KR20240047397A - 초임계 유체 기반의 건조 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

초임계 유체 기반의 건조 장치는, 상부 커버(l); 상부 커버(1) 아래에 배치되며 상부 커버(1)에 대해 수직방향으로 이동하도록 구성되어 내압성 폐쇄 챔버(120)를 형성하도록 폐쇄되는 베이스(2); 베이스(2) 상에 배치되고 기판(w)을 지지하도록 구성된 기판 트레이(3); 상부 커버(1)의 상부벽에 배치되며 상기 폐쇄 챔버(120) 내부로 초임계 유체를 공급하여 상기 폐쇄 챔버(120)가 대기압 상태로부터 초임계 상태에 도달하게 하는 제1 유체 공급관(4); 제1 유체 공급관(4) 아래에 배치된 유체 교란판(5); 상부 커버(1)의 제1 측벽에 배치되며 상기 폐쇄 챔버(120) 내부로 초임계 유체를 공급하는 제2 유체 공급관(6); 및 상부 커버(1)의 제2 측벽에 배치된 유체 배출관(7)을 포함한다. 상기 폐쇄 챔버(120)의 내부 공간은 건조 장치를 이용하여 최소화될 수 있어, 초임계 유체의 사용량을 절약하고, 사용 비용을 절감한다.

Description

초임계 유체 기반의 건조 장치 및 방법
본 발명은 반도체 소자 제조의 기술 분야에 관한 것으로, 특히 초임계 유체 기반의 건조 장치 및 방법에 관한 것이다.
집적회로 제조 공정에 있어서, 웨이퍼와 같은 기판의 습식 공정은 제품 수율에 영향을 미치는 중요한 공정이다. 현재의 습식 공정에서는, 일반적으로 습식 에칭 또는 세정을 위한 웨이퍼를 웨이퍼 척에 고정하고, 웨이퍼 척에 의해 웨이퍼를 회전시키며, 습식 약액을 분사하여 웨이퍼의 표면을 처리한다. 습식 에칭 또는 세정 공정 후에는, 기판을 건조시키는 공정을 수행할 필요가 있다.
현재, 종래의 건조 공정에서는 기판에 대한 건조 공정을 수행하기 위해 주로 질소 또는 이소프로필알코올(IPA)을 사용한다. 그러나, 기판의 건조 공정에서, 질소를 이용하여 기판에 건조 공정을 수행하게 되면 기판 위의 미세 패턴 구조가 쉽게 블로우 다운(blow down)하여 기판이 손상될 수 있다. 또한, 질소와 IPA를 사용하여 기판에 대한 건조 공정을 수행하는 동안, 기판 표면에 부착된 IPA는 IPA의 표면장력으로 인해 기판 위의 미세 패턴 구조가 쉽게 붕괴되어 기판이 손상될 수 있다.
건조 공정 동안에 기판이 손상되는 것을 방지하기 위해, 표면장력이 0인 초임계 유체를 이용한 건조 공정을 사용하며, 기판 표면을 IPA로 덮고, 기판 표면의 IPA를 초임계 유체로 대체하여, 기판 표면을 초임계 유체로 덮이게 한다. 그 후, 표면장력이 0인 초임계 유체의 휘발로 인해 기판의 미세 패턴 구조가 붕괴되는 현상이 발생하지 않아 기판의 손상을 방지할 수 있다.
중국특허출원 200710108454.0호는 2007년 6월 14일에 기판이 상부에서 챔버로 진입한 후 폐쇄 챔버를 형성하고, 폐쇄 챔버의 측면에서 초임계 유체를 폐쇄 챔버 내부로 주입하여, 기판이 위치한 환경이 초임계 상태에 도달하고, 초임계 상태의 기판에 건조 공정을 수행하는 건조 장치를 개시하였다. 또 다른 중국특허출원 201711066490.5호는 2017년 11월 2일에 기판이 측면에서 챔버로 진입한 후 폐쇄 챔버를 형성하고, 폐쇄 챔버의 바닥과 타측에서 초임계 유체를 폐쇄 챔버에 주입하여 기판에 건조 공정을 수행하는 건조 장치를 개시하였다.
그러나, 상부 또는 측면으로부터 폐쇄 챔버에 기판을 로딩하는 상기한 2가지의 건조 장치는 공정 효율이 낮고, 폐쇄 챔버의 내부 공간이 넓어 초임계 유체의 사용량이 많아지는 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 초임계 유체 기반의 새로운 건조 장치 및 방법의 제안이 필요하다.
상기와 같은 종래 기술의 단점을 고려하여, 본 발명의 목적은 낮은 공정 효율, 폐쇄 챔버의 큰 내부 공간으로 인한 초임계 유체의 다량 사용을 포함하는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 초임계 유체 기반의 건조 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적 및 기타 관련 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 초임계 유체 기반의 건조 장치로서,
상부 커버;
상기 상부 커버 아래에 배치되는 베이스로서, 상기 베이스와 상부 커버가 수직방향으로 상대적으로 이동할 수 있어 내압성 폐쇄 챔버(pressure-resistant closed chamber)를 형성하는 베이스;
상기 베이스 상에 배치되고 기판을 지지하도록 구성된 기판 트레이;
상기 상부 커버의 상부벽에 배치되며, 상기 내압성 폐쇄 챔버가 대기압 상태에서 초임계 상태에 도달하기 위해 상기 내압성 폐쇄 챔버의 내부로 초임계 유체를 공급하도록 구성된 제1 유체 공급관;
상기 제1 유체 공급관 아래에 배치된 유체 교란판(fluid disturbance plate);
상기 상부 커버의 제1 측벽에 배치되고, 초임계 상태에 있는 상기 내압성 폐쇄 챔버의 내부로 초임계 유체를 공급하여, 상기 내압성 폐쇄 챔버 내부의 기판에 건조 공정을 수행하도록 구성된 제2 유체 공급관; 및
상기 상부 커버의 제2 측벽에 배치되는 유체 배출관을 포함하는, 건조 장치를 제공한다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 장치에 있어서, 상기 유체 교란판과 상기 기판 사이의 갭은 설정값 미만이다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 장치에 있어서, 상기 설정값은 0-10mm이다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 장치에 있어서, 상기 상부 커버의 제1 측벽에는 복수의 제1 관통공이 수평방향으로 균일하게 분포되고, 상기 복수의 제1 관통공은 상기 제2 유체 공급관과 연결되어, 상기 제1 관통공을 통해 상기 내압성 폐쇄 챔버의 내부로 초임계 유체가 균일하게 유입되는데 사용된다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 장치에 있어서, 상기 상부 커버의 제1 측벽에는 제1 캐비티가 제공되고, 상기 제1 캐비티의 바닥면은 상기 기판의 상부면과 평행하여, 상기 제1 관통공로부터 유입되는 초임계 유체가 상기 제1 캐비티를 통과한 후 상기 기판의 상부면에 균일하게 분포되는데 사용된다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 장치에 있어서, 상기 제1 관통공은 원뿔형 구멍이다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 장치에 있어서, 상기 상부 커버의 제2 측벽에는 복수의 제2 관통공이 수평방향으로 균일하게 분포되고, 상기 복수의 제2 관통공이 상기 유체 배출관에 연결된다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 장치에 있어서, 상기 상부 커버의 제2 측벽에는 제2 캐비티가 제공되고, 상기 제2 캐비티의 바닥면은 상기 기판의 상부면과 평행하다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 장치에 있어서, 상기 제2 관통공은 원뿔형 구멍이다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 장치에 있어서, 상기 제2 유체 공급관의 관직경은 상기 제1 유체 공급관의 관직경보다 크다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 장치에 있어서, 상기 상부 커버는 고정되고, 상기 베이스는 수직방향으로 상향 이동되어 상기 내압성 폐쇄 챔버를 형성한다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 장치에 있어서, 상기 베이스는 고정되고, 상기 상부 커버는 수직방향으로 하향 이동하여 상기 내압성 폐쇄 챔버를 형성한다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 장치에 있어서, 상기 상부 커버에는 잠금부가 제공되어, 상기 상부 커버와 베이스가 상대적으로 이동하여 상기 내압성 폐쇄 챔버를 형성할 때 상기 베이스를 체결하는데 사용되어 상기 내압성 폐쇄 챔버를 잠근다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 장치에 있어서, 상기 상부 커버의 외관은 정방형 커버이고, 상기 베이스는 정방형 플레이트이고, 상기 내압성 폐쇄 챔버의 중공 부분은 원형 챔버이다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 장치에 있어서, 상기 초임계 유체는 초임계 이산화탄소이다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 장치에 있어서, 상기 베이스와 상기 기판 트레이는 일체로 형성된다.
또한, 본 발명은 초임계 유체 기반의 건조 방법으로서,
S1 단계: 건조될 기판을 기판 트레이에 배치하고, 베이스와 상부 커버를 수직방향으로 상대적으로 이동시켜 폐쇄하게 하여 내압성 폐쇄 챔버(pressure-resistant closed chamber)를 형성하는 단계;
S2 단계: 상기 내압성 폐쇄 챔버 위로부터 제1 유체 공급관을 통해 초임계 유체를 공급하고, 상기 유체가 상기 제1 유체 공급관 아래의 유체 교란판을 우회(bypassing)한 후 기판의 측면으로부터 기판의 상부면에 도달하고, 상기 내압성 폐쇄 챔버가 초임계 상태에 도달하게 한 후, 상기 내압성 폐쇄 챔버로부터 초임계 유체 공급을 중단하는 단계;
S3 단계: 상기 제2 유체 공급관을 통해 상기 내압성 폐쇄 챔버의 제1 측면으로부터 초임계 유체를 공급하여 상기 기판에 대한 건조 공정을 수행하는 단계;
S4 단계: 건조 공정이 완료된 후, 상기 제2 유체 공급관을 폐쇄하고, 상기 내압성 폐쇄 챔버의 내부 압력을 감소시키며, 초임계 유체를 상기 내압성 폐쇄 챔버의 제2 측면으로부터 유체 배출관을 통해 배출되는 가스로 변환시키는 단계; 및
S5 단계: 상기 내압성 폐쇄 챔버를 개방하고, 상기 내압 챔버 챔버의 내부 압력이 대기압 상태에 도달하면 상기 기판을 취출하는 단계를 포함하는, 초임계 유체 기반의 건조 방법을 제공한다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 방법에 있어서, S5 단계에서 기판을 취출하기 전에, S2 단계부터 S4 단계까지의 복수의 루프 작업을 수행한다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 방법에 있어서, 상기 제2 유체 공급관은 상기 기판의 상부면에 평행한 유속 각도(flow rate angle)로 상기 내압 챔버 챔버의 제1 측면으로부터 초임계 유체를 공급한다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 방법에 있어서, 상기 유체 배출관은 상기 기판의 상부면에 평행한 유속 각도로 초임계 유체를 배출한다.
