KR20190001222A

KR20190001222A - 기판 처리용 챔버

Info

Publication number: KR20190001222A
Application number: KR1020170080864A
Authority: KR
Inventors: 김대민
Original assignee: 주식회사 케이씨텍
Priority date: 2017-06-27
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2019-01-04

Abstract

본 발명은 챔버 내부로 유입되는 초임계 유체가 버퍼공간을 통과하며 감압된 후 샤워헤드의 분사홀을 통해 기판에 공급되도록 기판 처리용 챔버를 구성하여, 기판상에 감압된 초임계 유체를 안정적으로 공급함으로써 기판의 손상을 방지할 수 있는 기판 처리용 챔버를 제공하는데 그 목적이 있다.
이를 구현하기 위한 본 발명은, 상기 챔버 내부에 유체를 공급하는 유입구와, 상기 챔버 내부에 유입된 상기 유체가 기판을 향하여 분사되도록 하는 샤워헤드를 포함하여 구성된다. 이때의 상기 샤워헤드는, 상기 유입구로부터 유입된 상기 유체의 경로를 가로막아 감압시키는 막힘부와, 감압시킨 상기 유체가 기판을 향하여 분사되도록 하는 분사부로 구성된다.

Description

기판 처리용 챔버{Substrate processing chamber}

본 발명은 기판 처리용 챔버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초임계 유체를 이용하여 기판의 세정 또는 건조 처리가 수행되는 기판 처리용 챔버에 관한 것이다.

물질은 임계점(critical point)이라고 불리는 일정한 고온·고압의 한계를 넘으면 기체와 액체의 구별을 할 수 없는 상태인 초임계상태가 되는데, 이 상태에 있는 물질을 초임계 유체라고 한다.

초임계 유체는 분자의 밀도 변화가 큰 특징을 가진다. 분자의 밀도는 액체에 가깝지만, 점성도는 낮아 기체에 가깝기 때문이다. 또 기체처럼 확산이 빨라 열전도성이 물 만큼이나 높지만, 액체처럼 용매로 사용되어 용질 주변의 용매 농도가 극히 높아지는 특이한 성질을 가지고 있고, 표면장력의 영향을 받지 않는다. 따라서 초임계 유체는 화학반응에 아주 유용하며 혼합물에서 특정 성분을 추출·분리하는 성질이 강해 여러 분야에서 활용되고 있고, 특히 임계온도가 상온에 비교적 가까우며 비극성 물질인 초임계 이산화탄소의 활용도가 높다.

반도체 소자를 제조하기 위한 다양한 단위공정에서도 초임계 유체가 다방면으로 활용된다. 특히, 최근 반도체 소자의 디자인 룰(design rule)이 지속적으로 감소하여 미세구조 패턴이 주를 이루면서 패턴의 종횡비(Aspect Ratio)가 급격히 증가하고 있어, 식각공정이나 세정공정과 같은 습식 공정이 완료된 후 약액을 건조하는 과정에서 발생하는 패턴 무너짐(Pattern leaning) 현상의 해결 방법으로 초임계 유체가 이용되고 있다.

도 1을 참조하여 상기 패턴 무너짐 현상을 설명한다.

패턴 무너짐 현상은, 패턴(P)이 형성된 기판(W) 상에 약액(C)이 공급되고(1-1), 공급된 약액(C)이 건조되는 과정에서 패턴(P) 사이사이에 불규칙하게 잔존하는 약액의 표면장력으로 인한 라플라스 압력(Laplace Pressure)이 발생하여(1-2), 패턴(P)간에 브리지(B)가 형성되고(1-3), 공급된 약액(C)이 모두 건조되어도 패턴(P) 간의 흡착력(Adhesive Energy)으로 인해 복원되지 않은 채 패턴(P)이 붕괴되는(1-4) 공정 불량 현상이다.

초임계 유체는 세정과 린스 공정을 거친 기판상에 공급되어 패턴 무너짐 현상이 일어나기 전에 기판을 빠르게 건조시키는 역할을 한다. 최근에는 무독성이고, 불연성 물질이며, 값싸고 환경 친화적인 물질인 초임계 이산화탄소가 많이 이용되고 있다.

