KR20230094927A - 초임계 처리 장치 및 초임계 처리 방법 - Google Patents

초임계 처리 장치 및 초임계 처리 방법 Download PDF

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KR20230094927A
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박진세
황호종
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 초임계 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 제공하는 챔버; 상기 처리 공간에 설치되고, 상기 기판을 지지하는 지지 부재; 상기 처리 공간으로 초임계 유체를 공급하는 공급 유닛; 상기 처리 공간으로부터 상기 초임계 유체를 배기하는 배기 유닛; 상기 챔버가 수용되는 수용 공간을 제공하고 일면에 기판이 출입하는 개구가 형성되는 하우징; 및 상기 하우징의 개구를 개폐하는 셔터를 포함하는 초임계 처리 장치가 제공될 수 있다.

Description

초임계 처리 장치 및 초임계 처리 방법{SUPERCRITICAL PROCESSING APPARATUS AND SUPERCRITICAL PROCESSING METHOD}
본 발명은 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 초임계 처리 장치 및 초임계 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 실리콘 웨이퍼와 같은 기판으로부터 제조된다. 예를 들면, 반도체 소자는 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정 등을 수행하여 기판의 일면에 미세한 회로 패턴을 형성하여 제조된다.
상기의 공정들을 수행하면서 회로 패턴이 형성된 기판의 일면에는 각종 이물질이 부착될 수 있으며, 이물질을 제거하기 위하여 초임계 처리 공정을 수행할 수 있다.
초임계 처리 공정은 세정액, 이소프로필 알콜(isopropyl alcohol; IPA) 등의 건조 처리액을 이용하여 기판의 일면을 처리한 다음, 초임계 기판 처리 장치에서 이산화탄소(CO2) 등의 초임계 유체(Supercritical fluid)를 기판에 고압으로 공급함으로써, 기판에 남아 있는 IPA을 포함하는 이물질을 제거하는 방식으로 진행될 수 있다.
일반적으로, 초임계 기판 처리 장치는 사용 유체를 고온으로 주입 및 가열하여 챔버 내부 및 기판의 온도를 고온으로 유지해야 한다.
그러나 종래의 초임계 처리 장치는 챔버 내부로 기판을 출입시키기 위한 기판 투입구가 상시 개방되어 있음에 따라, 외부의 기류가 챔버 내부로 유입될 가능성이 높은 문제가 있다. 외부로부터 유입되는 상온의 기류는 초임계 기판 처리 챔버를 국부적으로 냉각할 수 있다. 따라서 챔버의 기판 처리 공정 휴지 기간이 길어지는 경우, 챔버 및 기판에서 온도 편차가 발생하고 그 편차가 증가할 수 있다.
특히, 기판에 일정 온도 이상의 온도 편차가 발생하는 경우, 외부의 기류에 의해 냉각된 부분에 대해 기판 처리 공정이 불량하게 수행됨으로써 품질이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 외부 기류 유입에 의한 챔버의 국부적 공랭 현상을 해소하여 기판의 온도를 균일화할 수 있는 초임계 처리 장치 및 처리 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판에 대한 초임계 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 제공하는 챔버; 상기 처리 공간에 설치되고, 상기 기판을 지지하는 지지 부재; 상기 처리 공간으로 초임계 유체를 공급하는 공급 유닛; 상기 처리 공간으로부터 상기 초임계 유체를 배기하는 배기 유닛; 상기 챔버가 수용되는 수용 공간을 제공하고 일면에 기판이 출입하는 개구가 형성되는 하우징 및 상기 하우징의 개구를 개폐하는 셔터를 포함하는 초임계 처리 장치가 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 개구를 개폐하기 위하여 상기 셔터를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 처리 공간으로 기판이 반출입하는 때 상기 개구가 개방되도록 상기 셔터를 동작시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 처리 공간으로 기판이 반출입하는 때를 제외한 모든 순간에 상기 수용 공간이 밀폐된 상태를 유지하도록 상기 셔터를 동작시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초임계 처리 공간을 제공하는 챔버가 수용된의 하우징의 개구를 개방하는 하우징 개방 단계; 상기 초임계 처리 공간을 개방하는 챔버 개방 단계; 상기 초임계 처리 공간 내부로 기판을 반입하는 기판 반입 단계; 상기 하우징의 개방된 개구를 폐쇄하여 상기 하우징 내부를 밀폐하는 하우징 밀폐 단계; 상기 초임계 처리 공간을 밀폐하는 챔버 밀폐 단계; 상기 초임계 처리 공간으로 반입된 기판에 대하여 초임계는 처리를 수행하는 초임계 처리 단계; 상기 초임계 처리가 완료된 기판을 상기 초임계 처리 공간으로부터 반출하는 기판 반출 단계를 포함하는 초임계 처리 방법이 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 하우징 개방 단계는, 제1 하우징 개방 단계와 제2 하우징 개방 단계를 포함하고, 상기 제1 하우징 개방 단계는 상기 기판 반입 단계를 위해 수행되고, 상기 제2 하우징 개방 단계는 상기 기판 반출 단계를 위해 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 하우징 밀폐 단계는, 제1 하우징 밀폐 단계와 제2 하우징 밀폐 단계를 포함하고, 상기 제1 하우징 밀폐 단계는 상기 기판 반입 단계를 위해 수행되고, 상기 제2 하우징 밀폐 단계는 상기 기판 반출 단계를 위해 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 챔버 개방 단계는, 제1 챔버 개방 단계와 제2 챔버 개방 단계를 포함하고, 상기 제1 챔버 개방 단계는 상기 기판 반입 단계를 위하여 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 챔버 밀폐 단계는, 제1 챔버 밀폐 단계와 제2 챔버 밀폐 단계를 포함하고, 상기 제1 챔버 밀폐 단계는 상기 기판 반입 단계를 위하여 수행되고, 제2 챔버 밀폐 단계는 상기 기판 반출 단계를 위하여 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 초임계 처리 단계는, 상기 밀폐된 처리 공간으로 초임계 유체를 공급하는 초임계 유체 공급 단계; 및 상기 처리 공간을 배기함으로써 사용된 초임계 유체를 배출하는 배기 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 초임계 처리 챔버를 수용하는 하우징이 기판의 출입 시에만 개방되도록 구성됨으로써 기판 처리 공정 및 처리 공정 휴지 기간 동안 챔버 내부로 외기가 유입되는 것이 차단될 수 있다. 따라서, 외부 기류 유입에 의한 초임계 처리 챔버 내부의 국부적 공랭 현상이 방지되고 기판의 온도 편차를 감소시켜 공정 불량에 의한 품질 저하를 방지할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 기판 처리 설비의 예를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 액 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 초임계 처리 장치의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 단면도이다.
