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KR102413443B1 - Apparatus and Method for processing substrate - Google Patents

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KR102413443B1
KR102413443B1 KR1020170079640A KR20170079640A KR102413443B1 KR 102413443 B1 KR102413443 B1 KR 102413443B1 KR 1020170079640 A KR1020170079640 A KR 1020170079640A KR 20170079640 A KR20170079640 A KR 20170079640A KR 102413443 B1 KR102413443 B1 KR 102413443B1
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KR
South Korea
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process chamber
supercritical fluid
set temperature
supply unit
substrate processing
Prior art date
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KR1020170079640A
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Inventor
정유선
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주식회사 케이씨텍
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Abstract

본 발명은 기판에 형성된 패턴의 리닝 현상을 방지함과 아울러 기판 처리 효율을 향상시킬 수 있는 기판처리장치 및 기판처리방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이를 구현하기 위한 본 발명의 기판처리장치는, 약액이 도포된 기판이 반입되고, 초임계유체를 이용하여 기판 처리 공정이 수행되는 공정챔버와, 온도가 상이한 초임계유체를 상기 공정챔버에 공급하는 공급부를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 기판처리방법은, 약액이 도포된 기판을 공정챔버 내로 반입하는 제1단계, 제1설정온도의 초임계유체를 상기 공정챔버 내로 공급하는 제2단계, 및 상기 제1설정온도의 초임계유체를 공급함에 따라 상기 공정챔버 내부의 압력이 공정압력에 도달하면, 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도의 초임계유체를 상기 공정챔버 내로 공급하는 제3단계를 포함한다.
An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of preventing leaning of a pattern formed on a substrate and improving substrate processing efficiency.
The substrate processing apparatus of the present invention for realizing this is a process chamber in which a substrate coated with a chemical is loaded, a substrate processing process is performed using a supercritical fluid, and a supercritical fluid having a different temperature is supplied to the process chamber Includes supply.
A substrate processing method according to an embodiment of the present invention includes a first step of loading a substrate coated with a chemical into a process chamber, a second step of supplying a supercritical fluid of a first set temperature into the process chamber, and the second step When the pressure inside the process chamber reaches the process pressure as the supercritical fluid of the first preset temperature is supplied, the third step of supplying the supercritical fluid of a second preset temperature higher than the first preset temperature into the process chamber include

Description

기판처리장치 및 기판처리방법{Apparatus and Method for processing substrate} Substrate processing apparatus and substrate processing method {Apparatus and Method for processing substrate}

본 발명은 초임계유체를 이용한 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판에 형성된 패턴의 리닝 현상을 방지함과 아울러 기판 처리 효율을 향상시킬 수 있는 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method using a supercritical fluid, and more particularly, to a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of preventing a leaning phenomenon of a pattern formed on a substrate and improving substrate processing efficiency is about

일반적으로 세정은 습식세정과 건식세정으로 분류되며, 그 중에서도 습식세정은 반도체 제조분야에서 널리 이용되고 있다. 습식세정은 각각의 단계마다 오염물질에 맞는 화학물질을 사용하여 연속적으로 오염물질을 제거하는 방식으로서, 산과 알칼리 용액을 다량 사용하여 기판에 잔류하는 오염물질을 제거하게 된다.In general, cleaning is classified into wet cleaning and dry cleaning, and among them, wet cleaning is widely used in the semiconductor manufacturing field. Wet cleaning is a method of continuously removing contaminants by using chemicals suitable for contaminants in each step, and a large amount of acid and alkali solution is used to remove contaminants remaining on the substrate.

그러나, 이러한 습식세정에 이용되는 화학물질은 환경에 악영향을 끼치고 있는 것은 물론이고 공정이 복잡하여 제품의 생산 단가를 크게 상승시키는 요인일 뿐만 아니라 고집적 회로와 같이 정밀한 부분의 세정에 이용되는 경우, 계면장력으로 인해 미세구조의 패턴이 협착되어 무너짐에 따라서 오염물 제거가 효과적으로 이루어지지 못한다는 문제점이 있었다.However, these chemicals used in wet cleaning not only adversely affect the environment, but also cause a significant increase in the production cost of products due to their complicated processes. As the pattern of the microstructure is narrowed and collapsed due to tension, there is a problem in that contaminants cannot be removed effectively.

이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로, 최근에는 무독성이고, 불연성 물질이며, 값싸고 환경 친화적인 물질인 이산화탄소를 용매로 사용하는 건식 세정 방법이 개발되고 있다. 이산화탄소는 낮은 임계온도와 임계압력을 가지고 있어 초임계 상태에 쉽게 도달할 수 있으며, 계면장력이 제로(0)에 가깝고, 초임계 상태에서 높은 압축성으로 인하여 압력 변화에 따라 밀도 또는 용매세기를 변화시키기 용이하며, 감압에 의하여 기체 상태로 바뀌기 때문에 용질로부터 용매를 간단히 분리할 수 있는 장점이 있다.As a way to solve this problem, recently, a dry cleaning method using carbon dioxide, which is a non-toxic, non-flammable, inexpensive and environmentally friendly material, as a solvent has been developed. Carbon dioxide has a low critical temperature and critical pressure, so it can easily reach the supercritical state, and the interfacial tension is close to zero (0). It is easy and has the advantage of being able to simply separate the solvent from the solute because it is changed to a gaseous state by reduced pressure.

한편, 초임계유체를 이용한 기판 처리가 수행되는 공정챔버는 고압에 견딜 수 있도록 두꺼운 메탈 소재로 이루어져 공정챔버 내부의 온도를 쉽게 가변시킬 수 없는 구조로 이루어져 있다. 따라서 공정챔버를 예열시켜 유체가 공급됨과 동시에 유체가 초임계상태를 유지할 수 있도록 한다. 이때 공정챔버의 예열 온도는 피처리대상 기판에 도포되어 있는 약액의 용해도를 극대화하기 위해 약액의 기화점보다 조금 낮은 조건에서 최대한의 온도로 설정된다. 따라서 초임계유체가 공정챔버 내로 공급되기 전 또는 공급됨과 동시에 기판에 도포된 약액은 가장 취약한 기판의 에지부에서 부터 증발하게 되고, 이는 기판에 형성된 패턴들이 협착 및 붕괴되는 리닝(Leaning) 현상을 초래하게 되어 공정 불량으로 이어지게 되는 폐단이 있었다.On the other hand, the process chamber in which the substrate processing using the supercritical fluid is performed is made of a thick metal material to withstand high pressure, and has a structure in which the temperature inside the process chamber cannot be easily changed. Therefore, the process chamber is preheated so that the fluid is supplied and the fluid is maintained in a supercritical state at the same time. At this time, the preheating temperature of the process chamber is set to the maximum temperature under a condition slightly lower than the vaporization point of the chemical in order to maximize the solubility of the chemical applied to the target substrate. Therefore, before or at the same time as the supercritical fluid is supplied into the process chamber, the chemical applied to the substrate evaporates from the edge of the substrate, which is the weakest, and this causes a leaning phenomenon in which the patterns formed on the substrate are stenciled and collapsed. There was a negative effect that led to process failure.

이와 같이 초임계유체를 이용한 기판처리장치 및 기판처리방법과 관련된 선행기술은, 등록특허 제10-0822373호, 등록특허 제10-1384320호, 공개특허 제10-2017-0006570호 등에 개시되어 있다.As described above, the prior art related to a substrate processing apparatus and a substrate processing method using a supercritical fluid is disclosed in Patent Registration No. 10-0822373, Registration Patent No. 10-1384320, and Patent Publication No. 10-2017-0006570.

