물성치가 상기 초임계 상 영역 외의 영역에 표시되는 경우 알람을 발생시키는 알람부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the alarm unit may further include an alarm unit for generating an alarm when the physical property value of the process fluid displayed on the display unit is displayed in an area other than the supercritical area.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 초임계 상태의 공정 유체로 기판을 처리하는 공정이 수행되는 기판 처리 유닛; 상기 초임계 상태의 공정 유체를 저장하는 저장탱크; 상기 기판 처리 유닛으로 초임계 상태의 공정 유체를 공급하는 공급 라인을 포함하는 공정 유체 공급 유닛; 상기 기판 처리 유닛으로부터 상기 공정 유체를 배기하는 배기 라인을 포함하는 공정 유체 배기 유닛; 및 상기 공정 유체의 상(Phase)을 모니터링하는 모니터링 유닛을 포함하며, 상기 모니터링 유닛은, 상기 공정 유체를 저장하는 저장탱크, 상기 공정 유체를 공급하는 공급 라인 또는 상기 공정 유체를 배기하는 배기 라인으로부터 온도 및 압력 정보를 수집하는 정보 수집부; 상기 온도 및 압력 정보 이용하여 상기 공정 유체의 물성치를 산출하는 처리부; 및 상기 공정 유체의 물성치를 온도 및 압력에 따라 실시간으로 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a substrate processing unit in which a process of processing a substrate with a process fluid in a supercritical state is performed; A storage tank for storing the process fluid in the supercritical state; A process fluid supply unit including a supply line for supplying a supercritical process fluid to the substrate processing unit; A process fluid exhaust unit including an exhaust line for exhausting the process fluid from the substrate processing unit; And a monitoring unit for monitoring the phase of the process fluid, the monitoring unit comprising: a storage tank for storing the process fluid, a supply line for supplying the process fluid, or an exhaust line for exhausting the process fluid An information collecting unit for collecting temperature and pressure information; A processor for calculating a physical property value of the process fluid using the temperature and pressure information; And a display unit for displaying the physical properties of the process fluid in real time according to temperature and pressure.

일 실시예에 있어서, 상기 공정 유체는 이산화탄소(CO2)이고, 상기 물성치는 밀도, 점도, 열전도도, 확산계수 및 비열 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In one embodiment, the process fluid is carbon dioxide (CO 2 ), and the properties may include at least one of density, viscosity, thermal conductivity, diffusion coefficient, and specific heat.

일 실시예에 있어서, 상기 처리부에 의해 산출된 상기 공정 유체의 물성치가 상기 공정 유체에 대해 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위를 벗어나는 경우 상기 저장탱크, 상기 공급 라인 또는 상기 배기 라인의 온도 및 압력 중 적어도 하나를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the temperature of the storage tank, the supply line, or the temperature of the exhaust line and the pressure of the exhaust line when the physical property value of the process fluid calculated by the processing unit deviates from the property value range of the supercritical state predetermined for the process fluid. And may further include a control unit for controlling at least one of the plurality of control units.

일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 공정 유체의 물성치가 상기 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위로 조절될 수 있는 조절 가능 범위를 벗어나는 경우 알람을 발생시키거나 인터로크(interlock)를 작동시킬 수 있다.In one embodiment, the controller may generate an alarm or activate an interlock if the property of the process fluid deviates from an adjustable range that can be adjusted to a property range of the predetermined supercritical state .

일 실시예에 있어서, 상기 처리부는 상태방정식(Equation of State) 을 이용하여 상기 압력 및 온도 정보로부터 상기 공정 유체의 밀도를 산출할 수 있다. In one embodiment, the processing unit may calculate the density of the process fluid from the pressure and temperature information using an Equation of State.

일 실시예에 있어서, 상기 표시부는 상기 공정 유체가 초임계 상(phase)에 해당하는 초임계 상 영역을 더 표시할 수 있다. In one embodiment, the display may further display a supercritical region in which the process fluid corresponds to a supercritical phase.

일 실시예에 있어서, 상기 표시부에 표시되는 공정 유체의 물성치가 상기 초임계 상 영역 외의 영역에 표시되는 경우 알람을 발생시키는 알람부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the alarm unit may further include an alarm unit for generating an alarm when the physical property value of the process fluid displayed on the display unit is displayed in an area other than the supercritical area.

본 발명의 일 실시예에 따른 공정 유체 모니터링 방법은 기판 처리 장치의 기판 처리에 이용되는 공정 유체의 상(Phase)을 모니터링하는 방법으로서, 상기 공정 유체를 저장하는 저장탱크, 상기 공정 유체를 공급하는 공급 라인 또는 상기 공정 유체를 배기하는 배기라인으로부터 수집된 온도 및 압력 정보를 저장하는 단계; 상기 온도 및 압력 정보를 이용하여 상기 공정 유체의 물성치를 산출하는 단계; 및 상기 공정 유체의 물성치를 온도 및 압력에 따라 실시간으로 디스플레이부를 통해 출력하는 단계를 포함할 수 있다. A process fluid monitoring method according to an embodiment of the present invention is a method of monitoring a phase of a process fluid used for processing a substrate of a substrate processing apparatus comprising a storage tank for storing the process fluid, Storing temperature and pressure information collected from a supply line or an exhaust line exhausting the process fluid; Calculating a physical property of the process fluid using the temperature and pressure information; And outputting the physical property values of the process fluid through the display unit in real time according to temperature and pressure.

일 실시예에 있어서, 상기 공정 유체의 물성치가 상기 공정 유체에 대해 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위를 벗어나는 경우 상기 저장탱크, 상기 공급 라인 또는 상기 배기 라인의 온도 및 압력 중 적어도 하나를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, adjusting at least one of the temperature and pressure of the storage tank, the supply line, or the exhaust line when the property of the process fluid is out of the property range of the supercritical state predetermined for the process fluid As shown in FIG.

일 실시예에 있어서, 상기 공정 유체의 물성치가 상기 공정 유체에 상기 초임계 상태의 물성치 범위로 조절될 수 있는 조절 가능 범위를 벗어나는 경우 알람을 발생기키거나 인터로크를 작동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the method may further comprise generating an alarm or activating an interlock if the property of the process fluid deviates from an adjustable range that can be adjusted to the process fluid by the property range of the supercritical state have.

일 실시예에 있어서, 상기 디스플레이부를 통해 출력하는 단계는, 상기 공정 유체가 초임계 상(phase)에 해당하는 초임계 상 영역을 더 출력할 수 있다.In one embodiment, the outputting through the display may further output a supercritical phase region corresponding to a supercritical phase of the process fluid.

일 실시예에 있어서, 상기 공정 유체의 물성치가 상기 초임계 상 영역 외의 영역으로 출력되는 경우 알람을 발생시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the method may further include generating an alarm when the physical property of the process fluid is output to a region other than the supercritical region.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 초임계 상태의 유체를 이용하는 공정에서 공정 유체의 상변화를 실시간으로 모니터링할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to monitor the phase change of the process fluid in real time in the process using the supercritical fluid.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 공정 유체의 물성치 값을 실시간으로 산출함으로써, 물성치 값이 정상 물성치 범위, 즉, 초임계 상태일 때의 공정 유체의 물성치 범위를 벗어나는 경우 공정 조건을 제어하거나 알람을 발생시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by calculating the physical property value of the process fluid in real time, when the physical property value deviates from the property range of the process fluid when it is in the normal property range, that is, in the supercritical state, .

본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above. Unless stated, the effects will be apparent to those skilled in the art from the description and the accompanying drawings.

도 1은 이산화탄소의 상변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 3은 도 2의 제1 공정 챔버의 단면도이다.
도 3는 도 2의 제2 공정 챔버의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 초임계 상태의 공정 유체를 이용하는 기판 처리 유닛으로서, 도 2의 제2 공정 챔버에 적용된 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 유체 모니터링 장치의 예시적인 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 표시부를 통해 출력되는 모니터링 화면을 나타낸 예시적인 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 모니터링 화면에 공정 유체의 상변화가 실시간으로 출력되는 모니터링 화면을 나타낸 예시적인 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 방법을 나타내는 예시적인 흐름도이다.
1 is a graph showing a phase change of carbon dioxide.
2 is a plan view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view of the first process chamber of Figure 2;
Figure 3 is a cross-sectional view of the second process chamber of Figure 2;
FIG. 4 is a diagram illustrating an example applied to the second process chamber of FIG. 2 as a substrate processing unit using a process fluid in a supercritical state according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary block diagram of a process fluid monitoring apparatus in accordance with an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary diagram illustrating a monitoring screen output through a display unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an exemplary diagram showing a monitoring screen in which a phase change of the process fluid is output in real time on the monitoring screen shown in FIG. 6. FIG.
8 is an exemplary flow chart illustrating a monitoring method in accordance with an embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Other advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. Although not defined, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as commonly accepted by the generic art in the prior art to which this invention belongs. Terms defined by generic dictionaries may be interpreted to have the same meaning as in the related art and / or in the text of this application, and may be conceptualized or overly formalized, even if not expressly defined herein I will not. The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한 '구비한다', '갖는다' 등도 이와 동일하게 해석되어야 한다.In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms' comprise 'and / or various forms of use of the verb include, for example,' including, '' including, '' including, '' including, Steps, operations, and / or elements do not preclude the presence or addition of one or more other compositions, components, components, steps, operations, and / or components. Also, 'equipped' and 'possessed' should be interpreted in the same way.

