特許 7571081 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(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-11

(45)【発行日】2024-10-22

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20241015BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 651Z

H01L21/304 648K

H01L21/304 648G

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022079297

(22)【出願日】2022-05-13

(65)【公開番号】P2022176911

(43)【公開日】2022-11-30

【審査請求日】2022-05-13

(31)【優先権主張番号】10-2021-0063445

(32)【優先日】2021-05-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

【前置審査】

(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】パク，ミ ソ

(72)【発明者】

【氏名】イ，ヨン フン

(72)【発明者】

【氏名】チェ，ヨン ソプ

(72)【発明者】

【氏名】ジョン，ジン ウー

【審査官】今井 聖和

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１７５５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０６１４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２６４４４３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－０１２５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０９３１１０（ＪＰ，Ａ）

(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】

基板を処理する装置において、
内部空間を有するチャンバと、
前記内部空間に処理流体を供給する供給ライン、そして、前記供給ラインに前記処理流体を供給する流体供給源を有する流体供給ユニットと、
前記内部空間を排気する第１排気ユニットと、
前記供給ラインを排気する第２排気ユニットと、そして、
前記流体供給ユニット、前記第１排気ユニット、そして、前記第２排気ユニットを制御する制御機を含み、
前記制御機は、
前記内部空間への基板搬入を待機する待機段階が遂行される時間のうち少なくとも一部の時間の間、前記供給ラインの圧力が前記処理流体が超臨界状態を維持することができるようにする臨界圧力以上の圧力になるように前記流体供給ユニット、前記第２排気ユニットを制御することを特徴とし、
前記制御機は、
前記待機段階が遂行される時間のうち少なくとも一部の時間の間、前記供給ラインの圧力が前記臨界圧力より低くなる場合前記流体供給源が前記供給ラインに前記処理流体を供給するように前記流体供給ユニットを制御することを特徴とし、
前記制御機は、
前記基板を処理する第１処理段階、前記待機段階、及び前記基板を処理する第２処理段階を順次遂行するように、前記流体供給ユニットおよび前記第１排気ユニットを制御し、
前記第１処理段階に含まれる減圧段階から、前記待機段階の終了から設定時間の前の時点まで、前記供給ラインの圧力が前記処理流体の前記臨界圧力以上に維持されるように、前記流体供給ユニットおよび前記第２排気ユニットを制御し、
前記第２処理段階が始まる設定時間の前に、前記供給ラインを排気することによって、前記供給ラインの圧力が常圧となるように前記第２排気ユニットを制御する
ように構成される
基板処理装置。

【請求項2】

前記流体供給ユニットは、
前記供給ラインに設置されて前記供給ライン内の前記処理流体を加熱するヒーターをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記制御機は、
前記待機段階が遂行されるうちに前記ヒーターが前記供給ラインを続いて加熱するように前記流体供給ユニットを制御することを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記供給ラインは、
前記流体供給源と連結されるメイン供給ラインと、
前記メイン供給ラインから分岐され、前記チャンバと連結される第１供給ラインと、そして、
前記メイン供給ラインから分岐され、前記第１供給ラインと相異な位置で前記チャンバと連結される第２供給ラインを含み、
前記流体供給ユニットは、
前記メイン供給ラインに設置されるメインバルブと、
前記第１供給ラインに設置される第１バルブと、そして、
前記第２供給ラインに設置される第２バルブをさらに含み、
前記ヒーターは、
前記メインバルブ、前記第１バルブ、そして、前記第２バルブの間に設置されることを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記ヒーターは、
複数で提供され、
前記メイン供給ライン、前記第１供給ライン、そして、前記第２供給ラインそれぞれに設置されることを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記制御機は、
前記待機段階で前記供給ラインの圧力が前記臨界圧力以上の圧力で維持される時間は、前記待機段階で前記供給ラインの圧力が前記常圧に転換される時間より長いように前記第２排気ユニットを制御することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記制御機は、
前記第１処理段階が、前記内部空間に前記処理流体を供給して前記内部空間の圧力を高める加圧段階、及び前記加圧段階が遂行された以後、前記内部空間の圧力を前記常圧に減圧する前記減圧段階を含むように、
前記流体供給ユニット、および前記第２排気ユニットを制御することを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。

【請求項8】

基板を処理する装置において、
内部空間を有するチャンバと、
前記内部空間に処理流体を供給する供給ライン及び前記供給ラインを加熱するヒーターを有する流体供給ユニットと、
前記内部空間を排気する第１排気ユニットと、
前記供給ラインを排気する第２排気ユニットと、そして、
前記流体供給ユニット、前記第１排気ユニット、そして、前記第２排気ユニットを制御する制御機を含み、
前記制御機は、
前記内部空間で基板が搬出された以後一定時間の間、前記処理流体が残留する前記供給ラインを前記ヒーターが加熱するように前記流体供給ユニット、前記第１排気ユニット、そして、前記第２排気ユニットを制御し、
前記一定時間の間前記供給ラインの圧力が設定圧力で維持されるように前記流体供給ユニット、前記第１排気ユニット、そして、前記第２排気ユニットを制御し、かつ
前記供給ラインの圧力が前記設定圧力より低くなる場合、前記供給ラインに前記処理流体を供給するように前記流体供給ユニットを制御し、
前記制御機は、
前記基板を処理する第１処理段階、待機段階、及び前記基板を処理する第２処理段階を順次遂行するように、前記流体供給ユニットおよび前記第１排気ユニットを制御し、
前記第１処理段階に含まれる減圧段階から、前記待機段階の終了から設定時間の前の時点まで、前記供給ラインの圧力が、前記処理流体の臨界圧力以上に維持されるように、前記流体供給ユニットおよび前記第２排気ユニットを制御し、
前記第２処理段階が始まる設定時間の前に、前記供給ラインを排気することによって、前記供給ラインの圧力が常圧となるように前記第２排気ユニットを制御する
ように構成される
基板処理装置。

【請求項9】

前記供給ラインは、
前記処理流体を貯蔵する流体供給源と連結されるメイン供給ラインと、
前記メイン供給ラインから分岐され、前記チャンバと連結される第１供給ラインと、そして、
前記メイン供給ラインから分岐され、前記第１供給ラインと相異な位置で前記チャンバと連結される第２供給ラインを含み、
前記流体供給ユニットは、
前記メイン供給ラインに設置されるメインバルブと、
前記第１供給ラインに設置される第１バルブと、そして、
前記第２供給ラインに設置される第２バルブをさらに含み、
前記制御機は、
前記第１処理段階および前記第２処理段階が遂行される途中、前記メインバルブ、前記第１バルブ、そして、前記第２バルブを閉めて、前記第１処理段階および前記第２処理段階が遂行される少なくとも一部の時間及び一定時間の間、前記メインバルブ、前記第１バルブ、そして、前記第２バルブを閉めるように前記流体供給ユニットを制御することを特徴とする請求項８に記載の基板処理装置。

