特許 7318066 基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-07-21

(45)【発行日】2023-07-31

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20230724BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 651Z

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2022085917

(22)【出願日】2022-05-26

【審査請求日】2022-05-26

(73)【特許権者】

【識別番号】518162784

【氏名又は名称】セメス カンパニー，リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】カン，キ－ムン

(72)【発明者】

【氏名】パク，ヒュン ゴ

(72)【発明者】

【氏名】ヤン，ヒョ ウォン

【審査官】小池 英敏

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第１０－２０１８－００８６１６５（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２００８－１５９７２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０８０９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３２４２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３３２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３３３７５９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｈ０１Ｌ ２１／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｂ０８Ｂ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理する装置において、
内部に処理空間を有するチャンバーと、
前記処理空間で基板を支持する基板支持ユニットと、
前記処理空間に超臨界状態の流体を供給する流体供給ユニットと、を含み、
前記流体供給ユニットは、
前記チャンバーの上壁に提供される供給ラインと、
前記チャンバーの上壁に設置され、前記基板のパターン面に供給される流体を吐出する噴射ユニットと、を含み、
前記噴射ユニットは、
前記流体が移動する吐出流路が提供される本体と、
前記本体の吐出端に提供されるノズルプレートと、
前記吐出流路内で前記ノズルプレートと離隔されるように位置されるブロッキングプレートと、を含み、
前記吐出流路は、前記本体の上部面と下部面を貫通して形成され、
前記吐出流路の内径は、前記上部面から前記下部面に向かう方向に行くほど、増加するように提供される
基板処理装置。

【請求項2】

前記ノズルプレートの第１領域には複数の第１ホールが形成され、
前記第１領域の内側に位置される前記ノズルプレートの第２領域には複数の第２ホールが形成され、
上から見た時、前記第１ホールの面積は、前記第２ホールの面積より大きく提供される請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記ブロッキングプレートは、
前記吐出流路を移動する流体が前記第２ホールを通過して前記基板に供給される移動経路上に提供される請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記ブロッキングプレートは、
前記ノズルプレートの前記第２領域の直径と対応される直径を有するように提供される請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記ブロッキングプレートは、前記ノズルプレートの前記第２領域と対向するように配置される請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記複数の第１ホールは、前記複数の第２ホールより小さい数で提供される請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記ノズルプレートは、前記本体の前記下部面に形成される前記吐出流路の吐出口と対応されるサイズと同一であるように形成される請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記流体は、超臨界流体を含む請求項１乃至請求項７中のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項9】

基板を処理する装置において、
内部に処理空間を有するチャンバーと、
前記処理空間で基板を支持する基板支持ユニットと、
前記処理空間に超臨界状態の流体を供給する流体供給ユニットと、を含み、
前記流体供給ユニットは、
前記チャンバーの上壁に提供される供給ラインと、
前記チャンバーの上壁に設置され、前記基板に流体を吐出する噴射ユニットと、を含み、
前記噴射ユニットは、
前記流体が移動する吐出流路が提供される本体と、
前記本体の吐出端に提供されるノズルプレートと、を含み、
前記ノズルプレートは、
複数の第１ホールが形成される第１領域と、
前記第１領域の内側に位置され、複数の第２ホールが形成される第２領域と、を含み、
前記第１ホールの直径は、前記第２ホールの直径より大きく提供される基板処理装置。

【請求項10】

前記噴射ユニットは、前記吐出流路内に位置されるブロッキングプレートを含み、
前記ブロッキングプレートは、前記ノズルプレートと離隔される請求項９に記載の基板処理装置。

【請求項11】

前記ブロッキングプレートは、
前記ノズルプレートの前記第２領域と対応されるサイズを有するように形成される請求項１０に記載の基板処理装置。

【請求項12】

前記ブロッキングプレートは、
前記ノズルプレートの前記第２領域と対向する位置に提供される請求項１０に記載の基板処理装置。

【請求項13】

前記複数の第１ホールの数は、前記複数の第２ホールの数より小さい請求項９に記載の基板処理装置。

【請求項14】

前記複数の第１ホールは、前記ノズルプレートの円周方向に沿って互いに離隔されるように提供され、
前記複数の第２ホールは、前記第２領域内で互いに離隔されるように提供される請求項９に記載の基板処理装置。

【請求項15】

前記噴射ユニットは、内部に前記吐出流路が形成される本体を含み、
前記吐出流路は、前記本体の上部面と下部面を貫通して形成され、
前記吐出流路の内径は、前記上部面から前記下部面に向かう方向に一定に形成される請求項９に記載の基板処理装置。

【請求項16】

前記噴射ユニットは、内部に前記吐出流路が形成される本体を含み、
前記吐出流路は、前記本体の上部面と下部面を貫通して形成され、
前記吐出流路の内径は、前記上部面から前記下部面に向かう方向に行くほど、増加する請求項９に記載の基板処理装置。

【請求項17】

前記ノズルプレートは、前記本体の前記下部面に形成される前記吐出流路の吐出口と対応されるサイズと同一であるように形成される請求項１６に記載の基板処理装置。

【請求項18】

前記流体は、超臨界流体を含む請求項９乃至請求項１７のいずれかの一項に記載の基板処理装置。

【請求項19】

基板を処理する装置において、
内部に処理空間を有するチャンバーと、
前記処理空間で基板を支持する基板支持ユニットと、
前記処理空間に超臨界状態の流体を供給する流体供給ユニットと、を含み、
前記流体供給ユニットは、
前記チャンバーの上壁に提供される供給ラインと、
前記チャンバーの上壁に設置され、前記基板に流体を吐出する噴射ユニットと、を含み、
前記噴射ユニットは、
前記流体が移動する吐出流路と、
前記吐出流路の一端部に提供されるノズルプレートと、
前記吐出流路内で前記ノズルプレートと離隔されるように位置されるブロッキングプレートと、を含み、
前記ノズルプレートは、
前記ノズルプレートは、第１直径を有する複数の第１ホールが形成される第１領域と、
前記第１領域の内側に配置され、前記第１直径より小さい第２直径を有する複数の第２ホールが形成される第２領域と、を含み、前記ブロッキングプレートは、前記ノズルプレートの前記第２領域と対応されるサイズを有するように提供され、
前記ブロッキングプレートは、前記ノズルプレートの前記第２領域と対向する基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は基板処理装置に関し、より詳細に基板に超臨界流体を供給して基板を処理する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体素子を製造するために、基板に写真、蝕刻、アッシング、イオン注入、そして薄膜蒸着等の多様な工程を通じて望むパターンが基板に形成する。各々の工程には様々な処理液が使用され、工程進行中には汚染物及びパーティクルが生成される。これを解決するために各々の工程前後には汚染物及びパーティクルを洗浄処理するための洗浄工程が必須的に遂行される。

【0003】

一般的に洗浄工程は基板をケミカル及びリンス液で処理した後に乾燥処理する。乾燥処理段階には基板上に残留されたリンス液を乾燥するための工程で、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）のような有機溶剤で基板を乾燥処理する。しかし、基板に形成されたパターンとパターンとの距離（ＣＤ：Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）が微細化されることによって、そのパターンの間の空間に有機溶剤が残留する。

【0004】

残留有機溶剤を除去するためには超臨界処理工程を遂行する。超臨界処理工程はチャンバー内に位置された基板に超臨界流体を供給して基板を処理する。超臨界処理工程は臨界圧力及び臨界温度以上の雰囲気で進行される。図１は一般的な超臨界処理装置を示す断面図である。図１を参照すれば、流体はチャンバー２の下壁に形成される下部流路３とチャンバー２の上壁に形成された上部流路４を通じて基板Ｗの中心に供給され、その後に基板Ｗの縁領域に分散される。