상기 선행기술들을 포함하여 종래에는, 피처리대상 기판이 공정챔버에 반입된 후에 초임계유체가 공정챔버 내로 공급되는 초기 단계에서 기판에 도포되어 있던 약액이 공정챔버 내부의 고온 분위기에 의해 증발하여 기판에 형성된 패턴의 리닝 현상을 방지하기 위한 구성이 미비한 상황이다.In the related art, including the prior art, the chemical solution applied to the substrate in the initial stage when the supercritical fluid is supplied into the process chamber after the substrate to be processed is loaded into the process chamber is evaporated by the high-temperature atmosphere inside the process chamber, and the substrate The configuration to prevent the leaning phenomenon of the pattern formed in the situation is insufficient.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기판에 형성된 패턴의 리닝 현상을 방지함과 아울러 기판 처리 효율을 향상시킬 수 있는 기판처리장치 및 기판처리방법을 제공함에 그 목적이 있다. The present invention has been devised to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of improving substrate processing efficiency while preventing a leaning phenomenon of a pattern formed on a substrate.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 기판처리장치는, 약액이 도포된 기판이 반입되고, 초임계유체를 이용하여 기판 처리 공정이 수행되는 공정챔버와, 온도가 상이한 초임계유체를 상기 공정챔버에 공급하는 공급부를 포함하고, 상기 공급부는 복수의 공급부로 구성될 수 있다.The substrate processing apparatus of the present invention for realizing the object as described above includes a process chamber in which a substrate coated with a chemical solution is loaded, a substrate processing process is performed using a supercritical fluid, and a supercritical fluid having a different temperature. A supply unit for supplying the process chamber may be included, and the supply unit may include a plurality of supply units.

상기 복수의 공급부는, 공정단계에 따라 상이한 온도의 초임계유체를 선택적으로 공정챔버에 공급한다. 즉, 공정챔버 내로 초임계유체가 공급되는 초기에는 기판에 도포된 약액의 증발을 방지하기 위하여 제1설정온도의 초임계유체를 공급하고, 공정챔버 내부의 압력이 공정압력에 도달하면, 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도의 초임계유체를 공정챔버 내로 공급하여 기판 처리를 수행하게 된다. 또한, 기판 처리가 완료되는 시점에는 약액의 온도가 낮아져 기판에 떨어지는 것을 방지하기 위하여 제2설정온도보다 높은 제3설정온도의 초임계유체를 공정챔버 내로 공급한 후에 잔류하는 유체를 배출하도록 구성할 수 있다. The plurality of supply units selectively supply supercritical fluids of different temperatures to the process chamber according to process steps. That is, when the supercritical fluid is supplied into the process chamber, the supercritical fluid of the first set temperature is supplied to prevent evaporation of the chemical applied to the substrate, and when the pressure inside the process chamber reaches the process pressure, the first The substrate processing is performed by supplying a supercritical fluid having a second set temperature higher than the first set temperature into the process chamber. In addition, at the time when the substrate processing is completed, the supercritical fluid of the third set temperature higher than the second set temperature is supplied into the process chamber to prevent the temperature of the chemical from dropping to the substrate and then the remaining fluid is discharged. can

또한 약액을 초임계유체로 치환하는 단계에서는, 약액의 분자간 인력을 작게 하여 용해도를 높일 수 있도록 고온의 제2설정온도 또는 제3설정온도의 초임계유체를 공급하는 단계와, 초임계유체의 용해도를 높이기 위하여 저온의 제1설정온도의 초임계유체를 공급하는 단계를 수행할 수 있으며, 이와 동시에 공정챔버 내부에 변동 압력을 형성하여 초임계유체와 약액 간의 용해 반응이 더욱 원활하게 이루어지도록 하여 기판의 건조 효율이 향상시킬 수 있도록 구성할 수 있다.In addition, in the step of replacing the chemical solution with the supercritical fluid, the step of supplying the supercritical fluid of the high temperature second set temperature or the third set temperature so as to increase the solubility by reducing the intermolecular attraction of the chemical solution, and the solubility of the supercritical fluid The step of supplying a supercritical fluid of a low temperature first set temperature may be performed to increase It can be configured to improve the drying efficiency of

본 발명의 일실시예에 따른 기판처리방법은, 약액이 도포된 기판을 공정챔버 내로 반입하는 제1단계와, 제1설정온도의 초임계유체를 상기 공정챔버 내로 공급하는 제2단계, 및 상기 제1설정온도의 초임계유체를 공급함에 따라 공정챔버 내부의 압력이 공정압력에 도달하면, 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도의 초임계유체를 공정챔버 내로 공급하는 제3단계를 포함하여 구성된다.A substrate processing method according to an embodiment of the present invention includes a first step of loading a substrate coated with a chemical solution into a process chamber, a second step of supplying a supercritical fluid of a first set temperature into the process chamber, and the When the pressure inside the process chamber reaches the process pressure as the supercritical fluid of the first preset temperature is supplied, a third step of supplying the supercritical fluid of a second preset temperature higher than the first preset temperature into the process chamber is composed by

본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리방법은, 약액이 도포된 기판을 공정챔버 내로 반입하는 제1단계, 제1설정온도의 초임계유체를 상기 공정챔버 내로 공급하는 제2단계, 상기 제1설정온도의 초임계유체를 공급함에 따라 상기 공정챔버 내부의 압력이 공정압력에 도달하면, 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도의 초임계유체를 상기 공정챔버 내로 공급하는 제3단계, 상기 제1설정온도의 초임계유체를 상기 공정챔버 내로 공급하는 제4단계, 및 상기 제4단계에 의한 기판 처리가 완료되면, 상기 제2설정온도보다 높은 제3설정온도의 초임계유체를 공정챔버 내로 공급한 후 공정챔버 내에 잔류하는 유체를 배출하는 제5단계를 포함하여 구성된다.A substrate processing method according to another embodiment of the present invention includes a first step of loading a substrate coated with a chemical into a process chamber, a second step of supplying a supercritical fluid of a first set temperature into the process chamber, the first When the pressure inside the process chamber reaches the process pressure as the supercritical fluid of the preset temperature is supplied, a third step of supplying the supercritical fluid of a second preset temperature higher than the first preset temperature into the process chamber, the A fourth step of supplying the supercritical fluid of a first set temperature into the process chamber, and when the substrate processing by the fourth step is completed, the supercritical fluid of a third set temperature higher than the second set temperature is introduced into the process chamber and a fifth step of discharging the fluid remaining in the process chamber after being supplied into the chamber.

본 발명에 따른 기판처리장치 및 기판처리방법에 의하면, 초임계유체가 공정챔버 내로 공급되는 초기에는 저온의 초임계유체를 공급하여 기판에 도포된 약액의 증발을 방지하여 패턴의 리닝 현상을 방지할 수 있고, 공정챔버 내의 압력이 공정압력에 도달한 후에는 고온의 초임계유체를 공급하되, 초임계유체의 온도를 공정단계에 따라 가변시켜 공급함으로써 기판 처리 성능을 향상시킬 수 있다.According to the substrate processing apparatus and substrate processing method according to the present invention, in the initial stage when the supercritical fluid is supplied into the process chamber, the low-temperature supercritical fluid is supplied to prevent evaporation of the chemical solution applied to the substrate, thereby preventing pattern leaching. In addition, after the pressure in the process chamber reaches the process pressure, a high temperature supercritical fluid is supplied, and the substrate processing performance can be improved by supplying the supercritical fluid by varying the temperature according to the process step.