린스액으로는 순수(DI)가 주로 사용되는데, 초임계 이산화탄소는 순수(DI)와 반응하지 않으므로, 상기 초임계 이산화탄소와의 반응을 촉진시키기 위해 이소프로필알코올(IPA)이 이용된다. 즉, 이소프로필알코올(IPA)을 기판상에 공급하여 순수(DI)를 이소프로필알코올(IPA)로 치환시키고, 초임계 이산화탄소가 이소프로필알코올과 반응하여 초임계 혼합물 상태로 기판으로부터 분리되면 빠른 속도로 기판이 건조된다.

이와 같이 초임계 유체를 이용한 기판 처리 장치와 관련된 선행기술의 일례로서, 도 2는 등록특허 제10-1623411호에 개시된 기판 처리용 챔버를 나타낸 것이다.

종래의 기판 처리용 챔버(4000)는, 상체(4110)와 하체(4120)로 이루어진 하우징(4100), 하체(4120)를 승강 구동하기 위한 승강 실린더(4210), 기판(S)을 지지하는 지지 유닛(4300), 초임계 유체를 공급하기 위한 공급라인(4550)과 유체 공급 유닛(4510,4520;4500), 초임계 유체가 기판(S)에 직접 분사되는 것을 차단하고 초임계 유체의 상향 기류에 의해 기판(S)이 부상하여 위치 이탈되는 것을 방지하기 위한 블로킹 부재(4610,4620;4600), 공정완료 후 잔류 유체를 배출하기 위한 배기 부재(4700)와 배기 라인(4750), 상기 상체(4110)와 하체(4120) 사이의 연결부에 개재되어 공정 수행 중에 챔버(4000)의 내부가 밀폐된 상태를 유지하도록 하는 실링부재(4800)를 포함하여 구성된다.

상기 챔버(4000)의 내부로 반입되는 기판(S)은 유기용제 공정을 거쳐 유기용제, 예컨대 이소프로필알코올(IPA)이 잔류하는 상태일 수 있으며, 상기 유체 공급 유닛(4500)에는 초임계 유체, 예컨대 초임계 이산화탄소가 공급될 수 있다.

상기 유체 공급 유닛(4500)은 상부 유체 공급 유닛(4510)과 하부 유체 공급 유닛(4520)으로 구성될 수 있다. 먼저 하부 유체 공급 유닛(4520)으로부터 초임계 유체가 공급되어 챔버(4000) 내부의 압력을 올리고, 이후 상부 유체 공급 유닛(4510)으로부터 공급되는 초임계 유체가 상기 기판(S)에 분사된다.

