特許 7464665 基板処理装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-01

(45)【発行日】2024-04-09

(54)【発明の名称】基板処理装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20240402BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 651Z

H01L21/304 648G

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2022139193

(22)【出願日】2022-09-01

(65)【公開番号】P2023037608

(43)【公開日】2023-03-15

【審査請求日】2022-09-01

(31)【優先権主張番号】10-2021-0117641

(32)【優先日】2021-09-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(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】チョ，ミョン チャン

【審査官】正山 旭

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１６１１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－００９２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０８６８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－００４７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３９３０２８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理する方法において、
超臨界チャンバー内に第１基板を搬入して前記超臨界チャンバー内で第１基板を超臨界処理する第１超臨界処理段階と、
前記第１基板を前記超臨界チャンバーから搬出入した後に前記超臨界チャンバーを開放して前記超臨界チャンバー内の温度が既設定された温度になる時まで第１時間の間に前記超臨界チャンバーを空き状態に維持する休止段階と、
前記超臨界チャンバー内に第２基板を搬入して前記超臨界チャンバー内で前記第２基板を超臨界処理する第２超臨界処理段階と、を含み、
前記第１時間は、前記第２超臨界処理段階で前記第２基板を処理するための初期設定温度に基づいて設定される、基板処理方法。

【請求項2】

前記第２超臨界処理段階は、
前記超臨界チャンバー内に第１温度の流体を供給して前記流体を加圧する加圧段階と、
前記流体で前記基板を処理する処理段階と、を含み、
前記初期設定温度は、前記第１温度と同一であるか、或いはそれより低い温度に提供される請求項１に記載の基板処理方法。

【請求項3】

前記第１超臨界処理段階の前に、
液処理チャンバー内で液処理された前記第１基板を前記超臨界チャンバーに搬送する搬送段階をさらに含み、
前記搬送段階が既設定された時間より遅延される場合、
前記超臨界チャンバー内の温度を上昇させる温度補正段階を遂行する請求項２に記載の基板処理方法。

【請求項4】

前記温度補正段階は、
前記超臨界チャンバー内部の温度が前記初期設定温度になるための時間の間に遂行される請求項３に記載の基板処理方法。

【請求項5】

前記温度補正段階は、
前記超臨界チャンバー内に前記第１温度の流体を供給して行われる請求項３に記載の基板処理方法。

【請求項6】

前記温度補正段階の後に、
前記休止段階が遂行される請求項３乃至請求項５のいずれかの一項に記載の基板処理方法。

【請求項7】

基板を処理する方法において、
液処理チャンバー内で基板を液処理した後に、前記基板を高圧の超臨界チャンバーに搬送して前記超臨界チャンバー内で超臨界処理し、
前記搬送が既設定された時間より遅延される場合、前記超臨界チャンバーの内部温度を補正する温度補正段階が遂行され、
前記温度補正段階は、
前記超臨界チャンバー内部の温度が前記超臨界チャンバー内で前記基板を処理するための初期設定温度になるための時間の間に遂行される基板処理方法。

【請求項8】

前記温度補正段階は、
前記超臨界チャンバー内に高温の流体を供給して行われる請求項７に記載の基板処理方法。

【請求項9】

前記温度補正段階で、前記高温の流体で前記超臨界チャンバー内部を洗浄する請求項８に記載の基板処理方法。

【請求項10】

前記超臨界処理は、
前記超臨界チャンバー内に第１温度の流体を供給して前記流体を加圧する加圧段階と、
前記流体で前記基板を処理する処理段階と、を含み、
前記初期設定温度は、前記第１温度と同一であるか、或いはそれより低い温度に提供される請求項７乃至請求項９のいずれかの一項に記載の基板処理方法。

【請求項11】

前記温度補正段階で、
前記超臨界チャンバー内に前記第１温度の流体を供給する請求項１０に記載の基板処理方法。

【請求項12】

前記超臨界処理は、
超臨界チャンバー内に第１基板を搬入して前記超臨界チャンバー内で第１基板を超臨界処理する第１超臨界処理段階と、
前記第１基板を前記超臨界チャンバーから搬出入した後に前記超臨界チャンバーを開放して前記超臨界チャンバー内の温度が既設定された温度になる時まで第１時間の間に前記超臨界チャンバーを空き状態に維持する休止段階と、
前記超臨界チャンバー内に第２基板を搬入して前記超臨界チャンバー内で前記第２基板を超臨界処理する第２超臨界処理段階と、を含む請求項１０に記載の基板処理方法。