또한 공정챔버 내로 공급되는 초임계유체의 온도를 가변시킴과 동시에 공정챔버 내부에 변동 압력을 형성함으로써 초임계유체와 약액 간의 용해 반응이 더욱 원활하게 이루어지도록 하여 기판 처리 효율을 극대화 할 수 있다.In addition, by varying the temperature of the supercritical fluid supplied into the process chamber and at the same time forming a fluctuating pressure inside the process chamber, the dissolution reaction between the supercritical fluid and the chemical solution can be made more smoothly, thereby maximizing the substrate processing efficiency.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판처리장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 기판처리장치를 이용한 기판처리방법에서 온도와 압력의 변화를 나타낸 그래프,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 기판처리장치의 구성도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판처리장치를 이용한 기판처리방법의 일실시예에서 온도와 압력의 변화를 나타낸 그래프,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판처리장치를 이용한 기판처리방법의 다른 실시예에서 온도와 압력의 변화를 나타낸 그래프,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 기판처리장치를 이용한 기판처리방법의 또 다른 실시예에서 온도와 압력의 변화를 나타낸 그래프,
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 기판처리장치의 구성도,
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 기판처리장치에 구비된 공급부의 단면도.
1 is a block diagram of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention;
2 is a graph showing changes in temperature and pressure in a substrate processing method using a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention;
3 is a block diagram of a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention;
4 is a graph showing changes in temperature and pressure in an embodiment of a substrate processing method using a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention;
5 is a graph showing changes in temperature and pressure in another embodiment of a substrate processing method using a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention;
6 is a graph showing changes in temperature and pressure in another embodiment of a substrate processing method using a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention;
7 is a block diagram of a substrate processing apparatus according to a third embodiment of the present invention;
8 is a cross-sectional view of a supply unit provided in a substrate processing apparatus according to a third embodiment of the present invention;

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판처리장치(1-1;1)는, 약액(미도시됨)이 도포된 기판(W)이 반입되고, 초임계유체를 이용하여 기판 처리 공정이 수행되는 공정챔버(100)와, 온도가 상이한 초임계유체를 상기 공정챔버(100)에 공급하는 초임계유체 공급부(200-1;200)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , in the substrate processing apparatus 1-1; 1 according to the first embodiment of the present invention, a substrate W coated with a chemical solution (not shown) is loaded therein, and using a supercritical fluid It includes a process chamber 100 in which a substrate processing process is performed, and a supercritical fluid supply unit 200 - 1 ; 200 for supplying a supercritical fluid having a different temperature to the process chamber 100 .

상기 초임계유체는 초임계 이산화탄소(SCCO2)가 사용될 수 있다. 다만, 초임계유체의 종류는 이에 제한되는 것은 아니며, 공지된 다양한 종류의 초임계유체로 대체될 수 있다.Supercritical carbon dioxide (SCCO2) may be used as the supercritical fluid. However, the type of the supercritical fluid is not limited thereto, and may be replaced with various types of known supercritical fluid.

상기 공정챔버(100)는, 기판처리공간이 내부에 마련된 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 내부에서 기판(W)을 지지하는 스테이지(120)를 포함한다.The process chamber 100 includes a housing 110 having a substrate processing space provided therein, and a stage 120 supporting the substrate W in the housing 110 .

상기 공정챔버(100)에서는 초임계유체를 이용한 기판(W)의 건조 공정이 수행되며, 기판(W)의 세정 및 건조 공정이 함께 수행될 수도 있다. In the process chamber 100, the drying process of the substrate W using the supercritical fluid is performed, and the cleaning and drying processes of the substrate W may be performed together.

상기 공정챔버(100)의 일측과 상부에는 초임계유체가 유입되는 제1유입구(101)와 제2유입구(102)가 형성되고, 공정챔버(100)의 타측에는 공정을 마친 잔류 유체가 배출되는 배출구(103)가 형성된다. 상기 배출구(103)에는 배출라인(104)과, 상기 배출라인(104)의 관로를 개폐하는 개폐밸브(V)가 구비된다.A first inlet 101 and a second inlet 102 through which the supercritical fluid flows are formed on one side and an upper portion of the process chamber 100, and the remaining fluid after the process is discharged on the other side of the process chamber 100 An outlet 103 is formed. The outlet 103 is provided with a discharge line 104 and an opening/closing valve V for opening and closing the pipe of the discharge line 104 .

본 실시예에서 상기 초임계유체 공급부(200-1;200)는, 온도가 상이한 초임계유체를 선택적으로 공정챔버(100)에 공급하는 제1공급부(210)와 제2공급부(220)를 포함한다. 상기 제1공급부(210)는 초임계유체를 제1설정온도로 공급하고, 상기 제2공급부(220)는 초임계유체를 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도로 공급한다.In this embodiment, the supercritical fluid supply unit 200 - 1; 200 includes a first supply unit 210 and a second supply unit 220 for selectively supplying a supercritical fluid having a different temperature to the process chamber 100 . do. The first supply unit 210 supplies the supercritical fluid at a first set temperature, and the second supply unit 220 supplies the supercritical fluid at a second set temperature higher than the first set temperature.

상기 제1공급부(210)와 제1유입구(101) 사이에는 초임계유체가 공급되는 제1공급라인(L11)과, 상기 제1공급라인(L11)의 관로를 개폐하는 제1밸브(V11), 및 상기 제1유입구(101)로 공급되는 초임계유체의 압력을 조절하기 위한 제1압력조절부(R1)가 구비된다. 상기 제1공급부(210)와 제2유입구(102) 사이에는 초임계유체가 공급되는 제2공급라인(L12)과, 상기 제2공급라인(L12)의 관로를 개폐하는 제2밸브(V12)와, 상기 제2유입구(102)로 공급되는 초임계유체의 압력을 조절하기 위한 제2압력조절부(R2)가 구비된다. Between the first supply part 210 and the first inlet 101, a first supply line L11 to which a supercritical fluid is supplied, and a first valve V11 for opening and closing the pipe of the first supply line L11 , and a first pressure adjusting unit R1 for adjusting the pressure of the supercritical fluid supplied to the first inlet 101 is provided. A second supply line (L12) to which a supercritical fluid is supplied between the first supply part 210 and the second inlet (102), and a second valve (V12) for opening and closing the conduit of the second supply line (L12) And, a second pressure control unit (R2) for adjusting the pressure of the supercritical fluid supplied to the second inlet (102) is provided.

상기 제2공급부(220)와 제2유입구(102) 사이에는 초임계유체가 공급되는 제3공급라인(L13)과, 상기 제3공급라인(L13)의 관로를 개폐하는 제3밸브(V13)가 구비되고, 상기 제3공급라인(L13)은 제2압력조절부(R2)의 전단에서 제2공급라인(L12)에 연결된다. 상기 제2공급부(220)와 제2유입구(101) 사이에는 초임계유체가 공급되는 제4공급라인(L14)과, 상기 제4공급라인(L14)의 관로를 개폐하는 제4밸브(V14)가 구비되고, 상기 제4공급라인(L14)은 제1압력조절부(R1)의 전단에서 제1공급라인(L11)에 연결된다. A third supply line (L13) to which a supercritical fluid is supplied between the second supply unit 220 and the second inlet (102), and a third valve (V13) for opening and closing the pipe of the third supply line (L13) is provided, and the third supply line (L13) is connected to the second supply line (L12) at the front end of the second pressure control unit (R2). A fourth supply line L14 to which the supercritical fluid is supplied between the second supply unit 220 and the second inlet 101, and a fourth valve V14 for opening and closing the pipeline of the fourth supply line L14 is provided, and the fourth supply line (L14) is connected to the first supply line (L11) at the front end of the first pressure control unit (R1).

상기 제1공급부(210)와 제2공급부(220)는 상이한 온도의 초임계유체를 선택적으로 공정챔버(100) 내에 공급한다. 상기 제1공급부(210)에 의한 초임계유체의 공급시, 제1밸브(V11)와 제2밸브(V12)는 개방되고, 제3밸브(V13)와 제4밸브(V14)는 닫힌 상태가 된다. 상기 제2공급부(220)에 의한 초임계유체의 공급시, 제3밸브(V13)와 제4밸브(V14)는 개방되고, 제1밸브(V11)와 제2밸브(V12)는 닫힌 상태가 된다. The first supply unit 210 and the second supply unit 220 selectively supply supercritical fluids having different temperatures into the process chamber 100 . When the supercritical fluid is supplied by the first supply unit 210, the first valve V11 and the second valve V12 are opened, and the third valve V13 and the fourth valve V14 are closed. do. When the supercritical fluid is supplied by the second supply unit 220, the third valve V13 and the fourth valve V14 are opened, and the first valve V11 and the second valve V12 are closed. do.

