KR20220023371A - Substrate drying chamber - Google Patents

Substrate drying chamber Download PDF

Info

Publication number
KR20220023371A
KR20220023371A KR1020200105029A KR20200105029A KR20220023371A KR 20220023371 A KR20220023371 A KR 20220023371A KR 1020200105029 A KR1020200105029 A KR 1020200105029A KR 20200105029 A KR20200105029 A KR 20200105029A KR 20220023371 A KR20220023371 A KR 20220023371A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
supercritical fluid
drying
lower housing
drying chamber
Prior art date
Application number
KR1020200105029A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
신희용
Original Assignee
무진전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 무진전자 주식회사 filed Critical 무진전자 주식회사
Priority to KR1020200105029A priority Critical patent/KR20220023371A/en
Publication of KR20220023371A publication Critical patent/KR20220023371A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/67034—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B5/00—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
    • F26B5/005—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by dipping them into or mixing them with a chemical liquid, e.g. organic; chemical, e.g. organic, dewatering aids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67126—Apparatus for sealing, encapsulating, glassing, decapsulating or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/6875—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a plurality of individual support members, e.g. support posts or protrusions

Abstract

The present invention relates to a substrate drying chamber. The substrate drying chamber includes: an upper housing; a lower housing coupled to the upper housing to be opened and closed; a heater unit built into at least one of the upper housing and the lower housing; a substrate arranging plate which is coupled to the bottom surface of the lower housing and on which a substrate having an organic solvent is disposed; an upper supply port formed in the central area of the upper housing toward the substrate arranging plate and providing a supply path of supercritical fluid for drying; an integrated supply/discharge port extending from a side surface of the lower housing to a middle region of the lower housing, wherein the integrated supply/discharge port is formed to face the substrate arranging plate in the middle region of the lower housing, and the integrated supply/discharge port provides a supply path for supercritical fluid for initial pressurization, and a discharge path for a mixed fluid in which the organic solvent is dissolved in the supercritical fluid for drying after drying by the supercritical fluid for drying supplied through the upper supply port; and a heating member installed on the substrate arranging plate and operating when the supercritical fluid for initial pressurization is supplied and when the mixed fluid is discharged to heat the supercritical fluid for initial pressurization and the mixed fluid.

Description

기판 건조 챔버{SUBSTRATE DRYING CHAMBER}Substrate drying chamber {SUBSTRATE DRYING CHAMBER}

본 발명은 기판 건조 챔버에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 기판 배치판에 설치된 가열부재를 이용하여 초기 가압용 초임계유체가 건조 챔버로 도입(초기 가압)되는 과정 중에 발생하는 압력저하로 인한 냉각 현상에 의해 액화 혹은 기화되어 기판에 입자상의 오염을 유발하는 문제점과 건조용 초임계유체에 IPA가 용해된 혼합유체의 배출(감압) 시, 혼합유체가 냉각 효과에 의해 상 분리(phase separation)되어 기판에 입자상 오염을 유발하거나 혼합유체의 표면 장력에 의해 기판에 형성된 패턴이 붕괴하는 문제점을 해결할 수 있고, 상부 하우징과 하부 하우징 중에서 적어도 하나에 내장된 히터를 이용하여 챔버에 초임계유체가 공급될 때 챔버 내부가 초임계유체의 임계점 이상이 되도록 조절함으로써 기판에 형성된 패턴에 습윤되어 있는 유기용제를 초임계유체에 용해시켜 외부로 배출시키는 건조 과정에서 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지하고 초임계 건조 효율을 증대시킬 수 있고, 초임계유체의 공급 및 배출 시 대칭적인 흐름을 유도하여 초임계유체를 챔버 내부에 균일하게 분산시켜 공급 및 배출함으로써 기판 건조효율을 증대시킬 수 있고, 건조공정 종료 후 챔버 개방 시 파티클이 챔버 내부의 기판으로 유입되는 문제를 방지할 수 있는 기판 건조 챔버에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate drying chamber. More specifically, the present invention is a substrate that is liquefied or vaporized by a cooling phenomenon due to a pressure drop occurring during the process of introducing (initial pressurization) the supercritical fluid for initial pressurization into the drying chamber using a heating member installed on the substrate arrangement plate. When the mixed fluid with IPA dissolved in the drying supercritical fluid is discharged (reduced pressure), the mixed fluid is phase separated due to the cooling effect, causing particulate contamination on the substrate It is possible to solve the problem that the pattern formed on the substrate collapses due to the surface tension of the fluid, and when the supercritical fluid is supplied to the chamber by using a heater built into at least one of the upper housing and the lower housing, the inside of the chamber is filled with the supercritical fluid By adjusting to be above the critical point, it is possible to prevent the collapse of the pattern formed on the substrate and increase the supercritical drying efficiency in the drying process of dissolving the organic solvent wetted on the pattern formed on the substrate in the supercritical fluid and discharging to the outside. By inducing a symmetrical flow when supplying and discharging the critical fluid, the substrate drying efficiency can be increased by uniformly distributing the supercritical fluid inside the chamber and supplying and discharging it. It relates to a substrate drying chamber that can prevent the inflow problem.

반도체 장치의 제조 공정에는 리소그래피 공정, 에칭 공정, 이온 주입 공정 등의 다양한 공정이 포함되어 있으며, 각 공정의 종료 후, 다음 공정으로 이행하기 전에 웨이퍼 표면에 잔존하는 불순물이나 잔사를 제거해서 웨이퍼 표면을 청정하게 하기 위한 세정 공정 및 건조 공정이 수행되고 있다.The semiconductor device manufacturing process includes various processes such as a lithography process, an etching process, and an ion implantation process. After each process, the wafer surface is cleaned by removing impurities and residues remaining on the wafer surface before moving to the next process. A cleaning process and a drying process for cleaning are being performed.

예를 들어, 에칭 공정 후의 웨이퍼의 세정 처리에서는 웨이퍼의 표면에 세정 처리를 위한 약액이 공급되고, 그 후에 탈이온수(deionized water, DIW)가 공급되어서 린스(rinse) 처리가 행해진다. 린스 처리 후에는 웨이퍼 표면에 남아있는 탈이온수를 제거해서 웨이퍼를 건조하는 건조 처리가 행해진다.For example, in the cleaning treatment of the wafer after the etching process, a chemical solution for the cleaning treatment is supplied to the surface of the wafer, and thereafter, deionized water (DIW) is supplied to perform a rinse treatment. After the rinse treatment, a drying treatment of drying the wafer by removing the deionized water remaining on the wafer surface is performed.

건조 처리를 수행하는 방법으로는, 예를 들어, 웨이퍼 상의 탈이온수를 이소프로필 알코올(IPA)로 치환해서 웨이퍼를 건조하는 기술이 알려져 있다.As a method of performing the drying treatment, for example, a technique of drying the wafer by replacing deionized water on the wafer with isopropyl alcohol (IPA) is known.

그러나 종래의 이러한 건조 기술에 따르면, 도 1에 개시된 바와 같이, 건조 처리 시에, 액체인 IPA의 표면 장력에 의해 웨이퍼 상에 형성된 패턴이 도괴하는 문제가 발생한다.However, according to this conventional drying technique, as shown in FIG. 1 , during the drying process, a problem occurs in that the pattern formed on the wafer collapses due to the surface tension of the liquid IPA.

이러한 문제를 해결하기 위해서, 표면 장력이 제로가 되는 초임계 건조 기술이 제안되고 있다.In order to solve this problem, a supercritical drying technique in which the surface tension becomes zero has been proposed.

이러한 초임계 건조 기술에 따르면, 챔버 내에서 표면이 이소프로필 알코올(IPA)로 습윤되어 있는 웨이퍼에 초임계 상태의 이산화탄소를 공급함으로써 웨이퍼 상의 IPA가 초임계 이산화탄소(CO2) 유체에 용해된다. 그리고 IPA를 용해하고 있는 초임계 이산화탄소(CO2) 유체를 서서히 챔버에서 배출함으로써 패턴의 도괴 없이 웨이퍼를 건조할 수 있다.According to this supercritical drying technique, IPA on the wafer is dissolved in a supercritical carbon dioxide (CO 2 ) fluid by supplying carbon dioxide in a supercritical state to the wafer whose surface is wetted with isopropyl alcohol (IPA) in a chamber. In addition, the supercritical carbon dioxide (CO 2 ) fluid dissolving the IPA is gradually discharged from the chamber, thereby drying the wafer without destroying the pattern.

도 2는 이러한 초임계유체를 사용한 기판 처리 장치와 관련된 선행기술인 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0137243호에 개시된 기판 처리용 챔버를 나타낸 것이다.FIG. 2 shows a substrate processing chamber disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2017-0137243, which is a prior art related to a substrate processing apparatus using such a supercritical fluid.

도 2를 참조하면, 초임계 건조공정에서 유기용제를 제거하는 과정에서 고압 챔버(410)를 구성하는 상부 바디(430)과 하부 바디(420)의 접촉하는 결합면으로 유기용제가 유입될 수 있다. 이렇게 상부 바디(430)과 하부 바디(420)의 결합면으로 유입된 유기용제는 파티클이 되어 주변에 쌓이게 된다.Referring to FIG. 2 , in the process of removing the organic solvent in the supercritical drying process, the organic solvent may be introduced into the contacting surface of the upper body 430 and the lower body 420 constituting the high-pressure chamber 410 . . In this way, the organic solvent introduced into the bonding surface of the upper body 430 and the lower body 420 becomes particles and accumulates around them.

초임계 건조공정이 끝난 후 처리된 기판을 외부로 반송하기 위해 챔버는 개방되며, 이 때, 챔버 내부와 외부의 압력차이로 인해 상부 바디(430)과 하부 바디(420)의 결합면 주위의 파티클이 챔버 내부로 유입될 수 있다.After the supercritical drying process is finished, the chamber is opened to transport the treated substrate to the outside, and at this time, due to the pressure difference between the inside and outside of the chamber, particles around the bonding surface of the upper body 430 and the lower body 420 . may be introduced into the chamber.