【請求項13】

前記温度補正段階の後に前記休止段階が遂行される請求項１２に記載の基板処理方法。

【請求項14】

前記第１時間は、
前記第２超臨界処理段階で前記第２基板を処理するための初期設定温度に基づいて設定される請求項１３に記載の基板処理方法。

【請求項15】

基板を処理する装置において、
内部で前記基板を液処理する液処理チャンバーと、
内部の処理空間で前記基板を超臨界処理する超臨界チャンバーと、
前記液処理チャンバー内の前記基板を前記超臨界チャンバーに搬送する搬送手段と、
前記液処理チャンバー、前記超臨界チャンバー、そして前記搬送手段を制御する制御器と、を含み、
前記超臨界チャンバーは、
前記処理空間内で基板を支持する支持ユニットと、
前記処理空間を提供するハウジングと、
前記処理空間に流体を供給する流体供給ユニットと、
前記流体を加熱する加熱手段と、を含み、
前記制御器は、
前記搬送手段が前記液処理チャンバーから前記超臨界チャンバーに前記基板を搬送する時間が既設定された時間より遅延される場合、前記処理空間に高温の前記流体を供給して前記超臨界チャンバーの内部温度を第１温度まで上昇させる温度補正段階が既設定された時間の間に遂行されるように前記超臨界チャンバーを制御する基板処理装置。

【請求項16】

前記第１温度は、前記基板を処理するための初期設定温度である請求項１５に記載の基板処理装置。

【請求項17】

前記制御器は、
超臨界チャンバー内に第１基板を搬入して前記超臨界チャンバー内で第１基板を超臨界処理した後に、
前記第１基板を前記超臨界チャンバーから搬出入した後に、前記超臨界チャンバーを開放して前記超臨界チャンバー内の温度が既設定された温度になる時まで第１時間の間に前記超臨界チャンバーを空き状態に維持し、
その後に、前記超臨界チャンバー内に第２基板を搬入して前記超臨界チャンバー内で前記第２基板を超臨界処理するように前記超臨界チャンバーを制御する請求項１５に記載の基板処理装置。

【請求項18】

前記第１時間は、
前記超臨界処理段階で前記第２基板を処理するための初期設定温度に基づいて設定される請求項１７に記載の基板処理装置。

【請求項19】

前記加熱手段は、前記ハウジングの外部に提供される請求項１５に記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は基板を処理する装置及び方法に関し、さらに詳細には超臨界流体を利用して基板を処理する装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に半導体素子はウエハのような基板から製造する。具体的に、半導体素子は蒸着工程、フォトリソグラフィー工程、蝕刻工程等を遂行して基板の上部面に微細な回路パターンを形成して製造される。

【0003】

上記の工程を遂行しながら、前記回路パターンが形成された基板の上部面に各種異物質が付着されるので、前記工程の間に基板の上の異物を除去する洗浄工程が遂行される。

【0004】

一般的に、洗浄工程はケミカルに基板に供給して基板の上の異物質を除去するケミカル処理、純水に基板に供給して基板上に残留するケミカルを除去するリンス処理、そして基板上に残留する純水を除去する乾燥処理を含む。

【0005】

基板を乾燥処理するために超臨界流体が使用される。一例によれば、基板の上の純水を有機溶剤で置換した後に、高圧チャンバー内で超臨界流体に基板の上部面に供給して基板上に残っている有機溶剤を超臨界流体に溶解させて基板から除去する。有機溶剤としてイソプロピルアルコール（ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ；以下、ＩＰＡ）が使用される場合、超臨界流体としては臨界温度及び臨界圧力が相対的に低く、ＩＰＡが良く溶解される二酸化炭素（ＣＯ_２）が使用される。

【0006】

超臨界流体を利用した基板の処理は次の通りである。基板が高圧チャンバー内に搬入されれば、高圧チャンバー内に超臨界状態の二酸化炭素が供給されて高圧チャンバー内部を加圧し、その後、超臨界流体の供給及び高圧チャンバー内の排気を繰り返しながら、超臨界流体で基板を処理する。そして、基板の処理が完了されれば、高圧チャンバー内部を排気して減圧する。

【0007】

但し、高温高圧の超臨界流体で数枚の先行基板を連続的に処理する場合、高圧チャンバーの温度が過熱されて後続きの基板の超臨界処理に悪い影響を及ぼす恐れがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】日本国特許公開第2007-175559号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明の目的は超臨界流体を利用して数枚の基板を連続的に処理する時に超臨界チャンバーの過熱を防止する基板処理装置及び方法を提供することにある。

【0010】

本発明の目的は超臨界流体を利用して数枚の基板を連続的に処理する時に各基板を同一な温度条件に処理することができる基板処理装置及び方法を提供することにある。

【0011】

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】

【0012】

本発明は基板処理方法を提供する。一実施形態で、基板処理方法は、超臨界チャンバー内に第１基板を搬入して超臨界チャンバー内で第１基板を超臨界処理する第１超臨界処理段階と、第１基板を超臨界チャンバーから搬出入した後に超臨界チャンバーを開放して超臨界チャンバー内の温度が既設定された温度になる時まで第１時間の間に超臨界チャンバーを空き状態に維持する休止段階と、超臨界チャンバー内に第２基板を搬入して超臨界チャンバー内で第２基板を超臨界処理する第２超臨界処理段階と、を含むことができる。