【請求項10】

超臨界状態の処理流体を利用して基板を乾燥処理する基板処理装置において、
内部空間を有するチャンバと、
前記内部空間に処理流体を供給する供給ラインを有する流体供給ユニットと、
前記内部空間を排気する第１排気ユニットと、
前記供給ラインを排気する第２排気ユニットと、そして、
前記流体供給ユニット、前記第１排気ユニット、そして、前記第２排気ユニットを制御する制御機を含み、
前記流体供給ユニットは、
前記供給ラインに前記処理流体を伝達する流体供給源と、そして、
前記供給ラインに設置されるヒーターと、
前記供給ラインに設置されるバルブを含み、
前記供給ラインは、
前記流体供給源と連結されるメイン供給ラインと、
前記メイン供給ラインから分岐される第１供給ラインと、そして、
前記メイン供給ラインから分岐され、前記第１供給ラインと相異な位置で前記チャンバに連結される第２供給ラインを含み、
前記流体供給ユニットは、
前記メイン供給ラインに設置されるメインバルブと、
前記第１供給ラインに設置される第１バルブと、そして、
前記第２供給ラインに設置される第２バルブを含み、
前記制御機は、前記流体供給ユニット、前記第１排気ユニット、および前記第２排気ユニットを制御して、
前記内部空間で前記処理流体で前記基板を乾燥する第１処理段階を遂行し、
前記内部空間で前記基板が搬出された以後、前記基板の搬入を待機する待機段階を遂行し、
前記内部空間で前記処理流体で前記基板を乾燥する第２処理段階を遂行し、かつ
前記待機段階が遂行される時期のうち少なくとも一部の時期の間、前記メインバルブ、前記第１バルブ、および前記第２バルブを閉鎖する
ように制御し、
前記制御機は、前記流体供給ユニット、前記第１排気ユニット、および前記第２排気ユニットを制御して、
一定時間の間、前記メインバルブ、前記第１バルブ、及び前記第２バルブの間の前記供給ラインの圧力が設定圧力で維持するように制御し、
前記制御機は、前記流体供給ユニットを制御して、
前記供給ラインの圧力が前記設定圧力よりも低くなる場合、前記供給ラインに前記処理流体を供給するように制御し、
前記制御機は、
前記基板を処理する第１処理段階、前記待機段階、及び前記基板を処理する第２処理段階を順次遂行するように、前記流体供給ユニットおよび前記第１排気ユニットを制御し、
前記第１処理段階に含まれる減圧段階から、前記待機段階の終了から設定時間の前の時点まで、前記供給ラインの圧力が、前記処理流体の臨界圧力以上に維持されるように、前記流体供給ユニットおよび前記第２排気ユニットを制御し、
前記第２処理段階が始まる設定時間の前に、前記供給ラインを排気することによって、前記供給ラインの圧力が常圧となるように前記第２排気ユニットを制御する
ように構成される
基板処理装置。

【請求項11】

前記ヒーターは、
前記メインバルブ、前記第１バルブ、そして、前記第２バルブの間で前記処理流体が残留する前記供給ラインを加熱することを特徴とする請求項１０に記載の基板処理装置。

【請求項12】

前記ヒーターは、
前記待機段階が遂行されるうちに前記供給ラインを加熱することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の基板処理装置。

【請求項13】

前記制御機は、
前記設定圧力が前記処理流体が前記供給ラインで超臨界状態を維持することができるようにする前記臨界圧力より高い圧力になるように前記流体供給ユニットを制御することを特徴とする請求項１０に記載の基板処理装置。

【請求項14】

前記流体供給ユニットは、
前記メインバルブより下流、そして、前記第１バルブまたは前記第２バルブより上流に配置される圧力センサーをさらに含み、
前記制御機は、
前記メインバルブ、前記第１バルブ、そして、前記第２バルブが閉鎖されたうちに前記圧力センサーが測定する圧力値が前記設定圧力より低くなる場合、前記メインバルブを開放して前記供給ラインに前記処理流体を供給するように前記流体供給ユニットを制御することを特徴とする請求項１３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、基板処理装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体素子を製造するためにウェハーなどの基板には写真、蝕刻、アッシング、イオン注入、そして、薄膜蒸着などの多様な工程らが遂行される。それぞれの工程には多様な処理液、処理ガスらが使用される。また、基板を処理するのに使用される処理液を基板から除去するために、基板に乾燥工程が遂行される。

【0003】

一般に、基板から処理液を除去するための乾燥工程は基板を高速で回転させ、基板の回転による遠心力で基板上に残留する処理液を除去する回転乾燥工程を含む。しかし、このような回転乾燥方式は基板上に形成されたパターンにリーニング(Leaning)現象が発生される危険が大きい。最近には基板を乾燥するための方式で超臨界乾燥工程が利用される。超臨界乾燥工程は高圧、そして、高温の雰囲気を維持することができるチャンバに基板を搬入し、以後基板上に超臨界状態の二酸化炭素を供給して基板上に残留する処理液(例えば、有機溶剤、現像液溶媒など)を除去する。超臨界状態の二酸化炭素は高い溶解力と浸透性を有する。基板上に超臨界状態の二酸化炭素が供給されれば、二酸化炭素は基板上のパターンの間に残留する処理液に易しく浸透する。これに、基板上のパターンの間に残留する処理液は基板から容易に除去される。

【0004】

二酸化炭素が超臨界状態を維持するためには、超臨界乾燥工程が遂行されるチャンバ内の雰囲気は高圧で維持されなければならない。すなわち、超臨界乾燥工程はチャンバ内の雰囲気を加圧する加圧工程と、そして、チャンバから基板を搬出するためにチャンバ内の雰囲気を常圧に戻す減圧工程を含む。チャンバ内の雰囲気が常圧に戻されれば、基板はチャンバから搬出される。基板がチャンバから搬出されれば、その次に超臨界乾燥工程が遂行される基板が搬入されるまで基板処理装置は待機状態を維持する。

【0005】

一方、基板に対する処理効率を高めるためには(例えば、工程不良発生頻度を減らすためには)、基板処理装置のコンディションを超臨界乾燥工程が遂行される時のコンディションと類似に維持することが重要である。しかし、このような待機状態が長い間持続すれば、基板処理装置のコンディション(例えば、チャンバ内の温度、チャンバに二酸化炭素を供給する配管の温度など)は変化する。基板処理装置のコンディションが変化するようになれば、処理される基板らの間に乾燥程度の偏差が発生する。

【0006】

一般には、待機状態が長い間持続すれば、基板処理装置のコンディション維持のために基板搬入なしにチャンバ内に二酸化炭素を供給し、チャンバから二酸化炭素を排出する。二酸化炭素の供給及び排出は超臨界乾燥工程と類似な方式でなされる。しかし、このような方式は二酸化炭素の消耗が大きい。また、実際超臨界乾燥工程と類似な方式で基板処理装置が駆動されるため、基板処理装置が有する部品の消耗周期を短縮させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】韓国特許公開第10-2016-0095657号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、基板を効率的に処理することができる基板処理装置を一目的とする。

【0009】

また、本発明は基板らの間の処理偏差を最小化することができる基板処理装置及び基板処理装置の制御方法を提供することを一目的とする。

【0010】

また、本発明は待機段階で基板処理装置のコンディションを、処理段階で基板処理装置のコンディションと類似に維持することにおいて、処理流体が過度に消耗されることを最小化できる基板処理装置及び基板処理装置の制御方法を提供することを一目的とする。

【0011】

また、本発明は待機段階で基板処理装置が有する供給ラインのコンディションを、乾燥段階で供給ラインのコンディションと類似に維持することにおいて、二酸化炭素が過度に消耗されることを最小化できる基板処理装置及び基板処理装置の制御方法を提供することを一目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は、基板を処理する装置を提供する。基板処理装置は、内部空間を有するチャンバと、前記内部空間に処理流体を供給する供給ライン、そして、前記供給ラインに前記処理流体を供給する流体供給源を有する流体供給ユニットと、前記内部空間を排気する第１排気ユニットと、前記供給ラインを排気する第２排気ユニットと、そして、前記流体供給ユニット、前記第１排気ユニット、そして、前記第２排気ユニットを制御する制御機を含み、前記制御機は、前記内部空間への基板搬入を待機する待機段階が遂行される時間のうち少なくとも一部の時間の間、前記供給ラインの圧力が前記処理流体が超臨界状態を維持することができるようにする臨界圧力以上の圧力になるように前記流体供給ユニット、前記第２排気ユニットを制御することができる。

【0013】

一実施例によれば、前記制御機は、前記待機段階が遂行される時間のうち少なくとも一部の時間の間、前記供給ラインの圧力が前記臨界圧力より低くなる場合前記流体供給源が前記供給ラインに前記処理流体を供給するように前記流体供給ユニットを制御することができる。

【0014】

一実施例によれば、前記流体供給ユニットは、前記供給ラインに設置されて前記供給ライン内の前記処理流体を加熱するヒーターをさらに含むことができる。

【0015】

一実施例によれば、前記制御機は、前記待機段階が遂行されるうちに前記ヒーターが前記供給ラインを続いて加熱するように前記流体供給ユニットを制御することができる。

【0016】

一実施例によれば、前記供給ラインは、前記流体供給源と連結されるメイン供給ラインと、前記メイン供給ラインから分岐され、前記チャンバと連結される第１供給ラインと、そして、前記メイン供給ラインから分岐され、前記第１供給ラインと相異な位置で前記チャンバと連結される第２供給ラインを含み、前記流体供給ユニットは、前記メイン供給ラインに設置されるメインバルブと、前記第１供給ラインに設置される第１バルブと、そして、前記第２供給ラインに設置される第２バルブをさらに含み、前記ヒーターは、前記メインバルブ、前記第１バルブ、そして、前記第２バルブの間に設置されることができる。