본 발명은 기판 처리 장치에 사용되는 공정 유체의 상변화를 실시간으로 모니터링할 수 있는 모니터링 장치 및 모니터링 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 유체의 모니터링 장치는 공정 유체를 저장하는 저장탱크, 공정 유체를 공급하는 공급 라인 또는 공정 유체를 배기하는 배기 라인으로부터 온도 및 압력 정보를 수집하는 정보 수집부, 온도 및 압력 정보를 이용하여 공정 유체의 물성치를 산출하는 처리부, 및 공정 유체의 물성치를 온도 및 압력에 따라 실시간으로 표시하는 표시부를 포함할 수 있다. The present invention relates to a monitoring apparatus and a monitoring method capable of real-time monitoring of a phase change of a process fluid used in a substrate processing apparatus, and an apparatus for monitoring a process fluid according to an embodiment of the present invention includes: An information collecting part for collecting temperature and pressure information from a tank, a supply line for supplying the process fluid or an exhaust line for exhausting the process fluid, a processing part for calculating the physical property value of the process fluid by using temperature and pressure information, May be displayed in real time according to temperature and pressure.

이하에서는 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치의 일 실시예로서, 기판 건조 장치를 예를 들어 설명한다. 그러나, 이는 설명의 용이를 위한 것일 뿐, 본 발명의 기판 처리 장치는 건조 공정 이외의 세정 공정 또는 식각공정을 수행하는 기판 처리 장치에도 적용될 수 있다,Hereinafter, a substrate drying apparatus will be described as an example of a substrate processing apparatus for processing a substrate using a supercritical fluid. However, this is for ease of explanation, and the substrate processing apparatus of the present invention can be applied to a substrate processing apparatus that performs a cleaning process or an etching process other than the drying process.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 평면도이다.2 is a plan view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 인덱스 모듈(1000) 및 공정 모듈(2000)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the substrate processing apparatus 100 includes an index module 1000 and a processing module 2000.

인덱스 모듈(1000)은 외부로부터 기판(S)을 반송받아 공정 모듈(2000)로 기판(S)을 반송하고, 공정 모듈(2000)은 초임계 건조 공정을 수행할 수 있다. The index module 1000 transfers the substrate S from the outside and transfers the substrate S to the process module 2000. The process module 2000 can perform the supercritical drying process.

인덱스 모듈(1000)은 설비 전 방단부 모듈(EFEM: equipment front end module)로서, 로드포트(1100) 및 이송 프레임(1200)을 포함한다. The index module 1000 includes a load port 1100 and a transfer frame 1200 as an equipment front end module (EFEM).

로드포트(1100)에는 기판(S)이 수용되는 용기(C)가 놓인다. 용기(C)로는 전면 개방 일체형 포드(FOUP: front opening unified pod)가 사용될 수 있다. 용기(C)는 오버헤드 트랜스퍼(OHT: overhead transfer)에 의해 외부로부터 로드포트(1100)로 반입되거나 로드포트(1100)로부터 외부로 반출될 수 있다.The load port 1100 is provided with a container C in which the substrate S is accommodated. As the container C, a front opening unified pod (FOUP) may be used. The container C can be carried from the outside to the load port 1100 or taken out from the load port 1100 by an overhead transfer (OHT).

이송 프레임(1200)은 로드포트(1100)에 놓인 용기(C)와 공정 모듈(2000) 간에 기판(S)을 반송한다. 이송 프레임(1200)은 인덱스 로봇(1210) 및 인덱스 레일(1220)을 포함한다. 인덱스 로봇(1210)은 인덱스 레일(1220) 상에서 이동하며 기판(S)을 반송할 수 있다.The transfer frame 1200 conveys the substrate S between the container C placed on the load port 1100 and the process module 2000. The transfer frame 1200 includes an index robot 1210 and an index rail 1220. The index robot 1210 moves on the index rail 1220 and can transport the substrate S. [

공정 모듈(2000)은 실제로 공정을 수행하는 모듈로서, 버퍼 챔버(2100), 이송 챔버(2200), 제1 공정 챔버(3000) 및 제2 공정 챔버(4000)를 포함한다.The process module 2000 includes a buffer chamber 2100, a transfer chamber 2200, a first process chamber 3000, and a second process chamber 4000 as a module for actually performing a process.

버퍼 챔버(2100)는 인덱스 모듈(1000)과 공정 모듈(2000) 간에 반송되는 기판(S)이 임시로 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 챔버(2100)에는 기판(S)이 놓이는 버퍼슬롯이 제공될 수 있다. The buffer chamber 2100 provides a space for temporarily holding the substrate S conveyed between the index module 1000 and the processing module 2000. The buffer chamber 2100 may be provided with a buffer slot in which the substrate S is placed.

이송 챔버(2200)는 그 둘레에 배치된 버퍼 챔버(2100), 제1 공정 챔버(3000) 및 제2 공정 챔버(4000) 간에 기판(S)을 반송한다. 이송 챔버(2200)는 이송 로봇(2210) 및 이송 레일(2220)을 포함할 수 있다. 이송 로봇(2210)은 이송 레일(2220) 상에서 이동하며 기판(S)을 반송할 수 있다. The transfer chamber 2200 carries the substrate S between the buffer chamber 2100, the first process chamber 3000 and the second process chamber 4000 disposed therearound. The transfer chamber 2200 may include a transfer robot 2210 and a transfer rail 2220. The transfer robot 2210 moves on the transfer rail 2220 and can transfer the substrate S.

제1 공정 챔버(3000)와 제2 공정 챔버(4000)는 세정 공정을 수행할 수 있다. 이때, 세정 공정은 제1 공정 챔버(3000)와 제2 공정 챔버(4000)에서 순차적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 공정 챔버(3000)에서는 세정 공정 중 케미컬 공정, 린스 공정 및 유기용제 공정이 수행되고, 뒤이어 제2 공정 챔버(4000)에서는 초임계 건조 공정이 수행될 수 있다. The first process chamber 3000 and the second process chamber 4000 can perform a cleaning process. At this time, the cleaning process may be sequentially performed in the first process chamber 3000 and the second process chamber 4000. For example, in the first process chamber 3000, a chemical process, a rinsing process, and an organic solvent process may be performed in the cleaning process, and a supercritical drying process may be performed in the second process chamber 4000.

이러한 제1 공정 챔버(3000)와 제2 공정 챔버(4000)는 이송챔버(2200)의 측면에 배치된다. 예를 들어, 제1 공정 챔버(3000)와 제2 공정 챔버(4000)는 이송챔버(2200)의 다른 측면에 서로 마주보도록 배치될 수 있다. The first process chamber 3000 and the second process chamber 4000 are disposed on the side of the transfer chamber 2200. For example, the first process chamber 3000 and the second process chamber 4000 may be disposed on opposite sides of the transfer chamber 2200 to face each other.

또한, 공정 모듈(2000)에는 제1 공정 챔버(3000)와 제2 공정 챔버(4000)가 복수로 제공될 수 있다. 복수의 공정 챔버들(3000, 4000)은 이송 챔버(2200)의 측면에 일렬로 배치되거나 또는 상하로 적층되어 배치되거나 또는 이들의 조합에 의해 배치될 수 있다. In the process module 2000, a plurality of first process chambers 3000 and a plurality of second process chambers 4000 may be provided. The plurality of process chambers 3000 and 4000 may be arranged in a line on the side of the transfer chamber 2200, or may be stacked on top of each other, or a combination thereof.

물론, 제1 공정 챔버(3000)와 제2 공정 챔버(4000)의 배치는 상술한 예로 한정되지 않고, 기판 처리 장치(100)의 풋프린트나 공정효율 등과 같은 다양한 요소를 고려하여 적절히 변경될 수 있다. 일 실시 예로서, 제1 공정 챔버(3000)는 케미컬 공정, 린스 공정 및 유기용제 공정을 수행할 수 있다. 물론, 제1 공정 챔버(3000)는 이들 공정 중 일부의 공정만을 선택적으로 수행할 수도 있다. 여기서, 케미컬 공정은 기판에 세정제를 제공하여 기판 상의 이물질을 제거하는 공정이고, 린스 공정은 가판에 린스제를 제공하여 기판 상에 잔류하는 세정제를 세척하는 공정이며, 유기용제 공정은 기판에 유기용제를 제공하여 기판의 회로패턴 사이에 잔류하는 린스제를 표면장력이 낮은 유기용제로 치환하는 공정이다. Of course, the arrangement of the first process chamber 3000 and the second process chamber 4000 is not limited to the above example, and may be appropriately changed in consideration of various factors such as the footprint of the substrate processing apparatus 100, have. In one embodiment, the first process chamber 3000 may perform a chemical process, a rinsing process, and an organic solvent process. Of course, the first process chamber 3000 may selectively perform only some of these processes. The rinsing process is a process of rinsing the cleaning agent remaining on the substrate by providing a rinsing agent on the substrate, and the organic solvent process is a process of rinsing the substrate with an organic solvent Thereby replacing the rinsing agent remaining between the circuit patterns of the substrate with an organic solvent having a low surface tension.