【0013】

一実施形態で、第１時間は、第２超臨界処理段階で第２基板を処理するための初期設定温度に基づいて設定されることができる。

【0014】

一実施形態で、第２超臨界処理段階は、超臨界チャンバー内に第１温度の流体を供給して流体を加圧する加圧段階と、流体で基板を処理する処理段階と、を含み、初期設定温度は、第１温度と同一であるか、或いはそれより低い温度に提供されることができる。

【0015】

一実施形態で、第１超臨界処理段階の前に、液処理チャンバー内で液処理された第１基板を超臨界チャンバーに搬送する搬送段階をさらに含み、搬送段階が既設定された時間より遅延される場合、超臨界チャンバー内の温度を上昇させる温度補正段階を遂行することができる。

【0016】

一実施形態で、温度補正段階は、超臨界チャンバー内部の温度が初期設定温度に至るための時間の間に遂行されることができる。

【0017】

一実施形態で、温度補正段階は、超臨界チャンバー内に第１温度の流体を供給して行われることができる。

【0018】

一実施形態で、温度補正段階の後に、休止段階が遂行されることができる。

【0019】

また、本発明の基板処理方法は、一実施形態で、液処理チャンバー内で基板を液処理した後に基板を高圧の超臨界チャンバーに搬送して超臨界チャンバー内で超臨界処理し、搬送が既設定された時間より遅延される場合、超臨界チャンバーの内部温度を補正する温度補正段階が遂行され、温度補正段階は、超臨界チャンバー内部の温度が超臨界チャンバー内で基板を処理するための初期設定温度になるための時間の間に遂行されることができる。

【0020】

一実施形態で、温度補正段階は、超臨界チャンバー内に高温の流体を供給して行われることができる。

【0021】

一実施形態で、温度補正段階で高温の流体で超臨界チャンバー内部を洗浄することができる。

【0022】

一実施形態で、超臨界処理は、超臨界チャンバー内に第１温度の流体を供給して流体を加圧する加圧段階と、流体で基板を処理する処理段階と、を含み、初期設定温度は第１温度と同一であるか、或いはそれより低い温度に提供されることができる。

【0023】

一実施形態で、温度補正段階で、超臨界チャンバー内に第１温度の流体を供給することができる。

【0024】

一実施形態で、超臨界処理は、超臨界チャンバー内に第１基板を搬入して超臨界チャンバー内で第１基板を超臨界処理する第１超臨界処理段階と、第１基板を超臨界チャンバーから搬出入した後に超臨界チャンバーを開放して超臨界チャンバー内の温度が既設定された温度になる時まで第１時間の間に超臨界チャンバーを空き状態に維持する休止段階と、超臨界チャンバー内に第２基板を搬入して超臨界チャンバー内で第２基板を超臨界処理する第２超臨界処理段階と、を含むことができる。

【0025】

一実施形態で、温度補正段階の後に、休止段階が遂行されることができる。

【0026】

一実施形態で、第１時間は、第２超臨界処理段階で第２基板を処理するための初期設定温度に基づいて設定されることができる。

【0027】

また、本発明は基板処理装置を提供する。一実施形態で、基板処理装置は、内部で基板を液処理する液処理チャンバーと、内部で基板を超臨界処理する超臨界チャンバーと、液処理チャンバー内の基板を超臨界チャンバーに搬送する搬送手段と、液処理チャンバー、超臨界チャンバー、そして搬送手段を制御する制御器と、を含み、超臨界チャンバーは、処理空間内で基板を支持する支持ユニットと、処理空間に流体を供給する流体供給ユニットと、流体を加熱する加熱手段と、を含み、制御器は、搬送手段が液処理チャンバーから超臨界チャンバーに基板を搬送する時間が既設定された時間より遅延される場合、処理空間に高温の流体を供給して超臨界チャンバーの内部温度を第１温度まで上昇させる温度補正段階が既設定された時間の間に遂行されるように超臨界チャンバーを制御することができる。

【0028】

一実施形態で、第１温度は基板を処理するための初期設定温度であり得る。

【0029】

一実施形態で、制御器は、超臨界チャンバー内に第１基板を搬入して超臨界チャンバー内で第１基板を超臨界処理した後に、第１基板を超臨界チャンバーから搬出入した後に超臨界チャンバーを開放して、超臨界チャンバー内の温度が既設定された温度になる時まで第１時間の間に超臨界チャンバーを空き状態に維持し、その後に超臨界チャンバー内に第２基板を搬入して超臨界チャンバー内で第２基板を超臨界処理するように超臨界チャンバーを制御することができる。