이때, 상기 챔버(4000)의 내부로 초임계 유체가 유입되는 초기 단계에서 챔버(4000) 내부의 압력은 초임계 유체가 초임계 상태를 유지하는데 요구되는 압력에 비하여 상대적으로 낮은 압력 상태에 있게 되므로, 챔버(4000)의 내부로 유입된 초임계 유체는 초임계 상태에서 액상으로 상변화되어 초임계 유체에 포함된 파티클이 발생한다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 기판 처리용 챔버(4000)는, 상기 상부 유체 공급부(4510)를 통하여 유입되는 초임계 유체가 높은 압력 상태에서 기판(S)에 직접 분사되므로 파티클에 의해 기판(S)이 손상 및 오염되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 상부 유체 공급부(4510)를 통하여 유입되는 초임계 유체는 기판(S) 중심부에서 접촉하여 기판(S) 주변부로 이동하므로 건조시간이 오래 걸리고, 기판(S) 에지부의 건조불량이 나타날 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 기판 처리용 챔버(4000)에 구비된 상기 블로킹부재(4600)는, 하부 유체공급부(4520)를 통하여 유입되는 초임계 유체가 기판(S)을 향하여 직접 분사되는 것을 차단하는 기능은 있으나, 유입된 초임계 유체가 챔버(4000) 내부의 하부 공간에 먼저 공급되어 챔버(4000) 내부의 상부 공간으로 점차 채워지도록 구성되어 있어, 챔버(4000)의 내부 공간이 전체적으로 초임계 압력 상태로 변화되는 시간이 많이 소요되고, 이에 따라 기판 처리 시간이 지연되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 기판 처리용 챔버(4000)의 구성에 의할 경우, 챔버(4000)의 내부에 초임계 유체가 균일하게 분산되어 공급되지 못하고, 챔버(4000) 내부의 하부와 상부에 초임계 유체가 분포되는 밀도에 편차가 발생하게 되어 기판 처리 성능이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 챔버 내부로 유입되는 초임계 유체가 버퍼공간을 통과하며 감압된 후 샤워헤드의 분사홀을 통해 기판에 공급되도록 기판 처리용 챔버를 구성하여, 기판상에 감압된 초임계 유체를 안정적으로 공급함으로써 기판의 손상을 방지할 수 있는 기판 처리용 챔버를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 별도의 유체 차단 부재 없이 구조가 간단하고 설치 공간을 줄일 수 있는 기판 처리용 챔버를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 한 개의 유체 유입구를 통해 챔버 내부의 압력을 상승시키고 기판에 초임계 유체를 공급하는 기판 처리용 챔버를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 샤워헤드 분사홀이 기판에 대응되는 부분에 형성되어 분사홀을 통과한 초임계 유체가 기판의 전체면을 향하여 직접 분사됨으로써 기판의 중심부와 에지부가 편차없이 균일하게 건조될 수 있는 기판 처리용 챔버를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 샤워헤드 분사홀의 방향을 다수개의 방향으로 설정하여 기판상에 초임계 유체가 균등하게 분배되어 기판 건조가 효율적으로 진행되는 기판 처리용 챔버를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 세정액 유입구를 더 추가하여 하나의 챔버에서 기판의 세정공정과 건조공정을 아울러 수행할 수 있는 기판 처리용 챔버를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 버퍼공간에 격벽을 구비하여 한정된 공간에서 초임계 유체의 유동경로를 길게 형성함으로써 초임계 유체가 더욱 원활하게 감압되어 안정적으로 기판에 공급되는 기판 처리용 챔버를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 기판 처리용 챔버는, 상기 챔버 내부에 유체를 공급하는 유입구와, 상기 유체가 기판을 향하여 분사되도록 하는 샤워헤드를 포함하고, 상기 샤워헤드는, 상기 챔버 내부에 유입되는 상기 유체의 이동경로를 가이드하여 상기 유체를 서서히 감압시키는 막힘부와, 감압시킨 상기 유체가 기판을 향하여 분사되도록 하는 분사부로 구성된다.

상기 분사부에는 상기 기판에 대응되는 부분에 하나 이상의 분사홀이 형성될 수 있다.

상기 분사부는 상기 챔버의 상부에 위치하고, 상기 분사홀은 상기 유체가 하방을 향해 분사되도록 형성될 수 있다.

상기 분사부에는 다수개의 상기 분사홀이 방사상으로 형성될 수 있다.

상기 분사부에는 다수개의 상기 분사홀이 원주방향과 반경방향을 따라서 등간격으로 이격되어 다수열로 배치될 수 있다.

상기 분사부에는 다수개의 상기 분사홀이 다수의 방향을 향하도록 형성될 수 있다.

상기 기판의 중심에 대응하는 분사홀은 하방을 향하도록 구성되고, 상기 기판의 에지에 대응하는 분사홀은 상기 기판의 구심방향을 향하도록 구성되며, 상기 기판의 중심과 상기 기판의 에지 사이의 공간에 대응하는 분사홀은 상기 기판의 원심방향을 향하도록 구성될 수 있다.

상기 유입구는 챔버의 하부에 구비되고, 상기 막힘부는 상기 챔버의 상부로부터 상기 챔버의 하부까지 이어지도록 구비되어, 상기 유체의 이동경로가 더 길어지도록 구성될 수 있다.

상기 유입구는 하방을 향하여 비스듬히 구비되어, 상기 유체가 챔버 내부에 유입될 때 하방을 향하여 비스듬히 유입됨으로써 상기 유체의 이동경로가 더 길어지도록 구성될 수 있다.

상기 막힘부와 상기 챔버의 내벽 사이에는 한 개 이상의 격벽이 구비되어, 상기 유체의 이동경로가 더 길어지도록 구성될 수 있다.