도 5는 도 1의 초임계 처리 장치의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초임계 처리 방법의 일 실시예를 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 결합)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 결합)"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
한편, 도면에서 구성 요소의 크기나 형상, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.
이하, 설명의 편의를 위하여 복수 개로 구성될 수 있는 모든 구성 요소들이 하나로 구성된 것을 예로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다. 도 1을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 인덱스 모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가진다. 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다.
로드 포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(130)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판들(W)을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(130)로는 전면개방일체형포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치되며, 인덱스 레일(142)을 따라 제2 방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스 레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정 처리 모듈(20)에서 캐리어(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정 처리 모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
공정 처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 액 처리 장치(260), 초임계 처리 장치(400)를 포함한다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 제공될 수 있다. 액 처리 장치(260)와 초임계 처리 장치(400)는 이송 챔버(240)의 측부에 배치될 수 있다.
일 예로, 이송 챔버(240)의 양측에는 각각 액 처리 장치들(260)과 초임계 처리 장치들(400)이 배치될 수 있다. 액 처리 장치들(260)은 초임계 처리 장치들(400)보다 버퍼 유닛(220)에 더 가깝도록 배치될 수 있다. 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에서 액 처리 장치들(260) 및 초임계 처리 장치들(400)은 이송 챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공될 수 있다. 액 처리 장치들(260)과 초임계 처리 장치들(400) 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 액 처리 장치들(260)과 초임계 처리 장치들(400) 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 일측에는 액 처리 장치들(260)과 초임계 처리 장치들(400)이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1 방향(12)을 따라 일렬로 제공된 처리 장치의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 처리 장치의 수이다. 이송 챔버(240)의 일측에 처리 장치가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 처리 장치들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 액 처리 장치(260)와 초임계 처리 장치들(400)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 액 처리 장치(260)는 이송 챔버(240)의 일측에만 제공되고, 초임계 처리 장치들(400)은 이송 챔버(240)의 타측에만 제공될 수 있다. 또한, 액 처리 장치(260)는 이송 챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송 챔버(240) 사이에 배치될 수 있다. 버퍼 유닛(220)은 이송 챔버(240)와 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공할 수 있다. 버퍼 유닛(220)의 내부에는 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공될 수 있다. 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개가 제공될 수 있다. 버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 마주보는 면 및 이송 챔버(240)와 마주보는 면이 개방될 수 있다.
이송 챔버(240)는 버퍼 유닛(220)과 액 처리 장치(260) 간에, 액 처리 장치들(260) 간에, 그리고 액 처리 장치(260)와 초임계 처리 장치(400) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 챔버(240)에는 가이드 레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드 레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드 레일(242) 상에 설치되고, 가이드 레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인 로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드 레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.
액 처리 장치(260)는 기판(W)에 대해 액 처리하는 공정을 수행한다. 액 처리 장치(260)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 액 처리 장치(260)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 액 처리 장치들(260)은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 액 처리 장치(260) 내에 제공된 구성들은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 액 처리 장치(260) 내에 제공된 구성 및 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다.
본 실시예에는 기판의 액 처리 공정을 세정 공정으로 설명한다. 이러한 액 처리 공정은 세정 공정에 한정되지 않으며, 사진, 애싱, 그리고 식각 등 다양하게 적용 가능할 수 있다.
도 2는 도 1의 액 처리 장치(260)를 도시한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 액 처리 장치(260)는 처리 용기(320), 지지 유닛(340), 승강 유닛(360), 그리고 액 토출 유닛(380)을 포함한다.
처리 용기(320)는 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 제공한다. 처리 용기(320)는 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 처리 용기(320)는 내부 회수통(322) 및 외부 회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 처리액들 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부 회수통(322)은 지지 유닛(340)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부 회수통(326)은 내부 회수통(326)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부 회수통(322)의 내측 공간(322a) 및 내부 회수통(322)은 내부 회수통(322)으로 처리액이 유입되는 제1유입구로서 기능한다. 내부 회수통(322)과 외부 회수통(326)의 사이 공간(326a)은 외부 회수통(326)으로 처리액이 유입되는 제2유입구로서 기능한다. 일 예에 의하면, 각각의 유입구(322a, 326a)는 서로 상이한 높이에 위치될 수 있다. 각각의 회수통(322,326)의 저면 아래에는 회수 라인(322b, 326b)이 연결된다. 각각의 회수통(322,326)에 유입된 처리액들은 회수 라인(322b, 326b)을 통해 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)으로 제공되어 재사용될 수 있다.