【0030】

一実施形態で、第１時間は、第２超臨界処理段階で第２基板を処理するための初期設定温度に基づいて設定されることができる。

【0031】

一実施形態で、加熱手段はハウジングの外部に提供されることができる。

【発明の効果】

【0032】

本発明の一実施形態によれば、超臨界流体を利用して数枚の基板を連続的に処理する時に超臨界チャンバーの過熱を防止することができる。

【0033】

本発明は超臨界流体を利用して数枚の基板を連続的に処理する時に各基板を同一な温度条件に処理することができる。

【0034】

本発明の効果が上述した効果によって限定されることではなく、言及されない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べきである。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本発明の一実施形態による基板処理システムを概略的に示す平面図である。

【図2】図１の液処理チャンバーの一実施形態を概略的に示す図面である。

【図3】図１の超臨界チャンバーの一実施形態を概略的に示す図面である。

【図4】本発明の一実施形態によって超臨界流体を供給する第１流体供給ユニット及び第２流体供給ユニットの一例を概略的に示す図面である。

【図5】本発明の一実施形態による基板処理方法の順序図を示す図面である。

【図6】加圧段階で図４の第１流体供給ユニットが工程チャンバーに有機溶剤が溶解された超臨界流体を供給する形状を示す図面である。

【図7】処理段階で図４の第２流体供給ユニットが工程チャンバーに有機溶剤が溶解されない超臨界流体を供給する形状を示す図面である。

【図8】排気段階で図４の排気ユニットが工程チャンバーを排気する形状を示す図面である。

【図9】は本発明の一実施形態によって温度補正段階が遂行される形状を示す。

【発明を実施するための形態】

【0036】

以下、本発明の実施形態を添付された図面を参照してさらに詳細に説明する。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たことである。

【0037】

図１は本発明の一実施形態による基板処理システムを概略的に示す平面図である。図１を参照すれば、基板処理システムはインデックスモジュール１０、処理モジュール２０、そして制御器（図示せず）を含む。一実施形態によれば、インデックスモジュール１０と処理モジュール２０は一方向に沿って配置される。以下、インデックスモジュール１０と処理モジュール２０が配置された方向を第１方向９２とし、上部から見る時、第１方向９２と垂直になる方向を第２方向９４とし、第１方向９２及び第２方向９４と全て垂直になる方向を第３方向９６とする。

【0038】

インデックスモジュール１０は収納された容器８０から基板Ｗを処理モジュール２０に搬送し、処理モジュール２０で処理が完了された基板Ｗを容器８０に収納する。インデックスモジュール１０の長さ方向は第２方向９４に提供される。インデックスモジュール１０はロードポート１２（ｌｏａｄｐｏｒｔ）とインデックスフレーム１４を有する。インデックスフレーム１４を基準にロードポート１２は処理モジュール２０の反対側に位置される。基板Ｗが収納された容器８０はロードポート１２に置かれる。ロードポート１２は複数に提供されることができ、複数のロードポート１２は第２方向９４に沿って配置されることができる。

【0039】

容器８０としては前面開放一体型ポッド（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ：ＦＯＵＰ）のような密閉用容器が使用されることができる。容器８０はオーバーヘッドトランスファー（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）、オーバーヘッドコンベア（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｃｏｎｖｅｙｏｒ）、又は自動案内車両（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）のような移送手段（図示せず）や作業者によってロードポート１２に置かれることができる。

【0040】

インデックスフレーム１４にはインデックスロボット１２０が提供される。インデックスフレーム１４内には長さ方向が第２方向９４に提供されたガイドレール１４０が提供され、インデックスロボット１２０はガイドレール１４０上で移動可能に提供されることができる。インデックスロボット１２０は基板Ｗが置かれるハンド１２２を含み、ハンド１２２は前進及び後進移動、第３方向９６を軸とした回転、そして第３方向９６に沿って移動可能に提供されることができる。ハンド１２２は複数が上下方向に離隔されるように提供され、ハンド１２２は互いに独立的に前進及び後進移動することができる。

【0041】

処理モジュール２０はバッファユニット２００、搬送手段３００、液処理チャンバー４００、そして超臨界装置５００を含む。バッファユニット２００は処理モジュール２０に搬入される基板Ｗと処理モジュール２０から搬出される基板Ｗが一時的に留まる空間を提供する。液処理装置４００は基板Ｗ上に液を供給して基板Ｗを液処理する液処理工程を遂行する。超臨界装置５００は基板Ｗ上に残留する液を除去する乾燥工程を遂行する。搬送手段３００はバッファユニット２００、液処理装置４００、そして超臨界装置５００との間に基板Ｗを搬送する。

【0042】

搬送手段３００はその長さ方向が第１方向９２に提供されることができる。バッファユニット２００はインデックスモジュール１０と搬送手段３００との間に配置されることができる。液処理装置４００と超臨界装置５００は搬送手段３００の側部に配置されることができる。液処理装置４００と搬送手段３００は第２方向９４に沿って配置されることができる。超臨界装置５００と搬送手段３００は第２方向９４に沿って配置されることができる。バッファユニット２００は搬送手段３００の一端に位置されることができる。