상기 공정챔버(100) 내로 초임계유체가 공급되는 초기에는 제1공급부(210)에 의해 제1설정온도의 초임계유체가 공급되고, 상기 제1공급부(210)에 의해 초임계유체를 공급함에 따라 공정챔버(100) 내부의 압력이 점차 높아져 공정압력에 도달하면, 상기 제2공급부(220)에 의해 제2설정온도의 초임계유체가 공급된다.In the initial stage when the supercritical fluid is supplied into the process chamber 100, the supercritical fluid of a first set temperature is supplied by the first supply unit 210, and the supercritical fluid is supplied by the first supply unit 210. Accordingly, when the pressure inside the process chamber 100 gradually increases to reach the process pressure, the supercritical fluid of the second set temperature is supplied by the second supply unit 220 .

상기 제1설정온도는 공정챔버(100)의 공정온도보다 낮은 온도로 설정되고, 상기 제2설정온도는 상기 공정온도로 설정될 수 있다. 여기서, 상기‘공정압력’과‘온정온도’는 공정챔버(100) 내부의 기판처리공간이 전체적으로 초임계상태로 유지되며 기판(W)의 처리가 수행되는 동안의 공정챔버(100) 내부의 압력과 온도를 의미한다.The first set temperature may be set to a temperature lower than the process temperature of the process chamber 100 , and the second set temperature may be set to the process temperature. Here, the 'process pressure' and the 'warm temperature' are the pressure inside the process chamber 100 while the substrate processing space inside the process chamber 100 is entirely maintained in a supercritical state and the processing of the substrate W is performed. and temperature.

상기 초임계유체는 초임계 이산화탄소이고, 상기 제1설정온도는 50℃~70℃이고, 상기 제2설정온도는 70℃~200℃로 설정될 수 있다.The supercritical fluid may be supercritical carbon dioxide, the first set temperature may be set to 50 °C to 70 °C, and the second set temperature may be set to 70 °C to 200 °C.

이하, 도 1과 도 2를 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판처리장치(1-1;1)에서의 기판처리방법을 설명한다. Hereinafter, a substrate processing method in the substrate processing apparatus 1-1; 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 .

본 발명의 일실시예에 따른 기판처리방법은, 약액이 도포된 기판(W)을 공정챔버(100) 내로 반입하는 제1단계, 상기 제1설정온도의 초임계유체를 공정챔버(100) 내로 공급하는 제2단계, 및 상기 제1설정온도의 초임계유체를 공급함에 따라 공정챔버(100) 내부의 압력이 공정압력에 도달하면, 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도의 초임계유체를 공정챔버(100) 내로 공급하는 제3단계를 포함한다.A substrate processing method according to an embodiment of the present invention includes a first step of loading a substrate W coated with a chemical solution into the process chamber 100, and introducing a supercritical fluid of the first set temperature into the process chamber 100 In the second step of supplying, and when the pressure inside the process chamber 100 reaches the process pressure as the supercritical fluid of the first preset temperature is supplied, the supercritical fluid having a second preset temperature higher than the first preset temperature Including a third step of supplying the into the process chamber (100).

도 2에서 ①은 상기 제2단계로서 제1설정온도의 초임계유체를 공정챔버(100) 내로 공급하는 가압단계를 나타내고, ②는 상기 제3단계로서 제2설정온도의 초임계유체를 공정챔버(100) 내로 공급하여 약액을 초임계유체에 용해시켜 치환하는 단계를 나타내며, ③은 기판 처리 공정이 완료되어 배출라인(104)에 구비된 배출밸브(V)의 개방에 의해 공정챔버(100) 내에 잔류하는 유체를 배출시키는 벤트 단계를 나타낸 것이다.In FIG. 2, ① represents a pressurizing step of supplying the supercritical fluid of a first set temperature into the process chamber 100 as the second step, and ② represents the third step of applying the supercritical fluid of a second set temperature to the process chamber (100) represents the step of dissolving the chemical solution in the supercritical fluid and replacing it by supplying it into the process chamber 100 by opening the discharge valve (V) provided in the discharge line 104 after the substrate processing process is completed. It shows a vent step for discharging the fluid remaining inside.

한편, 피처리대상 기판(W)은 이소프로필알콜(IPA) 등의 약액이 도포된 상태에서 공정챔버(100) 내로 반입된다. 즉, 상기 기판(W)은 공정챔버(100) 내로 반입되기 전(前) 단계에서 세정 및 린스 공정을 거치게 되는데, 상기 린스 공정에 사용되는 순수(DIW)는 초임계유체와의 반응성(용해성)이 낮으므로, 공정챔버(100)에서 수행되는 기판 건조 과정에서 초임계유체와의 반응성을 높이기 위하여 상기 순수(DIW)를 이소프로필알콜(IPA) 등의 약액으로 치환하게 된다.Meanwhile, the target substrate W is loaded into the process chamber 100 in a state in which a chemical such as isopropyl alcohol (IPA) is applied. That is, the substrate W is subjected to a cleaning and rinsing process before being brought into the process chamber 100. The pure water (DIW) used in the rinsing process is reactive (solubility) with the supercritical fluid. Since this is low, the pure water (DIW) is substituted with a chemical solution such as isopropyl alcohol (IPA) in order to increase the reactivity with the supercritical fluid in the substrate drying process performed in the process chamber 100 .

상기 약액은 기판(W)에 형성된 패턴들의 협착 및 붕괴를 방지하는 기능을 한다.The chemical serves to prevent stenosis and collapse of the patterns formed on the substrate (W).

상기 공정챔버(100) 내로 기판(W)이 반입되는 과정에서, 공정챔버(100) 내부의 기판처리공간은 대기와 소통되어 기판처리공간의 온도 및 압력은 대기의 온도 및 압력과 동등한 상태가 된다. In the process of loading the substrate W into the process chamber 100 , the substrate processing space inside the process chamber 100 communicates with the atmosphere so that the temperature and pressure of the substrate processing space are equal to the temperature and pressure of the atmosphere. .

상기 공정챔버(100) 내로 기판(W)이 반입된 후에는 공정챔버(100)의 기판처리공간은 밀폐된 상태가 되고, 초임계유체가 공급되기 전단계에서 기판처리공간의 온도를 초임계 온도 상태가 되도록 히터(미도시됨)에 의한 가열이 이루어진다. 상기 히터는 초임계유체를 이용한 기판 처리 공정이 완료될 때까지 가동 상태를 유지한다. 이와 같이 히터에 의해 공정챔버(100)가 예열된 상태에서, 약액이 도포된 기판(W)이 공정챔버(100) 내로 반입되고, 초임계유체가 공급되기 전 또는 초임계유체가 공급되는 초기 단계에서 기판(W)에 도포되어 있는 약액의 온도가 상승하여 증발함으로써 기판(W)에 형성된 패턴(미도시됨)이 협착 및 붕괴되는 리닝 현상이 초래될 수 있다.After the substrate W is loaded into the process chamber 100, the substrate processing space of the process chamber 100 is sealed, and the temperature of the substrate processing space is set to a supercritical temperature state before the supercritical fluid is supplied. Heating by a heater (not shown) is made so that The heater is maintained in an operating state until the substrate processing process using the supercritical fluid is completed. In this way, in a state in which the process chamber 100 is preheated by the heater, the substrate W to which the chemical is applied is loaded into the process chamber 100, before the supercritical fluid is supplied or in the initial stage in which the supercritical fluid is supplied. The leaning phenomenon in which the pattern (not shown) formed on the substrate W is constricted and collapsed may be caused by the evaporation of the chemical solution applied to the substrate W as the temperature rises.