【0005】

図１の装置では上部流路４が円筒型のラインに形成されて基板Ｗの中心に供給される。この場合、供給される流体の速度が速いので、基板Ｗに直接注入される場合、基板Ｗが破損される問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】韓国特許公開第10-2018-0086165号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の一目的は基板処理効率を向上させることができる基板処理装置を提供することにある。

【0008】

また、本発明の一目的はチャンバーの上部流路を通じて流体を供給する時、供給される流体の速度によって基板が破損される現象を最小化する基板処理装置を提供することにある。

【0009】

また、本発明の一目的は超臨界流体を供給して基板を乾燥処理する時、チャンバー内圧力が低い場合にも上部流路を通じて流体を供給することができる基板処理装置を提供することにある。

【0010】

本発明の目的はここに制限されなく、言及されないその他の目的は下の記載から当業者に明確に理解されるべきである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明を基板を処理する装置を開示する。

【0012】

基板処理装置は内部に処理空間を有するチャンバーと、前記処理空間で基板を支持する基板支持ユニットと、前記処理空間に超臨界状態の流体を供給する流体供給ユニットと、を含み、前記流体供給ユニットは、前記チャンバーの上壁に提供される供給ラインと、前記チャンバーの上壁に設置され、前記基板のパターン面に供給される流体を吐出する噴射ユニットと、を含み、前記噴射ユニットは、前記流体が移動する吐出流路が提供される本体と、前記本体の吐出端に提供されるノズルプレートと、前記吐出流路内で前記ノズルプレートと離隔されるように位置されるブロッキングプレートと、を含む。

【0013】

一実施形態において、前記ノズルプレートの第１領域には複数の第１ホールが形成され、前記第１領域の内側に位置される前記ノズルプレートの第２領域には複数の第２ホールが形成され、上から見た時、前記第１ホールの面積は前記第２ホールの面積より大きく提供されることができる。

【0014】

一実施形態において、前記ブロッキングプレートは、前記吐出流路を移動する流体が前記第２ホールを通過して前記基板に供給される移動経路上に提供されることができる。

【0015】

一実施形態において、前記ブロッキングプレートは、前記ノズルプレートの前記第２領域の直径と対応される直径を有するように提供されることができる。

【0016】

一実施形態において、前記ブロッキングプレートは前記ノズルプレートの前記第２領域と対向するように配置されることができる。

【0017】

一実施形態において、前記複数の第１ホールは前記複数の第２ホールより小さい数で提供されることができる。

【0018】

一実施形態において、前記吐出流路は前記本体の上部面と下部面を貫通して形成され、前記吐出流路の内径は前記上部面から前記下部面に向かう方向に一定に形成されることができる。

【0019】

一実施形態において、前記吐出流路は前記本体の上部面と下部面を貫通して形成され、前記吐出流路の内径は前記上部面から前記下部面に向かう方向に行くほど、増加するように提供されることができる。

【0020】

一実施形態において、前記流体は超臨界流体を含むことができる。

【0021】

本発明を基板を処理する装置を開示する。

【0022】

基板処理装置は内部に処理空間を有するチャンバーと、前記処理空間で基板を支持する基板支持ユニットと、前記処理空間に超臨界状態の流体を供給する流体供給ユニットと、を含み、
前記流体供給ユニットは、前記チャンバーの上壁に提供される供給ラインと、前記チャンバーの上壁に設置され、前記基板に流体を吐出する噴射ユニットと、を含み、前記噴射ユニットは、前記流体が移動する吐出流路が提供される本体と、前記本体の吐出端に提供されるノズルプレートと、を含み、
前記ノズルプレートは、複数の第１ホールが形成される第１領域と、前記第１領域の内側に位置され、複数の第２ホールが形成される第２領域と、を含み、前記第１ホールの直径は前記第２ホールの直径より大きく提供される。

【0023】

一実施形態において、前記噴射ユニットは前記吐出流路内に位置されるブロッキングプレートを含み、前記ブロッキングプレートは前記ノズルプレートと離隔されることができる。

【0024】

一実施形態において、前記ブロッキングプレートは、前記ノズルプレートの前記第２領域と対応されるサイズを有するように形成されることができる。

【0025】

一実施形態において、前記ブロッキングプレートは、前記ノズルプレートの前記第２領域と対向する位置に提供されることができる。

【0026】

一実施形態において、前記複数の第１ホールの数は前記複数の第２ホールの数より小さいことができる。

【0027】

一実施形態において、前記複数の第１ホールは前記ノズルプレートの円周方向に沿って互いに離隔されるように提供され、前記複数の第２ホールは前記第２領域内で互いに離隔されるように提供されることができる。

【0028】

一実施形態において、前記噴射ユニットは内部に前記吐出流路が形成される本体を含み、前記吐出流路は前記本体の上部面と下部面を貫通して形成され、前記吐出流路の内径は前記上部面から前記下部面に向かう方向に一定に形成されることができる。

【0029】

一実施形態において、前記噴射ユニットは内部に前記吐出流路が形成される本体を含み、前記吐出流路は前記本体の上部面と下部面を貫通して形成され、前記吐出流路の内径は前記上部面から前記下部面に向かう方向に行くほど、増加することができる。

【0030】

一実施形態において、前記ノズルプレートは前記本体の前記下部面に形成される前記吐出流路の吐出口と対応されるサイズが同一になるように形成されることができる。

【0031】

一実施形態において、前記流体は超臨界流体を含むことができる。

【0032】

本発明を基板を処理する装置を開示する。

【0033】

基板処理装置は内部に処理空間を有するチャンバーと、前記処理空間で基板を支持する基板支持ユニットと、前記処理空間に超臨界状態の流体を供給する流体供給ユニットと、を含み、前記流体供給ユニットは、前記チャンバーの上壁に提供される供給ラインと、前記チャンバーの上壁に設置され、前記基板に流体を吐出する噴射ユニットと、を含み、前記噴射ユニットは、前記流体が移動する吐出流路と、前記吐出流路の一端部に提供されるノズルプレートと、前記吐出流路内で前記ノズルプレートと離隔されるように位置されるブロッキングプレートと、を含み、前記ノズルプレートは、前記ノズルプレートは第１直径を有する複数の第１ホールが形成される第１領域と、前記第１領域の内側に配置され、前記第１直径より小さい第２直径を有する複数の第２ホールが形成される第２領域と、を含み、前記ブロッキングプレートは前記ノズルプレートの前記第２領域と対応されるサイズを有するように提供され、前記ブロッキングプレートは前記ノズルプレートの前記第２領域と対向する。

【発明の効果】

【0034】

本発明によれば、基板処理効率を向上させることができる基板処理装置を提供することができる。

【0035】

また、本発明の実施形態によれば、チャンバーの上部流路を通じて流体を供給する時、供給される流体の速度によって基板が破損される現象を最小化することができる。

【0036】

また、本発明の実施形態によれば、超臨界流体を供給して基板を乾燥処理する時、チャンバー内圧力が低い場合にも上部流路を通じて流体を供給することができる。

【0037】

本発明の効果が上述した効果によって限定されることはなく、言及されなかった効果は本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されることができる。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】一般的な超臨界処理装置を示した断面図である。