【0043】

一例によれば、液処理装置４００は搬送手段３００の両側に配置され、超臨界装置５００は搬送手段３００の両側に配置され、液処理装置４００は超臨界装置５００よりバッファユニット２００により近い位置に配置されることができる。搬送手段３００の一側で液処理装置４００は第１方向９２及び第３方向９６に沿って各々ＡＸＢ（Ａ、Ｂは各々１又は１より大きい自然数）配列に提供されることができる。また、搬送手段３００の一側で超臨界装置５００は第１方向９２及び第３方向９６に沿って各々ＣＸＤ（Ｃ、Ｄは各々１又は１より大きい自然数）個が提供されることができる。上述したことと異なりに、搬送手段３００の一側には液処理装置４００のみが提供され、その他側には超臨界装置５００のみが提供されることができる。

【0044】

搬送手段３００は搬送ロボット３２０を有する。搬送手段３００内には長さ方向が第１方向９２に提供されたガイドレール３４０が提供され、搬送ロボット３２０はガイドレール３４０上で移動可能に提供されることができる。搬送ロボット３２０は基板Ｗが置かれるハンド３２２を含み、ハンド３２２は前進及び後進移動、第３方向９６を軸とした回転、そして第３方向９６に沿って移動可能に提供されることができる。ハンド３２２は複数が上下方向に離隔されるように提供され、ハンド３２２は互いに独立的に前進及び後進移動することができる。

【0045】

バッファユニット２００は基板Ｗが置かれる複数のバッファ２２０を具備する。バッファ２２０は第３方向９６に沿って相互間に離隔されるように配置されることができる。バッファユニット２００は前面（ｆｒｏｎｔ ｆａｃｅ）と背面（ｒｅａｒ ｆａｃｅ）が開放される。前面はインデックスモジュール１０と対向する面であり、後面は搬送手段３００と対向する面である。インデックスロボット１２０は前面を通じてバッファユニット２００に接近し、搬送ロボット３２０は背面を通じてバッファユニット２００に接近することができる。

【0046】

図２は図１の液処理装置４００の一実施形態を概略的に示す図面である。図２を参照すれば、液処理装置４００は液処理チャンバー４１０、カップ４２０、支持ユニット４４０、液供給ユニット４６０、昇降ユニット４８０、及び制御器４０を有する。制御器４０は液供給ユニット４６０、支持ユニット４４０、及び昇降ユニット４８０の動作を制御する。液処理チャンバー４１０は大体に直方体形状に提供される。カップ４２０、支持ユニット４４０、そして液供給ユニット４６０は液処理チャンバー４１０内に配置される。

【0047】

カップ４２０は上部が開放された処理空間を有し、基板Ｗは処理空間内で液処理される。支持ユニット４４０は処理空間内で基板Ｗを支持する。液供給ユニット４６０は支持ユニット４４０に支持された基板Ｗ上に液を供給する。液は複数の種類に提供され、基板Ｗ上に順次的に供給されることができる。昇降ユニット４８０はカップ４２０と支持ユニット４４０との間の相対高さを調節する。

【0048】

一例によれば、カップ４２０は複数の回収筒４２２、４２４、４２６を有する。回収筒４２２、４２４、４２６は各々基板処理に使用された液を回収する回収空間を有する。各々の回収筒４２２、４２４、４２６は支持ユニット４４０を囲むリング形状に提供される。液処理工程を進行する時、基板Ｗの回転によって飛散される前処理液は各回収筒４２２、４２４、４２６の流入口４２２ａ、４２４ａ、４２６ａを通じて回収空間に流入される。一例によれば、カップ４２０は第１回収筒４２２、第２回収筒４２４、そして第３回収筒４２６を有する。第１回収筒４２２は支持ユニット４４０を囲むように配置され、第２回収筒４２４は第１回収筒４２２を囲むように配置され、第３回収筒４２６は第２回収筒４２４を囲むように配置される。第２回収筒４２４に液を流入する第２流入口４２４ａは第１回収筒４２２に液を流入する第１流入口４２２ａより上部に位置され、第３回収筒４２６に液を流入する第３流入口４２６ａは第２流入口４２４ａより上部に位置されることができる。

【0049】

支持ユニット４４０は支持板４４２と駆動軸４４４を有する。支持板４４２の上面は大体に円形に提供され、基板Ｗより大きい直径を有することができる。支持板４４２の中央部には基板Ｗの背面を支持する支持ピン４４２ａが提供され、支持ピン４４２ａは基板Ｗが支持板４４２から一定距離離隔されるようにその上端が支持板４４２から突出されるように提供される。支持板４４２の縁部にはチャックピン４４２ｂが提供される。