지지 유닛(340)은 처리 공간에서 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛(340)으로 제공된다. 지지 유닛(340)은 지지 몸체(342), 지지핀(344), 척핀(346), 그리고 회전 구동 부재를 가진다. 지지 몸체(342)는 대체로 원형으로 제공되는 상부면 및 하부면을 가진다. 하부면은 상부면에 비해 작은 직경을 가진다. 상부면 및 하부면은 그 중심축이 서로 일치하도록 위치된다.
지지핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지핀(344)은 지지 몸체(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 지지 몸체(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀(344)들은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(344)은 지지 몸체(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다.
척핀(346)은 복수 개 제공된다. 척핀(346)은 지지 몸체(342)의 중심에서 지지핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(346)은 지지 몸체(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척핀(346)은 지지 유닛(340)가 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척핀(346)은 지지 몸체(342)의 반경 방향을 따라 외측 위치와 내측 위치 간에 직선 이동이 가능하도록 제공된다. 외측 위치는 내측 위치에 비해 지지 몸체(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 지지 유닛(340)에 로딩 또는 언로딩 시 척 핀(346)은 외측 위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행 시 척 핀(346)은 내측 위치에 위치된다. 내측 위치는 척핀(346)과 기판(W)의 측부가 서로 접촉되는 위치이고, 외측 위치는 척핀(346)과 기판(W)이 서로 이격되는 위치이다.
회전 구동 부재(348,349)는 지지 몸체(342)를 회전시킨다. 지지 몸체(342)는 회전 구동 부재(348,349)에 의해 자기 중심축을 중심으로 회전 가능하다. 회전 구동 부재(348,349)는 지지축(348) 및 구동부(349)를 포함한다. 지지축(348)은 제3방향(16)을 향하는 통 형상을 가진다. 지지축(348)의 상단은 지지 몸체(342)의 저면에 고정 결합된다. 일 예에 의하면, 지지축(348)은 지지 몸체(342)의 저면 중심에 고정 결합될 수 있다. 구동부(349)는 지지축(348)이 회전되도록 구동력을 제공한다. 지지축(348)은 구동부(349)에 의해 회전되고, 지지 몸체(342)는 지지축(348)과 함께 회전 가능하다.
승강 유닛(360)은 처리 용기(320)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(320)가 상하로 이동됨에 따라 지지 유닛(340)에 대한 처리 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 처리 용기(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 지지 유닛(340)에 놓이거나, 지지 유닛(340)로부터 들어올려 질 때 지지 유닛(340)이 처리 용기(320)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(320)는 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 처리 용기(320)의 높이가 조절한다. 선택적으로, 승강 유닛(360)은 지지 유닛(340)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
액 토출 유닛(380)은 기판(W) 상으로 처리액을 공급한다. 액 토출 유닛(380)은 복수 개로 제공될 수 있으며, 각각은 서로 상이한 종류의 처리액들을 공급할 수 있다. 액 토출 유닛(380)은 이동 부재(381) 및 노즐(390)을 포함한다.
이동 부재(381)는 노즐(390)을 공정 위치 및 대기 위치로 이동시킨다. 여기서 공정 위치는 노즐(390)이 기판 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)과 대향되는 위치이고, 대기 위치는 노즐(390)이 공정 위치를 벗어난 위치로 정의한다. 일 예에 의하면, 공정 위치는 전처리 위치 및 후처리 위치를 포함한다. 전처리 위치는 노즐(390)이 제1 공급 위치에 처리액을 공급하는 위치이고, 후처리 위치는 노즐(390)이 제2공급 위치에 처리액을 공급하는 위치로 제공된다. 제1공급 위치는 제2공급 위치보다 기판(W)의 중심에 더 가까운 위치이고, 제2공급 위치는 기판의 단부를 포함하는 위치일 수 있다. 선택적으로 제2공급 위치는 기판의 단부에 인접한 영역일 수 있다.
이동 부재(381)는 지지축(386), 아암(382), 그리고 구동기(388)를 포함한다. 지지축(386)은 처리 용기(320)의 일측에 위치된다. 지지축(386)은 그 길이방향이 제3방향을 향하는 로드 형상을 가진다. 지지축(386)은 구동기(388)에 의해 회전 가능하도록 제공된다. 지지축(386)은 승강 이동이 가능하도록 제공된다. 아암(382)은 지지축(386)의 상단에 결합된다. 아암(382)은 지지축(386)으로부터 수직하게 연장된다. 아암(382)의 끝단에는 노즐(390)이 고정 결합된다. 지지축(386)이 회전됨에 따라 노즐(390)은 아암(382)과 함께 스윙 이동 가능하다. 노즐(390)은 스윙 이동되어 공정 위치 및 대기 위치로 이동될 수 있다. 선택적으로 아암(382)은 그 길이방향을 향해 전진 및 후진 이동이 가능하도록 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 노즐(390)이 이동되는 경로는 공정 위치에서 기판(W)의 중심축과 일치될 수 있다. 예컨대, 처리액은 케미칼, 린스액, 그리고 유기용제일 수 있다. 케미칼은 케미칼 노즐로부터 토출되고, 린스액은 린스 노즐로부터 토출되며, 유기용제는 건조 노즐로부터 토출될 수 있다. 케미칼은 산 또는 염기 성질을 가지는 식각액일 수 있다. 케미칼은 황산(H2SO4), 인산(P2O5), 불산(HF) 그리고 수산화 암모늄(NH4OH)을 포함할 수 있다. 린스액은 순수(H20)일 수 있다. 유기용제는 이소프로필알코올(IPA)일 수 있다.