【図2】本発明の実施形態による基板処理設備を示した平面図である。

【図3】図２の第１工程ユニットで基板を洗浄処理する装置を示した断面図である。

【図4】図２の第２工程ユニットで基板を乾燥処理する装置を示した断面図である。

【図5】図４のハウジングを示した斜視図である。

【図6】図４の基板支持ユニットを示した斜視図である。

【図7】図４のクランピング部材を示した斜視図である。

【図8】図４の噴射ユニットを示した断面図である。

【図9】図８のノズルプレートを示した平面図である。

【図10】図８のノズルプレートとブロッキングプレートを示した図面である。

【図11】本発明の他の実施形態による噴射ユニットを示した断面図である。

【図12】本発明による超臨界流体の流れを示した流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

以下では添付した図面を参考として本発明の実施形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は様々な異なる形態に具現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されない。また、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明することにおいて、関連された公知機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にすることができていると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。また、類似な機能及び作用をする部分に対しては図面の全体に亘って同一な符号を使用する。

【0040】

ある構成要素を‘含む’ということは、特別に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除外することではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。具体的に、“含む”又は“有する”等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとすることがであり、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加可能性を予め排除しないことと理解されなければならない。

【0041】

単数の表現は文脈の上に明確に異なりに表現しない限り、複数の表現を含む。また、図面で要素の形状及びサイズ等はより明確な説明のために誇張されることができる。

【0042】

用語“及び／又は”は該当列挙された項目の中でいずれか１つ及び１つ以上のすべての組合を含む。また、本明細書で“連結される”という意味はＡ部材とＢ部材が直接連結される場合のみならず、Ａ部材とＢ部材との間にＣ部材が介在されてＡ部材とＢ部材が間接連結される場合も意味する。

【0043】

本発明の実施形態は様々な形態に変形することができ、本発明の範囲が以下の実施形態に限定されることとして解釈されてはならない。本実施形態は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されることである。したがって、図面での要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張されている。

【0044】

制御器（図示せず）は基板処理装置の全体動作を制御することができる。制御器（図示せず）はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含むことができる。ＣＰＵはこれらの記憶領域に格納された各種レシピにしたがって、後述する液処理、乾燥処理等の望む処理を実行する。レシピにはプロセス条件に対する装置の制御情報であるプロセス時間、プロセス圧力、プロセス温度、各種ガス流量等が入力されている。一方、これらのプログラムや処理条件を示すレシピは、ハードディスクや半導体メモリに記憶されてもよい。また、レシピはＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬性のコンピュータによって読出し可能な記憶媒体に収容された状態に記憶領域の所定の位置にセットするようにしてもよい。

【0045】

本実施形態の装置は円形基板に対して写真工程を遂行するのに使用されることができる。特に、本実施形態の装置は露光装置に連結されて基板に対して塗布工程及び現像工程を遂行するのに使用されることができる。しかし、本発明の技術的思想はこれに限定されななく、基板を回転させながら、基板に処理液を供給する多様な種類の工程に使用されることができる。以下では基板にウエハが使用された場合を例として説明する。

【0046】

以下では、図２乃至１２を参照して本発明の実施形態に対して説明する。

【0047】

図２を参照すれば、基板処理設備１はインデックスモジュール１０と工程処理モジュール２０を有し、インデックスモジュール１０はロードポート１２０及び移送フレーム１４０を有する。ロードポート１２０、移送フレーム１４０、及び工程処理モジュール２０は順次的に一列に配列される。以下、ロードポート１２０、移送フレーム１４０、及び工程処理モジュール２０が配列された方向を第１の方向１２とし、上部から見る時、第１の方向１２と垂直になる方向を第２方向１４とし、第１の方向１２と第２方向１４を含む平面と垂直である方向を第３方向１６とする。

【0048】

ロードポート１２０には基板Ｗが収納されたキャリヤー１８が安着される。ロードポート１２０は複数に提供され、これらは第２方向１４に沿って一列に配置される。図１では４つのロードポート１２０が提供されたことと図示した。しかし、ロードポート１２０の数は工程処理モジュール２０の工程効率及びフットプリント等の条件に応じて増加するか、又は減少してもよい。キャリヤー１８には基板の縁を支持するように提供されたスロット（図示せず）が形成される。スロットは第３方向１６に複数が提供され、基板は第３方向１６に沿って互いに離隔された状態に積層されるようにキャリヤー１８内に位置される。キャリヤー１８としては前面開放一体型ポッド（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｅｄ Ｐｏｄ；ＦＯＵＰ）が使用されることができる。
工程処理モジュール２０はバッファユニット２２０、移送チャンバー２４０、第１工程ユニット２６０、そして第２工程ユニット２８０を有する。移送チャンバー２４０はその長さ方向が第１方向１２と平行に配置される。移送チャンバー２４０の一側には第２方向１４に沿って第１工程ユニット２６０が配置され、移送チャンバー２４０の他側には第２方向１４に沿って第２工程ユニット２８０が配置される。第１工程ユニット２６０と第２工程ユニット２８０は移送チャンバー２４０を基準に互いに対称になるように提供されることができる。第１工程ユニット２６０の中で一部は移送チャンバー２４０の長さ方向に沿って配置される。また、第１工程ユニット２６０の中で一部は互いに積層されるように配置される。即ち、移送チャンバー２４０の一側には第１工程ユニット２６０がＡＸＢ（ＡとＢは各々１以上の自然数）の配列に配置されることができる。ここで、Ａは第１の方向１２に沿って一列に提供された第１工程ユニット２６０の数であり、Ｂは第３方向１６に沿って一列に提供された第２工程ユニット２６０の数である。移送チャンバー２４０の一側に第１工程ユニット２６０が４つ又は６つ提供される場合、第１工程ユニット２６０は２Ｘ２又は３Ｘ２の配列に配置されることができる。第１工程ユニット２６０の数は増加するか、又は減少してもよい。第２工程ユニット２８０も第１工程ユニット２６０と類似にＭＸＮ（ＭとＮは各々１以上の自然数）の配列に配置されることができる。ここで、Ｍ、Ｎは各々Ａ、Ｂと同一な数であり得る。上述したことと異なりに、第１工程ユニット２６０と第２工程ユニット２８０は全て移送チャンバー２４０の一側のみに提供されることができる。また、上述したことと異なりに、第１工程ユニット２６０と第２工程ユニット２８０は各々移送チャンバー２４０の一側及び他側に単層に提供されることができる。また、第１工程ユニット２６０と第２工程ユニット２８０は上述したことと異なりに様々な配置で提供されることができる。

【0049】

バッファユニット２２０は移送フレーム１４０と移送チャンバー２４０との間に配置される。バッファユニット２２０は移送チャンバー２４０と移送フレーム１４０との間に基板Ｗが搬送される前に基板Ｗが留まる空間を提供する。バッファユニット２２０はその内部に基板Ｗが置かれるスロット（図示せず）が提供され、スロット（図示せず）は相互間に第３方向１６に沿って離隔されるように複数に提供される。バッファユニット２２０で移送フレーム１４０と対向する面と移送チャンバー２４０と対向する面の各々が開放される。