상기한 초임계 유체 기반의 건조 방법에 있어서, 상기 제2 유체 공급관에 의해 공급되는 초임계 유체의 유량은 상기 제1 유체 공급관에 의해 공급되는 초임계 유체의 유량보다 크다.
또한, 본 발명은 세정 및 건조 장비(cleaning and drying equipment)로서,
기판을 배치하도록 구성된 기판 로딩 포트;
버퍼 장치;
상기 기판 로딩 포트와 상기 버퍼 장치 사이에서 기판을 이송하는 프론트엔드 로봇;
상기 기판에 대한 세정 공정을 수행하도록 구성된 세정 챔버; 및
세정된 기판에 대해 건조 공정을 수행하도록 구성된 초임계 유체 기반의 건조 장치
를 포함하고,
상기 건조 장치는,
상부 커버;
상기 상부 커버 아래에 배치되는 베이스로서, 상기 베이스와 상부 커버가 수직방향으로 상대적으로 이동할 수 있어 내압성 폐쇄 챔버(pressure-resistant closed chamber)를 형성하는 베이스;
상기 베이스 상에 배치되고 기판을 지지하도록 구성된 기판 트레이;
상기 상부 커버의 상부벽에 배치되며, 상기 내압성 폐쇄 챔버가 대기압 상태에서 초임계 상태에 도달하기 위해 상기 내압성 폐쇄 챔버의 내부로 초임계 유체를 공급하도록 구성된 제1 유체 공급관;
상기 제1 유체 공급관 아래에 배치된 유체 교란판(fluid disturbance plate);
상기 상부 커버의 제1 측벽에 배치되고, 초임계 상태에 있는 상기 내압성 폐쇄 챔버의 내부로 초임계 유체를 공급하여, 상기 내압성 폐쇄 챔버 내부의 기판에 건조 공정을 수행하도록 구성된 제2 유체 공급관;
상기 상부 커버의 제2 측벽에 배치되는 유체 배출관; 및
상기 버퍼 장치, 상기 세정 챔버 및 상기 건조 장치 사이에서 상기 기판을 이송하는 프로세스 로봇을 포함하는, 세정 및 건조 장비를 제공한다.
상기한 세정 및 건조 장비에 있어서, 상기 프로세스 로봇의 양측면에 대칭적으로 배치된 복수의 건조 장치가 있고; 상기 건조 장치의 위 또는 아래에 배치되고 상기 건조 장치에 하나씩 대응하는 복수의 세정 챔버가 있다.
상기한 세정 및 건조 장비에 있어서, 6개의 건조 장치가 있고, 상기 프로세스 로봇의 각 측면에 배치된 3개의 건조 장치가 있으며, 상기 건조 장치에 하나씩 대응하는 6개의 세정 챔버가 있다.
상기한 세정 및 건조 장비에 있어서, 상기 건조 장치는 상기 프로세스 로봇의 제1 측면에 배치되고; 상기 세정 챔버는 상기 프로세스 로봇의 제2 측면에 배치되고; 상기 건조 장치는 상기 세정 챔버에 하나씩 대응한다.
상기한 세정 및 건조 장비에 있어서, 상기 세정 챔버는 단일 기판 세정(single substrate cleaning) 또는 일괄 기판 세정(batch substrates cleaning)을 위해 사용된다.
상기한 세정 및 건조 장비에 있어서, 상기 세정 챔버는 일괄 기판 세정을 위한 약액 세정 탱크, 급속 탈이온수 린스 탱크, IPA 탱크 및 플리핑 IPA 습윤 메커니즘 중 하나 이상을 포함한다.
상기한 세정 및 건조 장비에 있어서, 상기 프로세스 로봇의 제1 측면에서 수직방향으로 복수의 층으로 분포된 복수의 건조 장치가 있고; 상기 프로세스 로봇의 제2 측면에서 수직방향으로 복수의 층으로 분포된 복수의 세정 챔버가 있다.
상기한 세정 및 건조 장비에 있어서, 6개의 건조 장치가 있으며, 상기 6개의 건조 장치는 상기 프로세스 로봇의 제1 측면에서 수직방향으로 2개의 층으로 분포되고; 6개의 세정 챔버가 있으며, 상기 6개의 세정 챔버는 상기 프로세스 로봇의 제2 측면에서 수직방향으로 2개의 층으로 분포된다.
또한, 본 발명은 세정 및 건조 장비로서,
기판을 배치하도록 구성된 기판 로딩 포트;
버퍼 장치;
상기 기판 로딩 포트와 상기 버퍼 장치 사이에서 기판을 이송하는 프론트엔드 로봇;
상기 기판에 대한 세정 공정을 수행하도록 구성된 세정 챔버;
초임계 유체에 기반하여, 세정된 기판에 대해 건조 공정을 수행하도록 구성된 건조 장치; 및
상기 버퍼 장치, 상기 세정 챔버 및 상기 건조 장치 사이에서 상기 기판을 이송하는 프로세스 로봇
을 포함하고,
상기 프로세스 로봇의 양측면에 대칭적으로 배치된 복수의 건조 장치가 있고,
상기 건조 장치의 위 또는 아래에 배치되고 상기 건조 장치에 하나씩 대응하는 복수의 세정 챔버가 있는, 세정 및 건조 장비를 제공한다.
또한, 본 발명은 세정 및 건조 장비로서,
기판을 배치하도록 구성된 기판 로딩 포트;
버퍼 장치;
상기 기판 로딩 포트와 상기 버퍼 장치 사이에서 기판을 이송하는 프론트엔드 로봇;
상기 기판에 대한 세정 공정을 수행하도록 구성된 세정 챔버;
초임계 유체에 기반하여, 세정된 기판에 대해 건조 공정을 수행하도록 구성된 건조 장치; 및
상기 버퍼 장치, 상기 세정 챔버 및 상기 건조 장치 사이에서 상기 기판을 이송하는 프로세스 로봇
을 포함하고,
상기 건조 장치는 상기 프로세스 로봇의 제1 측면에 배치되고; 상기 세정 챔버는 상기 프로세스 로봇의 제2 측면에 배치되며; 상기 건조 장치는 상기 세정 챔버에 하나씩 대응하는, 세정 및 건조 장비를 제공한다.
상기한 세정 및 건조 장비에 있어서, 상기 프로세스 로봇의 제1 측면에서 수직방향으로 복수의 층으로 분포된 복수의 건조 장치가 있고; 상기 프로세스 로봇의 제2 측면에서 수직방향으로 복수의 층으로 분포된 복수의 세정 챔버가 있다.
상기한 세정 및 건조 장비에 있어서, 상기 세정 챔버는 단일 기판 세정 또는 일괄 기판 세정을 위해 사용된다.
상기한 세정 및 건조 장비에 있어서, 상기 세정 챔버는 일괄 기판 세정을 위한 약액 세정 탱크, 급속 탈이온수 린스 탱크, IPA 탱크 및 플리핑 IPA 습윤 메커니즘 중 하나 이상을 포함한다.
전술한 바와 같이, 본 발명이 제안하는 초임계 유체 기반의 건조 장치 및 방법은 종래 기술에 비해 다음과 같은 효과가 있다:
1. 본 발명에서 제공하는 초임계 유체 기반의 건조 장치에서는, 베이스 상에 기판을 배치하고 베이스와 상부 커버를 상대적으로 이동시켜 폐쇄 챔버를 형성함으로써, 상기 폐쇄 챔버의 내부 공간이 최소화되어, 초임계 유체의 사용량을 절약하고, 사용 비용을 절감할 수 있다.
2. 본 발명에 의해 제공되는 초임계 유체 기반의 건조 장치에서는, 제1 유체 공급관 기판 사이에 유체 교란판을 배치함으로써, 제1 유체 공급관을 통과하는 초임계 유체가 기판 표면에 직접 분사되어 기판 표면의 IPA를 블로우 오프(blow off)하여 기판이 손상될 수 있는 것이 방지된다.
3. 본 발명에 의해 제공되는 초임계 유체 기반의 건조 장치에서는, 상부 커버의 측벽에 복수의 제1 관통공과 제2 관통공이 균등하게 제공되어 제2 유체 공급관 및 유체 배출관에 각각 연결됨으로써, 제2 유체 공급관과 유체 배출관의 순환 효율을 높이고, 기판에 대한 건조 공정의 공정 효율을 효과적으로 향상시킨다.
4. 본 발명에 의해 제공되는 초임계 유체 기반의 건조 장치에서는, 상부 커버의 측벽에 제1 관통공과 제2 관통공과 각각 연결되는 제1 캐비티와 제2 캐비티가 제공된다. 그리고, 제1 캐비티와 제2 캐비티는 기판의 상부면과 평행하므로, 제1 관통공을 통해 유입된 초임계 유체가 제1 캐비티를 통해 기판의 상부면에 고르게 분포될 수 있다. 건조 공정 중의 초임계 유체와 건조 공정 후의 폐쇄 챔버 내의 유체는 제2 캐비티 및 제2 관통공을 통해 폐쇄 챔버 외부로 신속하게 배출되어, 초임계 유체 건조 공정의 공정 속도를 향상시키고 기판에 대한 건조 공정의 공정 효율성을 효과적으로 개선한다.
본 발명의 특징 및 성능은 하기의 실시예 및 첨부한 도면에서 더 설명된다.
도 1a는 본 발명의 실시예 1에 제공된 초임계 유체 기반의 건조 장치의 구조적인 개략도이다.
도 1b는 본 발명의 실시예 1에 제공된 초임계 유체 기반의 건조 장치의 또 다른 구조적인 개략도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예 1에 제공된 상부 커버의 구조적인 개략도이다.
도 2b는 본 발명의 실시예 1에 제공된 상부 커버의 저면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 제공된 초임계 유체 기반의 건조 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 제공된 초임계 유체 기반의 건조 장치의 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 실시예 1에 제공된 초임계 유체 기반의 건조 장치의 단면도이다.