대한민국 공개특허공보 제10-2017-0137243호에 따르면, 기판이 상부 바디(430)과 하부 바디(420)의 결합면보다 아래쪽에 위치하기 때문에, 상부 바디(430)과 하부 바디(420)의 결합면 주위의 파티클이 챔버 내부로 유입되는 과정에서 중력에 의하여 파티클의 일부는 기판으로 유입될 가능성이 높다.According to Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2017-0137243, since the substrate is located below the coupling surface of the upper body 430 and the lower body 420, the coupling surface of the upper body 430 and the lower body 420 is provided. There is a high possibility that some of the particles are introduced into the substrate due to gravity while the surrounding particles are introduced into the chamber.

이와 같이, 기판으로 유입되는 파티클은 공정의 불량을 초래하기 때문에, 파티클 유입을 방지하기 위하여 상부 바디(430)과 하부 바디(420)의 결합면 주위에 차단막을 추가로 설치해야 할 필요성이 있으며, 이에 따라 장치의 전체적인 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.In this way, since particles flowing into the substrate cause process defects, there is a need to additionally install a blocking film around the coupling surface of the upper body 430 and the lower body 420 to prevent the inflow of particles, Accordingly, there is a problem in that the overall structure of the device becomes complicated.

또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0137243호를 포함하는 종래 기술에 따르면, 초기가압을 위한 초임계유체를 공급하는 하부 공급 포트(422), 건조 이후의 초임계유체를 배기하는 배기포트(426)가 하부 바디(420)의 정중앙에 위치하지 아니함으로써 유체의 공급 및 배출 시 비대칭적인 흐름을 형성하여 초임계유체를 챔버 내부에 균일하게 분산시켜 공급 및 배출시키기 어려우며, 이로 인해 건조효율이 저하되는 문제점이 발생한다.In addition, according to the prior art including the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0137243 No., the lower supply port 422 for supplying the supercritical fluid for initial pressurization, the exhaust port for exhausting the supercritical fluid after drying ( 426) is not located in the exact center of the lower body 420, thereby forming an asymmetric flow when supplying and discharging the fluid, so that it is difficult to uniformly disperse the supercritical fluid in the chamber to supply and discharge it, and this reduces the drying efficiency problems arise.

또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0137243호를 포함하는 종래 기술에 따르면, 건조를 위한 초임계유체 공급 과정에서 챔버 내부 온도가 초임계상태 유지를 위한 임계점 미만이 되는 경우, 기판에 형성된 패턴에 습윤되어 있는 유기용제를 초임계유체에 용해시켜 외부로 배출시키는 건조 과정에서 기판에 형성된 패턴이 도괴될 수 있고 초임계 건조 효율이 저하되는 문제점이 있다.In addition, according to the prior art including Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2017-0137243, when the temperature inside the chamber becomes less than the critical point for maintaining the supercritical state in the process of supplying the supercritical fluid for drying, the pattern formed on the substrate In the drying process of dissolving the organic solvent wetted in the supercritical fluid and discharging to the outside, the pattern formed on the substrate may be destroyed, and there is a problem in that the supercritical drying efficiency is lowered.

대한민국 공개특허공보 제10-2017-0137243호(공개일자: 2017년 12월 13일, 명칭: 기판 처리 장치 및 방법)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0137243 (published date: December 13, 2017, title: substrate processing apparatus and method)