이를 방지하기 위한 구성으로, 상기 제2단계(가압 단계)에서 낮은 온도인 제1설정온도의 초임계유체를 제1공급부(210)로부터 공정챔버(100) 내로 공급하게 되면, 기판(W)의 온도 상승과 약액의 증발 및 이로 인한 패턴의 리닝 현상을 방지할 수 있다. As a configuration to prevent this, when the supercritical fluid of the first set temperature, which is a low temperature, is supplied from the first supply unit 210 into the process chamber 100 in the second step (pressurization step), the substrate (W) It is possible to prevent the temperature rise and the evaporation of the chemical and the resulting pattern leaching.

즉, 초임계유체가 공급되는 초기 단계에서 약액이 가열되어 증발하게 되면 패턴의 리닝 현상이 발생하게 되지만, 초임계유체가 공급되는 초기 단계에 낮은 온도인 제1설정온도의 초임계유체를 공급하게 되면, 공정챔버(100) 내부의 전체 공간이 초임계유체로 채워지기 전에 약액의 가열에 의한 증발을 방지할 수 있다. 그리고, 공정챔버(100) 내부의 전체 공간이 초임계유체로 채워진 후에, 패턴 사이로 초임계유체가 침투하여 약액을 용해시켜 증발하는 경우에는 표면장력이 제로에 가까운 초임계유체의 특성상 패턴의 리닝 현상 없이 기판(W)을 안정적으로 건조 처리할 수 있다.That is, when the chemical is heated and evaporated in the initial stage in which the supercritical fluid is supplied, the pattern leaching phenomenon occurs, but the supercritical fluid of the first set temperature, which is a low temperature, is supplied in the initial stage in which the supercritical fluid is supplied. Then, before the entire space inside the process chamber 100 is filled with the supercritical fluid, evaporation by heating of the chemical can be prevented. And, after the entire space inside the process chamber 100 is filled with the supercritical fluid, when the supercritical fluid penetrates between the patterns and dissolves the chemical and evaporates, the surface tension of the supercritical fluid is close to zero. It is possible to stably dry the substrate W without it.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 기판처리장치(1-2;1)의 구성을 설명하되, 전술한 제1실시예와 동일한 부재에는 동일한 도면부호를 부여하고, 그에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the configuration of the substrate processing apparatus 1-2; 1 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3, but the same reference numerals are assigned to the same members as those of the first embodiment, and A duplicate description will be omitted.

본 발명의 제2실시예에 따른 기판처리장치(1-2;1)는, 약액이 도포된 기판(W)이 반입되고, 초임계유체를 이용하여 기판 처리 공정이 수행되는 공정챔버(100)와, 온도가 상이한 초임계유체를 공정챔버(100)에 공급하는 초임계유체 공급부(200-2;200)를 포함한다.The substrate processing apparatus (1-2; 1) according to the second embodiment of the present invention is a process chamber 100 in which a substrate W coated with a chemical solution is loaded, and a substrate processing process is performed using a supercritical fluid. and a supercritical fluid supply unit 200 - 2; 200 for supplying a supercritical fluid having a different temperature to the process chamber 100.

본 실시예에서, 상기 초임계유체 공급부(200-2;200)는, 온도가 상이한 초임계유체를 선택적으로 공정챔버(100)에 공급하는 제1공급부(230)와 제2공급부(240) 및 제3공급부(250)를 포함한다. 상기 제1공급부(230)는 초임계유체를 제1설정온도로 공급하고, 상기 제2공급부(240)는 초임계유체를 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도로 공급하며, 상기 제3공급부(250)는 초임계유체를 상기 제2설정온도보다 높은 제3설정온도로 공급한다.In this embodiment, the supercritical fluid supply unit 200-2; 200 includes a first supply unit 230 and a second supply unit 240 for selectively supplying a supercritical fluid having a different temperature to the process chamber 100, and A third supply unit 250 is included. The first supply unit 230 supplies the supercritical fluid at a first set temperature, and the second supply unit 240 supplies the supercritical fluid at a second set temperature higher than the first set temperature, and the third The supply unit 250 supplies the supercritical fluid at a third set temperature higher than the second set temperature.

상기 제1공급부(210)와 제1유입구(101) 사이에는 초임계유체가 공급되는 제1공급라인(L21)과, 상기 제공급1라인(L11)의 관로를 개폐하는 제1밸브(V21)와 제2밸브(V22), 및 상기 제1유입구(101)로 공급되는 초임계유체의 압력을 조절하기 위한 제1압력조절부(R1)가 구비된다. A first supply line L21 to which a supercritical fluid is supplied between the first supply unit 210 and the first inlet 101, and a first valve V21 for opening and closing the pipeline of the supply supply supply line L11 and a second valve V22, and a first pressure adjusting unit R1 for adjusting the pressure of the supercritical fluid supplied to the first inlet 101 are provided.

상기 제2공급부(240)와 제2유입구(102) 사이에는 초임계유체가 공급되는 제2공급라인(L22)과, 상기 제2공급라인(L22)의 관로를 개폐하는 제3밸브(V23)와 제4밸브(V24) 및 상기 제2유입구(102)로 공급되는 초임계유체의 압력을 조절하기 위한 제2압력조절부(R2)가 구비된다. A second supply line L22 to which a supercritical fluid is supplied between the second supply unit 240 and the second inlet 102, and a third valve V23 for opening and closing the conduit of the second supply line L22 and a fourth valve (V24) and a second pressure adjusting unit (R2) for adjusting the pressure of the supercritical fluid supplied to the second inlet (102) are provided.

상기 제3공급부(250)에는 상기 제3밸브(V23)와 제4밸브(V24) 사이에 위치하는 제2공급라인(L22)과 연결됨과 아울러 상기 제1밸브(V21)와 제2밸브(V22) 사이에 위치하는 제1공급라인(L21)에 연결되는 제3공급라인(L23)이 연결된다.The third supply unit 250 is connected to the second supply line L22 positioned between the third valve V23 and the fourth valve V24, and the first valve V21 and the second valve V22. ) is connected to the third supply line L23 connected to the first supply line L21 located between.

상기 제1공급부(230)와 제2공급부(240) 및 제3공급부(250)는 상이한 온도의 초임계유체를 선택적으로 공정챔버(100) 내에 공급한다. 상기 제1공급부(230)에 의한 초임계유체의 공급시, 제1밸브(V21)와 제2밸브(V22) 및 제4밸브(V24)는 개방되고, 제3밸브(V23)와 제5밸브(25)는 닫힌 상태가 된다. 상기 제2공급부(240)에 의한 초임계유체의 공급시, 제3밸브(V23)와 제2밸브(V22) 및 제4밸브(V24)는 개방되고, 제1밸브(V21)와 제5밸브(V25)는 닫힌 상태가 된다. 상기 제3공급부(250)에 의한 초임계유체의 공급시, 제5밸브(V25)와 제2밸브(V22) 및 제4밸브(V24)는 개방되고, 제1밸브(V21)와 제3밸브(V23)는 닫힌 상태가 된다. The first supply unit 230 , the second supply unit 240 , and the third supply unit 250 selectively supply supercritical fluids having different temperatures into the process chamber 100 . When the supercritical fluid is supplied by the first supply unit 230 , the first valve V21, the second valve V22, and the fourth valve V24 are opened, and the third valve V23 and the fifth valve are opened. (25) becomes a closed state. When the supercritical fluid is supplied by the second supply unit 240 , the third valve V23, the second valve V22, and the fourth valve V24 are opened, and the first valve V21 and the fifth valve are opened. (V25) is closed. When the supercritical fluid is supplied by the third supply unit 250 , the fifth valve V25, the second valve V22, and the fourth valve V24 are opened, and the first valve V21 and the third valve (V23) becomes a closed state.