【0017】

一実施例によれば、前記ヒーターは、複数で提供され、前記メイン供給ライン、前記第１供給ライン、そして、前記第２供給ラインそれぞれに設置されることができる。

【0018】

一実施例によれば、前記制御機は、前記待機段階と、基板を処理する処理段階を相互に遂行するように前記流体供給ユニット及び前記第１排気ユニットを制御し、前記処理段階が始まる設定時間前に前記供給ラインを排気して前記供給ラインの圧力が常圧になるように前記第２排気ユニットを制御し、前記待機段階で前記供給ラインの圧力が前記臨界圧力以上の圧力で維持される時間は、前記待機段階で前記供給ラインの圧力が前記常圧に転換される時間より長いように前記第２排気ユニットを制御することができる。

【0019】

一実施例によれば、前記制御機は、前記処理段階が、前記内部空間に前記処理流体を供給して前記内部空間の圧力を高める加圧段階及び前記加圧段階が遂行された以後、前記内部空間の圧力を常圧に減圧する減圧段階を含むが、前記減圧段階が遂行される途中から前記待機段階が遂行される時間のうち少なくとも一部の時間まで前記供給ラインの圧力が前記臨界圧力以上の圧力になるように前記流体供給ユニット、そして、前記第２排気ユニットを制御することができる。

【0020】

また、本発明は基板を処理する装置を提供する。基板処理装置は、内部空間を有するチャンバと、前記内部空間に処理流体を供給する供給ライン及び前記供給ラインを加熱するヒーターを有する流体供給ユニットと、前記内部空間を排気する第１排気ユニットと、前記供給ラインを排気する第２排気ユニットと、そして、前記流体供給ユニット、前記第１排気ユニット、そして、前記第２排気ユニットを制御する制御機を含み、前記制御機は、前記内部空間で基板が搬出された以後一定時間の間、前記処理流体が残留する前記供給ラインを前記ヒーターが加熱するように前記流体供給ユニット、前記第１排気ユニット、そして、前記第２排気ユニットを制御することができる。

【0021】

一実施例によれば、前記制御機は、前記内部空間で前記処理流体で基板を乾燥する乾燥段階と、そして、前記一定時間を含み、前記内部空間への基板の搬入を待機する待機段階を遂行するように前記流体供給ユニット、前記第１排気ユニット、そして、前記第２排気ユニットを制御することができる。

【0022】

一実施例によれば、前記制御機は、前記一定時間の間前記供給ラインの圧力が設定圧力で維持されるように前記流体供給ユニット、前記第１排気ユニット、そして、前記第２排気ユニットを制御することができる。

【0023】

一実施例によれば、前記制御機は、前記設定圧力が前記処理流体が前記供給ラインで超臨界状態を維持することができるようにする臨界圧力以上の圧力になるように前記流体供給ユニットを制御することができる。

【0024】

一実施例によれば、前記制御機は、前記供給ラインの圧力が前記設定圧力より低くなる場合、前記供給ラインに前記処理流体を供給するように前記流体供給ユニットを制御することができる。

【0025】

一実施例によれば、前記供給ラインは、前記処理流体を貯蔵する流体供給源と連結されるメイン供給ラインと、前記メイン供給ラインから分岐され、前記チャンバと連結される第１供給ラインと、そして、前記メイン供給ラインから分岐され、前記第１供給ラインと相異な位置で前記チャンバと連結される第２供給ラインを含み、前記流体供給ユニットは、前記メイン供給ラインに設置されるメインバルブと、前記第１供給ラインに設置される第１バルブと、そして、前記第２供給ラインに設置される第２バルブをさらに含み、前記制御機は、前記乾燥段階が遂行される途中前記メインバルブ、前記第１バルブ、そして、前記第２バルブを閉めて前記乾燥段階が遂行される少なくとも一部の時間及び前記一定時間の間前記メインバルブ、前記第１バルブ、そして、前記第２バルブを閉めるように前記流体供給ユニットを制御することができる。

【0026】

また、本発明は超臨界状態の処理流体を利用して基板を乾燥処理する基板処理装置において、内部空間を有するチャンバと、前記内部空間に処理流体を供給する供給ラインを有する流体供給ユニットと、前記内部空間を排気する第１排気ユニットと、前記供給ラインを排気する第２排気ユニットと、そして、前記流体供給ユニット、前記第１排気ユニット、そして、前記第２排気ユニットを制御する制御機を含み、前記流体供給ユニットは、前記供給ラインに前記処理流体を伝達する流体供給源と、そして、前記供給ラインに設置されるヒーターと、前記供給ラインに設置されるバルブを含み、前記供給ラインは、前記流体供給源と連結されるメイン供給ラインと、前記メイン供給ラインから分岐される第１供給ラインと、そして、前記メイン供給ラインから分岐され、前記第１供給ラインと相異な位置で前記チャンバに連結される第２供給ラインを含み、前記流体供給ユニットは、前記メイン供給ラインに設置されるメインバルブと、前記第１供給ラインに設置される第１バルブと、そして、前記第２供給ラインに設置される第２バルブを含み、前記制御機は、前記内部空間で前記処理流体で基板を乾燥する乾燥段階と、前記内部空間で基板が搬出された以後、基板の搬入を待機する待機段階を遂行するが、前記待機段階が遂行される時期のうち少なくとも一部の時期の間前記メインバルブ、前記第１バルブ、そして、前記第２バルブを閉鎖するように前記流体供給ユニット、前記第１排気ユニット、そして、前記第２排気ユニットを制御することができる。

【0027】

一実施例によれば、前記ヒーターは、前記メインバルブ、前記第１バルブ、そして、前記第２バルブの間で前記処理流体が残留する前記供給ラインを加熱することができる。

【0028】

一実施例によれば、前記ヒーターは、前記待機段階が遂行されるうちに前記供給ラインを加熱することができる。

【0029】

一実施例によれば、前記制御機は、前記メインバルブ、前記第１バルブ、そして、前記第２バルブの間で前記処理流体が残留する前記供給ラインの圧力が設定圧力で維持されるように前記流体供給ユニット、前記第１排気ユニット、そして、前記第２排気ユニットを制御することができる。

【0030】

一実施例によれば、前記制御機は、前記設定圧力が前記処理流体が前記供給ラインで超臨界状態を維持することができるようにする臨界圧力より高い圧力になるように前記流体供給ユニットを制御することができる。

【0031】

一実施例によれば、前記流体供給ユニットは、前記メインバルブより下流、そして、前記第１バルブまたは前記第２バルブより上流に配置される圧力センサーをさらに含み、前記制御機は、前記メインバルブ、前記第１バルブ、そして、前記第２バルブが閉鎖されたうちに前記圧力センサーが測定する圧力値が前記設定圧力より低くなる場合、前記メインバルブを開放して前記供給ラインに前記処理流体を供給するように前記流体供給ユニットを制御することができる。

【発明の効果】

【0032】

本発明の一実施例によれば、本発明は基板を効率的に処理することができる。

【0033】

また、本発明の一実施例によれば、基板らの間の処理偏差を最小化することができる。

【0034】

また、本発明の一実施例によれば、待機段階で基板処理装置のコンディションを、処理段階で基板処理装置のコンディションと類似に維持することにおいて、処理流体が過度に消耗されることを最小化できる。

【0035】

また、本発明の一実施例によれば、待機段階で基板処理装置が有する供給ラインのコンディションを、乾燥段階で供給ラインのコンディションと類似に維持することにおいて、二酸化炭素が過度に消耗されることを最小化できる。
本発明の効果が上述した効果らに限定されるものではなく、言及されない効果ら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した者に明確に理解されることができるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】本発明の一実施例による基板処理装置を概略的に見せてくれる平面図である。