상기 격벽은 상기 유체의 유동방향을 따라 이격되어 다수개로 구비되되, 상기 챔버의 내벽과 상기 막힘부의 외벽에서 교대로 소정길이 돌출 형성되어, 상기 유체의 유동 경로가 지그재그 방향으로 전환되도록 구성될 수 있다.

상기 유입구에는 초임계 유체가 공급되고, 상기 챔버의 상단에는 세정액이 유입되는 세정액 유입구가 더 구비되어, 상기 초임계 유체와 세정액이 혼합된 유체가 상기 분사홀을 통해 상기 기판을 향하여 분사됨으로써, 기판의 건조공정과 세정공정이 동시에 진행될 수 있다.

상기 초임계 유체는 초임계 이산화탄소일 수 있다.

상기 세정액은 이소프로필알코올일 수 있다.

본 발명에 의한 기판 처리용 챔버에 의하면, 챔버 내부로 유입되는 초임계 유체가 버퍼공간을 통과하며 감압된 후 샤워헤드의 분사홀을 통해 기판에 공급되도록 기판 처리용 챔버를 구성하여, 기판상에 감압된 초임계 유체를 안정적으로 공급함으로써 기판의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 막힘부와 분사부로 구성된 샤워헤드에 의해 초임계유체를 감압시켜 기판으로 공급함으로써, 별도의 유체 차단 부재의 구성을 생략할 수 있어, 기판 처리용 챔버의 구조가 간단해지고 설치 공간을 줄일 수 있다.

또한, 한 개의 유체 유입구를 통해 챔버 내부의 압력을 상승시키고 기판에 초임계 유체를 공급하는 효율적인 기판 처리용 챔버를 제공할 수 있다.

또한, 샤워헤드 분사홀이 기판에 대응되는 부분에 형성되어 분사홀을 통과한 초임계 유체가 기판의 전체면을 향하여 직접 분사됨으로써 기판의 중심부와 에지부가 편차없이 균일하게 건조될 수 있다.

또한, 샤워헤드 분사홀의 방향을 다수개의 방향으로 설정하여 기판상에 초임계 유체가 균등하게 분배되어 기판의 건조가 효율적으로 진행될 수 있다.

또한, 세정액 유입구를 더 추가하여 하나의 챔버에서 기판의 세정공정과 건조공정을 아울러 수행할 수 있다.

또한, 버퍼공간에 격벽을 구비하여 한정된 공간에서 초임계 유체의 유동경로를 길게 형성함으로써 초임계 유체가 더욱 원활하게 감압되어 안정적으로 기판에 공급할 수 있다.

도 1은 기판 처리 공정에서 발생하는 패턴 무너짐 현상을 설명하기 위한 도면.
도 2는 종래기술에 의한 기판 처리용 챔버의 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 기판 처리용 챔버의 구성도.
도 4는 본 발명에 의한 기판처리용 챔버에 구비되는 샤워헤드의 평면도.
도 5는 본 발명에 의해 샤워헤드 분사홀이 다수개의 방향을 향하도록 형성된 기판 처리용 챔버의 구성도.
도 6은 본 발명에 의해 버퍼공간에 격벽이 더 구비된 기판 처리용 챔버의 구성도.
도 7은 본 발명에 의해 유체 유입구가 하방을 향하여 비스듬히 구비된 기판 처리용 챔버의 구성도.
도 8은 본 발명에 의해 세정액 유입구가 더 추가된 기판 처리용 챔버의 구성도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리용 챔버(100)는, 상기 챔버(100) 내부에 유체를 공급하는 유입구(121)와, 상기 챔버(100) 내부에 유입된 상기 유체가 기판(W)을 향하여 분사되도록 하는 샤워헤드(160)를 포함하여 구성된다.

상기 샤워헤드(160)는, 상기 유입구(121)로부터 유입된 상기 유체의 경로를 가로막아 감압시키는 막힘부(161)와 감압시킨 상기 유체가 기판을 향하여 분사되도록 하는 분사부(162)로 구성된다.

상기 샤워헤드(160)는 상기 챔버(100)의 내부에 부착되어 구성될 수 있으며, 상기 기판의 상부에 위치하도록 구성할 수 있다.