【0050】

移送フレーム１４０はロードポート１２０に安着されたキャリヤー１８とバッファユニット２２０との間に基板Ｗを搬送する。移送フレーム１４０にはインデックスレール１４２とインデックスロボット１４４が提供される。インデックスレール１４２はその長さ方向が第２方向１４と並んで提供される。インデックスロボット１４４はインデックスレール１４２上に設置され、インデックスレール１４２に沿って第２方向１４に直線移動される。インデックスロボット１４４はベース１４４ａ、本体１４４ｂ、及びインデックスアーム１４４ｃを有する。ベース１４４ａはインデックスレール１４２に沿って移動可能するように設置される。本体１４４ｂはベース１４４ａに結合される。本体１４４ｂはベース１４４ａ上で第３方向１６に沿って移動可能するように提供される。また、本体１４４ｂはベース１４４ａ上で回転可能するように提供される。インデックスアーム１４４ｃは本体１４４ｂに結合され、本体１４４ｂに対して前進及び後進移動可能するように提供される。インデックスアーム１４４ｃは複数に提供されて各々個別に駆動されるように提供される。インデックスアーム１４４ｃは第３方向１６に沿って互いに離隔された状態に積層されるように配置される。インデックスアーム１４４ｃの中で一部は工程処理モジュール２０からキャリヤー１８に基板Ｗを搬送する時に使用され、その他の一部はキャリヤー１８から工程処理モジュール２０に基板Ｗを搬送する時、使用されることができる。これはインデックスロボット１４４が基板Ｗを搬入及び搬出する過程で工程処理前の基板Ｗから発生されたパーティクルが工程処理後の基板Ｗに付着されることを防止することができる。

【0051】

移送チャンバー２４０はバッファユニット２２０、第１工程ユニット２６０、そして第２工程ユニット２８０との間に基板Ｗを搬送する。移送チャンバー２４０にはガイドレール２４２とメーンロボット２４４が提供される。ガイドレール２４２はその長さ方向が第１方向１２と並んで配置される。メーンロボット２４４はガイドレール２４２上に設置され、ガイドレール２４２上で第１方向１２に沿って直線移動される。

【0052】

第１工程ユニット２６０と第２工程ユニット２８０は１つの基板Ｗに対して順次的に工程を遂行するように提供されることができる。例えば、基板Ｗは第１工程ユニット２６０でケミカル工程、リンス工程、そして１次乾燥工程が遂行され、第２工程ユニット２６０で２次乾燥工程が遂行されることができる。この場合、１次乾燥工程は有機溶剤によって行われ、２次乾燥工程は超臨界流体によって行われることができる。有機溶剤としてはイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）液が使用され、超臨界流体としては二酸化炭素（ＣＯ_２）が使用されることができる。これと異なりに、第１工程ユニット２６０で１次乾燥工程は省略されることができる。

【0053】

以下では、第１工程ユニット２６０に提供された基板処理装置３００に対して説明する。

【0054】

図３は図２の第１工程ユニットで基板を洗浄処理する装置を示した断面図である。

【0055】

図３を参照すれば、基板処理装置３００は処理容器３２０、スピンヘッド３４０、昇降ユニット３６０、そして噴射部材３８０を有する。処理容器３２０は基板の処理工程が遂行される空間を提供し、その上部は開放される。処理容器３２０は内部回収筒３２２及び外部回収筒３２６を有する。各々の回収筒３２２、３２６は工程に使用された処理液の中で互いに異なる処理液を回収する。内部回収筒３２２はスピンヘッド３４０を囲む環状のリング形状に提供され、外部回収筒３２６は内部回収筒３２２を囲む環状のリング形状に提供される。内部回収筒３２２の内側空間３２２ａ及び外部回収筒３２６と内部回収筒３２２との間空間３２６ａは各々内部回収筒３２２及び外部回収筒３２６に処理液が流入される流入口として機能する。各々の回収筒３２２、３２６にはその底面の下方向に垂直に延長される回収ライン３２２ｂ、３２６ｂが連結される。各々の回収ライン３２２ｂ、３２６ｂは各々の回収筒３２２、３２６を通じて流入された処理液を排出する。排出された処理液は外部の処理液再生システム（図示せず）を通じて再使用されることができる。

【0056】

スピンヘッド３４０は処理容器３２０の内に配置される。スピンヘッド３４０は工程進行の中で基板Ｗを支持し、基板Ｗを回転させる。スピンヘッド３４０は本体３４２、支持ピン３４４、チャックピン３４６、そして支持軸３４８を有する。本体３４２は上部から見る時、大体に円形に提供される上部面を有する。本体３４２の底面にはモーター３４９によって回転可能な支持軸３４８が固定結合される。支持ピン３４４は複数が提供される。支持ピン３４４は本体３４２の上部面の縁部に所定の間隔に離隔されるように配置され、本体３４２から上部に突出される。支持ピン３４４は相互間の組み合わせによって全体的に環状のリング形状を有するように配置される。支持ピン３４４は本体３４２の上部面から基板Ｗが一定距離離隔されるように基板の後面縁を支持する。チャックピン３４６は複数が提供される。チャックピン３４６は本体３４２の中心で支持ピン３４４より遠く離れるように配置される。チャックピン３４６は本体３４２から上部に突出されるように提供される。チャックピン３４６はスピンヘッド３４０が回転される時、基板Ｗが正位置から側方向に離脱されないように基板Ｗの側部を支持する。チャックピン３４６は本体３４２の半径方向に沿って待機位置と支持位置との間に直線移動が可能するように提供される。待機位置は支持位置に比べて本体３４２の中心から遠く離れた位置である。基板Ｗがスピンヘッド３４０にローディング又はアンローディングの時にはチャックピン３４６は待機位置に位置され、基板Ｗに対して工程を遂行する時にはチャックピン３４６は支持位置に位置される。支持位置でチャックピン３４６は基板Ｗの側部と接触される。

【0057】

昇降ユニット３６０は処理容器３２０を上下方向に直線移動させる。処理容器３２０が上下に移動されることによって、スピンヘッド３４０に対する処理容器３２０の相対高さが変更される。昇降ユニット３６０はブラケット３６２、移動軸３６４、そして駆動器３６６を有する。ブラケット３６２は処理容器３２０の外壁に固定設置され、ブラケット３６２には駆動器３６６によって上下方向に移動される移動軸３６４が固定結合される。基板Ｗがスピンヘッド３４０に置かれるか、或いはスピンヘッド３４０から持ち上げられる時、スピンヘッド３４０が処理容器３２０の上部に突出されるように処理容器３２０は下降される。また、工程が進行される時には基板Ｗに供給された処理液の種類に応じて処理液が既設定された回収筒３２２、３２６に流入されるように処理容器３２０の高さが調節される。

【0058】

上述したことと異なりに昇降ユニット３６０は処理容器３２０の代わりにスピンヘッド３４０を上下方向に移動させることができる。

【0059】

噴射部材３８０は基板Ｗ上に処理液を供給する。噴射部材３８０はノズル支持台３８２、ノズル３８４、支持軸３８６、そして駆動器３８８を有する。支持軸３８６はその横方向が第３方向１６に沿って提供され、支持軸３８６の下端には駆動器３８８が結合される。駆動器３８８は支持軸３８６を回転及び昇降運動する。ノズル支持台３８２は駆動器３８８と結合された支持軸３８６の終端反対側と垂直に結合される。ノズル３８４はノズル支持台３８２の終端底面に設置される。ノズル３８４は駆動器３８８によって工程位置と待機位置に移動される。工程位置はノズル３８４が処理容器３２０の垂直上部に配置された位置であり、待機位置はノズル３８４が処理容器３２０の垂直上部からずれた位置に定義することができる。噴射部材３８０は１つ又は複数が提供されることができる。噴射部材３８０が複数に提供される場合、ケミカル、リンス液、そして有機溶剤の各々は互いに異なる噴射部材３８０を通じて提供されることができる。ケミカルは強酸又は強塩基の性質を有する液であり得る。リンス液は純水であり得る。有機溶剤はイソプロピルアルコール蒸気と非活性ガスの混合物であるか、或いはイソプロピルアルコール液であり得る。