【図2】図１の液処理チャンバの一実施例を概略的に見せてくれる図面である。

【図3】図１の乾燥チャンバの一実施例を概略的に見せてくれる図面である。

【図4】本発明の一実施例による基板処理方法を見せてくれるフローチャートである。

【図5】図４の液処理段階を遂行する液処理チャンバの姿を見せてくれる図面である。

【図6】図５の乾燥段階に対する詳細フローチャートである。

【図7】基板処理装置が乾燥段階、そして、乾燥段階が遂行された以後待機段階を遂行する間チャンバが有する内部空間の圧力変化を見せてくれるグラフである。

【図8】基板処理装置が乾燥段階、そして、乾燥段階が遂行された以後待機段階を遂行する間チャンバが有する内部空間の圧力変化、そして、供給ラインの圧力変化を見せてくれるグラフである。

【図9】図８のt２～t２３で基板処理装置が駆動する姿を見せてくれる図面である。

【図10】図８のt２３～t３で基板処理装置が駆動する姿を見せてくれる図面である。

【図11】図８のt３～t３４で基板処理装置が駆動する姿を見せてくれる図面である。

【図12】図８のt３４～t４で基板処理装置が駆動する姿を見せてくれる図面である。

【図13】図８のt２３～t３４で供給ライン内の圧力が劣る場合、供給ラインで処理流体が供給される姿を見せてくれる図面である。

【図14】基板処理装置が乾燥段階、そして、乾燥段階が遂行された以後待機段階を遂行する間チャンバが有する内部空間の圧力変化、そして、供給ラインの圧力変化の他の例を見せてくれるグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0037】

以下では添付した図面を参照にして本発明の実施例に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし、本発明はいろいろ相異な形態で具現されることができるし、ここで説明する実施例で限定されない。また、本発明の望ましい実施例を詳細に説明するにおいて、関連される公知機能また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曇ることがあると判断される場合にはその詳細な説明を略する。また、類似機能及び作用をする部分に対しては図面全体にかけて等しい符号を使用する。

【0038】

ある構成要素を‘包含'するということは、特別に反対される記載がない限り他の構成要素を除くことではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。具体的に，“含む”または“有する”などの用語は明細書上に記載した特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品また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であって、一つまたはその以上の他の特徴らや数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加可能性をあらかじめ排除しないものとして理解されなければならない。

【0039】

単数の表現は文脈上明白に異なるように志さない限り、複数表現を含む。また、図面で要素らの形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。

【0040】

第１、第２などの用語は多様な構成要素らを説明するのに使用されることができるが、前記構成要素らは前記用語によって限定されてはいけない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的で使用されることができる。例えば、本発明の権利範囲から離脱されないまま第１構成要素は第２構成要素で命名されることができるし、類似第２構成要素も第１構成要素に命名されることができる。

【0041】

ある構成要素が異なる構成要素に“連結されて”いるか、または“接続されて”いると言及された時には、その他の構成要素に直接的に連結されているか、または接続されていることもあるが、中間に他の構成要素が存在することもあると理解されなければならないであろう。反面に、ある構成要素が異なる構成要素に“直接連結されて”いるか、または“直接接続されて”いると言及された時には、中間に他の構成要素が存在しないことで理解されなければならないであろう。構成要素らとの関係を説明する他の表現ら、すなわち“～間に”と“すぐ～間に”または“～に隣合う”と“～に直接隣合う”なども同じく解釈されなければならない。

【0042】

異なるように定義されない限り、技術的であるか科学的な用語を含んでここで使用されるすべての用語らは、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者によって一般的に理解されることと等しい意味である。一般に使用される前もって定義されているもののような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味であることで解釈されなければならないし、本出願で明白に定義しない限り、理想的や過度に形式的な意味で解釈されない。

【0043】

以下では、図１乃至図１３を参照して本発明の実施例を説明する。

【0044】

図１は、本発明の一実施例による基板処理装置を概略的に見せてくれる平面図である。

【0045】

図１を参照すれば、基板処理装置はインデックスモジュール１０、処理モジュール２０、そして、制御機３０を含む。上部から眺める時、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(X)といって、上部から眺める時第１方向(X)と垂直した方向を第２方向(Y)といって、第１方向(X)及び第２方向(Y)にすべて垂直した方向を第３方向(Z)という。

【0046】

インデックスモジュール１０は基板(W)が収納された容器(C)から基板(W)を処理モジュール２０に返送し、処理モジュール２０で処理が完了された基板(W)を容器(C)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(Y)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を基準でロードポート１２は処理モジュール２０の反対側に位置される。基板(W)らが収納された容器(C)はロードポート１２に置かれる。ロードポート１２は複数個が提供されることができるし、複数ロードポート１２は第２方向(Y)に沿って配置されることができる。

【0047】

容器(C)としては、前面開放一体式ポッド(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(C)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ヤー(Overhead Conveyor)、または自動案内車両(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。

【0048】

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(Y)に提供されたガイドレール１２４が提供され、インデックスロボット１２０はガイドレール１２４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を含んで、ハンド１２２は前進及び後進移動、第３方向(Z)を軸にした回転、そして、第３方向(Z)に沿って移動可能に提供されることができる。ハンド１２２は複数個が上下方向に離隔されるように提供され、ハンド１２２らはお互いに独立的に前進及び後進移動することができる。

【0049】

制御機３０は基板処理装置を制御することができる。制御機３０は基板処理装置の制御を行うマイクロプロセッサー(コンピューター)でなされるプロセスコントローラーと、オペレーターが基板処理装置を管理するためにコマンド入力操作などを行うキーボードや、基板処理装置の稼働状況を可視化して表示するディスプレイなどでなされるユーザーインターフェースと、基板処理装置で実行される処理をプロセスコントローラーの制御で行うための制御プログラムや、各種データ及び処理条件によって各構成部に処理を実行させるためのプログラム、すなわち、処理レシピが保存された保存部を具備することができる。また、ユーザーインターフェース及び保存部はプロセスコントローラーに接続されてあり得る。処理レシピは保存部のうちで保存媒体に保存されてあり得て、保存媒体は、ハードディスクでも良く、CD-ROM、DVDなどの可搬性ディスクや、フラッシュメモリーなどの半導体メモリーであることもある。

【0050】

制御機３０は以下で説明する基板処理方法を遂行できるように基板処理装置を制御することができる。例えば、制御機３０は以下で説明する基板処理方法を遂行できるように流体供給ユニット５３０、第１排気ユニット５５０、そして、第２排気ユニット５６０を制御することができる。

【0051】

処理モジュール２０はバッファーユニット２００、返送チャンバ３００、液処理チャンバ４００、そして、乾燥チャンバ５００を含む。バッファーユニット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)が一時的にとどまる空間を提供する。液処理チャンバ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。乾燥チャンバ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。返送チャンバ３００はバッファーユニット２００、液処理チャンバ４００、そして、乾燥チャンバ５００の間に基板(W)を返送する。

【0052】

返送チャンバ３００はその長さ方向が第１方向(X)に提供されることができる。バッファーユニット２００はインデックスモジュール１０と返送チャンバ３００との間に配置されることができる。液処理チャンバ４００と乾燥チャンバ５００は返送チャンバ３００の側部に配置されることができる。液処理チャンバ４００と返送チャンバ３００は第２方向(Y)に沿って配置されることができる。乾燥チャンバ５００と返送チャンバ３００は第２方向(Y)に沿って配置されることができる。バッファーユニット２００は返送チャンバ３００の一端に位置されることができる。

【0053】

一例によれば、液処理チャンバ４００らは返送チャンバ３００の両側に配置され、乾燥チャンバ５００らは返送チャンバ３００の両側に配置され、液処理チャンバ４００らは乾燥チャンバ５００らよりバッファーユニット２００にさらに近い位置に配置されることができる。返送チャンバ３００の一側で液処理チャンバ４００らは第１方向(X)及び第３方向(Z)に沿ってそれぞれAXB(A、Bはそれぞれ１、または１より大きい自然数)配列で提供されることができる。また、返送チャンバ３００の一側で乾燥チャンバ５００らは第１方向(X)及び第３方向(Z)に沿ってそれぞれCXD(C、Dはそれぞれ１、または１より大きい自然数)個が提供されることができる。前述したところと異なり、返送チャンバ３００の一側には液処理チャンバ４００らだけ提供され、その他側には乾燥チャンバ５００らだけ提供されることができる。