본 발명의 기술적 과제는 초임계 유체가 기판 건조 챔버의 외부에 구비되는 초임계 유체 생성기에서 배관 및 밸브를 통해 기판 건조 챔버로 도입(초기 가압)되는 과정 중에 상기 밸브 및 배관 연결 부위에서 압력 저하로 인해 발생하는 냉각 현상에 의해 액화 혹은 기화되어 기판에 입자상의 오염을 유발하는 문제점을 해결하는 것이다.The technical problem of the present invention is to reduce the pressure at the valve and the pipe connection portion during the process in which the supercritical fluid is introduced (initial pressurization) into the substrate drying chamber through the pipe and the valve in the supercritical fluid generator provided outside the substrate drying chamber. This is to solve the problem of causing particulate contamination on the substrate due to liquefaction or vaporization due to the cooling phenomenon that occurs.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 기판 건조 챔버에서 건조용 초임계유체에 IPA가 용해된 혼합유체의 배출(감압) 시, 혼합유체가 냉각 효과에 의해 상 분리(phase separation)되어 기판에 입자상 오염을 유발하거나 혼합유체의 표면 장력에 의해 기판에 형성된 패턴이 붕괴하는 문제점을 해결하는 것이다.In addition, the technical problem of the present invention is that when the mixed fluid in which IPA is dissolved in the supercritical fluid for drying in the substrate drying chamber is discharged (reduced pressure), the mixed fluid is phase separated by the cooling effect to prevent particulate contamination on the substrate This is to solve the problem that the pattern formed on the substrate collapses due to induced or surface tension of the mixed fluid.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 상부 하우징과 하부 하우징 중에서 적어도 하나에 내장된 히터를 이용하여 기판 건조 챔버에 초임계유체가 공급될 때 기판 건조 챔버 내부가 초임계유체의 임계점 이상이 되도록 조절함으로써 기판에 형성된 패턴에 습윤되어 있는 유기용제를 초임계유체에 용해시켜 외부로 배출시키는 건조 과정에서 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지하고 초임계 건조 효율을 증대시키는 것이다.In addition, the technical problem of the present invention is to control the inside of the substrate drying chamber to be above the critical point of the supercritical fluid when the supercritical fluid is supplied to the substrate drying chamber using a heater built into at least one of the upper housing and the lower housing. In the drying process of dissolving the organic solvent wetted on the pattern formed in the supercritical fluid and discharging it to the outside, the collapse of the pattern formed on the substrate is prevented and the supercritical drying efficiency is increased.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 하나의 일체형 공급/배출포트를 통하여 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 건조후 기판에 형성된 유기용제가 용해된 초임계유체의 배출경로를 제공함으로써, 초임계유체의 공급 및 배출 시 대칭적인 흐름을 유도하여 초임계유체를 기판 건조 챔버 내부에 균일하게 분산시켜 공급 및 배출함으로써 기판 건조효율을 증대시키는 것이다.In addition, the technical problem of the present invention is to provide a supply path of the supercritical fluid for initial pressurization and a discharge path of the supercritical fluid in which the organic solvent formed on the substrate after drying is dissolved through one integrated supply/discharge port, thereby supercritical fluid It is to increase the substrate drying efficiency by inducing a symmetrical flow when supplying and discharging the supercritical fluid to supply and discharge the supercritical fluid uniformly in the substrate drying chamber.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 기판을 배치하기 위하여 필수적으로 요구되는 기판 배치판을 이용하여 건조공정 완료 후 기판 건조 챔버 개방 시 재유입되는 파티클을 차단하고, 건조 공정의 초기에 기판 표면으로 직접 향하는 초기 가압용 초임계유체의 흐름을 방지하여 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지하고, 초기 가압용 초임계유체에 함유될 수 있는 파티클이 기판에 퇴적되는 문제를 방지하거나 퇴적량을 감소시키고, 기판 배치판이 차지하는 부피로 인한 기판 건조 챔버의 내부용적(working volume)을 감소시켜 건조 공정시간을 단축하는 것이다.In addition, the technical problem of the present invention is to block the particles re-introduced when the substrate drying chamber is opened after the drying process is completed using the substrate placement plate, which is essential for arranging the substrate, and directly to the substrate surface at the beginning of the drying process. Prevents the collapse of the pattern formed on the substrate by preventing the flow of the supercritical fluid for initial pressurization, prevents or reduces the deposition amount of particles that may be contained in the supercritical fluid for initial pressurization on the substrate, and reduces the amount of deposition, substrate arrangement The drying process time is shortened by reducing the working volume of the substrate drying chamber due to the volume occupied by the plate.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 기판을 하부 하우징과 상부 하우징의 결합면보다 높게 위치하도록 기판 배치판 상에 배치함으로써, 건조공정이 완료되어 기판 건조 챔버가 개방되는 경우, 하부 하우징과 상부 하우징의 결합면에 구비된 실링부 주변의 파티클이 기판과 결합면의 높이차에 따른 중력에 의해 기판으로 유입되는 문제를 방지하는 것을 기술적 과제로 한다.In addition, the technical problem of the present invention is to arrange the substrate on the substrate mounting plate so as to be positioned higher than the bonding surface of the lower housing and the upper housing, so that when the drying process is completed and the substrate drying chamber is opened, the bonding surface of the lower housing and the upper housing It is a technical task to prevent the particles around the sealing part provided in the substrate from flowing into the substrate by gravity according to the height difference between the substrate and the coupling surface.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 기판 건조 챔버는 상부 하우징, 상기 상부 하우징에 개폐 가능하게 결합되는 하부 하우징, 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중에서 적어도 하나에 내장된 히터부, 상기 하부 하우징의 바닥면에 결합되어 있으며 유기용제가 형성되어 있는 기판이 배치되는 기판 배치판, 상기 상부 하우징의 중앙영역에서 상기 기판 배치판을 향하도록 형성되어 건조용 초임계유체의 공급경로를 제공하는 상부 공급포트, 상기 하부 하우징의 측면에서 시작하여 상기 하부 하우징의 중간영역까지 연장되고 상기 하부 하우징의 중간영역에서 상기 기판 배치판을 향하도록 형성되어, 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 상기 상부 공급포트를 통해 공급되는 건조용 초임계유체에 의한 건조 후 상기 건조용 초임계유체에 상기 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출경로를 제공하는 일체형 공급/배출포트 및 상기 기판 배치판에 설치되어 있으며 상기 초기 가압용 초임계유체의 공급 시 및 상기 혼합유체의 배출 시에 동작하여 상기 초기 가압용 초임계유체 및 상기 혼합유체를 가열하는 가열부재를 포함한다.A substrate drying chamber according to the present invention for solving these technical problems includes an upper housing, a lower housing that is openably coupled to the upper housing, a heater part built into at least one of the upper housing and the lower housing, and the lower housing. The substrate arrangement plate coupled to the bottom surface and on which the substrate on which the organic solvent is formed is disposed, the upper supply port formed to face the substrate arrangement plate in the central region of the upper housing to provide a supply path of the supercritical fluid for drying , starting from the side of the lower housing, extending to the middle region of the lower housing, and formed to face the substrate arrangement plate in the middle region of the lower housing, to provide a supply path of the supercritical fluid for initial pressurization and the upper supply port After drying by the supercritical fluid for drying supplied through the integrated supply/discharge port, which provides a discharge path of the mixed fluid in which the organic solvent is dissolved in the drying supercritical fluid, and is installed on the substrate arrangement plate, the initial pressurization and a heating member for heating the supercritical fluid for initial pressurization and the mixed fluid by operating when supplying the supercritical fluid and discharging the mixed fluid.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버에 있어서, 상기 가열부재는 상기 초기 가압용 초임계유체가 공급되는 초기가압시간 동안 동작하여, 상기 초기 가압용 초임계유체의 온도가 임계점 이상이 되도록 조절하는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, the heating member operates during the initial pressurization time during which the supercritical fluid for initial pressurization is supplied, and controls the temperature of the supercritical fluid for initial pressurization to be above a critical point. do.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버에 있어서, 상기 가열부재는 상기 혼합유체가 배출되는 배출시간 동안 동작하여, 상기 혼합유체의 배출과정에서 발생하는 압력저하에 의한 단열팽창에 따라 발생하는 온도저하를 보상함으로써, 상기 혼합유체에 포함된 건조용 초임계유체의 온도가 임계점 이상이 되도록 조절하는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, the heating member operates during the discharge time during which the mixed fluid is discharged, and compensates for the temperature drop caused by the adiabatic expansion caused by the pressure drop occurring during the discharge of the mixed fluid. , characterized in that the temperature of the drying supercritical fluid contained in the mixed fluid is adjusted to be above the critical point.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버에 있어서, 상기 히터부는 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중에서 적어도 하나의 내부에 동심원 형상으로 대칭적으로 배치된 복수의 발열체를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, the heater unit is characterized in that it includes a plurality of heating elements symmetrically arranged in a concentric circle shape inside at least one of the upper housing and the lower housing.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버에 있어서, 상기 히터부는 상기 일체형 공급/배출포트를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상기 상부 공급포트를 통해 공급되는 건조용 초임계유체가 임계점 이상의 온도를 유지하도록 동작하는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, the heater unit maintains the temperature above the critical point of the supercritical fluid for initial pressurization supplied through the integrated supply/discharge port and the supercritical fluid for drying supplied through the upper supply port. It is characterized in that it operates.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버에 있어서, 상기 히터부를 구성하는 복수의 발열체는 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중에서 적어도 하나의 측벽에 형성된 개구(aperture)까지 연장되어 외부 전원에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, the plurality of heating elements constituting the heater unit extends to an opening formed in at least one sidewall of the upper housing and the lower housing and is electrically connected to an external power source. do.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버에 있어서, 상기 일체형 공급/배출포트는 상기 하부 하우징의 측면에서 상기 하부 하우징의 중간영역까지 형성된 공통관로부 및 상기 하부 하우징의 중간영역에서 상기 공통관로부와 연통되어 상기 기판 배치판을 향하도록 형성된 공통포트부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, the integrated supply/discharge port includes a common conduit formed from a side surface of the lower housing to an intermediate area of the lower housing and communicated with the common conduit at an intermediate area of the lower housing. It is characterized in that it comprises a common port portion formed to face the substrate arrangement plate.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버에 있어서, 상기 초기 가압용 초임계유체는 외부로부터 상기 공통관로부와 상기 공통포트부를 통해 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징으로 밀폐된 건조 공간으로 공급되고, 상기 건조용 초임계유체에 상기 유기용제가 용해된 혼합유체는 상기 건조 공간으로부터 상기 공통포트부와 상기 공통관로부를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, the supercritical fluid for initial pressurization is supplied from the outside to the drying space sealed to the upper housing and the lower housing through the common pipe part and the common port part, and the drying candle The mixed fluid in which the organic solvent is dissolved in the critical fluid is discharged from the drying space to the outside through the common port part and the common conduit part.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버는 상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징의 결합면에 구비된 실링부를 더 포함하고, 상기 기판은 상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징의 결합면보다 높게 위치하도록 상기 기판 배치판 상에 배치되어 있고, 건조공정이 완료되어 상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징이 개방되는 경우, 상기 결합면에 구비된 실링부 주변의 파티클이 상기 기판과 상기 결합면의 높이차에 따른 중력에 의해 상기 기판으로의 유입이 방지되는 것을 특징으로 한다.The substrate drying chamber according to the present invention further includes a sealing part provided on a coupling surface of the lower housing and the upper housing, and the substrate is disposed on the substrate mounting plate to be positioned higher than the coupling surface of the lower housing and the upper housing. When the drying process is completed and the lower housing and the upper housing are opened, the particles around the sealing part provided on the coupling surface are moved to the substrate by gravity according to the height difference between the substrate and the coupling surface. It is characterized in that the inflow is prevented.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버에 있어서, 상기 공통관로부와 상기 공통포트부를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체는 상기 기판 배치판에 막혀 상기 기판으로의 직접적인 분사가 방지되는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, the supercritical fluid for initial pressurization supplied through the common pipe part and the common port part is blocked by the substrate arrangement plate, and direct injection to the substrate is prevented.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버는 일단이 상기 하부 하우징의 바닥면에 결합되고 타단이 상기 기판 배치판에 결합되어, 상기 기판 배치판을 지지하면서 상기 기판 배치판을 상기 하부 하우징의 바닥면으로부터 이격시키는 기판배치판 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, one end is coupled to the bottom surface of the lower housing and the other end is coupled to the substrate placement plate, and the substrate placement plate is spaced apart from the bottom surface of the lower housing while supporting the substrate placement plate. It characterized in that it further comprises a substrate arrangement plate support.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버에 있어서, 상기 기판배치판 지지부에 의해 상기 하부 하우징의 바닥면과 상기 기판 배치판 사이에 존재하는 제1 이격공간은 상기 일체형 공급/배출포트를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체가 상기 기판 배치판의 하면을 따라 이동하여 상기 기판이 배치된 처리영역으로 점진적으로 확산하도록 유도하는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, the first separation space existing between the bottom surface of the lower housing and the substrate placement plate by the substrate placement plate support part is for initial pressurization supplied through the integrated supply/discharge port. It is characterized in that the supercritical fluid moves along the lower surface of the substrate arrangement plate to induce it to gradually diffuse into the processing area on which the substrate is disposed.

본 발명에 따른 기판 건조 챔버는 일단이 상기 기판 배치판의 상면에 결합되고 타단이 상기 기판에 결합되어, 상기 기판을 지지하면서 상기 기판을 상기 기판 배치판의 상면으로부터 이격시키는 기판 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The substrate drying chamber according to the present invention further comprises a substrate support part having one end coupled to the upper surface of the substrate arrangement plate and the other end coupled to the substrate to space the substrate apart from the upper surface of the substrate arrangement plate while supporting the substrate. characterized in that

본 발명에 따른 기판 건조 챔버에 있어서, 상기 기판 지지부에 의해 상기 기판 배치판의 상면과 상기 기판 사이에 존재하는 제2 이격공간은 상기 기판의 하면을 상기 일체형 공급/배출포트를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상기 상부 공급포트를 통해 공급되는 건조용 초임계유체에 노출시켜 건조공정의 시간을 단축시키는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying chamber according to the present invention, the second separation space existing between the upper surface of the substrate arrangement plate and the substrate by the substrate support part is the initial pressure supplied to the lower surface of the substrate through the integrated supply/discharge port. It is characterized in that it shortens the drying process time by exposing it to the supercritical fluid for drying and the supercritical fluid for drying supplied through the upper supply port.

본 발명에 따르면, 초임계 유체가 기판 건조 챔버의 외부에 구비되는 초임계 유체 생성기에서 배관 및 밸브를 통해 기판 건조 챔버로 도입(초기 가압)되는 과정 중에 상기 밸브 및 배관 연결 부위에서 압력 저하로 인해 발생하는 냉각 현상에 의해 액화 혹은 기화되어 기판에 입자상의 오염을 유발하는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, during the process in which the supercritical fluid is introduced (initial pressurization) into the substrate drying chamber through the pipe and the valve in the supercritical fluid generator provided outside the substrate drying chamber, due to the pressure drop at the valve and the pipe connection part There is an effect that can solve the problem of liquefying or vaporizing due to the cooling phenomenon that occurs and causing particulate contamination on the substrate.

또한, 기판 건조 챔버에서 건조용 초임계유체에 IPA가 용해된 혼합유체의 배출(감압) 시, 혼합유체가 냉각 효과에 의해 상 분리(phase separation)되어 기판에 입자상 오염을 유발하거나 혼합유체의 표면 장력에 의해 기판에 형성된 패턴이 붕괴하는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the mixed fluid in which IPA is dissolved in the supercritical fluid for drying is discharged (reduced) from the substrate drying chamber, the mixed fluid is phase separated by the cooling effect, causing particulate contamination on the substrate or the surface of the mixed fluid. There is an effect that can solve the problem that the pattern formed on the substrate collapses due to the tension.