【0060】

第２工程ユニット２８０には基板Ｗの２次乾燥工程が遂行する基板処理装置４００が提供される。基板処理装置４００は第１工程ユニット２６０で１次乾燥処理された基板Ｗを２次乾燥処理する。基板処理装置４００は有機溶剤が残留された基板Ｗを乾燥処理する。基板処理装置４００は超臨界流体を利用して基板Ｗを乾燥処理することができる。

【0061】

図４は図２の第２工程ユニットで基板を乾燥処理する装置を示した断面図であり、図５は図４のハウジングを示した斜視図である。

【0062】

図４及び図５を参照すれば、基板処理装置４００はハウジング４０２、工程チャンバー４１０、基板支持ユニット４４０、昇降部材４５０、遮断部材４８０、排気ユニット４７０、流体供給ユニット６００、クランピング部材５００、移動部材５５０、そして温度調節ユニット８００を含む。

【0063】

ハウジング４０２は本体４０４及び中間板４０６を含む。本体４０４は内部に空間を有する筒形状に提供される。例えば、本体４０４は直方体形状に提供されることができる。本体４０４の上面にはスリット形状の貫通ホール４０５が形成される。貫通ホール４０５は互いに異なる位置で互いに同一な長さ方向を有するように提供される。一例によれば、貫通ホール４０５は４つであり、いずれか２つは一側に位置され、他の２つは他側に位置されることができる。選択的に、貫通ホール４０５は偶数個が提供され、２つ又は６つ以上であり得る。貫通ホール４０５は移動部材５５０とクランピング部材５００を連結させる通路として機能する。

【0064】

中間板４０６は本体４０４内に位置される。中間板４０６は本体４０４の内部を上部空間４０８ａと下部空間４０８ｂに区画する。中間板４０６は中空４０４ａを有する板形状に提供される。中空４０４ａには第２ボディー４２０が挿入可能するように提供される。中空４０４ａは第２ボディー４２０の下端より大きい直径を有するように提供されることができる。上部空間４０８ａには工程チャンバー４１０及びクランピング部材５００が位置され、下部空間４０８ｂには昇降部材４５０が位置されることができる。移動部材５５０はハウジング４０２の外壁に位置されることができる。

【0065】

工程チャンバー４１０は内部に基板Ｗを処理する処理空間４１２を有する。工程チャンバー４１０は基板Ｗを処理する間にその処理空間４１２を外部から密閉する。工程チャンバー４１０は第２ボディー４２０、第１ボディー４３０、そしてシーリング部材４１４を含む。第２ボディー４２０の底面は段差を有するように提供される。第２ボディー４２０は底面中央部が縁部に比べて低く位置される形状に提供される。第２ボディー４２０は昇降部材４５０によって本体４０４の上部空間４０８ａ及び下部空間４０８ｂに昇下降移動が可能である。第２ボディー４２０の底面には下部供給ポート４２２及び排気ポート４２６が形成される。上部から見る時、下部供給ポート４２２は第２ボディー４２０の中心軸からずれるように位置されることができる。下部供給ポート４２２は処理空間４１２に超臨界流体を供給する流路として機能する。

【0066】

第１ボディー４３０は第２ボディー４２０と組み合わせて内部に処理空間４１２を形成する。第１ボディー４３０は第２ボディー４２０の上に位置される上部ボディー４３０に提供され、第２ボディー４２０は第１ボディー４３０の下に位置される下部ボディー４２０に提供される。第１ボディー４３０はハウジング４０２の上部空間４０８ａに位置される。第１ボディー４３０は緩衝部材４３５によって本体４０４の天井面に結合される。緩衝部材４３５は弾性材質で提供されることができる。緩衝部材４３５は板スプリング又はコイルスプリングであり得る。例えば、緩衝部材４３５はスプリングであり得る。第１ボディー４３０の上面は段差を有するように提供される。第１ボディー４３０は上面の中央部が縁部より高く位置される形状に提供される。第１ボディー４３０には上部供給ポート４３２が形成される。上部供給ポート４３２は処理空間４１２に超臨界流体が供給される流路として機能する。上部供給ポート４３２は第１ボディー４３０の中心に一致するように位置されることができる。一例によれば、第１ボディー４３０及び第２ボディー４２０の各々は金属材質で提供されることができる。

【0067】

シーリング部材４１４は第１ボディー４３０と第２ボディー４２０との間に隙間をシーリングする。シーリング部材４１４は第１ボディー４３０及び第２ボディー４２０の間に位置される。シーリング部材４１４は環状のリング形状を有する。例えば、シーリング部材４１４はＯリング（Ｏ－ｒｉｎｇ）４１４で提供されることができる。シーリング部材４１４は第１ボディー４３０の下端面又は第２ボディー４２０の上端面に提供される。本実施形態にはシーリング部材４１４が第２ボディー４２０の上端面に提供されることと説明する。第２ボディーの上端面にはシーリング部材４１４が挿入されるシーリング溝が形成される。シーリング部材４１４の一部はシーリング溝に挿入されるように位置され、他の一部はシーリング溝から突出されるように位置される。シーリング部材４１４は弾性を含む材質で提供されることができる。

【0068】

基板支持ユニット４４０は処理空間４１２で基板Ｗを支持する。図６は図４の基板支持ユニットを示す斜視図である。図６を参照すれば、基板支持ユニット４４０は基板Ｗの処理面が上に向かうように基板Ｗを支持する。基板支持ユニット４４０は支持台４４２及び基板維持台４４４を含む。支持台４４２は第１ボディー４３０の底面から下に延長されたバー形状に提供される。支持台４４２は複数に提供される。例えば、支持台４４２は４つであり得る。基板維持台４４４は基板Ｗの底面縁領域を支持する。基板維持台４４４は複数に提供され、の各々は基板Ｗの互いに異なる領域を支持する。例えば、基板維持台４４４は２つであり得る。上部から見る時、基板維持台４４４はラウンドになったプレート形状に提供される。上部から見る時、基板維持台４４４は支持台の内側に位置される。各々の基板維持台４４４は互いに組み合わせてリング形状を有するように提供される。各々の基板維持台４４４は互いに離隔されるように位置される。

【0069】

再び図４及び図５を参照すれば、昇降部材４５０は第１ボディー４３０及び第２ボディー４２０との間に相対位置を調節する。昇降部材４５０は第１ボディー４３０及び第２ボディー４２０の中でいずれか１つが他の１つに対して離隔又は密着されるように昇下降させる。昇降部材４５０は工程チャンバー４１０が開放位置又は密閉位置に移動されるように第１ボディー４３０及び第２ボディー４２０の中でいずれか１つを昇下降させる。ここで、開放位置は第１ボディー４３０及び第２ボディー４２０が互いに離隔される位置であり、密閉位置は第１ボディー４３０及び第２ボディー４２０が互いに密着されて接触される位置である。即ち、開放位置で処理空間４１２は外部から開放され、密閉位置で処理空間４１２が外部から密閉される。本実施形態には昇降部材４５０が下部空間４０８ｂで第２ボディー４２０を昇下降させ、第１ボディー４３０は位置が固定されることと説明する。選択的に、第２ボディー４２０は固定され、第１ボディー４３０が第２ボディー４２０に対して昇下降移動されることができる。この場合、昇降部材４５０は上部空間４０８ａに位置されることができる。