일실시예로, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 공정챔버(100) 내로 초임계유체가 공급되는 초기에는 제1공급부(230)에 의해 제1설정온도의 초임계유체가 공급되고, 상기 제1공급부(230)에 의해 초임계유체를 공급함에 따라 공정챔버(100) 내부의 압력이 공정압력에 도달하면, 상기 제2공급부(240)에 의해 제2설정온도의 초임계유체가 공급되며, 상기 제2설정온도의 초임계유체를 이용한 기판 처리 공정이 완료되면, 상기 제3공급부(250)에 의해 제3설정온도의 초임계유체를 일정시간 동안 공급한 후에 공정챔버(100) 내에 잔류하는 유체가 배출되는 것으로 구성될 수 있다. 상기 제1설정온도의 초임계유체 공급에 의해 약액의 증발을 방지하여 패턴의 리닝 현상을 방지할 수 있고, 상기 제2설정온도의 초임계유체 공급에 의해 약액의 치환이 이루어지며, 상기 제3설정온도의 초임계유체 공급에 의해 약액의 온도가 떨어지는 것을 방지하여 약액이 기판(W)으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.In one embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5 , in the initial stage when the supercritical fluid is supplied into the process chamber 100 , the supercritical fluid of a first set temperature is supplied by the first supply unit 230 , and , when the pressure inside the process chamber 100 reaches the process pressure as the supercritical fluid is supplied by the first supply unit 230 , the supercritical fluid of the second set temperature is supplied by the second supply unit 240 . When the substrate processing process using the supercritical fluid of the second set temperature is completed, the supercritical fluid of the third set temperature is supplied for a predetermined time by the third supply unit 250 and then the process chamber 100 The fluid remaining therein may be configured to be discharged. By preventing the evaporation of the chemical solution by supplying the supercritical fluid at the first set temperature, the pattern leaning phenomenon can be prevented, and the chemical solution is replaced by the supply of the supercritical fluid at the second set temperature, and the third It is possible to prevent the chemical solution from falling to the substrate W by preventing the temperature of the chemical from falling by supplying the supercritical fluid of the set temperature.

다른 실시예로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 공정챔버(100) 내로 초임계유체가 공급되는 초기에는 상기 제1공급부(230)에 의해 제1설정온도의 초임계유체가 공급되고, 상기 제1공급부(230)에 의해 초임계유체를 공급함에 따라 공정챔버(100) 내부의 압력이 공정압력에 도달하면, 상기 제2공급부(240)에 의해 설정된 시간동안 제2설정온도의 초임계유체가 공급된 후에 상기 제1공급부(230)에 의해 설정된 시간동안 제1설정온도의 초임계유체가 공급되며, 상기 제1설정온도의 초임계유체를 이용한 기판 처리 공정이 완료되면, 상기 제3공급부(250)에 의해 제3설정온도의 초임계유체를 공급한 후에 상기 공정챔버(100) 내에 잔류하는 유체가 배출되는 것으로 구성될 수 있다.In another embodiment, as shown in FIG. 6 , in the initial stage when the supercritical fluid is supplied into the process chamber 100 , the supercritical fluid of a first set temperature is supplied by the first supply unit 230 , and the When the pressure inside the process chamber 100 reaches the process pressure as the supercritical fluid is supplied by the first supply unit 230 , the supercritical fluid having a second set temperature for a time set by the second supply unit 240 . After being supplied, the supercritical fluid of the first set temperature is supplied for a time set by the first supply unit 230, and when the substrate processing process using the supercritical fluid of the first set temperature is completed, the third supply unit After supplying the supercritical fluid of the third set temperature by 250 , the fluid remaining in the process chamber 100 may be discharged.

상기 제1설정온도의 초임계유체 공급에 의해 약액의 증발을 방지하여 패턴의 리닝 현상을 방지할 수 있고, 상기 제2설정온도의 초임계유체의 공급에 의해 약액의 분자간 인력을 작게 하여 약액의 용해도를 높일 수 있으며, 그 후 연이어 수행되는 상기 제1설정온도의 초임계유체의 공급에 의해 초임계유체의 용해도를 높여 약액의 치환이 더욱 원활하게 이루어지도록 하며, 상기 제3설정온도의 초임계유체 공급에 의해 약액이 온도 저하를 방지하여 약액이 기판(W)으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.By supplying the supercritical fluid of the first set temperature, evaporation of the chemical can be prevented and the pattern leaching can be prevented, and the intermolecular attraction of the chemical is reduced by supplying the supercritical fluid of the second set temperature. The solubility can be increased, and the solubility of the supercritical fluid is increased by the supply of the supercritical fluid of the first set temperature, which is subsequently performed, so that the substitution of the chemical solution is made more smoothly, and the supercritical of the third set temperature It is possible to prevent the chemical solution from falling to the substrate W by preventing the temperature drop of the chemical solution by supplying the fluid.

상기 제1설정온도는 공정챔버(100)의 공정온도보다 낮은 온도로 설정되고, 상기 제2설정온도는 상기 공정온도로 설정되며, 상기 제3설정온도는 상기 공정온도보다 높은 온도로 설정될 수 있다.The first set temperature may be set to a temperature lower than the process temperature of the process chamber 100, the second set temperature may be set to the process temperature, and the third set temperature may be set to a temperature higher than the process temperature have.

상기 초임계유체는 초임계 이산화탄소이고, 상기 제1설정온도는 50℃~70℃이고, 상기 제2설정온도는 70℃~100℃이며, 상기 제3설정온도는 100℃~200℃로 설정될 수 있다.The supercritical fluid is supercritical carbon dioxide, the first set temperature is 50 ℃ ~ 70 ℃, the second set temperature is 70 ℃ ~ 100 ℃, the third set temperature is set to 100 ℃ ~ 200 ℃ can

한편, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 공정챔버(100)에서의 기판 처리 공정의 수행시, 초임계유체와 약액 간의 용해 반응이 더욱 원활하게 이루어지도록 하기 위한 목적으로, 공정챔버(100) 내부에 변동 압력을 형성할 수 있으며, 이러한 변동 압력는 제1,2압력조절부(R1,R2)에서의 압력조절 또는 배출밸브(V)의 개폐 동작에 의해 구현될 수 있다.On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, when the substrate processing process is performed in the process chamber 100, for the purpose of making the dissolution reaction between the supercritical fluid and the chemical solution more smoothly, the process chamber ( 100) It is possible to form a fluctuating pressure inside, and this fluctuating pressure may be implemented by the pressure control in the first and second pressure adjusting units R1 and R2 or the opening and closing operation of the discharge valve V.

이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판처리장치(1-2;1)에서의 기판처리방법을 설명한다. Hereinafter, a substrate processing method in the substrate processing apparatus 1-2; 1 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6 .

도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리방법은, 약액이 도포된 기판(W)을 공정챔버(100) 내로 반입하는 제1단계, 상기 제1설정온도의 초임계유체를 공정챔버(100) 내로 공급하는 제2단계, 상기 제1설정온도의 초임계유체를 공급함에 따라 공정챔버(100) 내부의 압력이 공정압력에 도달하면, 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도의 초임계유체를 공정챔버(100) 내로 공급하는 제3단계, 및 상기 제3단계에 의한 기판 처리가 완료되면, 상기 제2설정온도보다 높은 제3설정온도의 초임계유체를 공정챔버(100) 내로 공급한 후 공정챔버(100) 내에 잔류하는 유체를 배출하는 제4단계를 포함한다.4 and 5, in the substrate processing method according to another embodiment of the present invention, a first step of loading a substrate W coated with a chemical solution into the process chamber 100, the second of the first set temperature In the second step of supplying the critical fluid into the process chamber 100, when the pressure inside the process chamber 100 reaches the process pressure as the supercritical fluid of the first set temperature is supplied, higher than the first set temperature The third step of supplying the supercritical fluid of the second set temperature into the process chamber 100, and when the substrate processing by the third step is completed, the supercritical fluid of the third set temperature higher than the second set temperature and a fourth step of discharging the fluid remaining in the process chamber 100 after being supplied into the process chamber 100 .