또한, 상부 하우징과 하부 하우징 중에서 적어도 하나에 내장된 히터를 이용하여 기판 건조 챔버에 초임계유체가 공급될 때 기판 건조 챔버 내부가 초임계유체의 임계점 이상이 되도록 조절함으로써 기판에 형성된 패턴에 습윤되어 있는 유기용제를 초임계유체에 용해시켜 외부로 배출시키는 건조 과정에서 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지하고 초임계 건조 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, when the supercritical fluid is supplied to the substrate drying chamber by using a heater built into at least one of the upper housing and the lower housing, the inside of the substrate drying chamber is adjusted to be above the critical point of the supercritical fluid, so that the pattern formed on the substrate is wetted. In the drying process of dissolving the organic solvent in the supercritical fluid and discharging it to the outside, it is possible to prevent the collapse of the pattern formed on the substrate and increase the supercritical drying efficiency.

또한, 하나의 일체형 공급/배출포트를 통하여 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 건조후 기판에 형성된 유기용제가 용해된 초임계유체의 배출경로를 제공함으로써, 초임계유체의 공급 및 배출 시 대칭적인 흐름을 유도하여 초임계유체를 기판 건조 챔버 내부에 균일하게 분산시켜 공급 및 배출함으로써 기판 건조효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by providing the supply path of the supercritical fluid for initial pressurization and the discharge path of the supercritical fluid in which the organic solvent formed on the substrate after drying is dissolved through one integrated supply/discharge port, the supply and discharge of the supercritical fluid are symmetrical There is an effect of increasing the substrate drying efficiency by inducing a positive flow and uniformly dispersing the supercritical fluid in the substrate drying chamber, supplying and discharging it.

또한, 기판을 배치하기 위하여 필수적으로 요구되는 기판 배치판을 이용하여 건조공정 완료 후 기판 건조 챔버 개방 시 재유입되는 파티클을 차단하고, 건조 공정의 초기에 기판 표면으로 직접 향하는 초기 가압용 초임계유체의 흐름을 방지하여 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지할 수 있고, 초기 가압용 초임계유체에 함유될 수 있는 파티클이 기판에 퇴적되는 문제를 방지하거나 퇴적량을 감소시킬 수 있고, 기판 배치판이 차지하는 부피로 인한 기판 건조 챔버의 내부용적(working volume)을 감소시켜 건조 공정시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.In addition, a supercritical fluid for initial pressurization directed directly to the substrate surface at the beginning of the drying process by blocking particles re-introduced when the substrate drying chamber is opened after completion of the drying process by using the substrate placement plate, which is essential for arranging the substrate. It is possible to prevent the collapse of the pattern formed on the substrate by preventing the flow of There is an effect that can shorten the drying process time by reducing the internal volume (working volume) of the substrate drying chamber due to the volume.

또한, 기판을 하부 하우징과 상부 하우징의 결합면보다 높게 위치하도록 기판 배치판 상에 배치함으로써, 건조공정이 완료되어 기판 건조 챔버가 개방되는 경우, 하부 하우징과 상부 하우징의 결합면에 구비된 실링부 주변의 파티클이 기판과 결합면의 높이차에 따른 중력에 의해 기판으로 유입되는 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, by disposing the substrate on the substrate mounting plate so as to be positioned higher than the bonding surface of the lower housing and the upper housing, when the drying process is completed and the substrate drying chamber is opened, around the sealing part provided on the bonding surface of the lower housing and the upper housing There is an effect that can prevent the problem of particles from flowing into the substrate due to gravity according to the height difference between the substrate and the bonding surface.

도 1은 종래기술에 따른 기판 건조 과정에서 발생하는 패턴 도괴(pattern collapse) 현상을 나타낸 도면이고,
도 2는 종래의 기판 건조 챔버를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 챔버를 나탄낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 하부 하우징의 예시적인 외관 형상을 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 하부 하우징의 예시적인 단면 형상을 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 초기 가압용 초임계유체의 확산 경로를 나타낸 도면이고,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 건조용 초임계유체의 확산 경로를 나타낸 도면이고,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출 경로를 나타낸 도면이고,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 건조공정이 완료되어 하부 하우징과 상부 하우징이 개방되는 경우, 상부 하우징과 하부 하우징의 결합면에 구비된 실링부 및 그 주변에 존재하는 파티클의 기판으로의 유입이 방지되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a pattern collapse phenomenon occurring in a substrate drying process according to the prior art;
2 is a view showing a conventional substrate drying chamber,
3 is a view showing a substrate drying chamber according to an embodiment of the present invention,
4 is a view showing an exemplary external shape of a lower housing according to an embodiment of the present invention;
5 is a view showing an exemplary cross-sectional shape of a lower housing according to an embodiment of the present invention;
6 is a view showing a diffusion path of a supercritical fluid for initial pressurization in an embodiment of the present invention;
7 is a view showing a diffusion path of a supercritical fluid for drying in an embodiment of the present invention;
8 is a view showing a discharge path of a mixed fluid in which an organic solvent is dissolved in an embodiment of the present invention;
9 is a diagram showing a sealing portion provided on a coupling surface of an upper housing and a lower housing and a substrate of particles present in the vicinity thereof when the drying process is completed and the lower housing and the upper housing are opened according to an embodiment of the present invention; It is a diagram for explaining the principle of preventing the inflow of.

본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the concept of the present invention disclosed in this specification are only exemplified for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention may take various forms. It can be implemented with the above and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention may have various changes and may have various forms, the embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosed forms, and includes all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another, for example without departing from the scope of the inventive concept, a first component may be termed a second component and similarly a second component A component may also be referred to as a first component.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it should be understood that other components may exist in between. will be. On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", should be interpreted similarly.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described herein exists, but one or more other features It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in the dictionary should be interpreted as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not to be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present specification. .

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 챔버를 나탄낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 하부 하우징의 예시적인 외관 형상을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 하부 하우징의 예시적인 단면 형상을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 초기 가압용 초임계유체의 확산 경로를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 건조용 초임계유체의 확산 경로를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출 경로를 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 건조공정이 완료되어 하부 하우징과 상부 하우징이 개방되는 경우, 상부 하우징과 하부 하우징의 결합면에 구비된 실링부 및 그 주변에 존재하는 파티클의 기판으로의 유입이 방지되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view showing a substrate drying chamber according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view showing an exemplary external shape of a lower housing according to an embodiment of the present invention, and FIG. In one embodiment, it is a view showing an exemplary cross-sectional shape of the lower housing, Figure 6 is a view showing a diffusion path of the supercritical fluid for initial pressurization in an embodiment of the present invention, Figure 7 is a view of the present invention In one embodiment, it is a view showing the diffusion path of the supercritical fluid for drying, FIG. 8 is a view showing the discharge path of the mixed fluid in which the organic solvent is dissolved in an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is this In an embodiment of the present invention, when the drying process is completed and the lower housing and the upper housing are opened, the sealing part provided on the coupling surface of the upper housing and the lower housing and the particles present in the vicinity thereof are prevented from entering the substrate. It is a drawing for explaining the principle.

도 3 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 챔버(1)는 상부 하우징(10), 하부 하우징(20), 실링부(30), 기판 배치판(40), 가열부재(45), 일체형 공급/배출포트(50), 상부 공급포트(60), 기판배치판 지지부(70), 기판 지지부(80), 하우징 구동부(90) 및 히터부를 포함한다.3 to 9 , the substrate drying chamber 1 according to an embodiment of the present invention includes an upper housing 10 , a lower housing 20 , a sealing part 30 , a substrate arrangement plate 40 , and heating. It includes a member 45 , an integrated supply/discharge port 50 , an upper supply port 60 , a substrate placement plate support part 70 , a substrate support part 80 , a housing driving part 90 , and a heater part.

상부 하우징(10)과 하부 하우징(20)은 서로 개폐 가능하게 결합되어 있으며, 건조 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 예를 들어, 상부 하우징(10)과 하부 하우징(20)은 원통 형상을 갖도록 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 후술하겠지만, 상부 하우징(10)에는 상부 공급포트(60)가 형성되어 있고, 하부 하우징(20)에는 일체형 공급/배출포트(50)가 형성되어 있다.The upper housing 10 and the lower housing 20 are connected to each other so as to open and close, and provide a space in which the drying process is performed. For example, the upper housing 10 and the lower housing 20 may be configured to have a cylindrical shape, but is not limited thereto. As will be described later, an upper supply port 60 is formed in the upper housing 10 , and an integrated supply/discharge port 50 is formed in the lower housing 20 .

히터부는 상부 하우징(10)과 하부 하우징(20) 중에서 적어도 하나에 내장되어 있다.The heater unit is built in at least one of the upper housing 10 and the lower housing 20 .

이하에서는, 히터부가 상부 하우징(10)에 내장된 상부 히터부(110)와 하부 하우징(20)에 내장된 하부 히터부(210)로 이루어진 경우를 예를 들어 설명하지만, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 히터부는 상부 히터부(110)만으로 이루어지거나 하부 히터부(210)만으로 이루어질 수도 있다.Hereinafter, a case in which the heater unit includes the upper heater unit 110 built in the upper housing 10 and the lower heater unit 210 built in the lower housing 20 will be described as an example, but this is only an example. , the heater unit may be formed of only the upper heater unit 110 or only the lower heater unit 210 .

또한, 상부 히터부(110)와 하부 히터부(210)는 실질적으로 동일한 형상을 가질 수 있으며, 설명의 중복을 피하기 위하여 하부 히터부(210)를 기준으로 히터부를 설명하지만 동일한 설명이 상부 히터부(110)에도 적용될 수 있다.In addition, the upper heater unit 110 and the lower heater unit 210 may have substantially the same shape, and the heater unit will be described with reference to the lower heater unit 210 in order to avoid duplication of description, but the same description will be applied to the upper heater unit. (110) can also be applied.