【0070】

昇降部材４５０は支持板４５２、昇降軸４５４、そして駆動器４５６を含む。支持板４５２は下部空間４０８ｂで第２ボディー４２０を支持する。支持板４５２には第２ボディー４２０が固定結合される。支持板４５２は円形の板形状に提供される。支持板４５２は中空４０４ａより大きい直径を有するように提供される。したがって、第２ボディー４２０の下端は密閉位置でも下部空間４０８ｂに位置される。昇降軸４５４は下部空間４０８ｂで支持板４５２の底面を支持する。昇降軸４５４は支持板４５２に固定結合される。昇降軸４５４は複数に提供される。昇降軸４５４は円周方向に沿って配列されるように位置される。駆動器４５６は各々の昇降軸４５４を昇下降させる。駆動器４５６は複数に提供され、昇降軸４５４と一対一対応するように結合される。駆動器４５６に駆動力が提供されれば、第２ボディー４２０及び昇降軸４５４は昇降移動され、第１ボディー４３０及び第２ボディー４２０は処理空間が密閉される密閉位置に移動される。各々の駆動器４５６は同様に駆動力が提供されるか、或いは駆動力が同様に解除される。したがって、複数の昇降軸４５４は昇下降の中に同一高さに位置され、支持板４５２及び第２ボディー４２０は水平を維持したまま、昇下降が可能である。例えば、駆動器４５６はシリンダー又はモーターであり得る。

【0071】

遮断部材４８０は下部供給ポート４７４から供給される超臨界流体が基板Ｗの非処理面に直接的に供給されることを防止する。遮断部材４８０は遮断プレート４８２及び支持台４８４を含む。遮断プレート４８２は下部供給ポート４７４と基板支持ユニット４４０との間に位置される。遮断プレート４８２は円形の板形状を有するように提供される。遮断プレート４８２は第２ボディー４２０の内径より小さい直径を有する。上部から見る時、遮断プレート４８２は下部供給ポート４７４及び排気ポート４２６を全て遮る直径を有する。例えば、遮断プレート４８２は基板Ｗの直径と対応されるか、或いはこれより大きい直径を有するように提供されることができる。支持台４８４は遮断プレート４８２を支持する。支持台４８４は複数に提供され、遮断プレート４８２の円周方向に沿って配列される。各々の支持台４８４は互いに一定間隔に離隔されるように配列される。

【0072】

排気ユニット４７０は処理空間４１２の雰囲気を排気する。処理空間４１２に発生された工程副産物は排気ユニット４７０を通じて排気される。排気は自然排気又は強制排気であり得る。また、排気ユニット４７０は工程副産物を排気する同時に、処理空間４１２の圧力を調節可能である。排気ユニット４７０は排気ライン４７２及び圧力測定部材４７４を含む。排気ライン４７２は排気ポート４２６に連結される。排気ライン４７２に設置された排気バルブ４７６は処理空間４１２の排気量を調節可能である。圧力測定部材４７４は排気ライン４７２に設置され、排気ライン４７２の圧力を測定する。圧力測定部材４７４は排気方向に対して排気バルブ４７６より上流に位置される。排気ユニット４７０によって処理空間４１２は常圧又は工程チャンバー４１０の外部に対応される圧力に減圧されることができる。

【0073】

クランピング部材５００は密閉位置に位置される第１ボディー４３０と第２ボディー４２０をクランピングする。これによって、工程進行する時、処理空間内圧力が上昇しても、第１ボディー４３０と第２ボディー４２０との間に隙間が発生されることを防止することができる。

【0074】

図７は図４のクランピング部材を示す斜視図である。図７を参照すれば、クランピング部材５００は第１クランプ５１０、第２クランプ５２０、そしてロックピン５３０を含む。第１クランプ５１０及び第２クランプ５２０は工程チャンバー４１０の側部に位置される。一例によれば、第１クランプ５１０及び第２クランプ５２０の各々は工程チャンバー４１０を介して互いに対向するように位置される。第１クランプ５１０及び第２クランプ５２０の各々は工程チャンバー４１０を囲む形状に提供される。第１クランプ５１０及び第２クランプ５２０の各々は工程チャンバー４１０を見る内側面にクランプ溝５１２が形成される。クランプ溝５１２には密閉位置に位置された第１ボディー４３０の縁部及び第２ボディー４２０の縁部が挿入可能である。即ち、第１ボディー４３０の縁部及び第２ボディー４２０の縁部の各々はクランピングされる領域として提供される。上下方向に向かうクランプ溝の長さは密閉位置に位置された第１ボディー４３０の縁部上端と第２ボディー４２０の縁部下端を延長する長さより長く提供される。

【0075】

クランピング部材５００はロック位置又は解除位置に移動可能である。ここで、ロック位置は第１クランプ５１０及び第２クランプ５２０が互いに近くなって第１ボディー４３０及び第２ボディー４２０をクランピングする位置であり、解除位置は第１クランプ５１０及び第２クランプ５２０が第１ボディー４３０及び第２ボディー４２０から離隔される位置として定義する。第１クランプ５１０及び第２クランプ５２０はロック位置で互いに組み合わせて環状のリング形状を有するように提供される。例えば、第１クランプ５１０及び第２クランプ５２０の中でいずれか１つの垂直断面は

【表1】

を有し、他の１つの垂直断面は垂直軸を基準にいずれか１つの垂直断面と対称されるように提供されることができる。

【0076】

第１クランプ５１０は第２クランプ５２０と接触される一側面が端差になるように提供される。第２クランプ５２０は第１クランプ５１０と接触される他側面が端差になるように提供される。第１クランプ５１０の一側面と第２クランプ５２０の他側面は、互いに交差する形状に提供される。一例によれば、第１クランプ５１０の一側面は上端が下端に比べて長く端差付け、第２クランプ５２０の他側面は、上端が下端に比べて短く端差になるように提供されることができる。第１クランプ５１０の段差付けた領域にはロックピン５３０が位置される第１ピン溝５１４が形成され、第２クランプ５２０の段差付けた領域には第２ピン溝５２４が形成される。第１ピン溝５１４及び第２ピン溝５２４の各々はクランピング部材５００の移動方向と垂直になる方向に向かうように提供される。ロック位置で第１ピン溝５１４と第２ピン溝５２４は互いに対向されるように位置される。一例によれば、ロック位置にはロックピン５３０が第１ピン溝５１４から突出されて第２ピン溝５２４に挿入されることができる。また、第１ピン溝５１４は第２クランプ５２０にさらに形成され、第２ピン溝５２４は第１クランプ５１０にさらに形成されることができる。

【0077】

再び図４及び図５を参照すれば、移動部材５５０はクランピング部材５００をロック位置及び解除位置に移動させる。移動部材５５０はクランピング部材５００を工程チャンバー４１０の移動方向と垂直になる方向に移動させる。移動部材５５０はガイドレール５６０、ブラケット５７０、そして駆動部材５８０を含む。ガイドレール５６０はハウジング４０２の外部に位置される。ガイドレール５６０は第１ボディー４３０が位置される上部空間４０８ａと隣接するように位置される。ガイドレール５６０はハウジング４０２の上面に設置される。ガイドレール５６０は工程チャンバー４１０の移動方向と垂直になる長さ方向を有する。ガイドレール５６０は複数に提供され、各々は同一な長さ方向を有する。一例によれば、ガイドレール５６０は貫通ホール４０５と同一な数に提供される。ガイドレール５６０は貫通ホール４０５と平行である長さ方向を有する。上部から見る時、ガイドレール５６０は貫通ホール４０５と重畳されるように位置される。ブラケット５７０はガイドレール５６０とクランピング部材５００を互いに固定結合させる。ブラケット５７０はガイドレール５６０と同一な数に提供される。一例によれば、一側に位置されるガイドレール５６０には第１クランプ５１０に連結され、他側に位置されるガイドレールには第２クランプ５２０が連結されることができる。駆動部材５８０はクランピング部材５００がガイドレール５６０の長さ方向に沿ってロック位置又は解除位置に移動されるようにガイドレール５６０を駆動させる。