도 5b는 본 발명의 실시예 1의 도 5a의 점선 박스의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 제공된 베이스 및 기판 트레이의 구조적인 개략도이다.
도 7a는 본 발명의 실시예 1에 제공된 지지 부재를 사용하여 기판 트레이에 기판을 배치하는 개략도이다.
도 7b는 본 발명의 실시예 1의 도 7a의 평면도이다.
도 8a는 기판 트레이에 기판을 배치한 후 인출되는 본 발명의 실시예 1에 제공된 지지 부재의 개략도이다.
도 8b는 본 발명의 실시예 1의 도 8a의 평면도이다.
도 9a는 본 발명의 실시예 4 및 실시예 8에 제공된 세정 및 건조 장비의 평면도이다.
도 9b는 본 발명의 실시예 4 및 실시예 8에 제공된 세정 및 건조 장비의 정면도이다.
도 9c는 본 발명의 실시예 5 및 실시예 9에 제공된 세정 및 건조 장비의 정면도이다.
도 10a는 본 발명의 실시예 6 및 실시예 10에 제공된 세정 및 건조 장비의 평면도이다.
도 10b는 본 발명의 실시예 6 및 실시예 10에 제공된 세정 및 건조 장비의 정면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예 7 및 실시예 11에 제공된 세정 및 건조 장비의 평면도이다.
이하에서는 구체적인 예를 통해 본 발명의 실시예를 설명하고 있으며, 당업자는 본 명세서에 개시된 내용으로부터 본 발명의 다른 이점 및 효과를 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 구체적인 실시예를 통해서도 구현되거나 적용될 수 있다. 그리고 본 명세서의 다양한 세부사항은 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 관점과 적용에 기초하여 다양한 방식으로 수정되거나 변경될 수 있다.
도 1a 내지 도 11을 참조한다. 이러한 실시예에 제공된 개략도는 단지 개략적인 방식으로 본 발명의 기본 개념을 예시한다는 점에 유의해야 한다. 도면은 본 발명과 관련된 구성요소만을 도시하고 있으며, 실제 구현 시 구성요소의 개수, 형태, 크기에 따라 도시된 것은 아니지만, 실제 구현 시 각 구성요소의 형태, 수량, 비율은 임의로 변경될 수 있으며, 구성 요소 레이아웃 패턴도 더 복잡할 수 있다.
실시예 1
도 1a 내지 도 8b를 참조한다. 실시예 1은 세정된 기판(w)에 대한 건조 공정을 수행하는데 사용되는 초임계 유체 기반의 건조 장치를 제공하고; 이러한 실시예에서, 세정된 기판(w)의 표면은 IPA 층으로 덮여 있다.
도 1a 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 초임계 유체 기반의 건조 장치는 상부 커버(1); 상부 커버(1) 아래에 배치된 베이스(2)로서, 베이스(2) 및 상부 커버(1)는 수직 방향으로 상대적으로 이동가능하여 내압성 폐쇄 챔버(120)를 형성하도록 폐쇄되는, 상기 베이스(2); 베이스(2) 상에 배치되고 기판(w)을 지지하도록 구성된 기판 트레이(3); 상부 커버(1)와 베이스(2)가 폐쇄되어 폐쇄 챔버(120)를 형성하면, 기판(w)은 폐쇄 챔버(120) 내부에 위치하여 표면이 IPA로 덮인 기판(w)에 대해 건조 공정을 수행하며; 상부 커버(1)의 상부벽에 배치되며 폐쇄 챔버(120) 내부로 초임계 유체를 공급하는 제1 유체 공급관(4); 폐쇄 챔버(120)의 압력이 건조 유체의 임계 압력 이상으로 증가하여 건조 유체가 초임계 상태에 도달할 때까지, 폐쇄 챔버(120) 내부의 압력을 연속적으로 증가시키는 건조 유체를 연속적으로 첨가; 제1 유체 공급관(4)의 하부에 배치되고, 제1 유체 공급관(4)과 기판(w) 사이에 위치하여, 제1 유체 공급관(4)으로부터 유입된 초임계 유체가 기판(w)의 상부면에 도달하도록 하는 유체 교란판(5)으로서, 유체 교란판(5)을 우회한 후, 기판(w)의 측면으로부터 초임계 유체의 충격을 효과적으로 완충하고, 초임계 유체가 기판(w)의 상부면에 직접 분사되어 기판(w)의 표면의 IPA를 블로우 오프하는 것을 방지하는 유체 교란판(5); 상부 커버(1)의 제1 측벽에 배치되고, 초임계 상태의 초임계 유체를 폐쇄 챔버(120) 내부로 공급하여, 초임계 유체를 기판(w)의 표면을 덮고 있는 IPA로 유체를 교체하여, 폐쇄 챔버(120) 내부에서 기판(w)의 표면을 건조 공정을 수행하는 제2 유체 공급관(6); 상부 커버(1)의 제2 측벽에 배치된 유체 배출관(7)을 포함한다.
여기서, 제1 유체 공급관(4)이 개방되면, 초임계 유체의 공급과 함께, 폐쇄 챔버(120) 내부의 공기 및 유체가 유체 배출관(7)을 통해 폐쇄 챔버(120)로부터 배출되어, 폐쇄 챔버(120) 내의 모든 공기가 유체로 대체된다. 그리고 초임계 유체의 공급이 연속적으로 증가하여, 폐쇄 챔버(120) 내부의 압력이 임계 압력 이상으로 상승하게 된다. 폐쇄 챔버(120) 내부가 초임계 상태에 도달한 후, 제1 유체 공급관(4)을 폐쇄하고, 폐쇄 챔버(120)의 상부로부터의 초임계 유체 공급을 중단한다.
제2 유체 공급관(6)이 개방되면, 초임계 유체는 폐쇄 챔버(120) 내부의 기판에 건조 공정을 수행하며, 이때 유체 배출관(7)으로부터 배출되는 유체는 초임계 유체이다.
건조 공정이 완료된 후, 제2 유체 공급관(6)은 폐쇄되고, 폐쇄 챔버(120) 내의 유체는 유체 배출관(7)으로부터 연속적으로 배출되어, 폐쇄 챔버(120) 내부의 압력이 감소하여 초임계 유체는 유체 배출관(7)을 통해 폐쇄 챔버(120)로부터 배출되는 가스로 변환된다.
베이스(2) 상에 기판(w)을 배치하고, 베이스(2)와 상부 커버(1)를 상대적으로 이동시켜 폐쇄 챔버(120)를 형성함으로써, 폐쇄 챔버(120)의 내부 공간을 최소화하여 초임계 유체의 사용량을 절약하고, 사용 비용을 절감한다.
도 1a 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 유체 공급관(4)과 기판(w) 사이에 유체 교란판(5)을 배치함으로써, 초임계 유체가 제1 유체 공급관(4)을 통해 기판(w)의 표면에 직접 분사되어 기판(w) 표면 상의 IPA가 블로우 오프하는 것을 방지한다.
유체 교란판(5)과 기판(w) 사이의 갭은 설정값 미만이고; 여기서 설정값은 0-10mm이다. 이러한 실시예에서, 최적의 설정값은 2mm이다. 폐쇄 챔버(120)의 내부 공간을 더 작게 만들기 위해, 설정값은 1mm과 같이 더 작게 설정될 수 있다. 유체 교란판(5)과 기판(w) 사이의 갭이 작을수록, 폐쇄 챔버(120)의 내부 공간은 더 작아지고, 폐쇄 챔버(120) 내부의 기판(w) 표면의 IPA 사이의 초임계 유체의 교체 효율은 높아진다. 따라서, 기판(w) 표면에 대한 건조 공정의 공정 효율을 효과적으로 향상시키면서, 초임계 유체의 사용량을 절약하여 사용 비용을 절감할 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 베이스(2)와 상부 커버(1)는 수직방향으로 서로 상대적으로 이동하여 내압성 폐쇄 챔버(120)를 형성하도록 폐쇄된다. 이러한 실시예에서, 상부 커버(1)가 고정되고, 베이스(2)가 수직방향으로 상향 이동하여 내압성 폐쇄 챔버(120)를 형성하도록 폐쇄된다. 일 실시예에서, 기판 트레이(3)와 베이스(2)는 일체로 형성될 수 있다.
도 1a, 도 1b 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 상부 커버(1) 상에는 잠금부(110)가 제공되며, 이는 상부 커버(1)와 베이스(2)가 상대적으로 이동하여 폐쇄 챔버(120)를 형성할 때 베이스(2)를 고정하는데 사용되어, 폐쇄된 챔버(120)를 잠그고, 폐쇄 챔버(120)의 내압성을 향상시킨다. 다른 실시예에서, 폐쇄 챔버(120)를 잠그기 위해 베이스(2)에 잠금부가 제공될 수도 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 이러한 실시예에서, 상부 커버(1)의 외관은 정방형 커버이고, 베이스(2)는 정방형 판이며, 폐쇄 챔버(120)의 중공 부분은 기판(w)과 기판 트레이(3)를 수용하도록 구성된 원형 형상이다. 폐쇄 챔버(120)의 중공 부분을 원형 형상으로 설정함으로써, 폐쇄 챔버(120)의 내부 공간을 줄여 초임계 유체의 사용량을 절약하고, 사용 비용을 절감한다.
도 1a, 도 1b 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 제2 유체 공급관(6)의 관직경은 제1 유체 공급관(4)의 관직경보다 더 커서, 제2 유체 공급관(6)에 의해 공급되는 초임계 유체의 유량은 제1 유체 공급관(4)에 의해 공급되는 초임계 유체의 유량보다 크다. 제1 유체 공급관(4)은 소량의 초임계 유체를 공급하여, 초임계 유체가 제1 유체 공급관(4)을 통해 천천히 유입될 때 기판(w) 표면 상의 IPA가 블로우 오프되지 않게 보장한다. 제2 유체 공급관(6)은 초임계 유체의 더 큰 유량을 공급하여, 초임계 유체를 공급할 때 제2 유체 공급관(6)의 효율을 가속화시켜서, 초임계 유체 건조 공정의 속도를 더욱 향상시키고, 기판(w)에 대한 초임계 유체 건조 공정의 효율을 향상시킨다.