【0054】

返送チャンバ３００は返送ロボット３２０を有する。返送チャンバ３００内には長さ方向が第１方向(X)に提供されたガイドレール３２４が提供され、返送ロボット３２０はガイドレール３２４上で移動可能に提供されることができる。返送ロボット３２０は基板(W)が置かれるハンド３２２を含んで、ハンド３２２は前進及び後進移動、第３方向(Z)を軸にした回転、そして、第３方向(Z)に沿って移動可能に提供されることができる。ハンド３２２は複数個が上下方向に離隔されるように提供され、ハンド３２２らはお互いに独立的に前進及び後進移動することができる。

【0055】

バッファーユニット２００は基板(W)が置かれるバッファー２２０を複数個具備する。バッファー２２０らは第３方向(Z)に沿ってお互いの間に離隔されるように配置されることができる。バッファーユニット２００は前面(front face)と後面(rear face)が開放される。前面インデックスモジュール１０と見合わせる面であり、後面は返送チャンバ３００と見合わせる面である。インデックスロボット１２０は前面を通じてバッファーユニット２００に近付いて、返送ロボット３２０は後面を通じてバッファーユニット２００に近付くことができる。

【0056】

図２は、図１の液処理チャンバの一実施例を概略的に見せてくれる図面である。図２を参照すれば、液処理チャンバ４００はハウジング４１０、コップ４２０、支持ユニット４４０、液供給ユニット４６０、そして、昇降ユニット４８０を有する。

【0057】

ハウジング４１０は基板(W)が処理される内部空間を有することができる。ハウジング４１０は概して六面体の形状を有することができる。例えば、ハウジング４１０は直方体の形状を有することができる。また、ハウジング４１０には基板(W)が搬入されるか、または搬出される開口(図示せず)が形成されることができる。また、ハウジング４１０には開口を選択的に開閉するドア(図示せず)が設置されることができる。

【0058】

コップ４２０は上部が開放された桶形状を有することができる。コップ４２０は処理空間を有して、基板(W)は処理空間内で液処理されることができる。支持ユニット４４０は処理空間で基板(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)上に処理液を供給する。処理液は複数種類で提供され、基板(W)上に順次に供給されることができる。昇降ユニット４８０はコップ４２０と支持ユニット４４０との間の相対高さを調節する。

【0059】

一例によれば、コップ４２０は複数の回収桶４２２、４２４、４２６を有する。回収桶４２２、４２４、４２６はそれぞれ基板処理に使用された液を回収する回収空間を有する。それぞれの回収桶４２２、４２４、４２６は支持ユニット４４０を囲むリング形状で提供される。液処理工程が進行時基板(W)の回転によって飛散される処理液は各回収桶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、コップ４２０は第１回収桶４２２、第２回収桶４２４、そして、第３回収桶４２６を有する。第１回収桶４２２は支持ユニット４４０を囲むように配置され、第２回収桶４２４は第１回収桶４２２を囲むように配置され、第３回収桶４２６は第２回収桶４２４を囲むように配置される。第２回収桶４２４に液を流入する第２流入口４２４aは第１回収桶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回収桶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。

【0060】

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の上面は概して円形で提供されて基板(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)の後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から突き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。チャックピン４４２bは支持板４４２から上部に突き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は駆動機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をその中心軸を基準で回転させる。

【0061】

一例によれば、液供給ユニット４６０はノズル４６２を含むことができる。ノズル４６２は基板(W)に処理液を供給することができる。処理液はケミカル、リンス液または、有機溶剤であることができる。ケミカルは強酸または強塩基の性質を有するケミカルであることができる。また、リンス液は純水であることがある。また、有機溶剤はイソプロピルアルコール(ＩＰＡ)であることがある。また、液供給ユニット４６０が供給する処理液は溶媒であることがある。例えば、液供給ユニット４６０が供給する処理液は現像液であることがある。

【0062】

また、液供給ユニット４６０は複数のノズル４６２らを含むことができるし、それぞれのノズル４６２らではお互いに相異な種類の処理液を供給することができる。例えば、ノズル４６２らのうちで何れか一つではケミカルを供給し、ノズル４６２らのうちで他の一つではリンス液を供給し、ノズル４６２らのうちでまた他の一つでは有機溶剤を供給することができる。また、制御機３０はノズル４６２らのうちで他の一つで基板(W)にリンス液を供給した以後、ノズル４６２らのうちでまた他の一つで有機溶剤を供給するように液供給ユニット４６０を制御することができる。これに、基板(W)上に供給されたリンス液は表面張力が小さな有機溶剤で置き換えされることができる。また、ノズル４６２らのうちで何れか一つでは現像液を供給することができる。

【0063】

昇降ユニット４８０はコップ４２０を上下方向に移動させる。コップ４２０の上下移動によってコップ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よって処理液を回収する回収桶４２２、４２４、４２６が変更されるので、液らを分離回収することができる。前述したところと異なり、コップ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。

【0064】

図３は、図１の乾燥チャンバの一実施例を概略的に見せてくれる図面である。図３を参照すれば、本発明の一実施例による乾燥チャンバ５００は超臨界状態の処理流体を利用して基板(W)上に残留する処理液を除去することがある。除去される処理液は上述したケミカル、リンス液、有機溶剤、そして、現像液のうちで何れか一つであることができる。また、処理流体は二酸化炭素(CO_２)を含むことができる。例えば、乾燥チャンバ５００は超臨界状態の二酸化炭素(CO_２)を利用して基板(W)上に残留する現像液を基板(W)から除去することができる。

【0065】

乾燥チャンバ５００はボディー５１０、加熱部材５２０、流体供給ユニット５３０、支持部材５４０、第１排気ユニット５５０、第２排気ユニット５６０、そして、昇降部材５７０を含むことができる。

【0066】

ボディー５１０は基板(W)が処理される内部空間５１１を有することができる。ボディー５１０は基板(W)が処理される内部空間５１１を提供することができる。ボディー５１０は超臨界状態の処理流体によって基板(W)が乾燥処理される内部空間５１１を提供することができる。ボディー５１０はチャンバ(Chamber)とも指称されることができる。

【0067】

ボディー５１０は上部ボディー５１２、そして、下部ボディー５１４を含むことができる。上部ボディー５１２、そして、下部ボディー５１４はお互いに組合されて前記内部空間５１１を形成することができる。上部ボディー５１２、そして、下部ボディー５１４のうちで何れか一つは昇降部材５７０と結合されて上下方向に移動されることができる。例えば、下部ボディー５１４は昇降部材５７０と結合され、昇降部材５７０によって上下方向に移動されることができる。これに、ボディー５１０の内部空間５１１は選択的に密閉されることができる。前述した例では下部ボディー５１４が昇降部材５７０と結合されて上下方向に移動することを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、上部ボディー５１２が昇降部材５７０と結合されて上下方向に移動することもできる。また、上部ボディー５１２は第１ボディーとも指称されることができる。また、下部ボディー５１４は第２ボディーとも指称されることができる。

【0068】

加熱部材５２０は内部空間５１１に供給される処理流体を加熱することができる。加熱部材５２０はボディー５１０の内部空間５１１温度を高めることができる。加熱部材５２０が内部空間５１１の温度を高めることで、内部空間５１１に供給された処理流体は超臨界状態に転換されるか、または超臨界状態を維持することができる。

【0069】

また、加熱部材５２０はボディー５１０内に埋設されることができる。例えば、加熱部材５２０は上部ボディー５１２、そして、下部ボディー５１４のうちで何れか一つに埋設されることができる。例えば、加熱部材５２０は下部ボディー５１４内に提供されることができる。しかし、これに限定されるものではなくて加熱部材５２０は内部空間５１１の温度を昇温させることができる多様な位置に提供されることができる。また、加熱部材５２０はヒーターであることがある。しかし、これに限定されるものではなくて、加熱部材５２０は内部空間５１１の温度を昇温させることができる公知された装置で多様に変形されることができる。

【0070】

流体供給ユニット５３０は内部空間５１１に処理流体を供給することができる。流体供給ユニット５３０が供給する処理流体は二酸化炭素を含むことができる。流体供給ユニット５３０が供給する処理流体は超臨界状態で処理空間５１１が供給されるか、または処理空間５１１で超臨界状態に転換されることができる。流体供給ユニット５３０は供給ライン５３１、ヒーター５３２、バルブ５３３、流体供給源５３５、フィルター５３７、そして、圧力センサー５３９を含むことができる。