도 3 및 도 4는 도 1의 초임계 처리 장치(400)의 일 실시예를 개략적으로 도시한 것이다. 도 3은 초임계 처리 장치(400)를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 단면도이다.
일 실시예에 의하면, 초임계 처리 장치(400)는 초임계 유체를 이용하여 기판(W) 상의 액을 제거할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 초임계 유체는 이산화탄소일 수 있다. 초임계 처리 장치(400) 내부로 이산화탄소가 공급되어 기판(W) 상의 약액을 용해시켜 기판(W)으로부터 증발시킴에 따라 기판(W)을 건조시킬 수 있다.
초임계 처리 장치(400)는, 하우징(410), 셔터(412), 챔버(420), 지지 부재(430), 가열 부재(440), 공급 유닛(450) 및 배기 유닛(460)을 포함할 수 있다.
하우징(410)은 챔버(420)가 수용되는 수용 공간을 제공할 수 있다. 하우징(410)의 일면에는 기판(W)을 반출입시키기 위한 개구(411)가 형성된다. 기판(W)은 개구(411)를 통해 하우징(410) 내부로 반입되거나 하우징(410)으로부터 반출될 수 있다. 기판(W)은 개구(411)를 통해 이동하는 이송 챔버(240)의 메인 로봇(244)에 의하여 하우징(410)에 수용된 챔버(420) 내부(초임계 처리 공간)로 반입되거나 챔버(420) 내부(초임계 처리 공간)로부터 반출될 수 있다.
셔터(412)는 개구(411)를 개폐할 수 있다. 셔터(412)는 개구(411)에 구비되며, 셔터 구동부(미도시)에 의해 상하방으로 이동됨으로써 개구(411)를 개폐할 수 있다. 셔터(412)는 개구(411)의 상부로부터 하강함으로써 개구(411)를 밀폐하고, 개구(411)로부터 상승함으로써 개구(411)를 개방하는 구조를 가질 수 있다. 물론, 이와 반대로 셔터는(412) 개구(411)의 하부로부터 상승함으로써 개구(411)를 밀폐하고, 개구(411)로부터 하강함으로써 개구(411)를 개방하는 구조를 가질 수도 있다. 또한, 셔터(412)가 반드시 승강되어야만 하는 것은 아니며, 수평 방향으로 이동하는 구조 또는 셔터(412)의 상부 또는 하부가 회전하는 구조도 가능할 것이다. 이처럼, 셔터(412)를 개구(411)에 대하여 상대적으로 이동시켜 챔버(420)를 개방하거나 밀폐할 수 있다. 셔터(412)의 크기는 개구(411)와 동일하거나 보다 크게 형성되어 개구(411)를 완전히 밀폐할 수 있는 크기로 제공될 수 있다.
챔버(420)는 초임계 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 제공할 수 있다. 챔버(420)는 임계 압력 이상의 고압을 견딜 수 있는 재질로 제공될 수 있다. 챔버(420)는 제1 챔버(422)와 제2 챔버(424)를 가지며, 제1 챔버(422)와 제2 챔버(424)는 서로 조합되어 처리 공간을 제공할 수 있다.
일 예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 챔버(422)와 제2 챔버(424)는 대향하는 위치에 배치되고, 제1 챔버(422)와 제2 챔버(424)는 별도의 챔버 구동 부재(미도시)에 의해 수평 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다. 제1 챔버(422)와 제2 챔버(424)가 서로 이격되는 위치로 수평 이동하면 처리 공간이 개방되고, 이때 기판(W)이 챔버(420)로부터 반입 또는 반출될 수 있다. 공정 진행 시에는 제1 챔버(422)와 제2 챔버(424)는 서로 접근하는 위치로 이동하여 완전히 밀착됨으로써 처리 공간을 외부로부터 밀폐할 수 있다. 챔버 구동 부재(미도시)는 후술할 제어부(470)에 의하여 제어되도록 구성될 수 있다.
한편, 챔버(420)는 제1 챔버(422)와 제2 챔버(424) 중 하나의 위치가 고정되고 위치가 고정되지 않은 나머지 하나가 챔버 구동 부재(미도시)에 의하여 이동하는 형태로 제공될 수도 있다.
지지 부재(430)는 챔버(420)의 처리 공간 내에 배치되어 기판(W)을 지지한다. 챔버(420)의 처리 공간으로 반입된 기판(W)은 지지 부재(430) 상에 놓이고, 일 예로서 기판(W)은 패턴면이 상부를 향하도록 지지될 수 있다.