도 2b 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 커버(1)의 제1 측벽에는 복수의 제1 관통공(101)이 수평으로 균일하게 분포되어 있으며, 복수의 제1 관통공(101)은 제2 유체 공급관(6)에 연결된다. 복수의 제1 관통공(101)을 통해 초임계 유체가 폐쇄 챔버(120)의 내부로 고르게 유입됨으로써, 초임계 유체가 복수의 제1 관통공(101)을 통해 폐쇄 챔버(120)의 내부로 빠르고 균일하게 유입될 수 있어, 초임계 유체의 공급 효율을 효과적으로 가속화시키고, 초임계 유체 건조 공정의 속도를 더욱 향상시키며, 기판(w) 표면에 대한 건조 공정의 공정 효율을 향상시킨다.
도 2b 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 상부 커버(1)의 제1 측벽에도 제1 캐비티(102)가 제공되고, 제1 캐비티(102)는 복수의 제1 관통공(101)과 연결된다. 복수의 제1 관통공(101)을 통해 유입된 유체는 제1 캐비티(102) 내부에 분산될 수 있고, 분산된 초임계 유체는 기판(w)의 상부면에 더욱 고르게 분포되어 기판(w) 표면이 초임계 유체를 고르게 않게 수용하는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 도 5a의 점선 박스를 확대한 도면인 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 캐비티(102)의 바닥면은 기판(w)의 상부면과 평행하다. 더욱 바람직하게, 제1 캐비티(102)의 바닥면은 기판(w)의 상부면과 같은 높이이다. 따라서, 제1 관통공(101)으로부터 유입된 초임계 유체는 제1 캐비티(102)를 통해 기판(w)의 상부면과 평행하게 작용할 수 있어, 초임계 유체의 사용량을 절약하고 초임계 유체의 낭비를 방지할 수 있다.
이러한 실시예에서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 관통공(101)은 원뿔형 홀이며, 제1 관통공(101)의 일단이 제1 캐비티(102)를 향하여 개구부가 더 크게 형성되어, 제1 관통공(101)을 통과하는 초임계 유체의 효율이 증가하도록 구성되고, 기판(w)의 표면에 대한 건조 공정의 공정 속도를 더욱 향상시킨다.
마찬가지로, 도 2b 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 상부 커버(1)의 제2 측벽에는 복수의 제2 관통공(103)이 수평으로 균일하게 분포되어 있으며, 제2 관통공(103)은 유체 배출관(7)과 연결되어, 복수의 제2 관통공(103)을 통해 폐쇄 챔버(120)로부터 신속하게 배출될 수 있도록 하여, 유체의 배출 속도를 효과적으로 가속화하고, 초임계 유체 건조 공정의 속도를 더욱 증가시키며, 기판(w) 표면에 대한 건조 공정의 공정 효율을 개선한다.
한편, 도 5a에 도시된 바와 같이, 상부 커버(1)의 제2 측벽에는 제2 캐비티(104)가 제공되고, 제2 캐비티(104)의 바닥면은 기판(w)의 상부면과 평행하다. 보다 바람직하게, 제2 캐비티(104)의 바닥면은 기판(w)의 상면과 같은 높이로 되어 있어, 폐쇄 챔버(120) 내의 유체가 제2 캐비티(104)와 복수의 제2 관통공(103)을 통해 폐쇄 챔버(120)로부터 균일하고 신속하게 배출될 수 있어, 초임계 유체 건조 공정의 속도를 높이고 공정 효율성을 향상시킨다.
이러한 실시예에서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제2 관통공(103)은 원뿔형 홀이며, 제2 관통공(103)의 일단이 제2 캐비티(104)를 향하여 개구부가 더 크게 형성되어, 제2 관통공(103)으로부터 배출되는 초임계 유체의 효율을 증가시키도록 구성되고, 기판(w)의 표면에 대한 건조 공정의 공정 속도를 더욱 향상시킨다.
이러한 실시예에서, 상부 커버(1)의 양측벽에는 복수의 제1 관통공(101)과 복수의 제2 관통공(103)이 균일하게 구비되어 제2 유체 공급관(6)과 유체 배출관(7)에 각각 연결되어, 제2 유체 공급관(6)과 유체 배출관(7)의 순환 효율을 효과적으로 증가시켜, 초임계 유체 및 처리된 유체가 각각 폐쇄 챔버(120) 내외로 신속하게 통과하도록 하여, 초임계 유체 건조 공정의 공정 속도를 향상시키고, 기판(w) 표면에 대한 건조 공정의 공정 효율을 효과적으로 향상시킨.
또한, 이러한 실시예에서, 바닥 표면이 기판(w)의 상부면에 평행한 제1 캐비티(102)와 제2 캐비티(104)가 각각 제공되어, 제1 관통공(101)으로부터 유입된 초임계 유체가 제1 캐비티(102)를 통해 기판(w)의 상부면에 고르게 분포될 수 있고, 초임계 유체가 제2 관통공(103)으로부터 제2 캐비티(104)를 통해 고르게 배출되어, 초임계 유체 건조 공정의 공정 속도를 향상시키고, 기판(w) 표면에 대한 건조 공정의 공정 효율을 효과적으로 향상시킨다.
제1 캐비티(102)와 제2 캐비티(104)의 두께(도면의 수직방향 치수)는 유체 교란판(5)과 기판(w) 사이의 갭과 실질적으로 일치한다. 유체 교란판(5)과 기판(w) 사이의 갭이 작아지면, 제1 캐비티(102)와 제2 캐비티(104)의 두께가 줄어들어 폐쇄 챔버(120)의 내부 공간을 감소시켜, 초임계 유체의 사용량을 절약하고, 사용 비용을 절감할 수 있다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 유체 교란판(5)과 상부 커버(1)를 연결하기 위해 상부 커버(1)와 유체 교란판(5) 사이에 복수의 연결 구성요소(105)가 제공된다. 이러한 실시예에서, 제1 유체 공급관(4) 주위에 고르게 분포된 4개의 연결 구성요소(105)가 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 홈(301)은 기판 트레이(3) 상에 제공되어 복수의 지지 부재(9)가 기판 트레이(3)로부터 기판(w)을 취하거나 기판 트레이(3) 상에 기판(w)을 로딩하는 것을 용이하게 하고, 홈(301)의 개수는 지지 부재(9)의 개수와 일치한다. 이러한 실시예에서, 홈(301)의 개수는 4개이고; 도 7b 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 지지 부재(9)의 개수는 4개이다.
구체적으로, 도 7a 및 도 8a에 도시된 바와 같이, 4개의 지지 부재(9)는 모터와 같은 제1 구동 장치(801)의 작용 하에서 기판(w)을 지지하고 기판(w)을 기판 트레이(3) 상에 배치한다. 도 7b 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 기판(w)이 기판 트레이(3)에 배치된 후, 제2 구동 장치(802)는 지지 부재(9)를 구동하여 기판 트레이(3)의 홈(301)으로부터 인출된다. 그 다음, 제3 구동 장치(803)는 베이스(2)를 수직방향으로 상향으로 들어올려 상부 커버(1)와 함께 폐쇄하여 폐쇄 챔버(120)를 형성한다. 그 다음, 베이스(2)의 하측부에 잠금부(110)를 삽입하여, 기판(w)이 후속 건조 처리를 위해 내압성 폐쇄 챔버(120) 내부에 있게 한다.
기판(w)에 대한 건조 공정이 완료된 후, 제2 구동 장치(802)는 지지 부재(9)를 구동하여 기판 트레이(3)의 홈(301)에 삽입되어, 지지 부재(9)가 기판(w)의 바닥에 위치되게 한다. 제1 구동 장치(801)는 지지 부재(9)를 구동하여 기판(w)을 들어올려 기판(w)을 기판 트레이(3)로부터 취출한다. 이러한 실시예에서, 지지 부재(9)는 지지 핀 또는 이젝터 핀일 수 있다.
도 7a 내지 도 8b에 도시된 바와 같이, 초임계 유체 기반의 건조 장치에는 IPA 보충 메커니즘(10)도 제공되며, 이는 기판(w) 표면을 덮는 IPA가 기판(w) 표면을 완전히 덮을 수 없을 때 IPA를 정시에 보충하도록 구성되어, 기판(w) 표면 상의 IPA가 기판(w)의 표면을 완전히 덮어 특정 두께에 도달하게 한다. 도 7b 및 도 8b에 도시된 바와 같이, IPA 보충 메커니즘(10)의 노즐(1011)은 회전가능하게 조정될 수 있다. 기판(w)의 표면에 IPA를 보충할 필요가 있을 때, IPA 보충 메커니즘(10)의 노즐(1011)은 초기 위치로부터 기판(w) 위로 회전하고; IPA 보충이 완료된 후, IPA 보충 메커니즘(10)의 노즐(1011)은 초기 위치로 회전한다.
도 1a 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스(2)에는 베이스(2)와 상부 커버(1)가 서로에 대해 이동하여 폐쇄 챔버(120)를 폐쇄할 때 폐쇄 챔버(120)를 밀봉하기 위한 복수의 밀봉 링(201)이 추가로 제공된다.
도 1a, 도 1b 및 도 2에 도시된 바와 같이, 초임계 유체 기반의 건조 장치는 폐쇄 챔버(120), 제1 유체 공급관(4) 및 제2 유체 공급관(6)을 가열하기 위해 상부 커버(1)의 주변부에 제공된 히터(11)를 더 포함하여, 전체의 폐쇄 챔버(120)가 기판(w)에 대한 건조 공정 동안 임계 온도 이상에 도달하게 한다.
이러한 실시예에서, 초임계 유체는 초임계 이산화탄소이다.
실시예 2
도 1a 내지 도 8b를 참조하면, 실시예 2는 또한 초임계 유체 기반의 건조 장치를 제공하며, 실시예 1과 비교하여 차이점은 다음과 같다:
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 베이스(2)와 상부 커버(1)는 수직방향으로 서로에 대해 이동하여 내압성 폐쇄 챔버(120)를 형성하도록 폐쇄되고; 베이스(2)는 고정된 상태로 유지되고, 상부 커버(1)는 수직방향으로 하향 이동하여 내압성 폐쇄 챔버(120)를 형성하도록 폐쇄된다.
이러한 실시예의 다른 설정은 실시예 1의 설정과 동일하므로 여기서는 다시 설명하지 않는다.