【0071】

供給ライン５３１は内部空間５１１に処理流体を供給することができる。供給ライン５３１はメイン供給ライン５３１a、上部供給ライン（第１供給ライン)５３１b 、そして、下部供給ライン（第２供給ライン)５３１cを含むことができる。メイン供給ライン５３１aは流体供給源と連結されることができる。上部供給ライン５３１bはメイン供給ライン５３１aから、分岐されて上部ボディー５１２と連結されることができる。これに、上部供給ライン５３１bは内部空間５１１の上部領域に処理流体を供給することができる。下部供給ライン５３１cはメイン供給ライン５３１aから、分岐されて下部ボディー５１４と連結されることができる。これに、下部供給ライン５３１cは内部空間５１１の下部領域に処理流体を供給することができる。

【0072】

ヒーター５３２は供給ライン５３１に設置されることができる。ヒーター５３２はメインヒーター（第１ヒーターと称されることができる)５３２a 、上部ヒーター（第２ヒーターと称されることができる)５３２b 、そして、下部ヒーター（第３ヒーターと称されることができる)５３２cを含むことができる。メインヒーター５３２aはメイン供給ライン５３１aに設置されることができる。上部ヒーター５３２bは上部供給ライン５３１bに設置されることができる。下部ヒーター５３２cは下部供給ライン５３１cに設置されることができる。ヒーター５３２は供給ライン５３１を加熱し、供給ライン５３１に流れる(または、残留する)処理流体の温度を調節することができる。

【0073】

メインヒーター５３２aは後述するメインバルブ５３３aより下流に設置されることができる。メインヒーター５３２aは上述した上部供給ライン５３１b、そして、下部供給ライン５３１cが分岐される支点より上流に設置されることができる。

【0074】

上部ヒーター５３２bは後述するメインバルブ５３３aより下流に設置されることができる。上部ヒーター５３２bは上述した上部供給ライン５３１b、そして、下部供給ライン５３１cが分岐される支点より下流に設置されることができる。また、上部ヒーター５３２bは後述する上部バルブ５３３bより上流に設置されることができる。

【0075】

下部ヒーター５３２cは後述するメインバルブ５３３aより下流に設置されることができる。下部ヒーター５３２cは上述した上部供給ライン５３１b、そして、下部供給ライン５３１cが分岐される支点より下流に設置されることができる。また、下部ヒーター５３２cは後述する下部バルブ５３３cより上流に設置されることができる。

【0076】

また、メインヒーター５３２a、上部ヒーター５３２b、そして、下部ヒーター５３２cは後述する乾燥段階(Ｓ３０)及び待機段階(Ｓ４０)間に常時供給ライン５３１を加熱することができる。これと異なり、メインヒーター５３２a、上部ヒーター５３２b、そして、下部ヒーター５３２cは制御機３０から制御信号の伝達を受けて設定された時期の間に供給ライン５３１を加熱することもできる。

【0077】

バルブ５３３は供給ライン５３１に設置されることができる。バルブ５３３は流量調節バルブであるか、または開閉バルブであることがある。バルブ５３３の開閉によって内部空間５１１への処理流体の供給如何は決まることができる。バルブ５３３はメイン供給ライン５３１aに設置されるメインバルブ５３３a、上部供給ライン５３１bに設置される上部バルブ５３３b、第１バルブと称されることができる)、そして、下部供給ライン(第２バルブと称されることができる)５３１cに設置される下部バルブ５３３cを含むことができる。

【0078】

流体供給源５３５は処理流体を保存及び/または供給することができる。流体供給源５３５はリザーバー(Reservoir)であることがある。流体供給源５３５は処理流体を供給ライン５３１に伝達することができる。前述したメインバルブ５３３aは後述する流体供給源５３５、そして、メイン供給ライン５３１aが分岐される支点の間に設置されることができる。

【0079】

フィルター５３７は流体供給源５３５から内部空間５１１に伝達される処理流体を濾過することができる。例えば、フィルター５３７は内部空間５１１に伝達される処理流体に含まれることができる不純物を濾過することができる。フィルター５３７はメイン供給ライン５３１a上に設置されることができる。フィルター５３７はメイン供給ライン５３１aが分岐される支点より上流に設置されることができる。フィルター５３７は後述する第２減圧ライン５６１とメイン供給ライン５３１aが連結される支点より上流に設置されることができる。フィルター５３７は上述したメインバルブ５３３aより下流に設置されることができる。フィルター５３７は後述する第３圧力センサー５３９cより下流に設置されることができる。

【0080】

圧力センサー５３９は内部空間５１１及び/または供給ライン５３１の圧力を測定することができる。圧力センサー５３９が測定する圧力データは制御機３０に伝達されることができる。圧力センサー５３９は供給ライン５３１に設置されることができる。圧力センサー５３９は第１圧力センサー５３９a、第２圧力センサー５３９b、そして、第３圧力センサー５３９cを含むことができる。第１圧力センサー５３９aは第２圧力センサー５３９bより下流に設置されることができる、そして、第２圧力センサー５３９bは第３圧力センサー５３９cより下流に設置されることができる。

【0081】

第１圧力センサー５３９aは上部供給ライン５３１bに設置されるが、上部バルブ５３３bより下流に設置されることができる。これに、第１圧力センサー５３９aの測定する圧力は、内部空間５１１の圧力と等しいことがある。すなわち、第１圧力センサー５３９aが測定する圧力は以下で説明する内部空間５１１の圧力であると言える。

【0082】

第２圧力センサー５３９bは上部供給ライン５３１bに設置されるが、上部バルブ５３３bより上流に設置されることができる。これに、第２圧力センサー５３９bの測定する圧力は、流体供給源５３５から供給される処理流体が供給ライン５３１に流れながら発生する圧力を測定することができる。すなわち、第２圧力センサー５３９bが測定する圧力は、以下で説明する供給ライン５３１の圧力であると言える。

【0083】

第３圧力センサー５３９cはメイン供給ライン５３１aに設置されるが、フィルター５３７とメインバルブ５３３aとの間に設置されることができる。これに、第３圧力センサー５３９cが測定する圧力は、流体供給源５３５から供給される処理流体が供給ライン５３１に流れながら発生する圧力を測定することができる。すなわち、第３圧力センサー５３９cが測定する圧力は、前述した第２圧力センサー５３９bが測定する圧力と類似に、以下で説明する供給ライン５３１の圧力であると言える。

【0084】

支持部材５４０は内部空間５１１で基板(W)を支持することができる。支持部材５４０は内部空間５１１で基板(W)の縁領域を支持できるように構成されることができる。例えば、支持部材５４０は内部空間５１１で基板(W)の縁領域下面を支持できるように構成されることができる。

【0085】

第１排気ユニット５５０は内部空間５１１を減圧することができる。第１排気ユニット５５０は内部空間５１１に供給される処理流体を外部に排出して内部空間５１１を減圧することができる。第１排気ユニット５５０は内部空間５１１と連通する第１減圧ライン５５１、そして、第１減圧ライン５５１に設置される第１減圧バルブ５５３を含むことができる。

【0086】

第２排気ユニット５６０は供給ライン５３１を減圧することができる。第２排気ユニット５６０は供給ライン５３１に供給される処理流体を外部に排出して内部空間５１１を減圧することができる。例えば、第２排気ユニット５６０は上部供給ライン５３１b及び下部供給ライン５３１cが分岐される支点より上流であるメイン供給ライン５３１aに連結される第２減圧ライン５６１、そして、第２減圧ライン５６１に設置される第２減圧バルブ５６３を含むことができる。

【0087】

以下では本発明の一実施例による基板処理方法に対して説明する。以下で説明する基板処理方法は基板処理装置が遂行することができる。前述したように制御機３０は、以下で説明する基板処理方法を基板処理装置が遂行できるように、基板処理装置を制御することができる。また、制御機３０は以下で説明する基板処理装置に対する制御方法を遂行する制御信号を発生させることができる。また、制御機３０は以下で説明する流体供給ユニット５３０、第１排気ユニット５５０、そして、第２排気ユニット５６０のうち少なくとも一つ以上を制御することができる。