가열 부재(440)는 챔버(420) 내부를 가열할 수 있다. 가열 부재(440)는 챔버(420) 내부에 공급된 초임계 유체를 임계 온도 이상으로 가열하여 초임계 상으로 유지하거나 액화된 경우에 다시 초임계 상태가 되도록 할 수 있다. 일 예로, 가열 부재(440)는 챔버(420) 벽 내에 매설되어 설치될 수 있다. 이러한 가열 부재(440)는 예를 들어, 외부로부터 전원을 받아 열을 발생시키는 히터로 제공될 수 있다.
공급 유닛(450)은 챔버(420)의 처리 공간으로 초임계 유체를 공급한다.
공급 유닛(450)은 초임계 유체를 공급하는 공급 라인(455)을 포함할 수 있다. 상세히 도시하지는 않았지만, 공급 라인(455) 상에는 챔버(420) 내부로 공급되는 초임계 유체의 유량을 조절하기 위한 밸브가 설치될 수 있다. 공급 유닛(450)은 챔버(420)의 상부벽에 제공되어 지지 부재(430)에 의하여 지지되는 기판(W)으로 초임계 유체를 공급할 수 있다. 공급 유닛(450)은 기판(W)의 중앙 영역으로 초임계 유체를 분사할 수 있다. 예를 들어, 공급 유닛(450)은 지지 부재(430)에 의해 지지되는 기판(W)의 중앙으로부터 연직 상방에 위치할 수 있다. 이에 따라 기판(W)으로 분사되는 초임계 유체가 기판(W)의 중앙 영역에 도달하여 가장자리 영역으로 퍼지면서 기판(W)의 전체 영역에 균일하게 제공될 수 있다.
배기 유닛(460)은 챔버(420)로부터 초임계 유체를 배기할 수 있다. 배기 유닛(460)은 챔버(420)의 하부벽에 형성될 수 있다. 배기 유닛(460)은 챔버(420)의 처리 공간으로부터 사용된 초임계 유체를 배기하기 위한 배기 라인(465)을 포함할 수 있다. 상세히 도시하지는 않았지만, 배기 라인(465) 상에는 챔버(420)로부터 배기되는 초임계 유체의 유량을 조절하기 위한 밸브가 설치될 수 있다. 배기 라인(465)을 통해 배기되는 초임계 유체는 대기 중으로 방출되거나 사용된 초임계 유체를 재생하는 초임계 유체 재생 시스템(미도시)으로 제공될 수 있다.
초임계 처리 장치(400)는 하우징(410)의 개구(411)를 개폐하는 셔터(412)를 제어하는 제어부(470)를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 제어부(470)는 셔터(412)를 제어하기 위하여 셔터 구동부(미도시)를 제어할 수 있다. 제어부(470)는 챔버(420)의 처리 공간으로 기판을 반출입시키는 때 셔터(412)가 개구(411)를 개방하도록 셔터(412)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(470)는 챔버(420) 내부로 기판(W)이 반출입하는 때를 제외한 순간에 하우징(410)의 개구(411)가 폐쇄된 상태를 유지하도록 셔터(412)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 챔버(420)가 기판(W)의 반출입 시를 제외한 순간 동안 챔버(420)가 수용된 수용 공간을 밀폐 상태로 유지함으로써 챔버(420) 내부로 외부의 기류가 유입되는 것을 차단할 수 있다.
한편, 제어부(470)는 챔버 구동부(미도시)를 제어하여 챔버의 개폐를 제어하도록 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 초임계 처리 장치를 도시한 단면도이다. 도 5를 참조하면, 제1 챔버(422)는 제2 챔버(424)의 상부에 제공될 수 있다. 제1 챔버(422)와 제2 챔버(424)는 서로 조합되어 처리 공간을 제공할 수 있다. 제1 챔버(422)는 그 위치가 고정되고, 제2 챔버(424)는 실린더 등과 같은 구동 부재(미도시)에 의해 승하강될 수 있다. 제2 챔버(424)가 제1 챔버(422)로부터 이격되면 처리 공간이 개방되고 이때 기판(W)이 챔버(420)로부터 반입 또는 반출될 수 있다. 공정 진행 시에는 제2 챔버(424)가 제1 챔버(422)에 접근하는 위치로 이동하여 완전히 밀착됨으로써 처리 공간을 외부로부터 밀폐할 수 있다.
한편, 챔버(420)는 제2 챔버(424)의 위치가 고정되고 제1 챔버(422)가 구동 부재에 의하여 이동하도록 구성될 수도 있고, 제1 챔버(422)와 제2 챔버(424)가 모두 이동 가능하도록 구성될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 초임계 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 초임계 처리 방법은, 초임계 처리 장치의 하우징(410)을 개방하는 하우징 개방 단계(S210, S255); 초임계 처리 공간을 개방하는 챔버 개방 단계(S215, S250); 초임계 처리 공간으로 기판을 반입하는 기판 반입 단계(S220); 개방된 하우징(410)의 개구(411)를 폐쇄하여 하우징(410) 내부(챔버 수용 공간)를 밀폐하는 하우징 밀폐 단계(S230, S270); 초임계 처리 공간을 밀폐하는 챔버 밀폐 단계(S235, S275); 반입된 기판에 대한 초임계 처리를 수행하는 초임계 처리 단계(S240); 초임계 처리가 완료된 기판을 초임계 처리 공간으로부터 반출하는 기판 반출 단계(S260)를 포함할 수 있다.