이하에서는 초임계 유체를 이용하여 기판 건조 공정을 수행하는 제2 공정 챔버(4000)에 대해 설명한다.Hereinafter, a second process chamber 4000 for performing a substrate drying process using a supercritical fluid will be described.

도 3은 도 2의 제2 공정 챔버의 단면도이다.Figure 3 is a cross-sectional view of the second process chamber of Figure 2;

도 3를 참조하면, 제2 공정 챔버(4000)는 하우징(4100), 승강 부재(4200), 지지 부재(4300), 가열 부재(4400), 공급 포트(4500), 차단 부재(4600) 및 배기 포트(4700)를 포함할 수 있다.3, the second process chamber 4000 includes a housing 4100, an elevating member 4200, a supporting member 4300, a heating member 4400, a supply port 4500, a blocking member 4600, Port < / RTI >

제2 공정 챔버(4000)는 초임계 유체를 이용하여 초임계 건조 공정을 수행할 수 있다. 물론, 상술한 바와 같이, 제2 공정 챔버(4000)에서 수행되는 공정은 초임계 건조 공정 이외에 다른 초임계 공정일 수도 있으며, 나아가, 제2 공정 챔버(4000)는 초임계 유체 대신 다른 공정 유체를 이용하여 공정을 수행할 수도 있을 것이다.The second process chamber 4000 may perform a supercritical drying process using a supercritical fluid. Of course, as described above, the process performed in the second process chamber 4000 may be a supercritical process other than the supercritical drying process, and further, the second process chamber 4000 may use another process fluid instead of the supercritical fluid May be used to perform the process.

하우징(4100)은 초임계 건조 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 하우징(4100)은 임계압력 이상의 고압을 견딜 수 있는 재질로 제공된다. The housing 4100 provides a space in which the supercritical drying process is performed. The housing 4100 is provided with a material capable of withstanding a high pressure exceeding a critical pressure.

하우징(4100)은 상부 하우징(4110)과 상부 하우징(4110)의 하부에 배치되는 하부 하우징(4120)을 구비하여 상하부로 구분되는 구조로 제공될 수 있다. The housing 4100 may be provided with an upper housing 4110 and a lower housing 4120 disposed below the upper housing 4110 to be divided into upper and lower portions.

상부 하우징(4110)은 고정되어 설치되며, 하부 하우징(4120)은 승강할 수 있다. 하부 하우징(4120)이 하강하여 상부 하우징(4110)으로부터 이격되면 제2 공정 챔버(4000)의 내부공간이 개방되고, 기판(S)이 제2 공정 챔버(4000)의 내부공간으로 반입되거나 내부공간으로부터 반출될 수 있다. 여기서, 제2 공정 챔버(4000)로 반입되는 기판(S)은 제1 공정 챔버(3000)에서 유기용제 공정을 거쳐 유기용제가 잔류하는 상태일 수 있다. 또 하부 하우징(4120)이 상승하여 상부 하우징(4110)에 밀착되면 제2 공정 챔버(4000)의 내부공간이 밀폐되고, 그 내부에서 초임계 건조공정이 수행될 수 있다. The upper housing 4110 is fixed and the lower housing 4120 can be raised and lowered. When the lower housing 4120 is lowered and separated from the upper housing 4110, the inner space of the second process chamber 4000 is opened, the substrate S is carried into the inner space of the second process chamber 4000, . Here, the substrate S to be transferred to the second process chamber 4000 may be in a state where the organic solvent remains in the first process chamber 3000 through the organic solvent process. When the lower housing 4120 rises and comes into close contact with the upper housing 4110, the inner space of the second process chamber 4000 is sealed, and the supercritical drying process can be performed therein.

승강 부재(4200)는 하부 하우징(4120)을 승강시킨다. 승강 부재(4200)는 승강 실린더(4210) 및 승강 로드(4220)를 포함할 수 있다. 승강 실린더(4210)는 하 하우징(4120)에 결합되어 상하방향의 구동력, 즉 승강력(乘降力)을 발생시킨다. 승강로드(4220)는 그 일단이 승강 실린더(4210)에 삽입되어 수직상방으로 연장되어 타단이 상부 하우징(4110)에 결합된다. 이러한 구조에 따라 승강 실린더(4210)에서 구동력이 발생하면, 승강 실린더(4210)와 승강 로드(4220)가 상대적으로 승강되어 승강 실린더(4210)에 결합된 하부 하우징(4120)이 승강될 수 있다. The elevating member 4200 moves the lower housing 4120 up and down. The elevating member 4200 may include a lifting cylinder 4210 and a lifting rod 4220. The lifting cylinder 4210 is coupled to the lower housing 4120 to generate a vertical driving force, that is, a lifting force. One end of the lifting rod 4220 is inserted into the lifting cylinder 4210 and extends vertically upward, and the other end is coupled to the upper housing 4110. When the driving force is generated in the lifting cylinder 4210 according to this structure, the lifting cylinder 4210 and the lifting rod 4220 are relatively lifted and the lower housing 4120 coupled to the lifting cylinder 4210 can be lifted and lowered.

지지 부재(4300)는 상부 하우징(4110)과 하부 하우징(4120)의 사이에 기판(S)을 지지한다. 지지 부재(4300)는 상부 하우징(4110)의 하면에 설치되어 수직하방으로 연장되고, 그 하단에서 수평방향으로 수직하게 절곡되는 구조로 제공될 수 있다. The support member 4300 supports the substrate S between the upper housing 4110 and the lower housing 4120. The support member 4300 may be provided on the lower surface of the upper housing 4110 and extend vertically downward, and may be provided with a structure that is bent perpendicularly in the horizontal direction at the lower end thereof.

지지 부재(4300)가 설치되는 상부 하우징(4110)에는 수평 조정 부재(4111)이 설치될 수 있다. 수평 조정 부재(4111)는 상부 하우징(4110)의 수평도(水平度)을 조정한다. 상부 하우징(4110)의 수평도가 조정되면 그에 따라 상부 하우징(4111)에 설치된 지지 부재(4300)에 안착된 기판(S)의 수평이 조절될 수 있다. 초임계 건조 공정에서 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. 수평 조정 부재(4111)는 기판(S)의 수평을 맞추어 이러한 문제점을 방지할 수 있다.A horizontal adjustment member 4111 may be installed on the upper housing 4110 where the support member 4300 is installed. The horizontal adjustment member 4111 adjusts the horizontality of the upper housing 4110. When the horizontal degree of the upper housing 4110 is adjusted, the horizontal position of the substrate S mounted on the support member 4300 installed on the upper housing 4111 can be adjusted. In the supercritical drying process, when the substrate S is inclined, the organic solvent remaining on the substrate S flows along the inclined surface to dry or overdry a specific portion of the substrate S, . The horizontal adjustment member 4111 can align the substrate S to prevent this problem.

가열 부재(4400)는 제2 공정 챔버(4000)의 내부를 가열한다. 가열 부재(4400)는 제2 공정 챔버(4000) 내부에 공급된 초임계 유체를 임계온도 이상으로 가열하여 초임계 유체 상으로 유지하거나 또는 액화된 경우에 다시 초임계 유체가 되도록 할 수 있다. 가열 부재(4400)는 상부 하우징(4110) 및 하부 하우징(4120) 중 적어도 하나의 벽 내에 매설되어 설치될 수 있다. 이러한 가열 부재(4400)는 예를 들어, 외부로부터 전원을 받아 열을 발생시키는 히터로 제공될 수 있다. The heating member 4400 heats the interior of the second process chamber 4000. The heating member 4400 may heat the supercritical fluid supplied into the second process chamber 4000 to a supercritical fluid or to supercritical fluid if it is liquefied. The heating member 4400 may be embedded in the wall of at least one of the upper housing 4110 and the lower housing 4120. [ Such a heating member 4400 may be provided, for example, as a heater which receives power from the outside and generates heat.

공급 포트(4500)는 제2 공정 챔버(4000)로 초임계 유체를 공급한다. 공급 포트(4500)는 상부 공급 포트(4510) 및 하부 공급 포트(4520)를 포함할 수 있다. 상부 공급 포트(4510)는 상부 하우징(4110)에 형성되어 지지 부재(4300)에 의해 지지되는 기판(S)의 상면으로 초임계 유체를 공급한다. 하부 공급 포트(4520)는 하부 하우징(4120)에 형성되어 지지 부재(4300)에 의해 지지되는 기판(S)의 하면으로 초임계 유체를 공급한다. The supply port 4500 supplies the supercritical fluid to the second process chamber 4000. The supply port 4500 may include an upper supply port 4510 and a lower supply port 4520. An upper supply port 4510 is formed in the upper housing 4110 to supply the supercritical fluid to the upper surface of the substrate S supported by the support member 4300. The lower supply port 4520 is formed in the lower housing 4120 and supplies the supercritical fluid to the lower surface of the substrate S supported by the support member 4300.