【0088】

図４は、本発明の一実施例による基板処理方法を見せてくれるフローチャートである。図４を参照すれば、本発明の一実施例による基板処理方法は液処理段階(Ｓ１０)、返送段階(Ｓ２０)、そして、乾燥段階(Ｓ３０)を含むことができる。

【0089】

液処理段階(Ｓ１０)は基板(W)に処理液を供給して基板(W)を液処理する段階である。液処理段階(Ｓ１０)は液処理チャンバ４００で遂行されることができる。例えば、液処理段階(Ｓ１０)には回転する基板(W)に処理液(L)を供給して基板(W)を液処理することができる(図５参照)。液処理段階(Ｓ１０)で供給される処理液(L)は上述したケミカル、リンス液、有機溶剤、そして、現像液のうち少なくとも何れか一つ以上であることがある。例えば、液処理段階(Ｓ１０)では回転する基板(W)にリンス液を供給して基板(W)をリンス処理することができる。以後、回転する基板(W)に有機溶剤を供給して基板(W)上に残留するリンス液を有機溶剤に切り替えることができる。また、例えば、液処理段階(Ｓ１０)では回転する基板(W)に現像液を供給して基板(W)を現象処理することができる。

【0090】

返送段階(Ｓ２０)は基板(W)を返送する段階である。返送段階(Ｓ２０)は液処理が遂行された基板(W)を乾燥チャンバ５００に返送する段階であることがある。例えば、返送段階(Ｓ２０)には返送ロボット３２０が基板(W)を液処理チャンバ４００で乾燥チャンバ５００の内部空間５１１に基板(W)を返送することができる。返送段階(Ｓ２０)の返送対象である基板(W)上には処理液(L)が残留することができる。例えば、基板(W)上には有機溶剤が残留することができる。例えば、基板(W)上には現像液が残留することができる。すなわち、基板(W)は、その上面が現像液または有機溶剤にウェティング(Wetting)された状態で乾燥チャンバ５００に返送されることができる。このように基板(W)がウェティング(Wetting)された状態で乾燥チャンバ５００に返送されて基板(W)上に形成されたパターン(Pattern)にリーニング(Leaning)現象が発生することを最小化できる。

【0091】

乾燥段階(Ｓ３０)は内部空間５１１に基板(W)が搬入された以後、超臨界状態の処理流体を利用して基板(W)を乾燥する段階である。乾燥段階(Ｓ３０)は処理段階で指称されることもできる。乾燥段階(Ｓ３０)は乾燥チャンバ５００で遂行されることができる。乾燥段階(Ｓ３０)ではボディー５１０の内部空間５１１から基板(W)に処理流体を供給して基板(W)を乾燥することができる。例えば、乾燥段階(Ｓ３０)には内部空間５１１に超臨界状態の処理流体が基板(W)に伝達されることができる。基板(W)に伝達された超臨界状態の処理流体は基板(W)の上面に残留する処理液(L)と混合される。そして、処理液(L)と混合された処理流体が内部空間５１１から排出されながら、処理液(L)は基板(W)から除去されることができる。

【0092】

以下では本発明の一実施例による乾燥段階(Ｓ３０)に対してより詳しく説明する。図６は、図５の乾燥段階に対する詳細フローチャートであり、図７は基板処理装置が乾燥段階、そして、乾燥段階が遂行された以後待機段階を遂行する間にチャンバが有する内部空間の圧力変化を見せてくれるグラフである。

【0093】

図７では内部空間５１１の圧力変化に対する第１圧力プロファイル(ＰＲ１)を示す。第１圧力プロファイル(ＰＲ１)は第１圧力センサー５３９aが測定する圧力データであることがある。乾燥段階(Ｓ３０)と待機段階(Ｓ４０)は順次で、そして、繰り返して遂行されることができる。待機段階(Ｓ４０)には内部空間５１１の圧力が常圧で維持されることができる。

【0094】

図６、そして図７を参照すれば、本発明の一実施例による乾燥段階(Ｓ３０)は加圧工程(Ｓ３１)、流動工程(Ｓ３２)、そして、減圧工程(Ｓ３３)を含むことができる。加圧工程(Ｓ３１)、流動工程(Ｓ３２)、そして、減圧工程(Ｓ３３)は順次に遂行されることができる。加圧工程(Ｓ３１)は図７の０～t１に、流動工程(Ｓ３２)は図７のt１～t２に、減圧工程(Ｓ３３)は図７のt２～t３に遂行されることができる。要するに、乾燥段階(Ｓ３０)は０～t３間に遂行されることができる。また、待機段階(Ｓ４０)は図７のt３～t４に遂行されることができる。

【0095】

加圧工程(Ｓ３１)は内部空間５１１の圧力を既設定圧力、例えば、第１圧力(Ｐ１)まで高める段階であることがある。加圧工程(Ｓ３１)は内部空間５１１に基板(W)が搬入された以後遂行されることができる。加圧工程(Ｓ３１)には内部空間５１１に処理流体を内部空間５１１に供給して内部空間５１１の第１圧力(Ｐ１)まで高めることができる。

【0096】

流動工程(Ｓ３２)は加圧工程(Ｓ３１)以後に遂行されることができる。流動工程(Ｓ３２)には内部空間５１１に処理流体を供給するか、または内部空間５１１に処理流体を排出することができる。例えば、流動工程(Ｓ３２)で内部空間５１１に処理流体を供給する間には内部空間５１１で処理流体の排出がなされないこともある。また、流動工程(Ｓ３２)で内部空間５１１から処理流体を排出する間には内部空間５１１で処理流体の供給がなされないこともある。すなわち、流動工程(Ｓ３２)には内部空間５１１の圧力が分圧差によって変動されることがある。流動工程(Ｓ３２)には内部空間５１１の圧力が第１圧力(Ｐ１)と第２圧力(Ｐ２)との間で繰り返してポルシング(Pulsing)されることができる。第２圧力(Ｐ２)は第１圧力(Ｐ１)より低い圧力であることができる。第１圧力(Ｐ１)は略１５０Barであることがある。第２圧力(Ｐ２)は略１２０Barであることがある。流動工程(Ｓ３２)には内部空間５１１に供給された処理流体に流動が発生して基板(W)上に残留する処理液(L)は基板(W)からより効果的に除去されることができる。

【0097】

減圧工程(Ｓ３３)は流動工程(Ｓ３２)以後に遂行されることができる。減圧工程(Ｓ３３)にはボディー５１０の内部空間５１１の圧力を低めることができる。例えば、減圧工程(Ｓ３３)にはボディー５１０の内部空間５１１の圧力を常圧に低めることができる。例えば、減圧工程(Ｓ３３)を遂行するようになれば、内部空間５１１の圧力は第１圧力(Ｐ１)または第２圧力(Ｐ２)で、常圧に減圧されることができる。

【0098】

図８は、基板処理装置が乾燥段階、そして、乾燥段階が遂行された以後待機段階を遂行する間チャンバが有する内部空間の圧力変化、そして、供給ラインの圧力変化を見せてくれるグラフである。図８では内部空間５１１の圧力変化に対する第１圧力プロファイル(ＰＲ１)、そして、供給ライン５３１の圧力変化に対する第２圧力プロファイル(ＰＲ２)を示す。第１圧力プロファイル(ＰＲ１)は第１圧力センサー５３９aが測定する圧力データであることができる。第２圧力プロファイル(ＰＲ２)は第２圧力センサー５３９bが測定する圧力データであることがある。また、第２圧力プロファイル(ＰＲ２)は第３圧力センサー５３９cが測定する圧力データであることもある。

【0099】

図８を参照すれば、供給ライン５３１に関する圧力プロファイルである第２圧力プロファイル(ＰＲ２)は内部空間５１１に関する圧力プロファイルである第１圧力プロファイル(ＰＲ１)と比べる時、０～t２３には概して類似な傾向を有する。例えば、減圧工程(Ｓ３３)が遂行される時期のうちで一部であるt２～t２３には、図９に示されたようにメインバルブ５３３a、そして、第２減圧バルブ５６３が閉鎖され、上部バルブ５３３b、下部バルブ５３３c、そして、第１減圧バルブ５５３が開放されることができる。これに、内部空間５１１の圧力と供給ライン５３１の圧力はお互いに同一または類似な傾向を有しながら低くなることがある。