하우징 개방 단계는, 챔버(420)가 수용된 수용 공간을 개방하는 단계로, 초임계 처리 공간을 제공하는 챔버(420)의 내부로 처리 대상인 기판(W)을 반출입하기 위해 수행되는 단계이다. 하우징 개방 단계는 하우징(410)의 개구(411)에 구비된 셔터(412)를 이동시켜 하우징(410)의 개구(411)를 개방함으로써 수용 공간을 개방할 수 있다. 이때, 제어부(470)는 셔터 구동부(미도시)를 제어하여 셔터(412)를 이동시킬 수 있다.
하우징 개방 단계는, 제1 하우징 개방 단계(S210)와 제2 하우징 개방 단계(S255)를 포함할 수 있다. 제1 하우징 개방 단계(S210)는 초임계 처리 공정을 수행하기 전 기판(W)의 반입을 위해 수행되고, 제2 하우징 개방 단계(S255)는 초임계 처리 공정이 완료된 후 초임계 처리가 완료된 기판(W)의 반출을 위해 수행될 수 있다.
챔버 개방 단계는, 초임계 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 개방하는 단계로, 처리 공간으로 기판을 반출입하기 위해 수행되는 단계이다. 챔버 개방 단계는 제1 챔버(422)와 제2 챔버(424)를 이격시켜 처리 공간을 제공하는 챔버(420)를 개방하는 단계이다. 챔버 개방 단계는 하우징 개방 단계와 동시에 수행되거나 순차적으로 수행될 수 있다.
챔버 개방 단계는, 제1 챔버 개방 단계(S215)와 제2 챔버 개방 단계(S250)를 포함할 수 있다. 제1 챔버 개방 단계(S215)는 초임계 처리 공정을 수행하기 전 처리 공간으로의 기판 반입을 위해 수행되고, 제2 챔버 개방 단계(S250)는 초임계 처리 공정이 완료된 후 처리 공간으로부터 초임계 처리가 완료된 기판의 반출을 위해 수행될 수 있다.
일 예로, 기판 반입을 위하여 제1 하우징 개방 단계(S210)와 제1 챔버 개방 단계(S215)가 기판 반입 단계(S220) 이전에 수행된다.
기판 반입 단계(S220)는 개방된 하우징(410)의 개구(411)를 통해 개방된 처리 공간으로 기판(W)을 반입하는 단계이다. 일 예로, 기판 반입 단계(S220)는 제1 챔버 개방 단계(S215) 직후에 수행될 수 있다. 기판 반입 단계(S220)에서는 하우징(410)의 개구(411)를 통과한 기판(W)을 이송하는 메인 로봇(244)의 메인암(244c)이 챔버(420)의 처리 공간으로 진입할 수 있다. 이때, 메인암(244c)에 지지되어 처리 공간으로 전달되는 기판(W)은 액 처리 장치(260)로부터 전달되어 유기 용제가 잔류하는 상태일 수 있다. 메인 로봇(244)은 지지 부재(430)로 기판(W)을 전달한 후 개구(411)를 통해 하우징(410) 외부로 진출할 수 있다.
기판 반입 단계(S220)가 완료되면, 제1 하우징 밀폐 단계(S230)와 제1 챔버 밀폐 단계(S235)가 수행된다.
하우징 밀폐 단계는 챔버(420)가 수용된 수용 공간을 밀폐하기 위한 단계로, 기판 반입을 위해 개방된 하우징(410)의 개구(411)를 폐쇄하는 단계이다. 제어부(470)는 셔터 구동부(미도시)를 제어하여 셔터(412)를 이동시켜 하우징(410)의 개구(411)를 폐쇄함으로써 수용 공간을 외부로부터 밀폐할 수 있다.
하우징 밀폐 단계는 제1 하우징 밀폐 단계(S230)와 제2 하우징 밀폐 단계(S270)를 포함할 수 있다. 제1 하우징 밀폐 단계(S230)는 기판 반입 단계(S220)가 완료된 직후에 수행되고, 제2 하우징 밀폐 단계(S270)는 기판 반출 단계(S260)가 완료된 직후에 수행될 수 있다.
챔버 밀폐 단계는 처리 공간을 밀폐하기 위한 단계로, 제1 챔버(422)와 제2 챔버(424)를 밀착시켜 챔버(420)를 밀폐하는 단계이다. 제1 챔버(422)와 제2 챔버(424) 중 적어도 하나는 구동부(미도시)에 의하여 제1 챔버(422)와 제2 챔버(424)가 접근되는 방향으로 이동됨으로써 밀착되어 처리 공간을 밀폐할 수 있다.
챔버 밀폐 단계는 제1 챔버 밀폐 단계(S235)와 제2 챔버 밀폐 단계(S275)를 포함할 수 있다. 제1 챔버 밀폐 단계(S235)는 기판 반입 단계(S220)를 위하여 수행되고, 제2 챔버 밀폐 단계(S275)는 기판 반출 단계(S260)를 위하여 수행될 수 있다. 구체적으로, 제1 챔버 밀폐 단계(S235)는 기판 반입 단계(S220) 이후에 수행되고, 제2 챔버 밀폐 단계(S275)는 기판 반출 단계(S260) 이후에 수행된다.
일 예로, 제1 챔버 밀폐 단계(S235)는 기판 반입 단계(S220) 직후에 수행되고, 제2 챔버 밀폐 단계(S275)는 기판 반출 단계(S260) 직후에 수행될 수 있다. 제1 챔버 밀폐 단계(S235)는 제1 하우징 밀폐 단계(S230)와 동시에 수행되거나 순차적으로 수행될 수 있다. 제2 챔버 밀폐 단계(S275)는 제2 하우징 밀폐 단계(S270)와 동시에 수행되거나 순차적으로 수행될 수 있다.