실시예 3
도 1a 내지 도 8b를 참조하면, 이러한 실시예 3은 초임계 유체 기반의 건조 방법을 제공하며, 초임계 유체 기반의 건조 방법은 전술한 실시예 1 또는 2에서 초임계 유체 기반의 건조 장치를 기초로 하여 구현되며, 상기 건조 방법은 하기의 단계를 포함한다:
S1: 복수의 지지 부재(9)는 제1 구동 장치(801)의 작용에 따라 건조될 기판(w)을 지지하고, 기판 트레이(3) 상에 기판(w)을 배치한다. 기판(w)을 배치한 후, 지지 부재(9)는 기판 트레이(3) 상의 홈(301)으로부터 인출된다. 그리고, 베이스(2)와 상부 커버(2)가 수직방향으로 상대적으로 이동하여 내압성 폐쇄 챔버(120)를 형성하도록 폐쇄되어, 기판(w)이 내압성 폐쇄 챔버(120) 내부에 있게 한다. 폐쇄 챔버(120), 제1 유체 공급관(4) 및 제2 유체 공급관(6)은 가열되어 폐쇄 챔버(120) 내부가 임계 온도 이상의 온도에 도달하게 된다.
S2: 폐쇄 챔버(120) 상부로부터 제1 유체 공급관(4)을 통해 폐쇄 챔버(120) 내부로 초임계 유체를 공급한다. 유체는 제1 유체 공급관(4) 아래의 유체 교란판(5)을 우회한 후 기판(w) 측면으로부터 기판(w)의 상부면에 도달한다. 초임계 유체의 연속적인 첨가는 폐쇄 챔버(120)의 압력이 임계 압력 이상으로 증가할 때까지 폐쇄 챔버(120) 내부의 압력을 계속 증가시켜 폐쇄 챔버(120)가 초임계 상태에 도달하게 한다. 폐쇄 챔버(120)가 초임계 상태에 도달한 후, 폐쇄 챔버(120)의 상부로부터 제1 유체 공급관(4)을 통한 초임계 유체 공급이 중단된다.
S3: 제2 유체 공급관(6)을 통해 폐쇄 챔버(120)의 제1 측면에서 폐쇄 챔버(120) 내부로 초임계 유체를 공급하고 기판(w)에 대한 건조 공정을 수행한다.
여기서, 제2 유체 공급관(6)을 통해 유입되는 초임계 유체의 유량은 제1 유체 공급관(4)을 통해 유입되는 초임계 유체의 유량보다 크다.
한편, 도 3 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 제2 유체 공급관(6)은 복수의 제1 관통공(101) 및 제1 캐비티(102)를 통해 폐쇄 챔버(120)의 제1 측면으로부터 초임계 유체를 순차적으로 공급한다. 복수의 제1 관통공(101)과 제1 캐비티(102)는 제2 유체 공급관(6)과 연결된다. 또한, 제1 캐비티(102)의 출구에서의 초임계 유체의 유속 각도는 기판(w)의 상부면과 평행하게 유지된다. 초임계 유체는 제2 캐비티(104), 복수의 제2 관통공(103) 및 유체 배출관(7)을 순차적으로 통과하여 폐쇄 챔버(120)의 제2 측면으로부터 배출되고, 제2 캐비티(104)로부터 배출되는 초임계 유체의 유속 각도가 기판(w)의 상부면과 평행하므로, 초임계 유체의 사용량을 절약하고 초임계 유체의 낭비를 방지한다.
S4: 건조 공정이 완료된 후, 제2 유체 공급관(6)을 폐쇄하고, 폐쇄 챔버(120)의 제1 측면으로부터 초임계 유체 공급을 중단하고, 폐쇄 챔버(120)의 내부 압력을 감소시켜 초임계 유체를 유체 배출관(7)을 통해 폐쇄 챔버(120)의 제2 측면으로 배출되는 가스로 변환한다.
S5: 폐쇄 챔버(120)의 내부 압력이 대기압 상태에 도달하면, 상부 커버(1)와 베이스(2)가 수직방향으로 상대적으로 이동하여 폐쇄 챔버(120)를 개방하고, 지지 부재를 사용하여 기판(w)을 들어올려 기판(w)을 취한다.
S5 단계에서 기판(w)을 취하기 전에, 폐쇄 챔버(120)에서 기판(w)에 대한 전체 건조 공정을 수행하기 위한 공정 요구 사항에 따라 단계 S2부터 S4까지의 복수의 루프 작업이 수행될 수 있다.
도 4 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 초임계 유체는 가스로 변환되어 제2 캐비티(104), 복수의 제2 관통공(103) 및 유체 배출관(7)을 통해 폐쇄 챔버(120)의 제2 측면으로부터 배출되어, 유체 배출관(7)의 배출 속도를 효과적으로 향상시키고, 기판(w)에 대한 건조 공정의 공정 효율을 향상시킨다.
실시예 4
도 9a 및 도 9b를 참조한다. 실시예 4는 세정 및 건조 장비를 제공한다. 세정 및 건조 장비는, 기판(w)을 배치하도록 구성된 기판 로딩 포트(001); 버퍼 장치(002); 기판 로딩 포트(001)와 버퍼 장치(002) 사이에서 기판(w)을 이송하도록 구성된 프론트엔드 로봇(005); 기판(w)을 세정하도록 구성된 세정 챔버(003); 세정된 기판(w)에 대해 건조 공정을 수행하도록 구성된, 전술한 실시예 1 또는 2에 개시된 초임계 유체 기반의 건조 장치(004)를 포함한다. 도 1a 내지 도 8b에 도시된 바와 같이, 초임계 유체 기반의 건조 장치(004)는 상부 커버(1); 상부 커버(1) 아래에 배치된 베이스(2); 베이스(2)와 상부 커버(1)는 수직방향으로 서로에 대해 이동할 수 있어, 내압성 폐쇄 챔버(120)를 형성하도록 폐쇄되고; 베이스(2) 상에 배치되고 기판(w)을 지지하도록 구성된 기판 트레이(3); 상부 커버(1)와 베이스(2)가 폐쇄 챔버(120)를 형성하도록 폐쇄될 때, 기판(w)은 폐쇄 챔버(120) 내부에 위치되고; 상부 커버(1)의 상부벽에 배치되어 초임계 유체를 폐쇄 챔버(120) 내부로 공급하고, 초임계 유체의 연속적인 첨가는 폐쇄 챔버(120)의 압력이 제1 유체 공급관(4)을 통해 폐쇄 챔버(120)로 공급되는 유체의 임계 압력 이상으로 상승하여 유체가 초임계 상태에 도달할 때까지 폐쇄 챔버(120) 내부의 압력이 연속적으로 증가하게 하고; 제1 유체 공급관(4) 아래에 배치되고, 제1 유체 공급관(4)과 기판(w) 사이에 위치되는 유체 교란판(5)으로서, 제1 유체 공급관(4)으로부터 유입된 초임계 유체가 유체 교란판(5)을 우회한 후 기판(w)의 측면으로부터 기판(w)의 상부면에 도달하게 하여, 초임계 유체의 충격을 효과적으로 완충하고, 초임계 유체의 과도한 흐름이 기판(w)의 상부면에 직접 분사되는 것을 방지하는 유체 교란판(5); 상부 커버(1)의 제1 측벽에 배치되고, 초임계 유체를 초임계 상태에 있는 폐쇄 챔버(120) 내부로 공급하도록 구성된 제2 유체 공급관(6)으로서, 폐쇄 챔버(120)의 내부의 기판(w) 표면에 건조 공정을 수행하는 제2 유체 공급관(6); 상부 커버(1)의 제2 측벽에 배치된 유체 배출관(7); 및 버퍼 장치(002), 세정 챔버(003) 및 건조 장치(004) 사이에서 기판(w)을 이송하도록 구성된 프로세스 로봇(006)을 포함한다.
구체적으로, 프론트엔드 로봇(005)은 기판 로딩 포트(001)로부터 세정될 기판(w)을 취하여 이를 버퍼 장치(002)에 배치한다. 프로세스 로봇(006)은 세정될 기판(w)을 버퍼 장치(002)로부터 취하여 기판(w)에 대한 세정 공정을 수행하기 위해 이를 세정 챔버(003)에 배치한다. 세정 공정이 완료된 후, 프로세스 로봇(006)은 세정 챔버(003)로부터 세정된 기판(w)을 취하여 전술한 실시예 1 또는 2의 지지 부재(9) 위에 놓는다. 세정된 기판(w)은 건조 공정이 수행되도록 지지 부재(9)를 통해 기판 트레이(3) 상에 놓인다. 건조 공정이 완료된 후, 프로세스 로봇(006)은 지지 부재(9)로부터 건조된 기판(w)을 취하여 버퍼 장치(002)에 놓는다. 그 다음, 프론트엔드 로봇(005)은 건조된 기판(w)을 버퍼 장치(002)로부터 취하여 기판 로딩 포트(001)에 놓는다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 프로세스 로봇(006)의 양측면에 대칭적으로 배치된 복수의 건조 장치(004)가 있다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 건조 장치(004) 아래에 배치되어 건조 장치(004)에 하나씩 대응하는 복수의 세정 챔버(003)가 있다.
이러한 실시예에는, 6개의 건조 장치(004)와 6개의 세정 챔버(003)가 있다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 6개의 건조 장치(004)는 프로세스 로봇(006)을 따라 대칭적으로 배치되어 프로세스 로봇(006)의 각 측면에 3개의 건조 장치(004)가 있고, 세정 챔버(003)와 건조 장치(004)가 하나씩 대응된다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 건조 장치(004)는 대응하는 세정 챔버(003) 위에 배치되고, 건조 장치(004)의 내부에 초임계 유체를 공급하기 위해 건조 장치(004) 위에는 복수의 제1 배관 시스템(007)이 제공된다. 세정 챔버(003)의 내부에 약액을 공급하기 위해 세정 챔버(003) 아래에는 복수의 제2 배관 시스템(008)이 제공된다.
실시예 4에 제공된 세정 및 건조 장비에서, 건조 장치(004)는 세정 챔버(003) 위에 배치되어, 프로세스 로봇(006)은 세정된 기판을 건조 장치(004)의 내부로 직접 상향으로 이동할 수 있으며, 공정 속도를 높이고 기판 표면의 IPA가 떨어지는 것을 방지한다.