이러한 상부 공급 포트(4510)와 하부 공급 포트(4520)에서는 먼저 하부 공급 포트(4520)가 초임계 유체를 공급하고, 나중에 상부 공급 포트(4510)가 초임계 유체를 공급할 수 있다. 초임계 건조 공정은 초기에 제2 공정 챔버(4000)의 내부가 임계압력에 미달한 상태에서 진행될 수 있기 때문에 제2 공정 챔버(4000)의 내부로 공급되는 초임계 유체는 액화될 수 있다. 따라서, 초임계 건조 공정의 초기에 상부 공급 포트(4510)로 초임계 유체가 공급되는 경우에는 초임계 유체가 액화되어 중력에 의해 기판(S)으로 낙하하여 기판(S)을 손상시킬 수 있다. 상부 공급 포트(4510)는 하부 공급 포트(4520)를 통해 제2 공정 챔버(4000)로 초임계 유체가 공급되어 제2 공정 챔버(4000)의 내부압력이 임계압력에 도달하면 초임계 유체의 공급을 시작하여, 공급되는 초임계 유체가 액화되어 기판(S)으로 낙하하는 것을 방지할 수 있다. In the upper supply port 4510 and the lower supply port 4520, the lower supply port 4520 supplies the supercritical fluid first, and later the upper supply port 4510 supplies the supercritical fluid. Since the supercritical drying process can initially proceed in the state where the interior of the second process chamber 4000 is under the critical pressure, the supercritical fluid supplied into the second process chamber 4000 can be liquefied. Therefore, when a supercritical fluid is supplied to the upper supply port 4510 at an early stage of the supercritical drying process, the supercritical fluid may be liquefied and fall into the substrate S by gravity to damage the substrate S. The supercritical fluid is supplied to the second process chamber 4000 through the lower supply port 4520 to supply the supercritical fluid when the inner pressure of the second process chamber 4000 reaches the critical pressure. It is possible to prevent the supplied supercritical fluid from being liquefied and falling into the substrate S.

차단 부재(4600)는 공급 포트(4500)를 통해 공급되는 초임계 유체가 기판(S)에 바로 분사되는 것을 차단한다. 차단 부재(4600)는 차단 플레이트(4610)와 지지대(4620)를 포함할 수 있다.The blocking member 4600 blocks the supercritical fluid supplied through the supply port 4500 from being injected directly onto the substrate S. [ The blocking member 4600 may include a blocking plate 4610 and a support 4620.

초임계 건조 공정의 초기에 하부 공급 포트(4520)를 통해 초임계 유체가 공급되는 경우에는, 하우징(4500)의 내부기압이 낮은 상태이므로 공급되는 초임계 유체가 빠른 속도로 분사될 수 있다. 이처럼 빠른 속도로 분사되는 초임계 유체가 기판(S)에 직접적으로 도달하게 되면, 초임계 유체의 물리적인 압력에 의해 초임계 유체가 기판(S) 중 직접 분사되는 부분이 휘어 리닝현상이 발생할 수 있다. 또한, 초임계 유체의 분사력에 의해 기판(S)이 요동하여 기판(S)에 잔류하는 유기용제가 흘러 기판(S)의 회로패턴에 손상이 발생할 수도 있다. When the supercritical fluid is supplied through the lower supply port 4520 at the initial stage of the supercritical drying process, the supercritical fluid supplied may be injected at a high rate because the internal pressure of the housing 4500 is low. When the supercritical fluid injected at such a high speed directly reaches the substrate S, the supercritical fluid is directly injected into the substrate S due to the physical pressure of the supercritical fluid, have. In addition, the substrate S may be pivoted by the jetting force of the supercritical fluid, and the organic solvent remaining on the substrate S may flow, thereby damaging the circuit pattern of the substrate S.

따라서, 하부 공급 포트(4520)와 지지 부재(4300)의 사이에 배치된 차단 플레이트(4610)는 초임계 유체가 기판(S)에 직접 분사되는 것을 차단하여 초임계 유체의 물리적 힘에 의해 기판(S)에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. The blocking plate 4610 disposed between the lower supply port 4520 and the support member 4300 blocks the supercritical fluid from being injected directly onto the substrate S, S can be prevented from being damaged.

선택적으로, 차단 부재(4600)는 제2 공정 챔버(4000)에서 포함되지 않을 수 있다.Alternatively, the blocking member 4600 may not be included in the second process chamber 4000.

배기포트(4700)는 제2 공정 챔버(4000)로부터 초임계 유체를 배기한다. The exhaust port 4700 exhausts the supercritical fluid from the second process chamber 4000.

배기포트(4700)는 하부 하우징(4120)에 형성될 수 있다. 초임계 건조 공정의 후기에는 제2 공정 챔버(4000)로부터 초임계 유체가 배기되어 그 내부압력이 임계압력 이하로 강압되어 초임계 유체가 액화될 수 있다. 액화된 초임계 유체는 중력에 의해 하부 하우징(4120)에 형성된 배기포트(4700)를 통해 배출될 수 있다.The exhaust port 4700 may be formed in the lower housing 4120. In the latter stage of the supercritical drying process, the supercritical fluid is exhausted from the second process chamber 4000 and its internal pressure is lowered to a critical pressure or less, so that the supercritical fluid can be liquefied. The liquefied supercritical fluid can be discharged through the exhaust port 4700 formed in the lower housing 4120 by gravity.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따라 초임계 유체가 공급되고 배기되는 기판 건조 장치에 대하여 설명한다. 도 4는 도 2의 제2 공정 챔버에 공정 유체의 공급 및 배기 라인이 연결된 기판 건조 장치의 일 실시예의 도면이다.Hereinafter, a substrate drying apparatus in which a supercritical fluid is supplied and discharged according to an embodiment of the present invention will be described. Figure 4 is a diagram of one embodiment of a substrate drying apparatus in which the supply and exhaust lines of process fluid are connected to the second process chamber of Figure 2;

도 4를 참조하면, 초임계 유체는 공급 라인(4800)을 통해 제2 공정 챔버(4000)의 하우징(4100) 내부로 공급되고, 배기 라인(4910)을 통해 제2 공정 챔버(4000) 의 하우징(4100) 외부로 배기된다.4, the supercritical fluid is supplied into the housing 4100 of the second process chamber 4000 through the supply line 4800 and flows through the exhaust line 4910 into the housing of the second process chamber 4000 (4100).

공급 라인(4800)은 전방 공급 라인(4880)과 후방 공급 라인(4890, 4891, 4892), 제1 공급 라인(4810) 및 제2 공급 라인(4820)을 포함한다.The supply line 4800 includes a forward supply line 4880 and a back supply line 4890, 4891 and 4892, a first supply line 4810 and a second supply line 4820.

전방 공급 라인(4880)의 일단은 저장 탱크(4850)와 연결되고, 제1 및 제2 후방 공급 라인(4891, 4892)의 일단은 제2 공정 챔버(4000)와 연결된다. 제1 공급 라인(4810)과 제2 공급 라인(4820)은 서로 병렬로 연결되고, 전방 공급 라인(4880)과 후방 공급 라인(4890)을 연결시킨다.One end of the front supply line 4880 is connected to the storage tank 4850 and one end of the first and second rear supply lines 4891 and 4892 is connected to the second process chamber 4000. The first supply line 4810 and the second supply line 4820 are connected in parallel to each other and connect the front supply line 4880 and the rear supply line 4890.

전방 공급 라인(4880)은 저장 탱크(4850)와 제1 공급 라인(4810) 및 제2 공급 라인(4820)을 연결한다. 전방 공급 라인(4880)의 일단은 저장 탱크(4850)와 연결되고, 전방 공급 라인(4880)의 타단은 병렬로 연결된 제1 공급 라인(4810)과 제2 공급 라인(4820)의 분기점에 연결된다. 초임계 유체는 저장 탱크(4850)에서 전방 공급 라인(4880)을 통해 제1 공급 라인(4810)과 제2 공급 라인(4820)의 분기점으로 이동된다.The front supply line 4880 connects the storage tank 4850 to the first supply line 4810 and the second supply line 4820. One end of the front supply line 4880 is connected to the storage tank 4850 and the other end of the front supply line 4880 is connected to the branch point of the first supply line 4810 and the second supply line 4820 connected in parallel . The supercritical fluid is moved from the storage tank 4850 to the bifurcation point of the first supply line 4810 and the second supply line 4820 via the forward supply line 4880.

제1 공급 라인(4810) 및 제2 공급 라인(4820)은 서로 병렬로 연결된다. 일단의 분기점에는 전방 공급 라인(4880)이 연결되고, 타단의 분기점에는 후방 공급 라인(4890)이 연결된다.The first supply line 4810 and the second supply line 4820 are connected in parallel with each other. A forward supply line 4880 is connected to a branch point of the one end, and a backward supply line 4890 is connected to a branch point of the other end.