【0050】

チョクピン４４２ｂは支持板４４２から上部に突出されるように提供され、基板Ｗが回転される時、基板Ｗが支持ユニット４４０から離脱されないように基板Ｗの側部を支持する。駆動軸４４４は駆動器４４６によって駆動され、基板Ｗの底面中央と連結され、支持板４４２をその中心軸に基準に回転させる。

【0051】

一例によれば、液供給ユニット４６０は第１ノズル４６２、第２ノズル４６４、そして第３ノズル４６６を有する。第１ノズル４６２は第１液に基板Ｗ上に供給する。第１液は基板Ｗ上に残存する膜や異物を除去する液であり得る。第２ノズル４６４は第２液を基板Ｗ上に供給する。第２液は第３液によく溶解される液であり得る。例えば、第２液は第１液に比べて第３液にさらによく溶解される液であり得る。第２液は基板Ｗ上に供給された第１液を中和させる液であり得る。また、第２液は第１液を中和させ、同時に第１液に比べて第３液によく溶解される液であり得る。

【0052】

一例によれば、第２液は水であり得る。第３ノズル４６６は第３液に基板Ｗ上に供給する。第３液は超臨界装置５００で使用される超臨界流体によく溶解される液である。例えば、第３液は第２液に比べて超臨界装置５００で使用される超臨界流体によく溶解される液であり得る。一例によれば、第３液は有機溶剤であり得る。有機溶剤はイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）であり得る。一例によれば、超臨界流体は二酸化炭素であり得る。

【0053】

第１ノズル４６２、第２ノズル４６４、そして第３ノズル４６６は互いに異なるアーム４６１に支持され、これらのアーム４６１は独立的に移動されることができる。選択的に、第１ノズル４６２、第２ノズル４６４、そして第３ノズル４６６は同一なアームに装着されて同時に移動されることができる。

【0054】

昇降ユニット４８０はカップ４２０を上下方向に移動させる。カップ４２０の上下移動によってカップ４２０と基板Ｗとの間の相対高さが変更される。これによって、基板Ｗに供給される液の種類に応じて前処理液を回収する回収筒４２２、４２４、４２６が変更されるので、液を分離回収することができる。上述したことと異なりに、カップ４２０は固定設置され、昇降ユニット４８０は支持ユニット４４０を上下方向に移動させることができる。

【0055】

図３は図１の超臨界装置５００の一実施形態を概略的に示す図面である。一実施形態によれば、超臨界装置５００は超臨界流体を利用して基板Ｗ上の液を除去する。一実施形態によれば、基板Ｗ上の液はイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）である。超臨界装置５００は超臨界流体に基板上に供給して基板Ｗ上のＩＰＡを超臨界流体に溶解させて基板ＷからＩＰＡを除去する。一例で、超臨界流体は超臨界状態の二酸化炭素である。

【0056】

超臨界装置５００は内部に超臨界チャンバー５２０、流体供給ユニット５６０、支持ユニット５８０、加熱手段（図示せず）、そして排気ライン５５０を含む。

【0057】

超臨界チャンバー５２０は超臨界処理が遂行される処理空間５０２を提供する。超臨界チャンバー５２０は上部ハウジング５２２と下部ハウジング５２４を有し、上部ハウジング５２２と下部ハウジング５２４は互いに組み合わせて上述した処理空間５０２を提供する。上部ハウジング５２２は下部ハウジング５２４の上部に提供される。

【0058】

一例で、上部ハウジング５２２はその位置が固定され、下部ハウジング５２４はシリンダーのような駆動部材５９０によって昇下降されることができる。選択的に、下部ハウジング５２４はその位置が固定され、上部ハウジングがシリンダーのような駆動部材によって昇下降されることができる。下部ハウジング５２４が上部ハウジング５２２から離隔されれば、処理空間５０２が開放され、この時、基板Ｗが搬入又は搬出される。

【0059】

工程進行する時には下部ハウジング５２４が上部ハウジング５２２に密着されて処理空間５０２が外部から密閉される。

【0060】

支持ユニット５８０は超臨界チャンバー５２０の処理空間５０２内で基板Ｗを支持する。超臨界チャンバー５２０の処理空間５０２に搬入された基板Ｗは支持ユニット５８０に置かれる。一例によれば、基板Ｗはパターン面が上部に向かうように支持ユニット５８０によって支持される。

【0061】

流体供給ユニット５６０は超臨界チャンバー５２０の処理空間５０２に基板を処理するための超臨界流体を供給する。一例によれば、流体供給ユニット５６０はメーン供給ライン５６２、上部供給ライン５６４、そして下部供給ライン５６６を有する。上部供給ライン５６４と下部供給ライン５６６はメーン供給ライン５６２から分岐される。上部供給ライン５６４は上部ハウジング５２２の中央に結合されることができる。一例によれば、下部供給ライン５６６は下部ハウジング５２４に結合されることができる。また、下部ハウジング５２４には排気ラインが結合される。超臨界チャンバー５２０の処理空間５０２内の流体は排気ラインを通じて超臨界チャンバー５２０の外部に排気される。