상기 분사부(162)에는 상기 기판(W)에 대응되는 부분에 하나 이상의 분사홀(163)이 형성될 수 있으며, 상기 분사홀(163)은 상기 유체가 하방을 향해 분사되도록 형성될 수 있다.

상기 기판(W)은 반도체 기판이 되는 실리콘 웨이퍼일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 기판(W)은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이 장치용으로 사용하는 유리 등의 투명 기판일 수 있다. 또한, 상기 기판(W)은 형상 및 크기가 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 원형 및 사각형 플레이트 등 실질적으로 다양한 형상과 크기를 가질 수 있다.

상기 기판 처리용 챔버(100)에는, 회전 가능하게 구비되어 상기 기판(W)을 지지하는 스핀척(113)과, 상기 스핀척(113)을 지지하는 지지대(114)가 더 포함될 수 있다.

상기 기판(W)의 형상 및 크기에 따라 상기 스핀척(113)의 크기와 형상 역시 변경될 수 있다. 상기 스핀척(113)에는 기판(W)이 안착될 수 있도록 복수의 척핀(112)이 구비될 수 있다. 상기 척핀(112)은 기판(W) 둘레를 따라 등간격으로 배치될 수 있다. 상기 척핀(112)의 개수와 형상은 다양하게 변경될 수 있다.

상기 스핀척(113)을 지지하는 지지대(114)는 상기 스핀척(113)을 회전시키기 위한 구동축일 수 있다. 상기 구동축(114)에는 회전력을 제공하는 모터를 포함하는 구동부(미도시)가 연결되어, 상기 구동축(114) 및 상기 스핀척(113)을 소정 속도로 회전시킬 수 있다.

상기 유체는 초임계 유체일 수 있다. 상기 초임계 유체는 기판 처리 공정에 사용되는 약액의 종류에 대응하여 구비될 수 있다. 상기 기판 처리 공정에 사용되는 약액으로는, 에틸글리콜(ethyl glycol), 1-프로파놀(propanol), 테트라하이드로프랑(tetrahydraulic franc), 4-하이드록시(hydroxyl), 4-메틸(methyl), 2-펜타논(pentanone), 1-부타놀(butanol), 2-부타놀, 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 디메틸에틸(dimethylether), n-프로필알코올(n-propyl alcohol) 등이 있다. 이에 대응하여 상기 유기약액을 제거하기 위한 초임계 유체는 초임계 이산화탄소(SCCO2), 물(H2O), 메탄(CH4), 에탄(C2H6), 프로판(C3H8), 에틸렌(C2H4), 프로필렌(C2H2), 메탄올(C2H3OH), 에탄올(C2H5OH), 육불화황(SF6), 아세톤(C3H8O) 등이 있다.

도 3과 도 4를 참조하여 상기 초임계 유체의 이동방향(화살표시)을 따라 본 발명에 의한 기판 처리용 챔버(100)의 구성에 대해 설명한다.

상기 유입구(121)의 공급라인(181)을 통해 상기 챔버(100) 내부에 유입된 고압의 상기 초임계 유체는, 상기 막힘부(161)에 의해 가로막혀 상기 막힘부(161)와 상기 챔버(100)의 내벽으로 이루어지는 버퍼공간(S)을 따라 상기 분사부(162)까지 이동하며 감압된다.

상기 초임계 유체가 버퍼공간(S)을 통과하며 감압되는 동안에도 후속하여 공급되는 초임계 유체가 유입구(121)를 통하여 버퍼공간(S)의 내부로 지속적으로 유입되므로, 상기 버퍼공간(S)을 통과하는 초임계 유체의 감압은 상변화를 일으키지 않을 정도로 서서히 이루어지게 된다.

또한, 상기 분사부(162)에 도달한 초임계 유체는 상기 분사홀(163)을 통과하여 곧바로 상기 기판(W) 상에 공급되므로, 초임계 유체가 기판(W) 상에 도달하는 시간이 짧아 상변화가 일어나지 않는다. 즉, 압력 변화에 의한 상변화 없이 순수한 초임계 유체를 상기 기판(W) 상에 공급하여 건조 공정을 수행할 수 있다.