하부 하우징(20)의 예시적인 외관 형상을 나타낸 도 4 및 하부 하우징(20)의 예시적인 단면 형상을 나타낸 도 5에 예시된 바와 같이, 하부 히터부(210)는 하부 하우징(20)의 내부에 동심원 형상으로 대칭적으로 배치된 복수의 발열체(201, 202, 203, 204)를 포함하도록 구성될 수 있다. 구체적인 예로, 하부 하우징(20)의 내부에는 하부 히터부(210)를 배치하기 위한 홈이 구비되고, 하부 히터부(210)는 이 홈에 배치될 수 있다.As illustrated in FIG. 4 showing an exemplary external shape of the lower housing 20 and FIG. 5 showing an exemplary cross-sectional shape of the lower housing 20 , the lower heater unit 210 is disposed inside the lower housing 20 . It may be configured to include a plurality of heating elements (201, 202, 203, 204) symmetrically arranged in a concentric circle shape. As a specific example, a groove for arranging the lower heater unit 210 may be provided inside the lower housing 20 , and the lower heater unit 210 may be arranged in this groove.

예를 들어, 하부 히터부(210)를 구성하는 복수의 발열체(201, 202, 203, 204)는 하부 하우징(20)의 측벽에 형성된 개구(aperture, 220)까지 연장되어 외부 전원(도시하지 않음)에 전기적으로 연결되고, 외부 전원이 인가되는 경우 저항열에 의해 발열하는 방식으로 기판 건조 챔버(1) 내부에 열을 공급하도록 구성될 수 있다.For example, the plurality of heating elements 201 , 202 , 203 , and 204 constituting the lower heater unit 210 extend to an opening 220 formed in the sidewall of the lower housing 20 and extend to an external power source (not shown). ) and may be configured to supply heat to the inside of the substrate drying chamber 1 in a manner that generates heat by resistance heat when external power is applied.

예를 들어, 하부 히터부(210)는 일체형 공급/배출포트(50)를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상부 공급포트(60)를 통해 공급되는 건조용 초임계유체가 임계점 이상의 온도를 유지하도록 동작할 수 있다. 이를 위한 수단으로, 도면에 도시하지는 않았으나 일체형 공급/배출포트(50)를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체의 공급을 제어하는 밸브의 제어 동작, 상부 공급포트(60)를 통한 건조용 초임계유체의 공급을 제어하는 밸브의 제어 동작 및 하부 히터부(210)에 전원을 공급하는 외부 전원의 제어 동작을 연동시킬 수 있다.For example, in the lower heater unit 210, the initial pressurization supercritical fluid supplied through the integrated supply/discharge port 50 and the drying supercritical fluid supplied through the upper supply port 60 have a temperature above the critical point. can operate to maintain. As a means for this, although not shown in the drawings, the control operation of the valve for controlling the supply of the supercritical fluid for initial pressurization supplied through the integrated supply/discharge port 50, the drying supercritical through the upper supply port 60 The control operation of the valve for controlling the supply of the fluid and the control operation of the external power supplying power to the lower heater unit 210 may be interlocked.

이와 같이, 일체형 공급/배출포트(50)를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상부 공급포트(60)를 통해 공급되는 건조용 초임계유체가 임계점 이상의 온도를 유지하도록 하부 히터부(210)를 동작시킴으로써, 기판(W)에 형성된 패턴에 습윤되어 있는 이소프로필 알코올(IPA) 등과 같은 유기용제를 이산화탄소(CO2) 등과 같은 초임계유체에 용해시켜 외부로 배출시킴으로써 건조 과정에서 기판에 형성된 패턴의 도괴를 방지할 수 있다.In this way, the lower heater unit 210 so that the initial pressurization supercritical fluid supplied through the integrated supply/discharge port 50 and the drying supercritical fluid supplied through the upper supply port 60 maintain a temperature above the critical point. By operating the pattern formed on the substrate in the drying process by dissolving an organic solvent such as isopropyl alcohol (IPA) wetted on the pattern formed on the substrate W in a supercritical fluid such as carbon dioxide (CO 2 ) and discharging to the outside can be prevented from collapsing.

실링부(30)는 하부 하우징(20)과 상부 하우징(10)의 결합면(C)에 구비되어 있으며, 하부 하우징(20)과 상부 하우징(10)의 결합면(C)의 기밀을 유지하여 기판 건조 챔버(1) 내부영역을 외부와 차단시킨다.The sealing part 30 is provided on the coupling surface C of the lower housing 20 and the upper housing 10, and maintains the airtightness of the coupling surface C of the lower housing 20 and the upper housing 10. The inner region of the substrate drying chamber 1 is blocked from the outside.

예를 들어, 건조공정이 완료되어 하부 하우징(20)과 상부 하우징(10)이 개방되는 경우, 상부 하우징(10)과 하부 하우징(20)의 결합면(C)에 구비된 실링부(30) 및 그 주변에 존재하는 파티클의 기판(W)으로의 유입이 방지되는 원리를 설명하기 위한 도 9에 예시된 바와 같이, 기판(W)은 하부 하우징(20)과 상부 하우징(10)의 결합면(C)보다 높게 위치하도록 기판 배치판(40) 상에 배치되어 있고, 건조공정이 완료되어 하부 하우징(20)과 상부 하우징(10)이 개방되는 경우, 결합면(C)에 구비된 실링부(30) 주변의 파티클이 기판(W)과 결합면(C)의 높이차에 따른 중력에 의해 기판(W)으로의 유입이 방지되도록 구성될 수 있다.For example, when the drying process is completed and the lower housing 20 and the upper housing 10 are opened, the sealing part 30 provided on the coupling surface C of the upper housing 10 and the lower housing 20 . And as illustrated in FIG. 9 for explaining the principle of preventing the inflow of particles existing around the substrate W into the substrate W, the substrate W is the coupling surface of the lower housing 20 and the upper housing 10 . When the lower housing 20 and the upper housing 10 are opened after the drying process is completed and the lower housing 20 and the upper housing 10 are opened, the sealing part is provided on the coupling surface (C). (30) The surrounding particles may be configured to prevent inflow into the substrate (W) by gravity according to the height difference between the substrate (W) and the coupling surface (C).

기판 배치판(40)은 하부 하우징(20)의 바닥면(22)에 결합되어 있으며 유기용제가 형성되어 있는 기판(W)이 배치되는 구성요소이다.The substrate arrangement plate 40 is coupled to the bottom surface 22 of the lower housing 20 and is a component on which the substrate W on which the organic solvent is formed is disposed.

가열부재(45)는 기판 배치판(40)에 설치되어 있으며, 초기 가압용 초임계유체의 공급 시 및 혼합유체의 배출 시에 동작하여 초기 가압용 초임계유체 및 혼합유체를 가열하는 기능을 수행한다.The heating member 45 is installed on the substrate arrangement plate 40, and operates when supplying the supercritical fluid for initial pressurization and discharging the mixed fluid to heat the supercritical fluid and the mixed fluid for initial pressurization. do.

예를 들어, 가열부재(45)는 전기저항발열체, 또는 기판 배치판(40) 내에 형성된 오일 충진 히터(oil-filled heater) 등의 형태로 구현될 수 있으나, 가열부재(45)의 구현 형태가 이에 한정되지는 않는다.For example, the heating member 45 may be implemented in the form of an electric resistance heating element or an oil-filled heater formed in the substrate arrangement plate 40 , but the implementation form of the heating member 45 is different. However, the present invention is not limited thereto.

예를 들어, 1) 일체형 공급/배출포트(50)를 구성하는 공통관로부(510)와 공통포트부(520)를 통해 초기 가압용 초임계유체가 설정된 초기가압시간 동안 공급되고, 2) 초기 가압시간이 경과한 후 초기 가압용 초임계유체의 공급이 차단되고 상부 공급포트(60)를 통해 건조용 초임계유체가 건조시간 동안 공급되고, 3) 건조 시간이 경과한 후 건조용 초임계유체의 공급이 차단되고 일체형 공급/배출포트(50)를 구성하는 공통포트부(520)와 공통관로부(510)를 통해 혼합유체가 배출시간 동안 배출될 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 건조용 초임계유체의 공급과 혼합유체의 배출은 설정된 횟수만큼 반복될 수 있다. 이러한 건조용 초임계유체의 공급 동작과 혼합유체의 배출 동작의 반복이 플러싱(flushing)이다.For example, 1) the supercritical fluid for initial pressurization is supplied for a set initial pressurization time through the common conduit portion 510 and the common port portion 520 constituting the integrated supply/discharge port 50, 2) the initial After the pressurization time has elapsed, the supply of the supercritical fluid for initial pressurization is cut off, the supercritical fluid for drying is supplied through the upper supply port 60 during the drying time, and 3) the supercritical fluid for drying after the drying time has elapsed is blocked, and the mixed fluid may be discharged during the discharge time through the common port portion 520 and the common conduit portion 510 constituting the integrated supply/discharge port 50 . In this case, for example, the supply of the supercritical fluid for drying and the discharge of the mixed fluid may be repeated a set number of times. The repetition of the operation of supplying the supercritical fluid for drying and the operation of discharging the mixed fluid is called flushing.

예를 들어, 가열부재(45)는, 초기 가압용 초임계유체가 공급되는 초기가압시간 동안 동작하여, 초기 가압용 초임계유체의 온도가 임계점 이상이 되도록 조절할 수 있다.For example, the heating member 45 may operate during the initial pressurization time during which the supercritical fluid for initial pressurization is supplied, so that the temperature of the supercritical fluid for initial pressurization may be adjusted to be above the critical point.

이러한 구성의 이유 및 그에 따른 효과를 설명하면 다음과 같다.The reasons for such a configuration and its effects will be described as follows.