【0078】

以下では、本発明による流体供給ユニット６００に対して図面を参考してより詳細に説明する。
図８は図４の噴射ユニットを示した断面図であり、図９は図８のノズルプレートを示した平面図であり、図１０は図８のノズルプレートとブロッキングプレートを示した図面であり、図１１は本発明の他の実施形態による噴射ユニットを示した断面図であり、図１２は本発明による超臨界流体の流れを示した流れ図である。

【0079】

図４を参考すれば、流体供給ユニット６００は処理空間４１２に処理流体を供給する。処理流体は臨界温度及び臨界圧力によって超臨界状態に供給される。流体供給ユニット６００は供給ライン６２０を含む。供給ライン６２０は上部供給ライン６２２及び下部供給ライン６２４を含む。上部供給ライン６２２は上部供給ポート４３２に連結される。処理流体は上部供給ライン６２２及び上部供給ポート４３２を順次的に経て処理空間４１２に供給される。上部供給ライン６２２には上部バルブ６２３が設置される。上部バルブ６２３は上部供給ライン６２２を開閉する。下部供給ライン６２４は上部供給ライン６２２と下部供給ポート４２２を互いに連結する。下部供給ライン６２４は上部供給ライン６２２から分岐されて下部供給ポート４２２に連結される。即ち、上部供給ライン６２２及び下部供給ライン６２４の各々から供給される処理流体は同一な種類の流体であり得る。処理流体は下部供給ライン６２４及び下部供給ポート４２２を順次的に経て処理空間４１２に供給される。下部供給ライン６２４には下部バルブ４９５が設置される。下部バルブ４９５は下部供給ライン６２４を開閉する。

【0080】

一例によれば、基板Ｗの比処理面と対向される下部供給ポート４２２から処理流体が供給され、その後に基板Ｗの処理面と対向される上部供給ポート４３２から処理流体が供給されることができる。したがって、処理流体は下部供給ライン６２４を通じて処理空間４１２に供給され、その後に上部供給ライン６２２を通じて処理空間４１２に供給されることができる。これは初期に供給される処理流体が臨界圧力又は臨界温度に未到達された状態で基板Ｗに供給されることを防止するためである。

【0081】

図４を参考すれば、流体供給ユニット６００は噴射ユニット６４０を含む。噴射ユニット６４０は供給ライン６２０を通じて供給された流体を分散させる。噴射ユニット６４０は流体の吐出方向を分散させる。噴射ユニット６４０は上部供給ライン６２２上に設置される。噴射ユニット６４０の一部は上部供給ライン６２２上に挿入され、残りの一部は上部供給ライン６２２から突出されるように位置される。

【0082】

図８乃至図１０を参考すれば、噴射ユニット６４０は本体６４２を有する。本体６４２は結合部６４２ａとヘッド部６４２ｂを有する。結合部６４２ａは上部供給ライン６２２上に結合され、ヘッド部６４２ｂは上部供給ライン６２２から突出されるように位置される。結合部６４２ａは上部供給ライン６２２に結合される。一例によれば、結合部６４２ａは上部供給ライン６２２に挿入されてネジ結合されることができる。この時、結合部６４２ａの外周面にはネジ山が形成されることができる。ヘッド部６４２ｂは結合部６４２ａの下端から下に延長形成される。ヘッド部６４２ｂは上部供給ライン６２２の外側に位置される。ヘッド部６４２ｂは上部ボディー４３０と基板Ｗとの間に位置される。ヘッド部６４２ｂは円筒形状を有するように提供される。ヘッド部６４２ｂは結合部６４２ａに比べて大きい横断面積を有するように提供される。

【0083】

図８を参照すれば、本体６４２は内部に形成される吐出流路６４４を含む。吐出流路６４４は上部供給ライン６２２に流入される流体が流れる通路役割を遂行する。吐出流路６４４は本体６４２の上部面と下部面を貫通して形成される。この時、吐出流路６４４は内径が一定に形成される。本体６４２の上部面は結合部６４２ａの上部面と同一な面であり、本体６４２の下部面はヘッド部６４２ｂの下部面と同一な面である。上部供給ライン６２２を通過した流体は噴射ユニット６４０の吐出流路６４４を通過して基板Ｗに提供される。吐出流路６４４の一端には後述するノズルプレート６５０が提供される。ノズルプレート６５０の直径は吐出流路６４４の内径と同一であるか、或いは大きく形成されることができる。ノズルプレート６５０の断面積は吐出流路６４４の断面積と同一であるか、或いは大きく形成されることができる。この場合、吐出流路６４４を流れる流体がノズルプレート６５０を通過して基板Ｗに吐出されることができる。吐出流路６４４の内部にはブロッキングプレート６６０が位置される。

【0084】

流体供給ユニット６００はノズルプレート６５０を含む。図８を参照すれば、ノズルプレート６５０は噴射ユニット６４０の下部面に提供される。ノズルプレート６５０はヘッド部６４２ｂの下部面に提供される。ノズルプレート６５０はヘッド部６４２ｂの中で基板Ｗと対向する面に提供される。ノズルプレート６５０はヘッド部６４２ｂの中で基板Ｗと対向する面に形成される吐出流路６４４の吐出ホールを塞ぐ位置に提供される。ノズルプレート６５０は吐出流路６４４の一端に結合される。ノズルプレート６５０は吐出流路６４４の断面積と対応される面積に形成されるか、或いは吐出流路６４４の断面積より大きく形成されることができる。ノズルプレート６５０は吐出流路６４４の内径と対応される直径を有するように形成されるか、或いは吐出流路６４４の内径より大きい直径を有するように形成されることができる。ノズルプレート６５０は基板支持ユニット４４０に支持された基板Ｗと対向されるように配置される。この場合、吐出流路６４４を流れる流体がノズルプレート６５０を通過して基板支持ユニット４４０に支持された基板Ｗに吐出される。流体はノズルプレート６５０を通過する過程で速度が減少され、これを通じて基板Ｗに流体が速く注入されることを防止することができるので、基板破損現象を最小化することができる。

【0085】

図９を参照すれば、ノズルプレート６５０は円形の板形状を有する。但し、ここに制限されることではなく、吐出流路６４４の断面形状と対応される形状に形成されることができる。ノズルプレート６５０は第１領域６５２と第２領域６５４を含む。第１領域６５２はノズルプレート６５０の縁領域を含み、第２領域６５４はノズルプレート６５０の中央領域を含む。ノズルプレート６５０にはノズルプレート６５０を貫通する複数のホールが形成される。複数のホールには流体が通過する。ノズルプレート６５０はシャワーヘッド形状を有することができる。複数のホールは第１領域６５２に形成される第１ホール６５３と、第２領域６５４に形成される第２ホール６５５を含む。第１ホール６５３は複数の第１ホール６５３を含む。複数の第１ホール６５３はノズルプレート６５０の円周方向に沿って互いに離隔されるように配置される。第２ホール６５５は複数の第２ホール６５５を含む。複数の第２ホール６５５は第２領域６５４内で互いに離隔されるように配置される。