제1 하우징 개방 단계(S210)와 기판 반입 단계(S220), 기판 반입 단계(S220)와 제1 하우징 밀폐 단계(S230) 사이에는 휴지 기간이 최소화 되는 것이 바람직하다. 이는, 챔버(420) 내부로의 외기 유입을 최소화하기 위함이다.
초임계 처리 단계(S240)는 처리 공간으로 반입된 기판에 대하여 초임계 처리를 수행하는 단계로, 제1 챔버 밀폐 단계(S235)에 의하여 처리 공간이 밀폐된 상태에서 수행될 수 있다.
초임계 처리 단계(S240)는 초임계 유체 공급 단계와 챔버 배기 단계를 포함할 수 있다. 초임계 유체 공급 단계는, 밀폐된 처리 공간으로 초임계 유체를 공급하여 기판(W)에 대한 초임계 처리를 수행하는 단계이다. 공급 유닛(450)에 의하여 처리 공간으로 공급된 초임계 유체는 지지 부재(430)에 지지된 기판(W)으로 제공될 수 있다. 이 과정에서 챔버(420) 내부를 초임계 분위기로 유지하기 위하여, 가열 부재(440)가 챔버(420) 내부를 가열할 수 있다. 기판(W)으로 제공되는 초임계 유체는 기판(W)에 잔류하는 유기 용제를 용해시켜 기판(W)을 건조시킬 수 있다.
초임계 유체에 의하여 기판(W)에 잔류하는 유기 용제가 용해되어 기판(W)이 충분히 건조되면, 처리 공간을 배기함으로써 사용된 초임계 유체를 배출하는 배기 단계가 수행될 수 있다. 배기 단계는 배기 유닛(460)에 의하여 수행될 수 있다. 초임계 유체의 공급 및 배기는 공급 라인(455) 및 배기 라인(465) 상에 각각 설치된 밸브를 제어하여 그 유량을 조절하며 수행될 수 있다. 배기되는 초임계 유체는 배기 라인(465)을 통해 대기 중으로 방출되거나 초임계 유체 재생 시스템(미도시)으로 제공될 수 있다.
배기 단계가 완료된 후 챔버(420) 내부 압력이 충분히 낮아지면, 예를 들어 상압이 되면, 초임계 처리가 완료된 기판(W)을 처리 공간으로부터 반출시키기 위한 제2 챔버 개방 단계(S250)와 제2 하우징 개방 단계(S255)가 수행될 수 있다. 제2 챔버 개방 단계(S250)와 제2 하우징 개방 단계(S255)는 동시에 수행될 수 있다. 또는, 제2 챔버 개방 단계(S250)와 제2 하우징 개방 단계(S255)는 순차적으로 수행될 수 있다.
제2 챔버 개방 단계(S250)에서, 제어부(470)는 챔버 구동부(미도시)를 제어하여 밀착된 제1 챔버(422)와 제2 챔버(424)를 이격시킴으로써 밀폐된 처리 공간을 개방할 수 있다.
제2 하우징 개방 단계(S255)에서, 제어부(470)는 셔터 구동부(미도시)를 제어하여 셔터(412)를 이동시킴으로써 폐쇄된 하우징(410)의 개구(411)를 개방할 수 있다.
기판 반출 단계(S260)는 개방된 챔버(420) 및 하우징(410)의 개구(411)를 통해 처리 공간 및 수용 공간으로부터 기판(W)을 반출하는 단계이다. 일 예로, 기판 반출 단계(S260)는 제2 하우징 개방 단계(S255) 직후에 수행될 수 있다. 기판 반출 단계(S260)에서 개방된 하우징(410)의 개구(411)를 통해 기판(W)을 이송하기 위한 메인 로봇(244)의 메인암(244c)이 챔버(420)가 수용된 수용 공간으로 진입한 후 챔버(420) 내부의 처리 공간으로 진입할 수 있다. 메인 로봇(244)은 지지 부재(430)로부터 기판(W)을 전달받아 개구(411)를 통해 하우징(410) 외부로 진출할 수 있다.
기판 반출 단계(S260)가 완료되면, 처리 공간을 밀폐하기 위한 제2 하우징 밀폐 단계(S270)와 제2 챔버 밀폐 단계(S275)가 수행될 수 있다. 제2 하우징 밀폐 단계(S270)와 제2 챔버 밀폐 단계(S275)는 동시에 수행될 수 있다. 또는, 제2 하우징 밀폐 단계(S270)와 제2 챔버 밀폐 단계(S275)는 순차적으로 수행될 수 있다.
제2 하우징 밀폐 단계(S270)는 수용 공간을 밀폐함으로써 챔버(420)의 처리 공간을 외부로부터 밀폐하기 위한 단계로, 제2 하우징 개방 단계(S255)에 의하여 개방된 개구(411)를 폐쇄하는 단계이다. 제어부(470)는 셔터 구동부(미도시)를 제어하여 셔터(412)를 이동시켜 하우징(410)의 개구(411)를 폐쇄할 수 있다. 일 예로, 제2 하우징 밀폐 단계(S270)는 기판 반출 단계(S260)가 완료된 직후에 수행될 수 있다.