실시예 5
도 9a 및 도 9c를 참조한다. 이러한 실시예는 또한 청소 및 건조 장비를 제공한다. 실시예 4와 비교하면, 차이점은 다음과 같다:
도 9a에 도시된 바와 같이, 프로세스 로봇(006)의 양측면에 대칭적으로 배치된 초임계 유체 기반의 복수의 건조 장치(004)가 있다. 도 9c에 도시된 바와 같이, 건조 장치(004) 위에 배치되고 건조 장치(004)에 하나씩 대응하는 복수의 세정 챔버(003)가 있다.
실시예 5에서, 도 9c에 도시된 바와 같이, 6개의 건조 장치(004)와 6개의 세정 챔버(003)가 있고, 6개의 세정 챔버(003)는 건조 장치(004) 위에 배치된다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 6개의 건조 장치(004)는 프로세스 로봇(006)을 따라 대칭적으로 배치되어, 프로세스 로봇(006)의 각 측면에 3개의 건조 장치(004)가 있다. 세정 챔버(003)와 건조 장치(004)는 하나씩 대응한다.
실시예 5에서, 건조 장치(004)는 대응하는 세정 챔버(003) 아래에 배치되어, 프로세스 로봇(006)이 세정된 기판(w)을 건조 장치(004)의 내부로 하향으로 직접 이동할 수 있도록 한다.
이러한 실시예의 다른 설정은 실시예 4의 설정과 동일하므로 여기서는 다시 설명하지 않는다.
실시예 6
도 10a 및 도 10b를 참조한다. 실시예 6은 또한 세정 및 건조 장비를 제공한다. 실시예 4와 비교하면, 차이점은 다음과 같다:
도 10a에 도시된 바와 같이, 프로세스 로봇(006)의 제1 측면에 배치된 복수의 건조 장치(004)가 있다. 프로세스 로봇(006)의 제2 측면에 배치된 복수의 세정 챔버(003)가 있다. 건조 장치(004)는 세정 챔버(003)에 하나씩 대응된다. 여기서, 복수의 건조 장치(004)는 프로세스 로봇(006)의 제1 측면에서 수직방향을 따라 여러 층으로 분포되어 있고; 복수의 세정 챔버(003)는 프로세스 로봇(006)의 제2 측면에서 수직방향을 따라 여러 층으로 분포되어 있다. 실시예 5에서는, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 프로세스 로봇(006)의 제1 측면에 6개의 건조 장치(004)가 있고, 6개의 건조 장치(004)는 프로세스 로봇(006)의 제1 측면에서 수직방향을 따라 2개의 층으로 분포되어 있으며; 건조 장치(004)의 내부에 초임계 유체를 공급하기 위해 건조 장치(004)의 모든 층 아래에 복수의 제1 배관 시스템(007)이 제공된다. 도 10b에 도시되지 않은 제2 측면에는 6개의 세정 챔버(003)가 있고, 6개의 세정 챔버(003)는 프로세스 로봇(006)의 제2 측면에 수직방향을 따라 2층으로 분포되어 있다.
이러한 실시예의 다른 설정은 실시예 4의 설정과 동일하므로 여기서는 다시 설명하지 않는다.
실시예 7
도 11을 참조한다. 실시예 7은 또한 세정 및 건조 장비를 제공한다. 실시예 6과 비교하면, 차이점은 다음과 같다:
프로세스 로봇(006)의 제1 측면에 배치된 복수의 건조 장치(004)가 있고; 프로세스 로봇(006)의 제2 측면에 배치된 복수의 세정 챔버(003)가 있다. 여기서, 복수의 건조 장치(004)는 프로세스 로봇(006)의 제1 측면에서 수직방향을 따라 여러 층으로 분포되어 있고; 복수의 세정 챔버(003)는 프로세스 로봇(006)의 제2 측면에서 수직방향을 따라 여러 층으로 분포되어 있다.
세정 챔버(003)는 단일 기판 세정 또는 일괄 기판 세정을 수행할 수 있다. 구체적으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 세정 챔버(003)는 일괄 기판 세정을 위해 약액 세정 탱크(0031), 급속 탈이온수 린스 탱크(DI-QDR)(0032), IPA 탱크(0033) 및 플리핑 IPA 습윤 메커니즘(0034) 중 하나 이상을 포함한다.
약액 세정 탱크(0031) 내의 약액은 HF, DHF, SC1, SPM, 인산 및 SC2 중 하나 이상일 수 있고; 공정의 필요에 따라, 약액 세정 탱크(0031)는 복수의 세정 탱크를 구비할 수 있으며, 각 세정 탱크는 상이한 약액을 수용할 수 있다. 급속 탈이온수 린스 탱크(DI-QDR)(0032)는 기판 표면의 미립자 불순물과 잔류 약액을 제거하여 기판 표면을 깨끗하게 유지하도록 구성된다. IPA 탱크(0033)는 이소프로필알코올(IPA)과 물의 공용해 원리를 이용하여 세정 공정 후 기판 표면의 수분을 제거한다. 플리핑 IPA 습윤 메커니즘(0034)은 기판을 IPA 탱크(0033)로부터 건조 장치(004)로 이송하는 과정 동안 IPA로 덮인 기판 표면을 유지하도록 구성된다.
구체적으로, 프론트엔드 로봇(005)은 기판 로딩 포트(001)로부터 세정될 기판(w)을 취하여 이를 버퍼 장치(002)에 배치한다. 프로세스 로봇(006)은 세정될 기판(w)을 버퍼 장치(002)로부터 취하여 인산 세정 탱크(0031), 급속 탈이온수 린스 탱크(DI-QDR)(0032), IPA조(0033), 플리핑 IPA 습윤 메커니즘(0034)에 순차적으로 배치하여 기판(w)에 대한 세정 공정을 수행한다. 세정 공정이 완료된 후, 프로세스 로봇(006)은 세정 챔버(003)로부터 세정된 기판(w)을 취하여 건조 장치(004)에 배치하여 세정된 기판(w)에 대한 건조 공정을 수행한다. 건조 공정이 완료된 후, 프로세스 로봇(006)은 건조 장치(004)로부터 건조된 기판(w)을 취하여 버퍼 장치(002)에 배치하고, 그 다음 프론트엔드 로봇(005)은 버퍼 장치(002)로부터 건조된 기판(w)을 취하여 기판 로딩 포트(001)에 배치한다.
실시예 7에는, 6개의 건조 장치(004)가 있으며, 6개의 건조 장치(004)는 프로세스 로봇(006)의 제1 측면에서 수직방향을 따라 2개의 층으로 분포되어 있고; 2개의 세정 챔버(003)가 있고, 2개의 세정 챔버(003)는 프로세스 로봇(006)의 제2 측면에서 수직방향을 따라 2개의 층으로 분포되어 있다.
이러한 실시예의 다른 설정은 실시예 6의 설정과 동일하므로 여기서는 다시 설명하지 않는다.
실시예 8
도 9a 및 도 9b를 참조한다. 실시예 8은 또한 세정 및 건조 장비를 제공한다. 세정 및 건조 장비는 기판(w)을 배치하도록 구성된 기판 로딩 포트(001); 버퍼 장치(002); 기판 로딩 포트(001)와 버퍼 장치(002) 사이에서 기판(w)을 이송하도록 구성된 프론트엔드 로봇(005); 기판(w)을 세정하도록 구성된 세정 챔버(003); 세정된 기판(w)에 건조 공정을 수행하도록 구성된 초임계 유체 기반의 건조 장치(004); 버퍼 장치(002), 세정 챔버(003) 및 건조 장치(004) 사이에서 기판(w)을 이송하도록 구성된 프로세스 로봇(006)을 포함한다.
구체적으로, 프론트엔드 로봇(005)은 기판 로딩 포트(001)로부터 세정될 기판(w)을 취하여 이를 버퍼 장치(002)에 배치한다. 프로세스 로봇(006)은 세정될 기판(w)을 버퍼 장치(002)로부터 취하고 이를 세정 챔버(003)에 배치하여 기판(w)에 대한 세정 공정을 수행한다. 세정 공정이 완료된 후, 프로세스 로봇(006)은 세정 챔버(003)로부터 세정된 기판(w)을 취하고 건조 장치(004)에 배치하여 기판(w)에 대한 건조 공정을 수행한다. 건조 공정이 완료된 후, 프로세스 로봇(006)은 건조 장치(004)로부터 건조된 기판(w)을 취하여 버퍼 장치(002)에 배치한다. 그 다음, 프론트엔드 로봇(005)은 버퍼 장치(002)로부터 기판(w)을 취하여 기판 로딩 포트(001)에 배치한다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 프로세스 로봇(006)의 양측면에 대칭적으로 배치된 복수의 건조 장치(004)가 있다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 건조 장치(004) 아래에 배치되고 건조 장치(004)에 하나씩 대응하는 복수의 세정 챔버(003)가 있다.
실시예 8에는, 6개의 건조 장치(004)와 6개의 세정 챔버(003)가 있다. 도 9aA에 도시된 바와 같이, 6개의 건조 장치(004)는 프로세스 로봇(006)을 따라 대칭적으로 배치되어 프로세스 로봇(006)의 각 측면에는 3개의 건조 장치(004)가 있고, 세정 챔버(003)와 건조 장치(004)는 하나씩 대응된다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 건조 장치(004)는 대응하는 세정 챔버(003) 위에 배치되고, 건조 장치(004)의 내부에 초임계 유체를 공급하기 위해 건조 장치(004) 위에는 복수의 제1 배관 시스템(007)이 제공된다. 세정 챔버(003)의 내부에 약액을 공급하기 위해 세정 챔버(003) 아래에는 복수의 제2 배관 시스템(008)이 제공된다.
실시예 8에 제공된 세정 및 건조 장비에서, 건조 장치(004)는 세정 챔버(003) 위에 배치되어, 프로세스 로봇(006)은 세정된 기판을 건조 장치(004)의 내부로 직접 상향으로 이동할 수 있으며, 공정 속도를 높이고 기판 표면의 IPA가 떨어지는 것을 방지한다.
실시예 9
도 9a 및 도 9c를 참조한다. 실시예 9는 또한 세정 및 건조 장비를 제공한다. 실시예 8과 비교하면, 차이점은 다음과 같다:
도 9a에 도시된 바와 같이, 프로세스 로봇(006)의 양측면에 대칭적으로 배치된 초임계 유체 기반의 복수의 건조 장치(004)가 있다. 도 9c에 도시된 바와 같이, 건조 장치(004) 위에 배치되고 건조 장치(004)에 하나씩 대응하는 복수의 세정 챔버(003)가 있다.