【0062】

加熱手段（図示せず）は超臨界チャンバー５２０内に供給される流体を加熱する。一例で、加熱手段（図示せず）はメーン供給ライン５６２、上部供給ライン５６４、下部供給ライン５６６の中で少なくともいずれか１つ以上に設置されるヒーターで提供される。これと異なりに、加熱手段（図示せず）は、超臨界チャンバー５２０の内壁に設置されるヒーター(570)であり得る。

【0063】

加熱手段（図示せず）は、処理空間５０２に供給される流体を加熱して超臨界流体状態にする。一例で、加熱手段（図示せず）は上部供給ライン５６４と下部供給ライン５６６に設置されたヒーターで提供されて処理空間５０２の外部から流体を第１温度に加熱して処理空間５０２に供給する。一例で、第１温度は流体の臨界点より低い温度に提供される。第１温度の流体は一定時間の間に処理空間５０２を加圧してその後に超臨界状態に転換される。

【0064】

以下、図４乃至図８を参照して本発明の基板処理方法に対して説明する。図４は本発明の一実施形態による基板処理方法の順序図を示す図面である。制御器は本発明の基板処理方法を遂行するために基板処理装置を制御する。一例で、処理空間５０２に供給される流体は二酸化炭素である。

【0065】

図４を参照すれば、本発明の基板処理方法は、第１超臨界処理段階（Ｓ１０）、休止段階（Ｓ２０）、そして第２超臨界処理段階（Ｓ３０）を含む。第１超臨界処理段階（Ｓ１０）で、図５に図示されたように、超臨界チャンバー５２０内に第１基板Ｗ１を搬入して超臨界チャンバー５２０内で第１基板Ｗ１を超臨界処理する。その後に、図６に図示されたように休止段階（Ｓ２０）で第１基板Ｗ１を超臨界チャンバー５２０から搬出入した後に超臨界チャンバー５２０を開放して超臨界チャンバー５２０内の温度が既設定された温度になる時まで第１時間の間に超臨界チャンバー５２０を空き状態に維持する。休止段階（Ｓ２０）が完了されれば、図７に図示されたように第２超臨界処理段階（Ｓ３０）で、超臨界チャンバー５２０内に第２基板Ｗ２を搬入して超臨界チャンバー５２０内で第２基板Ｗ２を超臨界処理する。説明の便宜のために、第１超臨界処理段階（Ｓ１０）と第２超臨界処理段階（Ｓ３０）のみを説明したが、超臨界チャンバー５２０内で２枚以上に該当する数枚の基板を順次的に超臨界処理し、各々の超臨界処理段階の間には休止段階（Ｓ２０）を含むことができる。

【0066】

一例で、各々の超臨界処理段階は加圧段階と処理段階を含む。加圧段階で処理空間５０２に第１温度の二酸化炭素が供給されて処理空間５０２を加圧する。加圧は処理空間５０２の内部が二酸化炭素が超臨界流体がされる臨界圧力又はその以上になる時まで行われる。その後に、処理段階で基板を超臨界状態の二酸化炭素で処理する。

【0067】

図８は本発明の一実施形態に係って休止段階（Ｓ２０）Ｔ１、Ｔ２が遂行される時点を示すスケジューリング表である。一例で、順次的に超臨界チャンバー５２０内で数枚の基板が超臨界処理され、各々の基板は同一な工程条件で超臨界処理が遂行される。しかし、反復的に高温の二酸化炭素を処理空間５０２内に供給して基板を処理することに応じて処理空間５０２の温度は必要以上に過熱される。これを防止するために、本発明は、第１超臨界処理段階（Ｓ１０）と第２超臨界処理段階（Ｓ３０）との間に休止段階（Ｓ２０）が提供される。休止段階（Ｓ２０）は第１超臨界処理段階（Ｓ１０）で加熱された超臨界チャンバー５２０を自然冷却して超臨界チャンバー５２０が過熱されることを防止する。

【0068】

一例で、休止段階（Ｓ２０）は既設定された第１時間の間に遂行される。各超臨界処理段階と休止段階（Ｓ２０）で超臨界チャンバー５２０の内部又は外部の温度を別に測定しなく、休止段階（Ｓ２０）を定まれた時間の間に遂行する。例えば、第１超臨界処理段階（Ｓ１０）の後に基板を超臨界チャンバー５２０を開放して処理空間５０２から搬出入し、超臨界チャンバー５２０を開放した状態に維持する場合、時間と超臨界チャンバー５２０の内部温度の下降の関係に関するデータを予め格納する。そして、該当データに基づいて、休止段階（Ｓ２０）をどのくらいの時間の間に遂行するかを設定する。一例で、休止段階（Ｓ２０）を遂行する第１時間は、第２超臨界処理段階（Ｓ３０）で第２基板Ｗ２を処理するための初期設定温度に基づいて設定されることができる。例えば、初期設定温度は各基板を超臨界処理するために要求されるチャンバー内の初期温度である。一例で、初期設定温度は加圧段階で処理空間５０２に供給される流体の温度と同一であるか、或いは低く提供されることができる。即ち、休止段階（Ｓ２０）は超臨界チャンバー５２０の内部温度が第１温度又はこれより低い温度になる時間の間に遂行され、加圧段階で第１温度の二酸化炭素が処理空間５０２に供給されることができる。超臨界チャンバー５２０の内部温度が後続きの基板を処理するための温度又はその以下まで下がるにつれて後続きの基板を処理する時に、処理空間５０２の過熱による問題を防止することができる。また、各々の基板を同一な工程温度に処理することができるので、同一なコンディションの工程結果物を得ることができる。