도 4와 도 5에서 ①은 상기 제2단계로서 제1설정온도의 초임계유체를 공정챔버(100) 내로 공급하는 가압단계를 나타내고, ②는 상기 제3단계로서 제2설정온도의 초임계유체를 공정챔버(100) 내로 공급하여 약액을 초임계유체에 용해시켜 치환하는 단계를 나타내며, ③은 제3단계의 완료 후 제3설정온도의 초임계유체를 공정챔버(100) 내로 공급한 후에 배출라인(104)에 구비된 배출밸브(V)의 개방에 의해 공정챔버(100) 내에 잔류하는 유체를 배출시키는 벤트 단계를 나타낸 것이다.In FIGS. 4 and 5, ① represents a pressurizing step of supplying the supercritical fluid of a first set temperature into the process chamber 100 as the second step, and ② represents the third step of the supercritical fluid of a second set temperature. represents the step of dissolving and replacing the chemical solution in the supercritical fluid by supplying it into the process chamber 100, and ③ is after the completion of the third step, the supercritical fluid of the third set temperature is supplied into the process chamber 100 and then discharged The venting step of discharging the fluid remaining in the process chamber 100 by opening the discharge valve V provided in the line 104 is shown.

도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판처리방법은, 약액이 도포된 기판(W)을 공정챔버(100) 내로 반입하는 제1단계, 상기 제1설정온도의 초임계유체를 공정챔버(100) 내로 공급하는 제2단계, 상기 제1설정온도의 초임계유체를 공급함에 따라 공정챔버(100) 내부의 압력이 공정압력에 도달하면, 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도의 초임계유체를 공정챔버(100) 내로 공급하는 제3단계, 상기 제3단계에 이어 상기 제1설정온도의 초임계유체를 공정챔버(100) 내로 공급하는 제4단계, 및 상기 제4단계에 의한 기판 처리가 완료되면, 상기 제2설정온도보다 높은 제3설정온도의 초임계유체를 공정챔버(100) 내로 공급한 후 공정챔버(100) 내에 잔류하는 유체를 배출하는 제5단계를 포함한다.Referring to FIG. 6 , in the substrate processing method according to another embodiment of the present invention, a first step of loading a substrate W coated with a chemical solution into the process chamber 100, a supercritical fluid of the first set temperature In the second step of supplying into the process chamber 100, when the pressure inside the process chamber 100 reaches the process pressure as the supercritical fluid of the first set temperature is supplied, the second step higher than the first set temperature A third step of supplying the supercritical fluid of a set temperature into the process chamber 100, a fourth step of supplying the supercritical fluid of the first set temperature into the process chamber 100 following the third step, and the second step When the substrate processing in step 4 is completed, a fifth step of supplying the supercritical fluid having a third set temperature higher than the second set temperature into the process chamber 100 and then discharging the fluid remaining in the process chamber 100 includes

도 6에서 ①은 상기 제2단계로서 제1설정온도의 초임계유체를 공정챔버(100) 내로 공급하는 가압단계를 나타내고, ②-1은 상기 제3단계로서 제2설정온도의 초임계유체를 공정챔버(100) 내로 공급하여 약액의 분자간 인력을 작게 하여 약액의 용해도를 높여 약액을 초임계유체로 1차로 치환하는 단계를 나타내며, ②-2는 상기 제4단계로서 제1설정온도의 초임계유체를 공정챔버(100) 내로 공급하여 초임계유체의 용해도를 높여 약액을 초임계유체로 2차로 치환하는 단계를 나타내고, ③은 상기 제5단계로서 제3설정온도의 초임계유체를 공정챔버(100) 내로 공급한 후에 배출라인(104)에 구비된 배출밸브(V)의 개방에 의해 공정챔버(100) 내에 잔류하는 유체를 배출시키는 벤트 단계를 나타낸 것이다.In FIG. 6, ① indicates a pressurizing step of supplying a supercritical fluid of a first set temperature into the process chamber 100 as the second step, and ② -1 is the third step of a supercritical fluid of a second set temperature. It represents the step of replacing the chemical solution with the supercritical fluid by supplying it into the process chamber 100 to increase the solubility of the chemical solution by reducing the intermolecular attraction of the chemical solution, and ②-2 is the fourth step as the supercritical of the first set temperature. By supplying the fluid into the process chamber 100 to increase the solubility of the supercritical fluid, it represents the step of substituting the chemical solution with the supercritical fluid secondarily, and ③ is the fifth step, wherein the supercritical fluid of the third set temperature is transferred to the process chamber ( 100) shows a venting step for discharging the fluid remaining in the process chamber 100 by opening the discharge valve V provided in the discharge line 104 after supplying into the inside.

상기와 같이 본 발명에 따른 기판처리방법은, 초임계유체가 공정챔버(100) 내로 공급되는 초기에는 저온의 초임계유체를 공급하여 기판에 도포된 약액의 증발 및 이로 인한 패턴의 리닝 현상을 방지할 수 있고, 공정챔버(100) 내의 압력이 공정압력에 도달한 후에는 고온의 초임계유체를 공급하되, 초임계유체의 온도를 공정단계에 따라 가변시켜 공급함으로써 기판 처리 성능을 향상시킬 수 있다.As described above, in the substrate processing method according to the present invention, when the supercritical fluid is supplied into the process chamber 100, a low-temperature supercritical fluid is supplied to prevent evaporation of the chemical applied to the substrate and leaning of the pattern due to this. After the pressure in the process chamber 100 reaches the process pressure, a high-temperature supercritical fluid is supplied, but the substrate processing performance can be improved by varying the temperature of the supercritical fluid according to the process step and supplying it. .

또한 공정챔버(100) 내로 공급되는 초임계유체의 온도를 가변시킴과 동시에 공정챔버(100) 내부에 변동 압력을 형성함으로써 초임계유체와 약액 간의 용해 반응이 더욱 원활하게 이루어지도록 하여 기판의 건조 처리 효율을 극대화 할 수 있다.In addition, by varying the temperature of the supercritical fluid supplied into the process chamber 100 and at the same time forming a fluctuating pressure inside the process chamber 100, the dissolution reaction between the supercritical fluid and the chemical solution is made more smoothly, so that the substrate is dried efficiency can be maximized.

이하, 도 7과 도 8을 참조하여, 본 발명의 제3실시예에 따른 기판처리장치(1-3;1)의 구성을 설명하되, 전술한 제2실시예와 동일한 부재에는 동일한 도면부호를 부여하고, 그에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the configuration of the substrate processing apparatus 1-3; 1 according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. and a redundant description thereof will be omitted.

본 발명의 제3실시예에 따른 기판처리장치(1-3;1)는, 약액(미도시됨)이 도포된 기판(W)이 반입되고, 초임계유체를 이용하여 기판 처리 공정이 수행되는 공정챔버(100)와, 온도가 상이한 초임계유체를 상기 공정챔버(100)에 공급하는 초임계유체 공급부(200-3;200)를 포함한다.In the substrate processing apparatus 1-3; 1 according to the third embodiment of the present invention, a substrate W coated with a chemical solution (not shown) is loaded, and a substrate processing process is performed using a supercritical fluid. It includes a process chamber 100 and a supercritical fluid supply unit 200 - 3; 200 for supplying a supercritical fluid having a different temperature to the process chamber 100 .