초임계 유체는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 챔버(1)의 외부에 구비되는 초임계 유체 생성기 내에서 높은 압력으로 저장되어 있다가, 배관 및 밸브를 거치면서 기판 건조 챔버(1)로 도입(초기 가압)되는 과정 중에 상기 밸브 및 배관 연결 부위에서 압력 저하로 인한 냉각 현상이 발생하고, 이 과정 중에 액화 혹은 기화되어 기판(W)에 입자상의 오염을 유발할 수 있기 때문에 그 온도를 임계점 이상으로 유지해 주는 것이 중요하지만, 종래 기술은 이에 대한 효과적인 기술적 대책을 제시하지 못하고 있다. 특히, 가압 속도가 증가될 경우 단순 열교환기를 통해 배관의 온도를 유지하는 것만으로는 초임계 상의 유체에 충분한 열전달이 부족하다는 문제점이 있다.The supercritical fluid is stored at a high pressure in the supercritical fluid generator provided outside the substrate drying chamber 1 according to an embodiment of the present invention, and is then transferred to the substrate drying chamber 1 through pipes and valves. During the process of introduction (initial pressurization), a cooling phenomenon occurs due to pressure drop at the valve and pipe connection parts, and during this process, liquefaction or vaporization may cause particulate contamination on the substrate W, so the temperature is set above the critical point. It is important to maintain the In particular, when the pressurization rate is increased, there is a problem in that sufficient heat transfer to the supercritical fluid is insufficient only by maintaining the temperature of the pipe through the simple heat exchanger.

본 발명의 일 실시 예는 이러한 문제를 기판 배치판(40)에 설치된 가열부재(45)를 통하여 해결한다. 즉, 챔버 내의 기판 배치판(40)에 설치된 가열부재(45)를 통해 초기 가압, 특히 초기 가압이 빠르게 진행될 시 기판 건조 챔버(1)에서 초기 가압용 초임계유체의 상변화를 최소화하여 기판(W)의 입자상의 오염을 방지할 수 있고, 초임계유체의 형성 또는 유지를 용이하게 함으로써 공정속도를 개선할 수 있다.An embodiment of the present invention solves this problem through the heating member 45 installed on the substrate arrangement plate 40 . That is, when the initial pressurization, in particular, the initial pressurization proceeds rapidly through the heating member 45 installed on the substrate arrangement plate 40 in the chamber, the phase change of the supercritical fluid for initial pressurization in the substrate drying chamber 1 is minimized to minimize the phase change of the substrate ( W) can be prevented from contamination of the particle phase, and the process speed can be improved by facilitating the formation or maintenance of the supercritical fluid.

또한, 예를 들어, 가열부재(45)는, 혼합유체가 배출되는 배출시간 동안 동작하여, 혼합유체의 배출과정에서 발생하는 압력저하에 의한 단열팽창에 따라 발생하는 온도저하를 보상함으로써, 혼합유체에 포함된 건조용 초임계유체의 온도가 임계점 이상이 되도록 조절할 수 있다.In addition, for example, the heating member 45 operates during the discharge time during which the mixed fluid is discharged, and compensates for the temperature drop caused by the adiabatic expansion caused by the pressure drop occurring during the discharging process of the mixed fluid. The temperature of the supercritical fluid for drying included in it can be adjusted to be above the critical point.

이러한 구성의 이유 및 그에 따른 효과를 설명하면 다음과 같다.The reasons for such a configuration and its effects will be described as follows.

챔버에서 건조용 초임계유체에 IPA 등과 같은 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출(감압) 시, 혼합유체가 냉각 효과에 의해 상 분리(phase separation)될 경우 기판(W)의 입자상 오염 혹은 혼합유체의 표면 장력에 의해 기판(W)에 형성된 패턴의 붕괴가 발생할 수 있다. 구체적으로, 임계점 이상의 높은 압력 영역에서의 급격한 단열 팽창에 의해 온도와 압력이 임계점 이하로 떨어질 경우 단일 상(single phase)을 이루고 있던 혼합유체가 상 분리(phase separation)되어 기판(W)에 건조 불량(입자상의 오염 등)을 야기할 수 있으며, 기판(W)의 패턴 붕괴 또한 유발될 수 있다.When the mixed fluid in which an organic solvent such as IPA is dissolved in the drying supercritical fluid is discharged (reduced) from the chamber, if the mixed fluid is phase separated due to the cooling effect, particulate contamination of the substrate W or the mixed fluid Collapse of the pattern formed on the substrate W may occur due to the surface tension of Specifically, when the temperature and pressure drop below the critical point due to rapid adiabatic expansion in the high pressure region above the critical point, the mixed fluid that was in a single phase is phase separated, resulting in poor drying on the substrate W (Particulate contamination, etc.) may be caused, and pattern collapse of the substrate W may also be induced.

본 발명의 일 실시 예는 이러한 문제를 기판 배치판(40)에 설치된 가열부재(45)를 통하여 해결한다. 즉, 혼합유체의 배출 시 상변화를 고려해 감압 속도가 고려되며, 냉각 효과를 고려해 가열부재(45)를 이용하여 충분한 열을 전달하여 감압 배출 단계를 진행함으로써 건조 불량을 방지할 수 있고 공정속도를 개선할 수 있다.An embodiment of the present invention solves this problem through the heating member 45 installed on the substrate arrangement plate 40 . That is, when discharging the mixed fluid, the decompression speed is considered in consideration of the phase change, and in consideration of the cooling effect, sufficient heat is transferred using the heating member 45 to proceed with the decompression discharge step, thereby preventing drying failure and reducing the process speed. can be improved

예를 들어, 일체형 공급/배출포트(50)를 구성하는 공통관로부(510)와 공통포트부(520)를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체는 기판 배치판(40)에 막혀 기판(W)으로의 직접적인 분사가 방지되도록 구성될 수 있다.For example, the supercritical fluid for initial pressurization supplied through the common pipe part 510 and the common port part 520 constituting the integrated supply/discharge port 50 is blocked by the substrate arrangement plate 40 and the substrate W ) can be configured to prevent direct injection into it.

보다 구체적으로, 초기 가압용 초임계유체의 확산 경로를 나타낸 도 6 및 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출 경로를 나타낸 도 8에 예시된 바와 같이, 건조 공정의 대상인 기판(W)을 배치하기 위하여 필수적으로 요구되는 기판 배치판(40)을 이용하여 건조공정 완료 후 기판 건조 챔버(1) 개방 시 재유입되는 파티클을 차단하고, 건조 공정의 초기에 기판(W) 표면으로 직접 향하는 초기 가압용 초임계유체의 흐름을 방지하여 기판(W)에 형성된 패턴의 도괴를 방지할 수 있고, 초기 가압용 초임계유체에 함유될 수 있는 파티클이 기판(W)에 퇴적되는 문제를 방지하거나 퇴적량을 감소시킬 수 있고, 기판 배치판(40)이 차지하는 부피로 인한 기판 건조 챔버(1)의 내부용적(working volume)을 감소시켜 건조 공정시간을 단축할 수 있다.More specifically, as illustrated in FIG. 6 showing the diffusion path of the supercritical fluid for initial pressurization and FIG. 8 showing the discharge path of the mixed fluid in which the organic solvent is dissolved, in order to arrange the substrate W, which is the subject of the drying process. After the drying process is completed, the substrate drying chamber 1 is opened using the required substrate arrangement plate 40 to block the re-introduced particles, and the initial pressure candle directed directly to the substrate (W) surface at the beginning of the drying process It is possible to prevent the collapse of the pattern formed on the substrate W by preventing the flow of the critical fluid, and to prevent the problem that particles that may be contained in the supercritical fluid for initial pressure are deposited on the substrate W or reduce the amount of deposition The drying process time can be shortened by reducing the working volume of the substrate drying chamber 1 due to the volume occupied by the substrate placing plate 40 .

일체형 공급/배출포트(50)는 하부 하우징(20)의 측면(24)에서 시작하여 하부 하우징(20)의 중간영역(28)까지 연장되고, 하부 하우징(20)의 중간영역(28)에서 기판 배치판(40)을 향하도록 형성되어, 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 상부 공급포트(60)를 통해 공급되는 건조용 초임계유체에 의한 건조 후 건조용 초임계유체에 기판(W)에 형성된 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출경로를 제공하는 구성요소이다.The integral supply/discharge port 50 starts at the side surface 24 of the lower housing 20 and extends to the middle area 28 of the lower housing 20 , and at the intermediate area 28 of the lower housing 20 , the substrate Formed to face the arrangement plate 40, the substrate (W) in the supercritical fluid for drying after drying by the supercritical fluid for drying supplied through the supply path of the supercritical fluid for initial pressurization and the upper supply port 60 It is a component that provides a discharge path for the mixed fluid in which the organic solvent formed in the is dissolved.

이러한 하나의 일체형 공급/배출포트(50)를 통하여 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 건조 후 기판(W)에 형성된 유기용제가 건조용 초임계유체에 용해된 혼합유체의 배출경로를 제공함으로써, 초임계유체의 공급 및 배출 시 대칭적인 흐름을 유도하여 초임계유체를 기판 건조 챔버(1) 내부에 균일하게 분산시켜 공급 및 배출함으로써 기판 건조효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.By providing the supply path of the supercritical fluid for initial pressurization and the discharge path of the mixed fluid in which the organic solvent formed on the substrate W after drying is dissolved in the supercritical fluid for drying through this one integrated supply/discharge port 50 , by inducing a symmetrical flow when supplying and discharging the supercritical fluid, uniformly dispersing the supercritical fluid in the substrate drying chamber 1, supplying and discharging the supercritical fluid, thereby increasing the substrate drying efficiency.