제1 공급 라인(4810)은 제1 개폐 밸브(4810a)와 제1 유량 밸브(4810b)를 포함한다. 제1 개폐 밸브(4810a)는 전방 공급 라인(4880)에서 이동된 초임계 유체가 제1 공급 라인(4810)으로 이동되는지 여부를 제어한다. 제1 유량 밸브(4810b)는 제1 공급 라인(4810)으로 이동되는 초임계 유체의 유량을 조절한다. 제1 유량 밸브(4810b)는 기설정된 유량으로 초임계 유체를 이동되도록 하여 제2 공정 챔버(4000)내부로 유입되는 초임계 유체의 압력을 조절한다.The first supply line 4810 includes a first opening / closing valve 4810a and a first flow valve 4810b. The first opening / closing valve 4810a controls whether the supercritical fluid moved in the front supply line 4880 is moved to the first supply line 4810. [ The first flow valve 4810b regulates the flow rate of the supercritical fluid to be transferred to the first supply line 4810. The first flow valve 4810b controls the pressure of the supercritical fluid flowing into the second process chamber 4000 by moving the supercritical fluid to a predetermined flow rate.

제2 공급 라인(4820)은 제2 개폐 밸브(4820a)와 제2 유량 밸브(4820b)를 포함한다. 제2 개폐 밸브(4820a)는 전방 공급 라인(4880)에서 이동된 초임계 유체가 제2 공급 라인(4820)으로 이동되는지 여부를 제어한다. 제2 유량 밸브(4820b)는 제2 공급 라인(4820)으로 이동되는 초임계 유체의 유량을 조절한다. 제2 유량 밸브(4820b)는 기설정된 유량으로 초임계 유체를 이동되도록 하여 제2 공정 챔버(4000)내부로 유입되는 초임계 유체의 압력을 조절한다. 제2 유량 밸브(4820b)와 제1 유량 밸브(4810b)는 제1 공급 라인(4810)과 제2 공급 라인(4820)을 이동하는 초임계 유체의 유량이 상이하도록 설정되어 제공된다. 일 예에 의하면 제2 공급 유량이 제1 공급 유량보다 많도록 제공된다.The second supply line 4820 includes a second open / close valve 4820a and a second flow valve 4820b. The second opening / closing valve 4820a controls whether or not the supercritical fluid moved in the front supply line 4880 is moved to the second supply line 4820. [ The second flow valve 4820b regulates the flow rate of the supercritical fluid to be transferred to the second supply line 4820. The second flow valve 4820b moves the supercritical fluid at a predetermined flow rate to regulate the pressure of supercritical fluid flowing into the second process chamber 4000. The second flow valve 4820b and the first flow valve 4810b are provided so that the flow rates of the supercritical fluid moving through the first supply line 4810 and the second supply line 4820 are set to be different. According to one example, the second supply flow rate is provided so as to be larger than the first supply flow rate.

초임계 유체의 공급 공정 초기에 제2 공정 챔버(4000)내부로 유입되는 초임계 유체는 제1 공급 라인(4810)을 통해 제공한다. 제1 공급 라인(4810)으로 이동되는 초임계 유체의 유량이 제2 공급 라인(4820)보다 적기 때문에, 제2 공정 챔버(4000)내부에 초임계 유체의 초기 가압이 낮게 형성된다. 이로 인해 제2 공정 챔버(4000)내부에 파티클이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 초임계 유체의 초기 가압으로 인한 기판(S)의 손상을 방지할 수 있다. 제1 공급 라인(4810)을 통해 초임계 유체가 공급되어 제2 공정 챔버(4000)내부가 기설정된 압력에 도달하면, 제2 공급 라인(4820)을 통해 초임계 유체가 다량으로 공급된다. 이로 인해, 공정 시간을 단축하여 공정의 효율성을 도모할 수 있다.The supercritical fluid introduced into the second process chamber 4000 at the beginning of the supply process of the supercritical fluid is supplied through the first supply line 4810. Since the flow rate of the supercritical fluid to be transferred to the first supply line 4810 is less than that of the second supply line 4820, the initial pressure of the supercritical fluid is formed low in the second process chamber 4000. Therefore, particles can be prevented from being generated in the second process chamber 4000. In addition, it is possible to prevent the substrate S from being damaged due to the initial pressing of the supercritical fluid. When the supercritical fluid is supplied through the first supply line 4810 and the interior of the second process chamber 4000 reaches a predetermined pressure, a supercritical fluid is supplied in a large amount through the second supply line 4820. As a result, the process time can be shortened and the process efficiency can be improved.

후방 공급 라인(4890, 4891, 4892)은 제1 공급 라인(4810)과 제2 공급 라인(4820)을 통해 상이한 유량으로 이동되는 초임계 유체를 제2 공정 챔버(4000)내부로 공급한다. 후방 공급 라인(4890)은 제2 공정 챔버(4000)의 상부에 연결된 제1 후방 공급 라인(4891)과 제2 공정 챔버(4000)의 하부에 연결된 제2 후방 공급 라인(4892)을 포함한다. 일 예에 의하면, 제2 공정 챔버(4000) 내부의 상측에 기판(S)이 위치한 경우는 제1 공급 라인(4810)에서 이동된 초임계 유체는 제2 후방 공급 라인(4892)을 통해 제2 공정 챔버(4000)의 하부로 제공된다. 이는 초임계 유체의 공급 초기에는 기판(S)에서 먼 하부 공급 포트(4520)로 초임계 유체를 공급하여 초기 가압으로 인한 기판(S)의 파손을 방지하기 위함이다. 따라서, 제2 후방 공급 라인(4892)을 통해 초임계 유체가 공급되어 기설정된 압력에 도달하면 제1 후방 공급 라인(4891)을 통해 초임계 유체를 다량으로 공급할 수 있다.The back feed lines 4890, 4891 and 4892 supply supercritical fluid, which is moved at a different flow rate through the first feed line 4810 and the second feed line 4820, into the second process chamber 4000. The back feed line 4890 includes a first back feed line 4891 connected to the top of the second process chamber 4000 and a second back feed line 4892 connected to the bottom of the second process chamber 4000. According to one example, when the substrate S is located on the upper side of the second process chamber 4000, the supercritical fluid moved in the first supply line 4810 flows through the second rear supply line 4892 to the second And is provided below the process chamber 4000. This is to prevent the breakage of the substrate S due to the initial pressurization by supplying the supercritical fluid to the lower supply port 4520 far from the substrate S at the initial stage of supplying the supercritical fluid. Accordingly, when the supercritical fluid is supplied through the second rear supply line 4892 and reaches a predetermined pressure, it is possible to supply the supercritical fluid in a large amount through the first rear supply line 4891. [

배기 라인(4910)의 일단은 제2 공정 챔버(4000)와 연결되고, 초임계 유체는 제1 배기 라인(4910)을 통해 외부로 배기된다. 제1 배기 라인(4910)은 제1 개폐 밸브(4910a), 제1 유량 밸브(4910b) 및 제1 체크 밸브(4910c)를 포함한다. 제1 개폐 밸브(4910a)는 전방 배기 라인(4980)에서 이동된 초임계 유체가 제1 배기 라인(4910)으로 이동되는지를 제어한다. 제1 유량 밸브(4910b)는 제1 배기 라인(4910)으로 이동되는 초임계 유체의 유량을 조절한다. 제1 유량 밸브(4910b)는 기설정된 제1 배기 유량으로 초임계 유체를 이동되도록 하여 제2 공정 챔버(4000)에서 배기되는 초임계 유체의 압력을 조절한다. 제1 체크 밸브(4910c)는 초임계 유체가 제2 공정 챔버(4000)에서 대기에 방출되는 방향으로만 이동되게 한다.One end of the exhaust line 4910 is connected to the second process chamber 4000, and the supercritical fluid is exhausted to the outside through the first exhaust line 4910. The first exhaust line 4910 includes a first opening / closing valve 4910a, a first flow valve 4910b, and a first check valve 4910c. The first opening / closing valve 4910a controls whether the supercritical fluid moved in the front exhaust line 4980 is moved to the first exhaust line 4910. The first flow valve 4910b regulates the flow rate of the supercritical fluid to be transferred to the first exhaust line 4910. The first flow valve 4910b moves the supercritical fluid to a predetermined first exhaust flow rate to regulate the pressure of the supercritical fluid exhausted from the second process chamber 4000. [ The first check valve 4910c causes the supercritical fluid to be moved only in the direction in which it is released to the atmosphere in the second process chamber 4000. [

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 유체 모니터링 장치의 예시적인 블록도이다.5 is an exemplary block diagram of a process fluid monitoring apparatus in accordance with an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 유체 모니터링 장치는 정보 수집부(6100), CPU(6200), 처리부(6300), 저장부(6400), 제어부(6500) 및 표시부(6700)를 포함할 수 있다.5, a process fluid monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention includes an information collecting unit 6100, a CPU 6200, a processing unit 6300, a storage unit 6400, a control unit 6500, (6700).