상기 분사부(162)에는 다수개의 상기 분사홀(163)이 방사상으로 형성될 수 있으며, 다수개의 상기 분사홀(163)이 원주방향과 반경방향을 따라서 등간격으로 이격되어 다수열로 배치됨으로써 상기 초임계 유체가 상기 기판(W)상에 골고루 분배되도록 할 수 있다.

또한, 도 5에 나타난 바와 같이, 상기 초임계 유체가 다수개의 상기 분사홀(163)을 통해 다수의 방향을 향해 분사되도록 구성하고, 상기 분사홀(163)의 방향을 조절함으로써 기판의 건조 효율을 높일 수 있다.

일례로, 상기 기판(W)의 중심에 대응하는 분사홀(163A)은 하방을 향하도록 구성되어 상기 기판(W)의 중심으로부터 반경 방향을 향해 이동하며 건조를 진행하고, 상기 기판(W)의 에지에 대응하는 분사홀(163C)은 상기 기판(W)의 구심방향를 향하도록 구성되어 상기 기판(W)의 에지부분의 건조를 진행하며, 상기 두 경우의 분사홀(163A,163C)의 사이에 위치하는 분사홀(163B)은 상기 기판(W)의 원심방향을 향하도록 구성되어 건조를 완료하고 분리된 초임계 혼합물을 상기 기판(W) 외측으로 불어내는 역할을 하도록 할 수 있다.

또한, 도 6에 나타난 바와 같이, 상기 버퍼공간(S)에는 한 개 이상의 격벽(161-1,161-2,161-3,161-4)이 구비되어 상기 버퍼공간(S)을 통과하는 상기 초임계 유체의 이동경로가 길어지도록 할 수 있다.

일실시예로, 상기 격벽(161-1,161-2,161-3,161-4)은 상기 유체의 유동방향을 따라 이격되어 다수개로 구비되되, 상기 챔버(100)의 내벽과 상기 막힘부(161)의 외벽에서 교대로 소정길이 돌출 형성되어, 상기 유체의 유동 경로가 지그재그 방향으로 전환되도록 구성할 수 있다.

이와 같이 유체의 이동경로가 길수록 초임계 유체의 감압이 많이 이루어지므로, 이를 통해 상기 기판(W)에 초임계 유체를 공급하는 건조공정의 안정성을 높일 수 있다.

또한, 도 7에 나타난 바와 같이, 상기 유입구(121)는 하방을 향하여 비스듬히 구비되어 상기 초임계 유체가 버퍼공간(S)의 하방을 향해 유입되도록 구성할 수 있다. 상기 분사부(162)는 상기 챔버(100)의 상부에 위치하므로, 하방을 향해 유입된 초임계 유체는 평행하게 유입된 초임계 유체에 비해 상기 분사부(162)까지 이동하는 경로가 더욱 길어지고 감압이 더 많이 이루어지므로, 이를 통해 건조공정의 안정성을 높일 수 있다.

또한, 도 8에 나타난 바와 같이, 상기 챔버(100) 내부에 세정액을 공급하는 세정액 유입구(122)가 더 구비될 수 있다.

상기 세정액 유입구(122)는 상기 챔버(100) 상단에 구비될 수 있으며, 상기 세정액이 상기 샤워헤드(160)를 통해 상기 기판(W)을 향하여 분사되도록 함으로써 하나의 챔버(100)에서 세정공정과 건조공정을 함께 수행할 수 있다.

도 8에서 실선 화살표는 초임계 유체의 유동경로를 나타내고, 점선 화살표는 세정액의 유동경로를 나타낸 것이다.

일례로, 상기 초임계 유체를 사용하여 건조공정을 진행함과 동시에 상기 세정액 유입구(122)를 통해 이소프로필알코올(IPA) 등의 세정액을 공급하여(182) 세정공정을 진행할 수 있다. 초임계 유체와 세정액의 종류는 이에 한정되는 것은 아니며, 공지된 다른 종류의 유체로 대체될 수 있다.

또한, 상기 기판 처리용 챔버(100)에는 건조공정을 마친 초임계 혼합물을 배출하는 벤트라인(183)으로 이어지는 배출구(111)가 더 구비되어 상기 챔버(100)의 내부 압력을 조절하도록 구성할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.