실시예 9에는, 도 9c에 도시된 바와 같이, 6개의 건조 장치(004)와 6개의 세정 챔버(003)가 있고, 6개의 세정 챔버(003)는 건조 장치(004) 위에 배치된다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 6개의 건조 장치 장치(004)는 프로세스 로봇(006)을 따라 대칭적으로 배치되어, 프로세스 로봇(006)의 각 측면에 3개의 건조 장치(004)가 있고, 세정 챔버(003)와 건조 장치(004)가 하나씩 대응한다.
이러한 실시예의 다른 설정은 실시예 8의 설정과 동일하므로 여기서는 다시 설명하지 않는다.
실시예 10
도 10a 및 도 10b를 참조한다. 실시예 10은 또한 세정 및 건조 장비를 제공한다. 세정 및 건조 장비는 기판(w)을 배치하도록 구성된 기판 로딩 포트(001); 버퍼 장치(002); 기판 로딩 포트(001)와 버퍼 장치(002) 사이에서 기판(w)을 이송하도록 구성된 프론트엔드 로봇(005); 기판(w)을 세정하도록 구성된 세정 챔버(003); 세정된 기판(w)에 건조 공정을 수행하도록 구성된 초임계 유체 기반의 건조 장치(004); 버퍼 장치(002), 세정 챔버(003) 및 건조 장치(004) 사이에서 기판(w)을 이송하도록 구성된 프로세스 로봇(006)을 포함한다.
구체적으로, 프론트엔드 로봇(005)은 기판 로딩 포트(001)로부터 세정될 기판(w)을 취하여 이를 버퍼 장치(002)에 배치한다. 프로세스 로봇(006)은 세정될 기판(w)을 버퍼 장치(002)로부터 취하고 세정 챔버(003)에 배치하여 기판(w)에 대한 세정 공정을 수행한다. 세정 공정이 완료된 후, 프로세스 로봇(006)은 세정 챔버(003)로부터 세정된 기판(w)을 취하고 건조 장치(004)에 배치하여 기판(w)에 대한 건조 공정을 수행한다. 건조 공정이 완료된 후, 프로세스 로봇(006)은 건조 장치(004)로부터 건조된 기판(w)을 취하여 버퍼 장치(002)에 배치한다. 그 다음, 프론트엔드 로봇(005)은 버퍼 장치(002)로부터 기판(w)을 취하여 기판 로딩 포트(001)에 배치한다.
도 10a에 도시된 바와 같이, 프로세스 로봇(006)의 제1 측면에 배치된 복수의 건조 장치(004)가 있고; 프로세스 로봇(006)의 제2 측면에 배치된 복수의 세정 챔버(003)가 있고; 건조 장치(004)는 세정 챔버(003)에 하나씩 대응한다. 복수의 건조 장치(004)는 프로세스 로봇(006)의 제1 측면에서 수직방향을 따라 여러 층으로 분포되어 있고; 복수의 세정 챔버(003)는 프로세스 로봇(006)의 제2 측면에서 수직방향을 따라 여러 층으로 분포되어 있다.
실시예 10에는, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 6개의 건조 장치(004)가 있고, 6개의 건조 장치(004)는 프로세스 로봇(006)의 제1 측면에서 수직방향을 따라 2개의 층으로 분포되어 있고; 건조 장치(004)의 내부에 초임계 유체를 공급하기 위해 건조 장치(004)의 모든 층 아래에는 복수의 제1 배관 시스템(007)이 제공된다. 6개의 세정 챔버(003)가 있고, 6개의 세정 챔버(003)는 프로세스 로봇(006)의 제2 측면에서 수직방향을 따라 2개의 층으로 분포되어 있다.
실시예 11
도 11을 참조한다. 실시예 11은 또한 세정 및 건조 장비를 제공한다. 실시예 10과 비교하면, 차이점은 다음과 같다:
프로세스 로봇(006)의 제1 측면에 배치된 복수의 건조 장치(004)가 있고; 프로세스 로봇(006)의 제2 측면에 배치된 복수의 세정 챔버(003)가 있다.
세정 챔버(003)는 단일 기판 세정 또는 일괄 기판 세정을 수행할 수 있다. 구체적으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 세정 챔버(003)는 일괄 기판 세정을 위해 약액 세정 탱크(0031), 급속 탈이온수 린스 탱크(DI-QDR)(0032), IPA 탱크(0033) 및 플리핑 IPA 습윤 메커니즘(0034) 중 하나 이상을 포함한다.
약액 세정 탱크(0031) 내의 약액은 HF, DHF, SC1, SPM, 인산 및 SC2 중 하나 이상일 수 있다. 공정의 필요에 따라, 약액 세정 탱크(0031)는 복수의 세정 탱크를 포함할 수 있으며, 각 세정 탱크는 상이한 약액을 수용할 수 있다. 급속 탈이온수 린스 탱크(DI-QDR)(0032)는 기판 표면의 미립자 불순물과 잔류 약액을 제거하여 기판 표면을 깨끗하게 유지하도록 구성된다. IPA 탱크(0033)는 이소프로필알코올(IPA)과 물의 공용해 원리를 이용하여 세정 공정 후 기판 표면의 수분을 제거한다. 플리핑 IPA 습윤 메커니즘(0034)은 IPA 탱크(0033)로부터 건조 장치(004)로 기판을 이송하는 과정에서 IPA로 덮인 기판 표면을 유지하도록 구성된다.
구체적으로, 프론트엔드 로봇(005)은 기판 로딩 포트(001)로부터 세정될 기판(w)을 취하여 이를 버퍼 장치(002)에 배치하고; 프로세스 로봇(006)은 버퍼 장치(002)로부터 세정할 기판(w)을 취하여 인산 세정 탱크(0031), 급속 탈이온수 린스 탱크(DI-QDR)(0032), IPA 탱크(0033) 및 플리핑 IPA 습윤 메커니즘(0034)에 순차적으로 배치하여 기판(w)에 대한 세정 공정을 수행한다. 세정 공정이 완료된 후, 프로세스 로봇(006)은 세정 챔버(003)로부터 세정된 기판(w)을 취하고 건조 장치(004)에 배치하여 세정된 기판(w)에 대한 건조 공정을 수행한다. 건조 공정이 완료된 후, 프로세스 로봇(006)은 건조 장치(004)로부터 건조된 기판(w)을 취하여 버퍼 장치(002)에 배치하고, 그 다음 프론트엔드 로봇(005)은 버퍼 장치(002)로부터 건조된 기판(w)을 취하여 기판 로딩 포트(001)에 배치한다.
실시예 11에는, 6개의 건조 장치(004)가 있으며, 6개의 건조 장치(004)는 프로세스 로봇(006)의 제1 측면에서 수직방향을 따라 2개의 층으로 분포되어 있고; 2개의 세정 챔버(003)가 있으며, 2개의 세정 챔버(003)는 프로세스 로봇(006)의 제 2 측면에서 수직방향을 따라 2개의 층으로 분포되어 있다.
이러한 실시예의 다른 설정은 실시예 10의 설정과 동일하므로 여기서는 다시 설명하지 않는다.
본 발명의 내용이 상기 바람직한 실시예를 통해 상세히 설명되었으나, 상기 설명이 본 발명을 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다는 점을 인식해야 한다. 상기 내용을 숙독한 당업자라면 본 발명에 대한 다양한 변형 및 대체가 가능함을 명백히 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (34)

  1. 초임계 유체 기반의 건조 장치(drying apparatus based on supercritical fluid)에 있어서,
    상부 커버;
    상기 상부 커버 아래에 배치되는 베이스로서, 상기 베이스와 상부 커버가 수직방향으로 상대적으로 이동할 수 있어 내압성 폐쇄 챔버(pressure-resistant closed chamber)를 형성하는 베이스;
    상기 베이스 상에 배치되고 기판을 지지하도록 구성된 기판 트레이;
    상기 상부 커버의 상부벽에 배치되며, 상기 내압성 폐쇄 챔버가 대기압 상태에서 초임계 상태에 도달하기 위해 상기 내압성 폐쇄 챔버의 내부로 초임계 유체를 공급하도록 구성된 제1 유체 공급관;
    상기 제1 유체 공급관 아래에 배치된 유체 교란판(fluid disturbance plate);
    상기 상부 커버의 제1 측벽에 배치되고, 초임계 상태에 있는 상기 내압성 폐쇄 챔버의 내부로 초임계 유체를 공급하여, 상기 내압성 폐쇄 챔버 내부의 기판에 건조 공정을 수행하도록 구성된 제2 유체 공급관; 및
    상기 상부 커버의 제2 측벽에 배치되는 유체 배출관을 포함하는,
    초임계 유체 기반의 건조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유체 교란판과 상기 기판 사이의 갭은 설정값 미만인,
    초임계 유체 기반의 건조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 설정값은 0-10mm인,
    초임계 유체 기반의 건조 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부 커버의 제1 측벽에는 복수의 제1 관통공이 수평방향으로 균일하게 분포되고, 상기 복수의 제1 관통공은 상기 제2 유체 공급관과 연결되어, 상기 제1 관통공을 통해 상기 내압성 폐쇄 챔버의 내부로 초임계 유체가 균일하게 유입되는데 사용되는,
    초임계 유체 기반의 건조 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상부 커버의 제1 측벽에는 제1 캐비티가 제공되고, 상기 제1 캐비티의 바닥면은 상기 기판의 상부면과 평행하여, 상기 제1 관통공로부터 유입되는 초임계 유체가 상기 제1 캐비티를 통과한 후 상기 기판의 상부면에 균일하게 분포되는데 사용되는,
    초임계 유체 기반의 건조 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 관통공은 원뿔형 구멍인,
    초임계 유체 기반의 건조 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상부 커버의 제2 측벽에는 복수의 제2 관통공이 수평방향으로 균일하게 분포되고, 상기 복수의 제2 관통공이 상기 유체 배출관에 연결되는,
    초임계 유체 기반의 건조 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상부 커버의 제2 측벽에는 제2 캐비티가 제공되고, 상기 제2 캐비티의 바닥면은 상기 기판의 상부면과 평행한,
    초임계 유체 기반의 건조 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 관통공은 원뿔형 구멍인,
    초임계 유체 기반의 건조 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 유체 공급관의 관직경은 상기 제1 유체 공급관의 관직경보다 큰,
    초임계 유체 기반의 건조 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 상부 커버는 고정되고, 상기 베이스는 수직방향으로 상향 이동되어 상기 내압성 폐쇄 챔버를 형성하는,
    초임계 유체 기반의 건조 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 베이스는 고정되고, 상기 상부 커버는 수직방향으로 하향 이동하여 상기 내압성 폐쇄 챔버를 형성하는,
    초임계 유체 기반의 건조 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 상부 커버에는 잠금부가 제공되어, 상기 상부 커버와 베이스가 상대적으로 이동하여 상기 내압성 폐쇄 챔버를 형성할 때 상기 베이스를 체결하는데 사용되어 상기 내압성 폐쇄 챔버를 잠그는,
    초임계 유체 기반의 건조 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 상부 커버의 외관은 정방형 커버이고, 상기 베이스는 정방형 플레이트이고, 상기 내압성 폐쇄 챔버의 중공 부분은 원형 챔버인,
    초임계 유체 기반의 건조 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 초임계 유체는 초임계 이산화탄소인,
    초임계 유체 기반의 건조 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 베이스와 상기 기판 트레이는 일체로 형성되는,
    초임계 유체 기반의 건조 장치.