정보 수집부(6100)는 기판 처리 장치에 구비된 계측기를 통해 온도 및 압력을 측정할 수 있는 모든 영역으로부터 온도 및 압력 정보를 수집할 수 있다. 일 실시예로서, 정보 수집부는(6100) 공정 유체를 저장하는 저장탱크, 공정 유체를 공급하는 공급 라인 또는 공정 유체를 배기하는 배기라인으로부터 온도 및 압력 정보를 수집할 수 있다. 예로서, 도 4에 도시된 저장탱크(4850), 전방 공급 라인(4880), 제1 배기 라인(4910)에 설치된 온도 센서 및 압력 센서로부터 실시간으로 온도 및 압력 정보를 수집할 수 있다.The information collecting unit 6100 may collect temperature and pressure information from all the areas where temperature and pressure can be measured through a meter provided in the substrate processing apparatus. In one embodiment, the information collection unit may collect temperature and pressure information from a storage tank that stores process fluid (6100), a feed line that supplies process fluid, or an exhaust line that exhausts process fluid. As an example, temperature and pressure information can be collected in real time from the temperature sensor and the pressure sensor installed in the storage tank 4850, the front supply line 4880, the first exhaust line 4910 shown in FIG.

CPU(6200)는 모니터링 장치의 전원 공급 제어 등과 같은 전반적인 동작 및 모니터링 장치의 내부 구성 간의 신호 흐름을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 모니터링 장치의 처리부(6300), 제어부(6500), 저장부(6400)는 중앙 처리부인 CPU(6200)의 기능을 논리적으로 또는 기능적으로 분류한 구성일 수 있다. 따라서, CPU(6200)와 처리부(6300), 저장부(6400) 또는 제어부(6500)는 하나의 모듈로서 구성될 수도 있다.The CPU 6200 can perform a function of controlling the signal flow between the overall operation such as power supply control of the monitoring device and the internal configuration of the monitoring device. The processing unit 6300, the control unit 6500, and the storage unit 6400 of the monitoring device may logically or functionally classify the functions of the CPU 6200, which is the central processing unit. Accordingly, the CPU 6200 and the processing unit 6300, the storage unit 6400, or the control unit 6500 may be configured as a single module.

처리부(6300)는 정보 수집부(6100)로부터 수집된 온도 및 압력 정보를 이용하여 상기 공정 유체의 물성치를 산출할 수 있다. 예로서, 공정 유체는 이산화탄소일 수 있고, 물성치는 공정 유체의 밀도, 점도, 열전도도, 확산계수 및 비열 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The processing unit 6300 can calculate the physical property of the process fluid using the temperature and pressure information collected from the information collection unit 6100. By way of example, the process fluid may be carbon dioxide, and the properties may include at least one of density, viscosity, thermal conductivity, diffusion coefficient, and specific heat of the process fluid.

일 실시예로서, 처리부(6300)는 공정 유체가 이산화탄소인 경우, 온도 및 압력 정보로부터 이산화탄소의 밀도 값을 실시간으로 산출할 수 있다. 일 실시예로서, 온도 및 압력 정보로부터 밀도 값을 산출하기 위해 상태방정식을 이용할 수 있으며, 상태방정식은 펭-로빈슨 상태방정식(Peng-Robinson EoS), 레들리치-퀑 상태방정식(Redlich-Kwong EoS)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 온도 및 압력 정보로부터 밀도 값을 산출할 수 있는 모든 상태방정식을 포함할 수 있다. 또한, 공정 유체의 물성치 값을 산출하기 위해 NIST(미국국립표준기술연구소)의 REFPROP Database 또는 DDB(독일 도르트문트 데이터 뱅크) Database 등을 활용하거나 해당 공정 유체의 온도 및 압력 정보에 따른 물성치 값의 관계식을 이용하여 산출할 수도 있다.In one embodiment, the processing portion 6300 may calculate the density value of carbon dioxide in real time from temperature and pressure information if the process fluid is carbon dioxide. In one embodiment, state equations can be used to calculate density values from temperature and pressure information, and the state equations include the Peng-Robinson EoS, Redlich-Kwong EoS, . ≪ / RTI > However, the present invention is not limited to this, and may include all state equations capable of calculating density values from temperature and pressure information. In order to calculate the property value of the process fluid, the REFPROP Database or DDB (Dortmund Data Bank) database of NIST (US National Institute of Standards and Technology) or the like, or the relationship of the property values according to the temperature and pressure information of the process fluid .

일 실시예로서, 밀도 값의 산출은 아래와 같이 펭-로빈슨 상태방정식(Peng-Robinson EoS)인 수학식 1과 수학식 1의 Z를 산출하기 위한 수학식 2의 순서에 따라 계산되어 산출될 수 있다. In one embodiment, the calculation of the density value can be calculated and calculated according to the order of Equation (2) to calculate Equation 1, which is the Peng-Robinson EoS equation, and Z, .

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, P는 압력, T는 온도, Pcr은 이산화탄소의 임계압력이고, Tcr은 이산화탄소의 임계온도이다.Where P is the pressure, T is the temperature, P cr is the critical pressure of carbon dioxide, and T cr is the critical temperature of carbon dioxide.

다만, 공정 유체의 물성치를 산출하는 방법은 전술한 펭-로빈슨 상태방정식에 의해 산출되는 것으로 한정되지 않으며, 그 외의 다른 상태방정식을 활용하여 계산될 수 있다.However, the method of calculating the property values of the process fluid is not limited to that calculated by the above-described Peng-Robinson state equations, and can be calculated using other state equations.

저장부(6400)는 정보 수집부(6100)에서 수집된 온도 및 압력 정보를 저장할 수 있고, 온도 및 압력 정보로부터 공정 유체의 물성치를 산출하기 위한 상태방정식 및 알고리즘을 저장할 수 있고, 공정 유체 별로 당해 공정 유체가 초임계 상태에 해당하는 초임계 상태의 물성치 범위를 저장할 수 있다. 또한, 처리부(6300)에서 산출된 물성치 정보는 해당 온도 및 압력 정보와 함께 저장될 수 있다.The storage unit 6400 may store the temperature and pressure information collected by the information collection unit 6100 and may store state equations and algorithms for calculating the properties of the process fluid from the temperature and pressure information, The process fluid can store a supercritical state property range corresponding to a supercritical state. The property information calculated by the processing unit 6300 may be stored together with the temperature and pressure information.

제어부(6500)는 처리부(6300)에서 산출된 공정 유체의 물성치가 당해 공정 유체에 대해 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위를 벗어나는 경우 저장탱크, 공급 라인 또는 배기 라인의 온도 및 압력 중 적어도 하나를 조절할 수 있다. 일 실시예로서, 임의의 온도 및 압력 값에 대해 공정 유체가 초임계 상태가 되는 물성치 값의 범위는 미리 저장부(6400)에 저장되어 있을 수 있고, 측정된 온도 및 압력에 따라 산출된 물성치 값이 저장부에 저장된 초임계 상태의 물성치 범위에 포함되지 않는 경우, 제어부(6500)는 온도 및 압력이 측정된 저장탱크, 공급라인 또는 배기 라인의 온도 및 압력 중 적어도 하나가 조절되도록 제어할 수 있다. 다른 실시예로서, 제어부(6500)는 처리부(6300)에서 산출된 물성치 값이 초임계 상태의 물성치 범위로 조절될 수 있는 조절 가능 범위인지 여부를 판단하여, 조절 가능 범위 내인 경우 정보 수집부로부터 온도 및 압력 정보가 수집된 저장탱크, 공급라인 또는 배기라인의 온도 또는 압력이 조절되도록 제어할 수 있고, 조절 가능 범위를 벗어나는 경우 알람을 발생시키거나, 인터로크(interlock)를 작동시킬 수 있다.The control unit 6500 controls at least one of the temperature and the pressure of the storage tank, the supply line, or the exhaust line when the property of the process fluid calculated by the processing unit 6300 is out of the predetermined supercritical property range for the process fluid . In one embodiment, the range of property values for which the process fluid is supercritical to any temperature and pressure value may be stored in advance in storage 6400 and the property values calculated according to the measured temperature and pressure The control unit 6500 can control so that at least one of temperature and pressure of the storage tank, the supply line, or the exhaust line in which temperature and pressure are measured is controlled . In another embodiment, the control unit 6500 determines whether the property value calculated in the processing unit 6300 is an adjustable range that can be adjusted to a supercritical property range. If the temperature is within the adjustable range, And the temperature or pressure of the storage tank, the supply line, or the exhaust line where the pressure information is collected can be controlled, and an alarm can be generated or an interlock can be activated when the temperature is out of the adjustable range.