【0069】

但し、超臨界処理をする時に超臨界チャンバー５２０に基板を投入する時間を調節しても、超臨界チャンバー５２０に伝達されなければならない基板が所定時間に超臨界チャンバー５２０に到達しなければ、休止段階（Ｓ２０）が終了された後、適切な時間に後続きの基板が超臨界処理されることができない。この場合、むしろ処理空間５０２の温度が過度に低くなって工程に影響を与える可能性がある。これを防止するために、本発明は温度補正段階を含む。

【0070】

一例で、基板を超臨界処理する前に、液処理チャンバー４００内で基板を液処理し、搬送手段３００が基板を液処理チャンバー４００から超臨界チャンバー５２０に搬送する。しかし、液処理チャンバー４００又は搬送手段３００に問題が生じて超臨界チャンバー５２０に基板を搬送できない場合が発生することができる。既設定された搬送時間を超過して基板の搬送が遅延される場合、処理空間５０２の温度が過度に低くなる可能性があるので、温度補正段階が遂行される。

【0071】

図９は本発明の一実施形態によって温度補正段階が遂行される形状を示す。第１超臨界処理段階（Ｓ１０）が遂行された後に、既設定された時間の間に休止段階（Ｓ２０）が遂行される。休止段階（Ｓ２０）が遂行された後に既設定された時間内に第２基板Ｗ２が超臨界チャンバー５２０に投入されなければ、温度補正段階が遂行される。一例で、温度補正段階は、超臨界チャンバー５２０の内部の温度が初期設定温度になるための時間の間に遂行されることができる。例えば、初期設定温度は各基板を超臨界処理するために要求されるチャンバー内の初期温度である。

【0072】

一例で、温度補正段階は、超臨界チャンバー５２０内に第１温度の流体を供給して行われることができる。温度補正段階では、加圧段階でも同様に流体供給ユニットを通じて処理空間５０２に第１温度の二酸化炭素を供給することができる。一実施形態で、温度補正段階で高温の流体で超臨界チャンバー５２０の内部を洗浄することができる。温度補正段階で、加圧段階でと同様に第１温度の二酸化炭素を処理空間５０２に供給することによって、処理空間５０２の温度を後続きの基板を処理するための適合な温度に合わせるという長所がある。

【0073】

一例で、温度補正段階は、休止段階（Ｓ２０）と同様に超臨界チャンバー５２０の内部又は外部の温度を測定しなく、遂行されることができる。例えば、処理空間５０２内に第１温度の流体を供給する場合、時間と超臨界チャンバー５２０の内部温度の上昇関係に関するデータを予め格納する。そして、該当データに基づいて温度補正段階をどのくらいの時間の間に遂行するかを設定する。

【0074】

一実施形態で、温度補正段階の後に、休止段階（Ｓ２０）が遂行されることができる。例えば、温度補正段階が遂行される間にも基板が超臨界チャンバー５２０内に投入される準備が行われない場合、休止段階（Ｓ２０）を遂行して処理空間５０２が過熱されることを防止することができる。

【0075】

本発明の一実施形態によれば、超臨界チャンバー５２０内部の温度が過熱されるか、或いは過度に冷却されることを防止することができる。

【0076】

また、本発明の一実施形態によれば、超臨界チャンバー５２０内で数枚の基板を連続的に各々処理する時に、各々の基板を同一な温度で処理することができる。

【0077】

上述した例では、超臨界チャンバー５２０の内部又は外部の温度を測定する手段がなしで各段階が遂行されることと説明した。しかし、これと異なりに、各段階は超臨界チャンバー５２０の内部又は外部の温度を測定し、これに基づいて遂行されることができる。

【0078】

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様々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】

【0079】

５００ 超臨界装置
５０２ 処理空間
５２０ 超臨界チャンバー
５２２ 上部ハウジング
５２４ 下部ハウジング
５５０ 排気ライン
５６０ 流体供給ユニット
５６２ メーン供給ライン
５６４ 上部供給ライン
５６６ 下部供給ライン
５７０ 加熱手段
５８０ 支持ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】