예를 들어, 이러한 일체형 공급/배출포트(50)는, 하부 하우징(20)의 측면(24)에서 중간영역(28)까지 형성된 공통관로부(510) 및 하부 하우징(20)의 중간영역(28)에서 공통관로부(510)와 연통되어 기판 배치판(40)을 향하도록 형성된 공통포트부(520)를 포함하도록 구성될 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 1) 초기 가압용 초임계유체는 기판 건조 챔버(1) 외부로부터 공통관로부(510)와 공통포트부(520)를 통해 기판 건조 챔버(1) 내부, 즉, 상부 하우징(10)과 하부 하우징(20)으로 밀폐된 건조 공간으로 공급되고, 2) 건조용 초임계유체에 유기용제가 용해된 혼합유체는 기판 건조 챔버(1) 내부의 건조 공간으로부터 공통포트부(520)와 공통관로부(510)를 통해 기판 건조 챔버(1) 외부로 배출된다.For example, this integrated supply/discharge port 50 includes a common conduit portion 510 formed from the side surface 24 of the lower housing 20 to the intermediate area 28 and the intermediate area 28 of the lower housing 20 . ) in communication with the common conduit portion 510 and may be configured to include a common port portion 520 formed to face the substrate arrangement plate 40 . According to this configuration, 1) the supercritical fluid for initial pressurization is transferred from the outside of the substrate drying chamber 1 through the common pipe part 510 and the common port part 520 to the inside of the substrate drying chamber 1, that is, the upper housing ( 10) and the lower housing 20 are supplied to the sealed drying space, and 2) the mixed fluid in which the organic solvent is dissolved in the supercritical fluid for drying is a common port part 520 from the drying space inside the substrate drying chamber (1). and is discharged to the outside of the substrate drying chamber 1 through the common conduit 510 .

상부 공급포트(60)는 상부 하우징(10)의 중앙영역에서 기판 배치판(40)을 향하도록 형성되어 건조용 초임계유체의 공급경로를 제공하는 구성요소이다.The upper supply port 60 is a component that is formed to face the substrate arrangement plate 40 in the central region of the upper housing 10 to provide a supply path of the supercritical fluid for drying.

기판배치판 지지부(70)는 일단이 하부 하우징(20)의 바닥면(22)에 결합되고 타단이 기판 배치판(40)에 결합되어 있으며, 기판 배치판(40)을 지지하면서 기판 배치판(40)을 하부 하우징(20)의 바닥면(22)으로부터 이격시키는 구성요소이다.The substrate placement plate support part 70 has one end coupled to the bottom surface 22 of the lower housing 20 and the other end coupled to the substrate placement plate 40, while supporting the substrate placement plate 40, the substrate placement plate ( 40) from the bottom surface 22 of the lower housing 20.

예를 들어, 기판배치판 지지부(70)에 의해 하부 하우징(20)의 바닥면(22)과 기판 배치판(40) 사이에 존재하는 제1 이격공간(R1)은 일체형 공급/배출포트(50)를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체가 기판 배치판(40)의 하면을 따라 이동하여 기판(W)이 배치된 처리영역으로 점진적으로 확산하도록 유도하는 기능을 수행할 수 있다.For example, the first separation space R1 existing between the bottom surface 22 of the lower housing 20 and the substrate arrangement plate 40 by the substrate arrangement plate support part 70 is the integrated supply/discharge port 50 ) may perform a function of inducing that the supercritical fluid for initial pressurization supplied through the substrate moves along the lower surface of the substrate placement plate 40 and gradually diffuses into the processing area on which the substrate W is disposed.

기판 지지부(80)는 일단이 기판 배치판(40)의 상면에 결합되고 타단이 기판(W)에 결합되어 있으며, 기판(W)을 지지하면서 기판(W)을 기판 배치판(40)의 상면으로부터 이격시키는 구성요소이다.The substrate support part 80 has one end coupled to the upper surface of the substrate placement plate 40 and the other end coupled to the substrate W, and supports the substrate W while supporting the substrate W on the upper surface of the substrate placement plate 40 . It is a component that separates it from

예를 들어, 기판 지지부(80)에 의해 기판 배치판(40)의 상면과 기판(W) 사이에 존재하는 제2 이격공간(R2)은 기판(W)의 하면을 일체형 공급/배출포트(50)를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상부 공급포트(60)를 통해 공급되는 건조용 초임계유체에 노출시켜 건조공정의 시간을 단축시키는 기능을 수행한다.For example, the second separation space R2 existing between the upper surface of the substrate arrangement plate 40 and the substrate W by the substrate support part 80 forms the lower surface of the substrate W as an integrated supply/discharge port 50 . ) by exposing to the supercritical fluid for initial pressurization supplied through and the supercritical fluid for drying supplied through the upper supply port 60, thereby shortening the drying process time.

하우징 구동부(90)는 하우징을 개폐하는 수단으로서, 건조 공정이 종료된 이후 하부 하우징(20)을 구동하여 하부 하우징(20)을 상부 하우징(10)으로부터 분리시켜 기판 건조 챔버(1)를 개방하거나, 건조 공정을 개시하는 경우 하부 하우징(20)을 구동하여 하부 하우징(20)을 상부 하우징(10)에 결합시켜 기판 건조 챔버(1)를 폐쇄하는 기능을 수행할 수 있다. 도면상, 하우징 구동부(90)가 하부 하우징(20)을 구동하는 것으로 표현되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 하우징 구동부(90)는 상부 하우징(10)을 구동하도록 구성될 수도 있다.The housing driving unit 90 is a means for opening and closing the housing, and after the drying process is completed, the lower housing 20 is driven to separate the lower housing 20 from the upper housing 10 to open the substrate drying chamber 1 or , when the drying process is started, the lower housing 20 is driven to couple the lower housing 20 to the upper housing 10 to close the substrate drying chamber 1 . In the drawings, the housing driving unit 90 is expressed as driving the lower housing 20 , but this is only an example, and the housing driving unit 90 may be configured to drive the upper housing 10 .

예를 들어, 초기 가압용 초임계유체와 건조용 초임계유체는 이산화탄소(CO2)를 포함할 수 있고, 유기용제는 알코올(alcohol)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 구체적인 예로, 알코올은 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 1-프로판올(1-propanol), 2-프로판올(2-propanol, IPA), 1-부탄올(1-butanol)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.For example, the initial pressurization supercritical fluid and drying supercritical fluid may include carbon dioxide (CO 2 ), and the organic solvent may include alcohol (alcohol), but is not limited thereto. As a specific example, the alcohol may include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, IPA, and 1-butanol. not limited

예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 건조 챔버(1)에서 수행되는 초임계 건조 기술에 따르면, 기판 건조 챔버(1) 내에서 표면이 알코올 등과 같은 유기용제로 습윤되어 있는 기판(W)에 초임계 상태의 이산화탄소를 공급함으로써 기판(W) 상의 알코올이 초임계 이산화탄소 유체에 용해된다. 그리고 알코올을 용해하고 있는 이산화탄소 유체를 서서히 기판 건조 챔버(1)에서 배출함으로써 패턴의 도괴 없이 기판(W)을 건조할 수 있다.For example, according to the supercritical drying technique performed in the substrate drying chamber 1 according to an embodiment of the present invention, the surface of the substrate W in the substrate drying chamber 1 is wetted with an organic solvent such as alcohol. ) by supplying carbon dioxide in a supercritical state to the alcohol on the substrate W is dissolved in the supercritical carbon dioxide fluid. In addition, by gradually discharging the carbon dioxide fluid in which the alcohol is dissolved from the substrate drying chamber 1 , the substrate W can be dried without destroying the pattern.

1: 기판 건조 챔버
10: 상부 하우징
20: 하부 하우징
22: 바닥면
24: 하부 하우징의 측면
28: 중간영역
30: 실링부
40: 기판 배치판
45: 가열부재
50: 일체형 공급/배출포트
60: 상부 공급포트
70: 기판배치판 지지부
80: 기판 지지부
90: 하우징 구동부
110: 상부 히터부
201, 202, 203, 204: 발열체
210: 하부 히터부
220: 개구(aperture)
510: 공통관로부
520: 공통포트부
C: 결합면
R1: 제1 이격공간
R2: 제2 이격공간
W: 기판1: substrate drying chamber
10: upper housing
20: lower housing
22: bottom surface
24: the side of the lower housing
28: middle area
30: sealing part
40: substrate arrangement plate
45: heating member
50: integrated supply/discharge port
60: upper supply port
70: substrate arrangement plate support part
80: substrate support
90: housing driving unit
110: upper heater unit
201, 202, 203, 204: heating element
210: lower heater unit
220: aperture (aperture)
510: common pipeline
520: common port unit
C: mating surface
R1: first separation space
R2: second separation space
W: substrate

Claims (14)