표시부(6700)는 처리부(6300)에서 산출된 물성치를 온도 및 압력에 대한 그래프에 실시간으로 표시할 수 있다. 표시부(6700)는 저장부(6400)에 저장된 초임계 상태의 물성치 범위를 모니터링 화면 상의 초임계 영역을 더 표시할 수 있다. 이 경우, 실시간으로 표시되는 물성치 값이 모니터링 화면의 초임계 영역 외의 영역에 표시되는 경우 알람을 발생시키거나 화면을 점멸시킬 수 있다.The display unit 6700 can display the property values calculated by the processing unit 6300 in real time on a graph of temperature and pressure. The display unit 6700 may further display a supercritical region on the monitoring screen as the supercritical state property range stored in the storage unit 6400. [ In this case, when the property value displayed in real time is displayed in an area outside the supercritical area of the monitoring screen, an alarm may be generated or the screen may be blinked.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 표시부를 통해 출력되는 모니터링 화면을 나타낸 예시적인 도면이다.6 is an exemplary diagram illustrating a monitoring screen output through a display unit according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 모니터링 화면은 압력 및 온도에 따라 물성치가 표시되는 그래프를 표시할 수 있다. 또한, 압력 및 온도에 따른 물성치 값이 초임계 상태가 되는 영역을 초임계 영역(6750)으로 더 표시할 수 있다. 이에 따라, 측정되는 공정 유체가 초임계 상태인지 여부를 실시간으로 가시화할 수 있는 효과가 있다.As shown in FIG. 6, the monitoring screen can display a graph in which physical properties are displayed according to pressure and temperature. Further, a region where the value of the physical property depending on the pressure and the temperature becomes the supercritical state can be further displayed as the supercritical region 6750. Accordingly, it is possible to visualize in real time whether or not the measured process fluid is in a supercritical state.

도 7은 도 6에 도시된 모니터링 화면에 공정 유체의 물성치 값이 실시간으로 출력되는 모니터링 화면을 나타낸 예시적인 도면이다.FIG. 7 is an exemplary view showing a monitoring screen in which the physical property value of the process fluid is output in real time on the monitoring screen shown in FIG.

도 7에 나타난 바와 같이, 공정 유체의 산출된 물성치 값이 x1, x2, x3, x4로 시간에 따라 실시간으로 표시될 수 있다. 즉, 실시간으로 물성치 값이 표시됨에 따라, 공정 유체의 상(phase)의 변화를 한눈에 확인할 수 있는 효과가 있고, 초임계 영역(6750)을 벗어난 영역으로 출력되는 경우, 조절되어야 할 공정 조건, 예로서 온도 또는 압력을 모니터링할 수 있다. 또한, x1, x2, x3, x4와 같은 실시간 물성치 값의 표시가 상기 초임계 영역(6750) 외의 영역에 출력되는 경우, 알람을 발생시켜 사용자에게 비정상 공정이 가동됨을 알리거나, 인터로크(interlock)를 가동시켜 공정을 중단시킬 수 있다.As shown in Figure 7, the calculated property values of the process fluid can be displayed in real time over time in x 1 , x 2 , x 3 , x 4 . That is, when the physical property value is displayed in real time, the change of the phase of the process fluid can be confirmed at a glance. When the output is outputted to the region outside the supercritical region 6750, As an example, temperature or pressure can be monitored. If an indication of real-time property values such as x 1 , x 2 , x 3 , and x 4 is output to an area other than the supercritical area 6750, an alarm is generated to notify the user that the abnormal process is activated, The process can be interrupted by activating the interlock.

도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 방법을 나타내는 예시적인 흐름도이다.8 is an exemplary flow chart illustrating a monitoring method in accordance with an embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 유체의 상 모니터링 방법은 공정 유체를 저장하는 저장탱크, 공정 유체를 공급하는 공급 라인 또는 상기 공정 유체를 배기하는 배기 라인으로부터 수집된 온도 및 압력 정보를 저장하는 단계(S610), 온도 및 압력 정보를 이용하여 공정 유체의 물성치를 산출하는 단계(S620) 및 물성치를 온도 및 압력에 따라 실시간으로 디스플레이를 통해 출력하는 단계(S640)를 포함할 수 있다. As shown in Figure 8, a method for monitoring a process fluid phase according to an embodiment of the present invention includes a storage tank for storing a process fluid, a supply line for supplying process fluid, A step S620 of calculating the physical property values of the process fluid using the temperature and pressure information and a step S640 of outputting the physical property values through display in real time in accordance with the temperature and the pressure, .

일 실시예로서, 단계 S620에서 산출된 물성치가 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위 내인지 판단하는 단계(S630)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 초임계 상태의 물성치 범위 내로 판단되면 해당 물성치 값을 온도 및 압력에 따라 실시간으로 디스플레이부를 통해 출력(S640)할 수 있다. 또한, 단계 S630에서 초임계 상태의 물성치 범위를 벗어나는 것으로 판단되는 경우에는 물성치 값 산출을 위해 온도 및 압력 정보가 수집된 공정 유체의 저장탱크, 공급 라인 또는 배기 라인의 온도 및 압력 중 적어도 하나를 조절하는 단계(S632)를 더 포함할 수 있다.As an example, the step S630 may further include determining whether the property value calculated in step S620 is within a predetermined supercritical state property range (S630). Accordingly, if it is determined that the physical property value of the supercritical state is within the range, the physical property value can be outputted through the display unit in real time according to the temperature and the pressure (S640). If it is determined in step S630 that the physical property value of the supercritical state deviates from the supercritical state, at least one of temperature and pressure of the storage tank, the supply line, or the exhaust line of the process fluid in which the temperature and pressure information is collected (Step S632).

일 실시예로서, 단계 S630에서 초임계 상태의 물성치 범위를 벗어나는 것으로 판단되는 경우 산출된 물성치가 초임계 상태의 물성치 범위로 조절 가능한 범위 내인지 여부를 판단하는 단계(S631)를 더 포함할 수 있다. 예로서, 상기 조절 가능한 범위는 온도 및 압력 정보가 수집되는 저장탱크, 공급 라인 또는 배기 라인의 온도 및 압력을 조절 가능 범위에 따라 미리 설정될 수 있다. 이에 따라, 산출된 물성치가 초임계 상태의 물성치 범위로 조절 가능한 범위 내에 해당하는 것으로 판단되면, 저장탱크, 공급라인 또는 배기라인의 온도 및 압력 중 적어도 하나를 조절(S632)하고, 조절 가능한 범위에 해당하지 않는 경우 알람을 발생시키거나 인터로크(interlock)를 가동시키는 단계(S633)를 더 포함할 수 있다.If it is determined in step S630 that the physical property range of the supercritical state is exceeded, the step S631 may further include determining whether the calculated physical property value is within a range that can be adjusted to the physical property range of the supercritical state (S631) . By way of example, the adjustable range can be preset according to the temperature and pressure adjustable range of the storage tank, the supply line, or the exhaust line from which temperature and pressure information is collected. Accordingly, if it is determined that the calculated property values fall within the adjustable range of the property value range of the supercritical state, at least one of temperature and pressure of the storage tank, the supply line, or the exhaust line is adjusted (S632) And generating an alarm or activating an interlock (S633) if it is not applicable.

이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.It is to be understood that the above-described embodiments are provided to facilitate understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention, and it is to be understood that various modifications are possible within the scope of the present invention. It is to be understood that the technical scope of the present invention should be determined by the technical idea of the claims and the technical scope of protection of the present invention is not limited to the literary description of the claims, To the invention of the invention.

Claims (20)