【0100】

t２３～t３には、図１０に示されたようにメインバルブ５３３a、上部バルブ５３３b、下部バルブ５３３c、そして、第２減圧バルブ５６３が閉鎖され、第１減圧バルブ５５３が開放されることができる。これに、内部空間５１１の圧力は常圧(大気圧)または常圧(大気圧)に近接した圧力まで低くなって、供給ライン５３１の圧力は設定圧力、例えば、第３圧力(Ｐ３)で維持されることができる。第３圧力(Ｐ３)は処理流体が超臨界状態を維持することができる臨界圧力より高い圧力、例えば、臨界圧力以上の圧力であることがある。例えば、第３圧力(Ｐ３)は略１００barであることがある。また、内部空間５１１の圧力が常圧(大気圧)または常圧(大気圧)に近接した圧力まで低くなれば、内部空間５１１で乾燥処理された基板(W)は搬出されることができる。

【0101】

処理段階(Ｓ３０)の遂行が完了された以後、内部空間５１１に未処理された(乾燥処理されない)新しい基板(W)の搬入を待機する待機段階(Ｓ４０)が遂行される。待機段階(Ｓ４０)が遂行される時期のt３～t４のうちで、少なくとも一部の時期(例えば、t３～t３４には図１１に示されたように供給ライン５３１の圧力が第３圧力(Ｐ３)で一定に維持されることができる。要するに、供給ライン５３１の圧力は内部空間５１１で基板(W)が搬出される時点(t３)以後、一定時間(t３～t３４)間処理流体が供給ライン５３１に残留することができる。

【0102】

t４には待機段階(Ｓ４０)で処理段階(Ｓ３０)に転換される。要するに、t４には内部空間５１１に搬入された未処理された基板(W)に対して超臨界乾燥工程を再び始める。待機段階(Ｓ４０)で処理段階(Ｓ３０)に転換される時点であるt４より設定時間に至った時点であるt３４には図１２に示されたように第２減圧バルブ５６３が開放されて供給ライン５３１及び第２減圧ライン５６１に残留する処理流体を外部に排出することができる。これは、以後に遂行される処理段階(Ｓ３０)で流体供給源５３５から新たに供給される処理流体を利用して基板(W)を乾燥するためである。これに、供給ライン５３１の圧力はt３４～t４間第３圧力(Ｐ３)で常圧に低くなることができる。

【0103】

基板(W)に対する処理効率、処理均一性を維持するためには基板処理装置のコンディションを一定に維持することが重要である。例えば、乾燥チャンバ５００に提供される基板処理装置のコンディションを乾燥段階(Ｓ３０)を遂行する基板処理装置のコンディションと類似に維持することが重要である。待機段階(Ｓ４０)の時間が長くなるようになれば、このような基板処理装置のコンディションを適切に維持することが難しくなる。この場合、基板(W)に対する工程不良発生頻度が多くなる。これに、待機段階(Ｓ４０)を遂行する時間が設定時間以上に長くなれば、内部空間５１１に基板(W)の搬入なしに乾燥段階(Ｓ３０)と同一な動作を遂行する。一般的には、これを自動チャンバ洗浄工程(Auto Vessel Clean、AVC)と称する。しかし、このような自動チャンバ洗浄工程は基板(W)に対する乾燥処理と同一な方式で遂行されるので、二酸化炭素である処理流体の消耗が大きい。また、乾燥チャンバ５００に提供される基板処理装置の駆動が基板(W)に対する乾燥処理と同一な方式で遂行されるので、基板処理装置が有する消耗品の交替周期を短縮させる。

【0104】

これに、本発明の一実施例による基板処理装置の制御方法は、t２３～t３４で供給ライン５３１に処理流体を残留させる。供給ライン５３１の圧力は処理流体が超臨界状態を維持することができる臨界圧力以上の圧力である第３圧力(Ｐ３)で維持されることができる。例えば、t２３～t３４にはメインバルブ５３３a、上部バルブ５３３b、下部バルブ５３３c、そして、第２減圧バルブ５６３を閉鎖し、図１０及び図１１に示されたＡ領域に処理流体を残留させることができる。ヒーター５３２は処理流体が残留して第３圧力(Ｐ３)でコンディションが維持される供給ライン５３１を加熱する。すなわち、本発明の一実施例によれば待機段階(Ｓ４０)が遂行されるうちに供給ライン５３１が続いて空かされていないで、新しい乾燥段階(Ｓ３０)が遂行される直前(t３４)まで処理流体が満たされた状態の供給ライン５３１がヒーター５３２によって続いて加熱される。これに、基板処理装置のコンディションを比較的一定に維持させることができるし、また、上述した自動チャンバ洗浄工程の遂行回数を効果的に減らすことができる。これに、二酸化炭素である処理流体が過度に消耗され、基板処理装置が有する消耗品の交替周期が短縮されることを防止することができる。また、基板処理装置のコンディションを比較的一定に維持させることができるので、処理される基板(W)らの間の乾燥処理偏差を改善することができるようになる。また、処理流体が超臨界状態を維持する場合、処理流体の反応性は相対的に高い。すなわち、供給ライン５３１内の超臨界状態で維持される処理流体が残留してから、第２排気ユニット５６０によって排出されれば、供給ライン５３１内の残留する不純物らは効果的に排出されることができる。要するに、供給ライン５３１の洗浄を効果的にはかることができるようになる。

【0105】

また、制御機３０はt２３～t３４で第２圧力センサー５３９bまたは第３圧力センサー５３９cから測定される圧力データを、続いて伝達を受けることができる。場合によって、第２圧力センサー５３９bまたは第３圧力センサー５３９cが測定する圧力値が設定圧力より低くなることができる。例えば、供給ライン５３１に少しのリーク(Leak)が発生された場合に供給ライン５３１の圧力が低くなる。この場合、供給ライン５３１のコンディションを一定に維持することが難しくなる。このように供給ライン５３１の圧力が低くなる場合、制御機３０は図１３に示されたようにメインバルブ５３３aを開放する制御信号を発生させることができる。メインバルブ５３３aが開放されれば、流体供給源５３５から処理流体が供給ライン５３１に供給されることができる。これに、供給ライン５３１の圧力は再び設定圧力(例えば、第３圧力(Ｐ３))に至ることができるようになる。これに、配管である供給ライン５３１のコンディションを一定に維持させることができる。また、供給ライン５３１の圧力が低くなる場合、制御機３０は使用者がリーク(Leak)を認知できるようにアラーム部材(図示せず)を制御する制御信号を発生させることもできる。

【0106】

前述した例では第３圧力(Ｐ３)が第１圧力(Ｐ１)及び第２圧力(Ｐ２)より低いことを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第３圧力(Ｐ３)は略１２０Bar～１４０Barの圧力であることができる。

【0107】

前述した例では、処理流体が二酸化炭素であることを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、処理流体は超臨界乾燥工程を遂行することができる多様な流体で変形されることができる。

【0108】

前述した例では、流動工程(Ｓ３２)が内部空間５１１の圧力を繰り返して変動させる、いわゆる圧力ポルシング工程であることを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、流動工程(Ｓ３２)は図１４に示されたように、内部空間５１１に処理流体を供給及び内部空間５１１から処理流体の排出を持続するが、内部空間５１１の圧力を一定に維持させる、いわゆる、コンティニューアースフロー工程であることがある。

【0109】

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技術的思想を具現するための望ましいか、または多様な実施形態を示して説明するものであり、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。すなわち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、著わした開示内容と均等な範囲及び/または当業界の技術または知識の範囲内で変更または修正が可能である。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で本発明を制限しようとする意図ではない。また、添付された請求範囲は他の実施状態も含むものとして解釈されなければならない。

【符号の説明】

【0110】

５００ 乾燥チャンバ
５１０ ボディー
５１２ 上部ボディー
５１４ 下部ボディー
５２０ 加熱部材
５３０ 流体供給ユニット
５４０ 支持部材
５５０ 第１排気ユニット
５６０ 第２排気ユニット
５７０ 昇降部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】