상부 하우징;
상기 상부 하우징에 개폐 가능하게 결합되는 하부 하우징;
상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중에서 적어도 하나에 내장된 히터부;
상기 하부 하우징의 바닥면에 결합되어 있으며 유기용제가 형성되어 있는 기판이 배치되는 기판 배치판;
상기 상부 하우징의 중앙영역에서 상기 기판 배치판을 향하도록 형성되어 건조용 초임계유체의 공급경로를 제공하는 상부 공급포트;
상기 하부 하우징의 측면에서 시작하여 상기 하부 하우징의 중간영역까지 연장되고 상기 하부 하우징의 중간영역에서 상기 기판 배치판을 향하도록 형성되어, 초기 가압용 초임계유체의 공급경로 및 상기 상부 공급포트를 통해 공급되는 건조용 초임계유체에 의한 건조 후 상기 건조용 초임계유체에 상기 유기용제가 용해된 혼합유체의 배출경로를 제공하는 일체형 공급/배출포트; 및
상기 기판 배치판에 설치되어 있으며 상기 초기 가압용 초임계유체의 공급 시 및 상기 혼합유체의 배출 시에 동작하여 상기 초기 가압용 초임계유체 및 상기 혼합유체를 가열하는 가열부재를 포함하는, 기판 건조 챔버.
upper housing;
a lower housing operably coupled to the upper housing;
a heater unit built in at least one of the upper housing and the lower housing;
a substrate arrangement plate coupled to the bottom surface of the lower housing and on which a substrate on which an organic solvent is formed is disposed;
an upper supply port formed to face the substrate arrangement plate in the central region of the upper housing and providing a supply path of the supercritical fluid for drying;
It starts from the side surface of the lower housing and extends to the middle region of the lower housing and is formed to face the substrate arrangement plate in the middle region of the lower housing, through the supply path of the supercritical fluid for initial pressurization and the upper supply port. an integrated supply/discharge port that provides a discharge path of the mixed fluid in which the organic solvent is dissolved in the drying supercritical fluid after drying by the supplied drying supercritical fluid; and
It is installed on the substrate arrangement plate and operates when supplying the supercritical fluid for initial pressurization and discharging the mixed fluid, comprising a heating member for heating the supercritical fluid for initial pressurization and the mixed fluid, substrate drying chamber.
 제1항에 있어서,
상기 가열부재는,
상기 초기 가압용 초임계유체가 공급되는 초기가압시간 동안 동작하여, 상기 초기 가압용 초임계유체의 온도가 임계점 이상이 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
According to claim 1,
The heating element is
The substrate drying chamber, characterized in that it operates during the initial pressurization time during which the supercritical fluid for initial pressurization is supplied, and controls the temperature of the supercritical fluid for initial pressurization to be above a critical point.
 제1항에 있어서,
상기 가열부재는,
상기 혼합유체가 배출되는 배출시간 동안 동작하여, 상기 혼합유체의 배출과정에서 발생하는 압력저하에 의한 단열팽창에 따라 발생하는 온도저하를 보상함으로써, 상기 혼합유체에 포함된 건조용 초임계유체의 온도가 임계점 이상이 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
According to claim 1,
The heating element is
The temperature of the supercritical fluid for drying included in the mixed fluid by compensating for the temperature drop caused by the adiabatic expansion caused by the pressure drop occurring during the discharging process of the mixed fluid by operating during the discharge time during which the mixed fluid is discharged. A substrate drying chamber, characterized in that it is adjusted to be greater than or equal to the critical point.
 제1항에 있어서,
상기 히터부는 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중에서 적어도 하나의 내부에 동심원 형상으로 대칭적으로 배치된 복수의 발열체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
According to claim 1,
The heater unit comprises a plurality of heating elements symmetrically arranged in a concentric circle shape inside at least one of the upper housing and the lower housing, the substrate drying chamber.
 제4항에 있어서,
상기 히터부는 상기 일체형 공급/배출포트를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상기 상부 공급포트를 통해 공급되는 건조용 초임계유체가 임계점 이상의 온도를 유지하도록 동작하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
5. The method of claim 4,
The heater unit is characterized in that the supercritical fluid for initial pressurization supplied through the integrated supply/discharge port and the supercritical fluid for drying supplied through the upper supply port operate to maintain a temperature above a critical point, the substrate drying chamber .
 제4항에 있어서,
상기 히터부를 구성하는 복수의 발열체는 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중에서 적어도 하나의 측벽에 형성된 개구(aperture)까지 연장되어 외부 전원에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
5. The method of claim 4,
The plurality of heating elements constituting the heater unit extends to an opening formed in at least one sidewall of the upper housing and the lower housing and is electrically connected to an external power source.
 제1항에 있어서,
상기 일체형 공급/배출포트는,
상기 하부 하우징의 측면에서 상기 하부 하우징의 중간영역까지 형성된 공통관로부; 및
상기 하부 하우징의 중간영역에서 상기 공통관로부와 연통되어 상기 기판 배치판을 향하도록 형성된 공통포트부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
According to claim 1,
The integrated supply/discharge port is
a common conduit portion formed from a side surface of the lower housing to an intermediate region of the lower housing; and
and a common port portion communicating with the common conduit portion in an intermediate region of the lower housing to face the substrate placement plate.
 제7항에 있어서,
상기 초기 가압용 초임계유체는 외부로부터 상기 공통관로부와 상기 공통포트부를 통해 상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징으로 밀폐된 건조 공간으로 공급되고,
상기 건조용 초임계유체에 상기 유기용제가 용해된 혼합유체는 상기 건조 공간으로부터 상기 공통포트부와 상기 공통관로부를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
8. The method of claim 7,
The initial pressurization supercritical fluid is supplied from the outside to the dry space sealed to the upper housing and the lower housing through the common pipe part and the common port part,
The substrate drying chamber, characterized in that the mixed fluid in which the organic solvent is dissolved in the drying supercritical fluid is discharged from the drying space to the outside through the common port part and the common pipe part.
 제1항에 있어서,
상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징의 결합면에 구비된 실링부를 더 포함하고,
상기 기판은 상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징의 결합면보다 높게 위치하도록 상기 기판 배치판 상에 배치되어 있고, 건조공정이 완료되어 상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징이 개방되는 경우, 상기 결합면에 구비된 실링부 주변의 파티클이 상기 기판과 상기 결합면의 높이차에 따른 중력에 의해 상기 기판으로의 유입이 방지되는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
According to claim 1,
Further comprising a sealing portion provided on the coupling surface of the lower housing and the upper housing,
The substrate is disposed on the substrate mounting plate to be positioned higher than the coupling surface of the lower housing and the upper housing, and when the drying process is completed and the lower housing and the upper housing are opened, a sealing provided on the coupling surface The substrate drying chamber, characterized in that the particles around the substrate are prevented from flowing into the substrate by gravity according to the height difference between the substrate and the bonding surface.
 제8항에 있어서,
상기 공통관로부와 상기 공통포트부를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체는 상기 기판 배치판에 막혀 상기 기판으로의 직접적인 분사가 방지되는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
9. The method of claim 8,
The substrate drying chamber, characterized in that the supercritical fluid for initial pressurization supplied through the common conduit portion and the common port portion is blocked by the substrate arrangement plate to prevent direct injection to the substrate.
 제1항에 있어서,
일단이 상기 하부 하우징의 바닥면에 결합되고 타단이 상기 기판 배치판에 결합되어, 상기 기판 배치판을 지지하면서 상기 기판 배치판을 상기 하부 하우징의 바닥면으로부터 이격시키는 기판배치판 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
According to claim 1,
One end is coupled to the bottom surface of the lower housing and the other end is coupled to the substrate placement plate, and further comprising a substrate placement plate support part to space the substrate placement plate from the bottom surface of the lower housing while supporting the substrate placement plate Characterized in that, the substrate drying chamber.
 제11항에 있어서,
상기 기판배치판 지지부에 의해 상기 하부 하우징의 바닥면과 상기 기판 배치판 사이에 존재하는 제1 이격공간은 상기 일체형 공급/배출포트를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체가 상기 기판 배치판의 하면을 따라 이동하여 상기 기판이 배치된 처리영역으로 점진적으로 확산하도록 유도하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
12. The method of claim 11,
The first separation space existing between the bottom surface of the lower housing and the substrate arrangement plate by the substrate arrangement plate support part is a supercritical fluid for initial pressurization supplied through the integrated supply/discharge port is the lower surface of the substrate arrangement plate A substrate drying chamber, characterized in that the substrate is guided to gradually diffuse into the processing area on which the substrate is disposed.
 제1항에 있어서,
일단이 상기 기판 배치판의 상면에 결합되고 타단이 상기 기판에 결합되어, 상기 기판을 지지하면서 상기 기판을 상기 기판 배치판의 상면으로부터 이격시키는 기판 지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
According to claim 1,
One end coupled to the upper surface of the substrate arrangement plate and the other end is coupled to the substrate, the substrate drying chamber characterized in that it further comprises a substrate support for supporting the substrate and spaced apart from the upper surface of the substrate arrangement plate, .
 제13항에 있어서,
상기 기판 지지부에 의해 상기 기판 배치판의 상면과 상기 기판 사이에 존재하는 제2 이격공간은 상기 기판의 하면을 상기 일체형 공급/배출포트를 통해 공급되는 초기 가압용 초임계유체와 상기 상부 공급포트를 통해 공급되는 건조용 초임계유체에 노출시켜 건조공정의 시간을 단축시키는 것을 특징으로 하는, 기판 건조 챔버.
14. The method of claim 13,
The second separation space existing between the upper surface of the substrate arrangement plate and the substrate by the substrate support part is a supercritical fluid for initial pressurization supplied through the integrated supply/discharge port to the lower surface of the substrate and the upper supply port. A substrate drying chamber, characterized in that it shortens the drying process time by exposing it to a drying supercritical fluid supplied through it.
KR1020200105029A 2020-08-21 2020-08-21 Substrate drying chamber KR20220023371A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200105029A KR20220023371A (en) 2020-08-21 2020-08-21 Substrate drying chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200105029A KR20220023371A (en) 2020-08-21 2020-08-21 Substrate drying chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220023371A true KR20220023371A (en) 2022-03-02

Family

ID=80815416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200105029A KR20220023371A (en) 2020-08-21 2020-08-21 Substrate drying chamber

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220023371A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170137243A (en) 2016-06-02 2017-12-13 세메스 주식회사 Apparatus and Method for treating substrate

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170137243A (en) 2016-06-02 2017-12-13 세메스 주식회사 Apparatus and Method for treating substrate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI749446B (en) Substrate drying chamber
KR102164247B1 (en) Substrate drying chamber
TWI738184B (en) Substrate drying chamber
TWI748445B (en) Substrate drying chamber
KR102254186B1 (en) Substrate drying apparatus
KR102327873B1 (en) Substrate drying chamber
KR20220023371A (en) Substrate drying chamber
KR102398794B1 (en) Substrate drying chamber
KR102254187B1 (en) Substrate drying apparatus
KR102383007B1 (en) Substrate drying chamber
KR102345971B1 (en) Substrate drying chamber
KR102345972B1 (en) Substrate drying chamber
KR102357842B1 (en) Substrate drying apparatus
KR20220014061A (en) Substrate drying chamber
KR102283290B1 (en) Substrate drying chamber
KR102357843B1 (en) Substrate drying apparatus
KR102355357B1 (en) Substrate drying apparatus
KR102285672B1 (en) Substrate drying chamber
KR102398793B1 (en) Substrate drying chamber
KR102320033B1 (en) Substrate drying chamber
KR102309272B1 (en) Substrate drying chamber
KR20220028978A (en) Substrate drying chamber
KR20220021701A (en) Substrate drying chamber
KR102210830B1 (en) Substrate drying chamber
KR102391208B1 (en) Substrate drying chamber