기판 처리 장치의 기판 처리 공정에 이용되는 공정 유체의 상(Phase)을 모니터링하는 모니터링 장치에 있어서,
상기 공정 유체를 저장하는 저장탱크, 상기 공정 유체를 공급하는 공급 라인 또는 상기 공정 유체를 배기하는 배기 라인으로부터 온도 및 압력 정보를 수집하는 정보 수집부;
상기 온도 및 압력 정보 이용하여 상기 공정 유체의 물성치를 산출하는 처리부; 및
상기 공정 유체의 물성치를 온도 및 압력에 따라 실시간으로 표시하는 표시부를 포함하는 공정 유체 모니터링 장치.
A monitoring apparatus for monitoring a phase of a process fluid used in a substrate processing process of a substrate processing apparatus,
An information collecting unit for collecting temperature and pressure information from a storage tank for storing the process fluid, a supply line for supplying the process fluid or an exhaust line for exhausting the process fluid;
A processor for calculating a physical property value of the process fluid using the temperature and pressure information; And
And a display unit for displaying the physical properties of the process fluid in real time according to temperature and pressure.
제1 항에 있어서,
상기 공정 유체는 이산화탄소(CO2)이고,
상기 물성치는 밀도, 점도, 열전도도, 확산계수 및 비열 중 적어도 하나를 포함하는 공정 유체 모니터링 장치.
The method according to claim 1,
The process fluid is carbon dioxide (CO 2 )
Wherein the property values include at least one of density, viscosity, thermal conductivity, diffusion coefficient, and specific heat.
제1 항에 있어서,
상기 처리부에 의해 산출된 상기 공정 유체의 물성치가 상기 공정 유체에 대해 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위를 벗어나는 경우 상기 저장탱크, 상기 공급 라인 또는 상기 배기 라인의 온도 및 압력 중 적어도 하나를 조절하는 제어부를 더 포함하는 공정 유체 모니터링 장치.
The method according to claim 1,
And a control unit for controlling at least one of temperature and pressure of the storage tank, the supply line, or the exhaust line when the property value of the process fluid calculated by the processing unit is out of a predetermined supercritical state property range for the process fluid. Wherein the process fluid monitoring device further comprises:
제3 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 공정 유체의 물성치가 상기 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위로 조절될 수 있는 조절 가능 범위를 벗어나는 경우 알람을 발생시키거나 인터로크(interlock)를 작동시키는 공정 유체 모니터링 장치.
The method of claim 3,
Wherein the controller generates an alarm or activates an interlock when the property of the process fluid deviates from an adjustable range that can be adjusted to a property range of the predetermined supercritical state.
제1 항에 있어서,
상기 처리부는 상태방정식(Equation of State) 을 이용하여 상기 압력 및 온도 정보로부터 상기 공정 유체의 밀도를 산출하는 공정 유체 모니터링 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the processor calculates the density of the process fluid from the pressure and temperature information using an Equation of State.
제1 항에 있어서,
상기 표시부는 상기 공정 유체가 초임계 상(phase)에 해당하는 초임계 영역을 더 표시하는 공정 유체 모니터링 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the display further displays a supercritical region where the process fluid corresponds to a supercritical phase.
제6 항에 있어서,
상기 표시부에 표시되는 상기 공정 유체의 물성치가 상기 초임계 영역 외의 영역에 표시되는 경우 알람을 발생시키는 알람부를 더 포함하는 공정 유체 모니터링 장치.
The method according to claim 6,
And an alarm unit for generating an alarm when the physical property value of the process fluid displayed on the display unit is displayed in an area outside the supercritical area.
제6 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 표시부에 표시되는 상기 공정 유체의 물성치가 상기 초임계 영역 외의 영역에 표시되는 경우 인터로크(interlock)를 작동시키는 공정 유체 모니터링 장치.
The method according to claim 6,
Wherein,
And activating an interlock when the property of the process fluid displayed on the display is displayed in an area outside the supercritical area.
초임계 상태의 공정 유체로 기판을 처리하는 공정이 수행되는 기판 처리 유닛;
상기 초임계 상태의 공정 유체를 저장하는 저장탱크;
상기 기판 처리 유닛으로 초임계 상태의 공정 유체를 공급하는 공급 라인을 포함하는 공정 유체 공급 유닛;
상기 기판 처리 유닛으로부터 상기 공정 유체를 배기하는 배기 라인을 포함하는 공정 유체 배기 유닛; 및
상기 공정 유체의 상(Phase)을 모니터링하는 모니터링 유닛을 포함하며,
상기 모니터링 유닛은,
상기 공정 유체를 저장하는 저장탱크, 상기 공정 유체를 공급하는 공급 라인 또는 상기 공정 유체를 배기하는 배기 라인으로부터 온도 및 압력 정보를 수집하는 정보 수집부;
상기 온도 및 압력 정보 이용하여 상기 공정 유체의 물성치를 산출하는 처리부; 및
상기 공정 유체의 물성치를 온도 및 압력에 따라 실시간으로 표시하는 표시부를 포함하는 기판 처리 장치.
A substrate processing unit in which a process of processing a substrate with a process fluid in a supercritical state is performed;
A storage tank for storing the process fluid in the supercritical state;
A process fluid supply unit including a supply line for supplying a supercritical process fluid to the substrate processing unit;
A process fluid exhaust unit including an exhaust line for exhausting the process fluid from the substrate processing unit; And
And a monitoring unit for monitoring the phase of the process fluid,
The monitoring unit comprises:
An information collecting unit for collecting temperature and pressure information from a storage tank for storing the process fluid, a supply line for supplying the process fluid or an exhaust line for exhausting the process fluid;
A processor for calculating a physical property value of the process fluid using the temperature and pressure information; And
And a display unit for displaying the physical properties of the process fluid in real time according to temperature and pressure.
제9 항에 있어서,
상기 공정 유체는 이산화탄소(CO2)이고,
상기 물성치는 밀도, 점도, 열전도도, 확산계수 및 비열 중 적어도 하나를 포함하는 기판 처리 장치.
10. The method of claim 9,
The process fluid is carbon dioxide (CO 2 )
Wherein the physical properties include at least one of density, viscosity, thermal conductivity, diffusion coefficient, and specific heat.
제9 항에 있어서,
상기 처리부에 의해 산출된 상기 공정 유체의 물성치가 상기 공정 유체에 대해 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위를 벗어나는 경우 상기 저장 탱크, 상기 공급 라인 또는 상기 배기 라인의 온도 및 압력 중 적어도 하나를 조절하는 제어부를 더 포함하는 기판 처리 장치.
10. The method of claim 9,
And a control unit for controlling at least one of temperature and pressure of the storage tank, the supply line, or the exhaust line when the property value of the process fluid calculated by the processing unit is out of a predetermined supercritical state property range for the process fluid. Wherein the substrate processing apparatus further comprises:
제10 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 공정 유체의 물성치가 상기 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위로 조절될 수 있는 조절 가능 범위를 벗어나는 경우 알람을 발생시키거나 인터로크(interlock)를 작동시키는 기판 처리 장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the controller generates an alarm or activates an interlock when the property of the process fluid deviates from an adjustable range that can be adjusted to a property range of the predetermined supercritical state.
제9 항에 있어서,
상기 처리부는 상태방정식(Equation of State)을 이용하여 상기 압력 및 온도 정보로부터 상기 공정 유체의 밀도를 산출하는 기판 처리 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the processing unit calculates the density of the process fluid from the pressure and temperature information using Equation of State.
제9 항에 있어서,
상기 표시부는 상기 공정 유체가 초임계 상(phase)에 해당하는 초임계 영역을 더 표시하는 기판 처리 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the display further displays a supercritical region where the process fluid corresponds to a supercritical phase.
제14 항에 있어서,
상기 표시부에 표시되는 상기 공정 유체의 물성치가 상기 초임계 영역 외의 영역에 표시되는 경우 알람을 발생시키는 알람부를 더 포함하는 기판 처리 장치.
15. The method of claim 14,
And an alarm unit for generating an alarm when the physical property value of the process fluid displayed on the display unit is displayed in an area outside the supercritical area.
기판 처리 장치의 기판 처리에 이용되는 공정 유체의 상(Phase)을 모니터링하는 방법에 있어서,
상기 공정 유체를 저장하는 저장탱크, 상기 공정 유체를 공급하는 공급 라인 또는 상기 공정 유체를 배기하는 배기라인으로부터 수집된 온도 및 압력 정보를 저장하는 단계;
상기 온도 및 압력 정보를 이용하여 상기 공정 유체의 물성치를 산출하는 단계; 및
상기 공정 유체의 물성치를 온도 및 압력에 따라 실시간으로 디스플레이부를 통해 출력하는 단계를 포함하는 공정 유체 모니터링 방법.
A method of monitoring a phase of a process fluid used in a substrate process of a substrate processing apparatus,
Storing a temperature and pressure information collected from a storage tank for storing the process fluid, a supply line for supplying the process fluid, or an exhaust line for exhausting the process fluid;
Calculating a physical property of the process fluid using the temperature and pressure information; And
And outputting the physical property values of the process fluid through a display unit in real time according to temperature and pressure.
제16 항에 있어서,
상기 공정 유체의 물성치가 상기 공정 유체에 대해 기설정된 초임계 상태의 물성치 범위를 벗어나는 경우 상기 저장탱크, 상기 공급 라인 또는 상기 배기 라인의 온도 및 압력 중 적어도 하나를 조절하는 단계를 더 포함하는 공정 유체 모니터링 방법.
17. The method of claim 16,
Further comprising adjusting at least one of a temperature and a pressure of the storage tank, the supply line, or the exhaust line when the property of the process fluid deviates from a predetermined supercritical state property range for the process fluid. How to monitor.
제17 항에 있어서,
상기 공정 유체의 물성치가 상기 공정 유체에 상기 초임계 상태의 물성치 범위로 조절될 수 있는 조절 가능 범위를 벗어나는 경우 알람을 발생기키거나 인터로크를 작동시키는 단계를 더 포함하는 공정 유체 모니터링 방법.
18. The method of claim 17,
Further comprising activating an alarm or activating an interlock when the property of the process fluid deviates from an adjustable range that can be adjusted to the process fluid by the property of the supercritical state.
제16 항에 있어서,
상기 디스플레이부를 통해 출력하는 단계는,
상기 공정 유체가 초임계 상(phase)에 해당하는 초임계 영역을 더 출력하는 공정 유체 모니터링 방법.
17. The method of claim 16,
Wherein the outputting through the display unit comprises:
Wherein the process fluid further outputs a supercritical region corresponding to a supercritical phase.
제19 항에 있어서,
상기 공정 유체의 물성치가 상기 초임계 영역 외의 영역으로 출력되는 경우 알람을 발생시키는 단계를 더 포함하는 공정 유체 모니터링 방법.
20. The method of claim 19,
And generating an alarm when the property of the process fluid is output to a region outside the supercritical region.
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