【0086】

第１ホール６５３と第２ホール６５５は断面が円形状を有することができる。第１ホール６５３は第２ホール６５５より大きく形成される。一例として、第１ホール６５３の直径は第２ホール６５５の直径より大きく形成されることができる。一例として、第１ホール６５３の断面積は第２ホール６５５の断面積より大きく形成される。複数の第２ホール６５５は複数の第１ホール６５３よりさらに多い数で提供されることができる。残留有機溶剤を除去するための超臨界処理工程は基板支持ユニット４４０によって支持された基板Ｗに超臨界流体を供給して基板Ｗを処理し、超臨界処理工程は臨界圧力及び臨界温度以上の雰囲気で進行される。この時、一般的な超臨界処理装置では超臨界流体が基板Ｗの中心に供給され、その後に基板Ｗの縁領域に分散され、基板Ｗ上に残留する有機溶剤の乾燥処理が進行されるが、高温、高圧状態の超臨界流体が速い速度に基板Ｗの中心に供給される過程で基板Ｗの破損が発生されることができる。しかし、本発明はノズルプレート６５０の第２領域６５４に形成される第２ホール６５５の第１領域６５２に形成される第１ホール６５３の直径より小さく形成することによって、基板Ｗの中心に吐出される流体の速度、圧力は減少させることができる。

【0087】

再び図８を参考すれば、流体供給ユニット６００はブロッキングプレート６６０を含むことができる。ブロッキングプレート６６０は吐出流路６４４内に提供される。ブロッキングプレート６６０はヘッド部６４２ｂ内に形成される吐出流路６４４内に提供されることができる。ブロッキングプレート６６０はノズルプレート６５０と離隔されるように配置される。図１０を参照すれば、ブロッキングプレート６６０はノズルプレート６５０の第２領域６５２と対向する。ブロッキングプレート６６０はノズルプレート６５０の第２領域６５２と対応される形状に形成されることができる。ブロッキングプレート６６０はノズルプレート６５０の第２領域６５２の直径と対応される直径を有するように形成されることができる。ブロッキングプレート６６０は吐出流路６４４を流れる流体がノズルプレート６５０の複数のホールを通じて直接基板Ｗに当たることを防止するためのことである。即ち、図１２を参照すれば、ブロッキングプレート６６０は吐出流路６４４を流れる流体がノズルプレート６５０に到達する前に１次的に接触されることができる。また、ブロッキングプレート６６０は基板Ｗに向かう流体の経路を変更することができる。即ち、ノズルプレート６５０の第１ホール６５３及び／又は第２ホール６５５を通過して基板Ｗに直接供給される流体の経路上にブロッキングプレート６６０を設置することによって、流体がブロッキングプレート６６０の上部面に沿って移動した後にノズルプレート６５０のホールを通じて基板Ｗに吐出されることができる。この過程、で、流体の速度が減少されるので、基板Ｗの破損を防止することができる。

【0088】

以下では、本発明の他の実施形態による噴射ユニット６４０に対して図面を参照してより詳細に説明する。

【0089】

図１１は本発明の他の実施形態による噴射ユニットを示した断面図である。

【0090】

本発明の他の実施形態による噴射ユニット６４０は、上述した本発明の一実施形態による噴射ユニット６４０と吐出流路６４４、６４５の形状以外は全て同様に構成されることができる。したがって、以下では、同一な構成に対しては同一な図面符号を付し、重複された説明を省略し、相違点に対して主に説明する。

【0091】

図１１を参照すれば、吐出流路６４５は噴射ユニット６４０の上部面と下部面を貫通して形成される。この時、吐出流路６４５は噴射ユニット６４０の上部面から噴射ユニット６４０の下部面に向かう方向に行くほど、直径が増加されるように形成される。吐出流路６４５は噴射ユニット６４０の上部面から噴射ユニット６４０の下部面に向かう方向に行くほど、大きい横断面積を有するように提供される。この場合、吐出流路６４５を流れる流体は、噴射ユニット６４０の上部で下部に行くほど、流体の速度が減少されることができる。これを通じて、流体は吐出流路６４５を流れる過程で１次的に速度が減少され、ブロッキングプレート６６０と衝突する過程で２次的に速度が減少され、ノズルプレート６４０のホールを通過する過程で３次的に速度が減少されるので、基板Ｗの破損を防止することができる。ノズルプレート６５０は噴射ユニット６４０の下部面に形成される吐出流路６４５の吐出ホールと対応されるサイズ及び形状に形成されるか、或いは噴射ユニット６４０の下部面に形成される吐出流路６４５の吐出ホーより大きい直径を有するように形成される。

【0092】

図１２は本発明による超臨界流体の流れを示した流れ図である。

【0093】

図１２を参照すれば、吐出流路６４４、６４５を流れる流体はブロッキングプレート６６０に衝突しながら、ブロッキングプレート６６０の上部面に沿って両方に移動される。ブロッキングプレート６６０に沿って流れる流体はブロッキングプレート６６０とノズルプレート６５０との間の離隔空間に流入される。離隔空間に流入された流体はノズルプレート６５０の第１ホール６５３と第２ホール６５５を通過して基板Ｗに吐出される。

【0094】

流体は、ブロッキングプレート６６０によって分散されながら、基板Ｗに直接的に衝突することを防止することができる。また、ノズルプレート６５０のエッジ領域６５２に形成される第１ホール６５３とノズルプレート６５０の中央領域６５４に形成される第２ホール６５５のサイズを異なりに構成することによって、流体が基板Ｗの中心部に速く注入されることを防止することができる。

【0095】

また、他の実施形態による噴射ユニット６４０の場合には、流体が吐出流路６４５を移動する過程で１次的に流体の速度が減少されることができるので、基板Ｗの破損をさらに防止することができる。

【0096】

以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、前述した内容は本発明の好ましい実施形態を例として説明することであり、本発明は多様な他の組合、変更、及び環境で使用することができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、前述した開示内容と均等な範囲、及び／又は当業界の技術又は知識の範囲内で変更又は修正が可能である。前述した実施形態は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明することであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される多様な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。添付された請求の範囲は他の実施状態も含むことと解析されなければならない。

【符号の説明】

【0097】

６００ 流体供給ユニット
４２０ 供給ライン
６４０ 噴射ユニット
６４２ 本体
６４２ａ 結合部
６４２ｂ ヘッド部
６４４ 吐出流路
６５０ ノズルプレート
６５２ 第１領域
６５３ 第１ホール
６５４ 第２領域
６５５ 第２ホール
６６０ ブロッキングプレート

【要約】

【課題】基板処理効率を向上させることができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】本発明は内部に処理空間を有するチャンバーと、前記処理空間で基板を支持する基板支持ユニットと、前記処理空間に超臨界状態の流体を供給する流体供給ユニットと、を含み、前記流体供給ユニットは、前記チャンバーの上壁に提供される供給ラインと、前記チャンバーの上壁に設置され、前記基板のパターン面に供給される流体を吐出する噴射ユニットと、を含み、前記噴射ユニットは、前記流体が移動する吐出流路が提供される本体と、前記本体の吐出端に提供されるノズルプレートと、前記吐出流路内で前記ノズルプレートと離隔されるように位置されるブロッキングプレートと、を含む基板処理装置に関する。
【選択図】図８

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】