제2 챔버 밀폐 단계(S275)는 제2 챔버 개방 단계(S250)에 의하여 개방된 처리 공간을 밀폐하기 위한 단계로, 기판 반출 단계(S260) 이후에 수행되는 단계이다. 이때, 제어부(470)는 챔버 구동부(미도시)를 제어하여 제1 챔버(422)와 제2 챔버(424)를 밀착시킴으로써 처리 공간을 밀폐할 수 있다.
제2 하우징 개방 단계(S255)와 기판 반출 단계(S260), 기판 반출 단계(S260)와 제2 하우징 밀폐 단계(S270) 사이에는 휴지 기간이 최소화되는 것이 바람직하다. 이는 챔버(420) 내부로의 외기 유입을 최소화하기 위함이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 기판의 반출입 시를 제외한 모든 순간 동안 챔버(420)가 수용된 수용 공간이 밀폐된 상태로 유지될 수 있다. 이에 따라, 챔버(420)의 처리 공간으로 외부의 기류가 유입되는 것이 최소화될 수 있다. 챔버(420) 내부로 외부 기류가 유입되는 것이 최소화됨에 따라, 외부 기류에 의한 챔버(420)의 국부적 공랭 현상이 방지되므로 기판 전체의 온도 편차가 감소되고 기판의 온도 편차에 의한 공정 불량이 방지될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
400: 초임계 유체 처리 장치
410: 하우징
411: 개구
412: 셔터
420: 챔버
430: 지지 부재
440: 가열 부재
450: 공급 유닛
455: 공급 라인
460: 배기 유닛
465: 배기 라인
470: 제어부

Claims (10)

  1. 기판에 대한 초임계 처리 공정이 수행되는 처리 공간을 제공하는 챔버;
    상기 처리 공간에 설치되고, 상기 기판을 지지하는 지지 부재;
    상기 처리 공간으로 초임계 유체를 공급하는 공급 유닛;
    상기 처리 공간으로부터 상기 초임계 유체를 배기하는 배기 유닛;
    상기 챔버가 수용되는 수용 공간을 제공하고 일면에 기판이 출입하는 개구가 형성되는 하우징; 및
    상기 하우징의 개구를 개폐하는 셔터를 포함하는 초임계 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개구를 개폐하기 위하여 상기 셔터를 제어하는 제어부를 더 포함하는 초임계 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 처리 공간으로 기판이 반출입하는 때 상기 개구가 개방되도록 상기 셔터를 동작시키는 것을 특징으로 하는 초임계 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 처리 공간으로 기판이 반출입하는 때를 제외한 모든 순간에 상기 수용 공간이 밀폐된 상태를 유지하도록 상기 셔터를 동작시키는 것을 특징으로 하는 초임계 처리 장치.
  5. 초임계 처리 공간을 제공하는 챔버가 수용된 하우징의 개구를 개방하는 하우징 개방 단계;
    상기 초임계 처리 공간을 개방하는 챔버 개방 단계;
    상기 초임계 처리 공간 내부로 기판을 반입하는 기판 반입 단계;
    상기 하우징의 개방된 개구를 폐쇄하여 상기 하우징 내부를 밀폐하는 하우징 밀폐 단계;
    상기 초임계 처리 공간을 밀폐하는 챔버 밀폐 단계;
    상기 초임계 처리 공간으로 반입된 기판에 대하여 초임계 처리를 수행하는 초임계 처리 단계;
    상기 초임계 처리가 완료된 기판을 상기 초임계 처리 공간으로부터 반출하는 기판 반출 단계를 포함하는 초임계 처리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하우징 개방 단계는,
    제1 하우징 개방 단계와 제2 하우징 개방 단계를 포함하고,
    상기 제1 하우징 개방 단계는 상기 기판 반입 단계를 위해 수행되고,
    상기 제2 하우징 개방 단계는 상기 기판 반출 단계를 위해 수행되는 것을 특징으로 하는 초임계 처리 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하우징 밀폐 단계는,
    제1 하우징 밀폐 단계와 제2 하우징 밀폐 단계를 포함하고,
    상기 제1 하우징 밀폐 단계는 상기 기판 반입 단계를 위하여 수행되고,
    상기 제2 하우징 밀폐 단계는 상기 기판 반출 단계를 위하여 수행되는 것을 특징으로 하는 초임계 처리 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 챔버 개방 단계는,
    제1 챔버 개방 단계와 제2 챔버 개방 단계를 포함하고,
    상기 제1 챔버 개방 단계는 상기 기판 반입 단계를 위하여 수행되고,
    상기 제2 챔버 개방 단계는 상기 기판 반출 단계를 위하여 수행되는 것을 특징으로 하는 초임계 처리 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 챔버 밀폐 단계는,
    제1 챔버 밀폐 단계와 제2 챔버 밀폐 단계를 포함하고,
    상기 제1 챔버 밀폐 단계는 상기 기판 반입 단계를 위하여 수행되고,
    제2 챔버 밀폐 단계는 상기 기판 반출 단계를 위하여 수행되는 것을 특징으로 하는 초임계 처리 방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 초임계 처리 단계는,
    상기 밀폐된 처리 공간으로 초임계 유체를 공급하는 초임계 유체 공급 단계; 및
    상기 처리 공간을 배기함으로써 사용된 초임계 유체를 배출하는 배기 단계를 포함하는 초임계 처리 방법.
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