W: 기판 100 : 챔버
121 : 유입구 122 : 세정액 유입구
111 : 배출구 112 : 척핀
113 : 회전판 114 : 지지대
160 : 샤워헤드 161 : 막힘부
161-1,161-2,161-3,161-4 : 격벽 162 : 분사부
163 : 분사홀 163A : 수직방향 분사홀
163B : 원심방향 분사홀 163C : 구심방향 분사홀
181 : 공급라인 183 : 벤트라인
S : 버퍼공간

Claims

기판 처리용 챔버에 있어서,
상기 챔버 내부에 유체를 공급하는 유입구와;
상기 유체가 기판을 향하여 분사되도록 하는 샤워헤드;를 포함하고,
상기 샤워헤드는, 상기 챔버 내부에 유입되는 상기 유체의 이동경로를 가이드하여 상기 유체를 서서히 감압시키는 막힘부와; 감압시킨 상기 유체가 기판을 향하여 분사되도록 하는 분사부; 로 구성되는,
기판 처리용 챔버.
제1항에 있어서,
상기 분사부에는, 상기 기판에 대응되는 부분에 하나 이상의 분사홀이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리용 챔버.
제2항에 있어서,
상기 분사부는 상기 챔버의 상부에 위치하고;
상기 분사홀은 상기 유체가 하방을 향해 분사되도록 형성된;
것을 특징으로 하는 기판 처리용 챔버.
제2항에 있어서,
상기 분사부에는, 다수개의 상기 분사홀이 방사상으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리용 챔버.
제2항에 있어서,
상기 분사부에는, 다수개의 상기 분사홀이 원주방향과 반경방향을 따라서 등간격으로 이격되어 다수열로 배치된 것을 특징으로 하는 기판 처리용 챔버.
제2항에 있어서,
상기 분사부에는, 다수개의 상기 분사홀이 다수의 방향을 향하도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리용 챔버.
제6항에 있어서,
상기 기판의 중심에 대응하는 분사홀은 하방을 향하도록 구성되고;
상기 기판의 에지에 대응하는 분사홀은 상기 기판의 구심방향을 향하도록 구성되며;
상기 기판의 중심과 상기 기판의 에지 사이의 공간에 대응하는 분사홀은 상기 기판의 원심방향을 향하도록 구성되는;
것을 특징으로 하는 기판 처리용 챔버.
제3항에 있어서,
상기 유입구는 상기 챔버의 하부에 구비되고;
상기 막힘부는 상기 챔버의 상부로부터 하부까지 이어지도록 구비되어;
상기 유체의 이동경로가 더 길어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리용 챔버.
제3항에 있어서,
상기 유입구는 하방을 향하여 비스듬히 구비되어;
상기 유체가 챔버 내부에 유입될 때 하방을 향하여 비스듬히 유입됨으로써 상기 유체의 이동경로가 더 길어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리용 챔버.
제1항에 있어서,
상기 막힘부와 상기 챔버의 내벽 사이에는 한 개 이상의 격벽이 구비되어, 상기 유체의 이동경로가 더 길어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리용 챔버.
제10항에 있어서,
상기 격벽은 상기 유체의 유동방향을 따라 이격되어 다수개로 구비되되, 상기 챔버의 내벽과 상기 막힘부의 외벽에서 교대로 소정길이 돌출 형성되어, 상기 유체의 유동 경로가 지그재그 방향으로 전환되는 것을 특징으로 하는 기판 처리용 챔버.
제3항에 있어서,
상기 유입구에는 초임계 유체가 공급되고,
상기 챔버의 상단에는 세정액이 유입되는 세정액 유입구가 더 구비되어,
상기 초임계 유체와 세정액이 혼합된 유체가 상기 분사홀을 통해 상기 기판을 향하여 분사됨으로써, 건조공정과 세정공정이 동시에 진행될 수 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리용 챔버.
제12항에 있어서,
상기 초임계 유체는 초임계 이산화탄소인 것을 특징으로 하는 기판 처리용 챔버.
제12항에 있어서,
상기 세정액은 이소프로필알코올인 것을 특징으로 하는 기판 처리용 챔버.