  17. 초임계 유체 기반의 건조 방법에 있어서,
    S1 단계: 건조될 기판을 기판 트레이에 배치하고, 베이스와 상부 커버를 수직방향으로 상대적으로 이동시켜 폐쇄하게 하여 내압성 폐쇄 챔버(pressure-resistant closed chamber)를 형성하는 단계;
    S2 단계: 상기 내압성 폐쇄 챔버 위로부터 제1 유체 공급관을 통해 초임계 유체를 공급하고, 상기 유체가 상기 제1 유체 공급관 아래의 유체 교란판을 우회한 후 기판의 측면으로부터 기판의 상부면에 도달하고, 상기 내압성 폐쇄 챔버가 초임계 상태에 도달하게 한 후, 상기 내압성 폐쇄 챔버로부터 초임계 유체 공급을 중단하는 단계;
    S3 단계: 제2 유체 공급관을 통해 상기 내압성 폐쇄 챔버의 제1 측면으로부터 초임계 유체를 공급하여 상기 기판에 대한 건조 공정을 수행하는 단계;
    S4 단계: 건조 공정이 완료된 후, 상기 제2 유체 공급관을 폐쇄하고, 상기 내압성 폐쇄 챔버의 내부 압력을 감소시키며, 초임계 유체를 상기 내압성 폐쇄 챔버의 제2 측면으로부터 유체 배출관을 통해 배출되는 가스로 변환시키는 단계; 및
    S5 단계: 상기 내압성 폐쇄 챔버를 개방하고, 상기 내압 챔버 챔버의 내부 압력이 대기압 상태에 도달하면 상기 기판을 취출하는 단계
    를 포함하는,
    초임계 유체 기반의 건조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    S5 단계에서 기판을 취출하기 전에, S2 단계부터 S4 단계까지의 복수의 루프 작업을 수행하는,
    초임계 유체 기반의 건조 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제2 유체 공급관은 상기 기판의 상부면에 평행한 유속 각도(flow rate angle)로 상기 내압 챔버 챔버의 제1 측면으로부터 초임계 유체를 공급하는,
    초임계 유체 기반의 건조 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 유체 배출관은 상기 기판의 상부면에 평행한 유속 각도로 초임계 유체를 배출하는,
    초임계 유체 기반의 건조 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 제2 유체 공급관에 의해 공급되는 초임계 유체의 유량은 상기 제1 유체 공급관에 의해 공급되는 초임계 유체의 유량보다 큰,
    초임계 유체 기반의 건조 방법.
  22. 세정 및 건조 장비(cleaning and drying equipment)에 있어서,
    기판을 배치하도록 구성된 기판 로딩 포트;
    버퍼 장치;
    상기 기판 로딩 포트와 상기 버퍼 장치 사이에서 기판을 이송하는 프론트엔드 로봇;
    상기 기판에 대한 세정 공정을 수행하도록 구성된 세정 챔버; 및
    세정된 기판에 대해 건조 공정을 수행하도록 구성된 초임계 유체 기반의 건조 장치
    를 포함하고,
    상기 건조 장치는,
    상부 커버;
    상기 상부 커버 아래에 배치되는 베이스로서, 상기 베이스와 상부 커버가 수직방향으로 상대적으로 이동할 수 있어 내압성 폐쇄 챔버(pressure-resistant closed chamber)를 형성하는 베이스;
    상기 베이스 상에 배치되고 기판을 지지하도록 구성된 기판 트레이;
    상기 상부 커버의 상부벽에 배치되며, 상기 내압성 폐쇄 챔버가 대기압 상태에서 초임계 상태에 도달하기 위해 상기 내압성 폐쇄 챔버의 내부로 초임계 유체를 공급하도록 구성된 제1 유체 공급관;
    상기 제1 유체 공급관 아래에 배치된 유체 교란판(fluid disturbance plate);
    상기 상부 커버의 제1 측벽에 배치되고, 초임계 상태에 있는 상기 내압성 폐쇄 챔버의 내부로 초임계 유체를 공급하여, 상기 내압성 폐쇄 챔버 내부의 기판에 건조 공정을 수행하도록 구성된 제2 유체 공급관;
    상기 상부 커버의 제2 측벽에 배치되는 유체 배출관; 및
    상기 버퍼 장치, 상기 세정 챔버 및 상기 건조 장치 사이에서 상기 기판을 이송하는 프로세스 로봇
    을 포함하는,
    세정 및 건조 장비.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 프로세스 로봇의 양측면에 대칭적으로 배치된 복수의 건조 장치가 있고; 상기 건조 장치의 위 또는 아래에 배치되고 상기 건조 장치에 하나씩 대응하는 복수의 세정 챔버가 있는,
    세정 및 건조 장비.
  24. 제23항에 있어서,
    6개의 건조 장치가 있고, 상기 프로세스 로봇의 각 측면에 배치된 3개의 건조 장치가 있으며, 상기 건조 장치에 하나씩 대응하는 6개의 세정 챔버가 있는,
    세정 및 건조 장비.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 건조 장치는 상기 프로세스 로봇의 제1 측면에 배치되고; 상기 세정 챔버는 상기 프로세스 로봇의 제2 측면에 배치되고; 상기 건조 장치는 상기 세정 챔버에 하나씩 대응하는,
    세정 및 건조 장비.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 세정 챔버는 단일 기판 세정(single substrate cleaning) 또는 일괄 기판 세정(batch substrates cleaning)을 위해 사용되는,
    세정 및 건조 장비.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 세정 챔버는 일괄 기판 세정을 위한 약액 세정 탱크, 급속 탈이온수 린스 탱크, IPA 탱크 및 플리핑 IPA 습윤 메커니즘 중 하나 이상을 포함하는,
    세정 및 건조 장비.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 프로세스 로봇의 제1 측면에서 수직방향으로 복수의 층으로 분포된 복수의 건조 장치가 있고; 상기 프로세스 로봇의 제2 측면에서 수직방향으로 복수의 층으로 분포된 복수의 세정 챔버가 있는,
    세정 및 건조 장비.
  29. 제28항에 있어서,
    6개의 건조 장치가 있으며, 상기 6개의 건조 장치는 상기 프로세스 로봇의 제1 측면에서 수직방향으로 2개의 층으로 분포되고; 6개의 세정 챔버가 있으며, 상기 6개의 세정 챔버는 상기 프로세스 로봇의 제2 측면에서 수직방향으로 2개의 층으로 분포되는,
    세정 및 건조 장비.
  30. 세정 및 건조 장비(cleaning and drying equipment)에 있어서,
    기판을 배치하도록 구성된 기판 로딩 포트;
    버퍼 장치;
    상기 기판 로딩 포트와 상기 버퍼 장치 사이에서 기판을 이송하는 프론트엔드 로봇;
    상기 기판에 대한 세정 공정을 수행하도록 구성된 세정 챔버;
    초임계 유체에 기반하여, 세정된 기판에 대해 건조 공정을 수행하도록 구성된 건조 장치; 및
    상기 버퍼 장치, 상기 세정 챔버 및 상기 건조 장치 사이에서 상기 기판을 이송하는 프로세스 로봇
    을 포함하고,
    상기 프로세스 로봇의 양측면에 대칭적으로 배치된 복수의 건조 장치가 있고,
    상기 건조 장치의 위 또는 아래에 배치되고 상기 건조 장치에 하나씩 대응하는 복수의 세정 챔버가 있는,
    세정 및 건조 장비.
  31. 세정 및 건조 장비(cleaning and drying equipment)에 있어서,
    기판을 배치하도록 구성된 기판 로딩 포트;
    버퍼 장치;
    상기 기판 로딩 포트와 상기 버퍼 장치 사이에서 기판을 이송하는 프론트엔드 로봇;
    상기 기판에 대한 세정 공정을 수행하도록 구성된 세정 챔버;
    초임계 유체에 기반하여, 세정된 기판에 대해 건조 공정을 수행하도록 구성된 건조 장치; 및
    상기 버퍼 장치, 상기 세정 챔버 및 상기 건조 장치 사이에서 상기 기판을 이송하는 프로세스 로봇
    을 포함하고,
    상기 건조 장치는 상기 프로세스 로봇의 제1 측면에 배치되고; 상기 세정 챔버는 상기 프로세스 로봇의 제2 측면에 배치되며; 상기 건조 장치는 상기 세정 챔버에 하나씩 대응하는,
    세정 및 건조 장비.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 프로세스 로봇의 제1 측면에서 수직방향으로 복수의 층으로 분포된 복수의 건조 장치가 있고; 상기 프로세스 로봇의 제2 측면에서 수직방향으로 복수의 층으로 분포된 복수의 세정 챔버가 있는,
    세정 및 건조 장비.
  33. 제31항에 있어서,
    상기 세정 챔버는 단일 기판 세정 또는 일괄 기판 세정을 위해 사용되는,
    세정 및 건조 장비.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 세정 챔버는 일괄 기판 세정을 위한 약액 세정 탱크, 급속 탈이온수 린스 탱크, IPA 탱크 및 플리핑 IPA 습윤 메커니즘 중 하나 이상을 포함하는,
    세정 및 건조 장비.
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