본 실시예에서 상기 초임계유체 공급부(200-3;200)는, 온도가 상이한 초임계유체를 선택적으로 공정챔버(100)에 공급하는 제1공급부(270)와 제2공급부(280) 및 제3공급부(290)를 포함한다. 상기 제1공급부(270)는 초임계유체를 제1설정온도로 공급하고, 상기 제2공급부(280)는 초임계유체를 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도로 공급하며, 상기 제3공급부(290)는 초임계유체를 상기 제2설정온도보다 높은 제3설정온도로 공급한다. 그리고, 상기 제1공급부(270)와 제2공급부(280) 및 제3공급부(290)로 공급되는 유체를 초임계상태의 압력으로 가압하기 위한 고압펌프(260)를 더 포함한다.In the present embodiment, the supercritical fluid supply unit 200-3; 200 includes a first supply unit 270, a second supply unit 280, and a second supply unit 270 for selectively supplying a supercritical fluid having a different temperature to the process chamber 100. 3 includes a supply unit 290 . The first supply unit 270 supplies the supercritical fluid at a first set temperature, and the second supply unit 280 supplies the supercritical fluid at a second set temperature higher than the first set temperature, and the third The supply unit 290 supplies the supercritical fluid at a third set temperature higher than the second set temperature. In addition, a high-pressure pump 260 for pressurizing the fluid supplied to the first supply unit 270 , the second supply unit 280 , and the third supply unit 290 to a supercritical pressure is further included.

본 실시예에서, 상기 제1공급부(270)와 제2공급부(280) 및 제3공급부(290)는 상기 고압펌프(260)를 통과하며 초임계 압력으로 가압된 액체 상태의 유체를 임계온도 이상의 초임계 온도 상태가 되도록 가열하여 초임계유체로 전환하게 되며, 액체 상태의 유체가 경유하며 가열되는 배관(271)으로 구성되고, 상기 배관(271)은 도 7에 도시된 바와 같이 지그재그 방향으로 형성될 수 있다. 상기 배관(271)의 형태는 다양하게 변형실시될 수 있으며, 예컨대 복층의 병렬 구조 또는 코일 형태로 구성될 수 있다. In this embodiment, the first supply unit 270 , the second supply unit 280 , and the third supply unit 290 pass through the high pressure pump 260 and convert the liquid pressurized to a supercritical pressure to a critical temperature or higher. It is heated to a supercritical temperature state to be converted into a supercritical fluid, and it is composed of a pipe 271 through which a liquid fluid passes and is heated, and the pipe 271 is formed in a zigzag direction as shown in FIG. 7 . can be The shape of the pipe 271 may be variously modified, for example, it may be configured in a multi-layer parallel structure or a coil shape.

도 8을 참조하면, 상기 제1공급부(270)는, 유체가 내부를 따라 유동하는 배관(271)과, 상기 배관(271)을 둘러싸는 전열부(272,273), 및 상기 배관(271)을 직접 또는 간접적으로 가열하여 상기 액체 상태의 유체를 초임계유체로 전환하는 열원부(274)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 8 , the first supply unit 270 directly connects the pipe 271 through which the fluid flows along the inside, the heat transfer parts 272 and 273 surrounding the pipe 271 , and the pipe 271 . Alternatively, it is configured to include a heat source 274 for converting the liquid-state fluid into a supercritical fluid by indirect heating.

상기 전열부(272,273)는, 배관(271)의 상부를 둘러싸는 제1전열부(272)와, 상기 제1전열부(272)와 맞닿으며 배관(271)의 하부를 둘러싸는 제2전열부(273)로 분할되어 구성될 수 있다. 상기 제1전열부(272)의 하부에는 배관(271)의 상부와 대응되는 형상의 제1홈(272a)이 형성되고, 상기 제2전열부(273)의 상부에는 배관(271)의 하부와 대응되는 형상의 제2홈(273a)이 형성될 수 있다.The heat transfer units 272 and 273 include a first heat transfer unit 272 surrounding an upper portion of the pipe 271 , and a second heat transfer unit contacting the first heat transfer unit 272 and enclosing a lower portion of the pipe 271 . (273) can be divided and configured. A first groove 272a having a shape corresponding to that of the upper portion of the pipe 271 is formed in the lower portion of the first heat transfer unit 272 , and the lower portion of the pipe 271 is formed in the upper portion of the second heat transfer unit 273 . A second groove 273a having a corresponding shape may be formed.

상기 전열부(272,273)에는 배관(271)을 경유하는 유체를 가열하기 위한 열원을 제공하는 열원부(274)가 구비된다. 상기 열원부(274)에서 발생된 열은 상기 전열부(272,273)를 매개로 하여 상기 배관(271)을 간접적으로 가열하게 된다. 상기 전열부(272,273)는 열원부(271)에서 발생된 열을 축열하는 기능을 할 수 있다.The heat transfer units 272 and 273 are provided with a heat source unit 274 that provides a heat source for heating the fluid passing through the pipe 271 . The heat generated from the heat source unit 274 indirectly heats the pipe 271 through the heat transfer units 272 and 273 . The heat transfer units 272 and 273 may function to store heat generated by the heat source unit 271 .

다른 실시예로, 상기 전열부(272,273)의 구성을 생략하고, 상기 배관(271)의 외측면에 열원부(274)가 직접 접촉되어 상기 열원부(274)에서 발생된 열이 배관(271)에 직접적으로 전달되도록 구성할 수도 있다.In another embodiment, the configuration of the heat transfer units 272 and 273 is omitted, and the heat source unit 274 is in direct contact with the outer surface of the pipe 271 so that the heat generated by the heat source unit 274 is transferred to the pipe 271 . It can also be configured to be delivered directly to

그리고, 상기 배관(271)을 경유하는 유체의 온도를 감지하는 온도센서(275)와, 상기 배관(271)을 경유하는 유체의 압력을 감지하는 압력센서(276)가 구비될 수 있다. 상기 온도센서(275)에서 감지된 온도와, 상기 압력센서(276)에서 감지된 압력을 기준으로, 제어부(미도시됨)는 상기 열원부(274)에서의 가열온도와 압력조절부(R1,R2)에서의 공급 압력을 제어할 수 있다.In addition, a temperature sensor 275 for detecting the temperature of the fluid passing through the pipe 271 and a pressure sensor 276 for detecting the pressure of the fluid passing through the pipe 271 may be provided. Based on the temperature sensed by the temperature sensor 275 and the pressure sensed by the pressure sensor 276 , a control unit (not shown) controls the heating temperature and pressure control unit R1 and the heat source unit 274 in the heat source unit 274 , The supply pressure at R2) can be controlled.

도 8에서는 제1공급부(270)의 구조를 설명하였으나, 제2공급부(280)와 제3공급부(290) 또한 상기 제1공급부(270)와 동일한 구조로 구성될 수 있으며, 다만 열원부(274)에 의한 가열 온도가 상이하게 설정되는 점에서 차이가 있다.Although the structure of the first supply unit 270 has been described in FIG. 8 , the second supply unit 280 and the third supply unit 290 may also have the same structure as the first supply unit 270 , except that the heat source unit 274 ) is different in that the heating temperature is set differently.

이와 같이 제1 내지 제3 공급부(270,280,290)를 유체가 경유하는 배관(271)과, 상기 배관(271)을 직접 또는 간접적으로 가열하여 유체를 초임계유체로 전환하는 열원부(274)를 포함하여 구성함으로써, 열원부(274)와 배관(271) 간의 전열 면적이 확대되어 공정챔버(100)로 공급되는 초임계유체를 설정된 온도에 맞추어 신속하고 안정적으로 공급할 수 있게 되며, 이로써 공정 시간을 단축함과 아울러 기판 처리 공정의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.As such, a pipe 271 through which the fluid passes through the first to third supply units 270,280, and 290, and a heat source unit 274 for converting the fluid into a supercritical fluid by heating the pipe 271 directly or indirectly, including By configuring, the heat transfer area between the heat source part 274 and the pipe 271 is enlarged, so that the supercritical fluid supplied to the process chamber 100 can be quickly and stably supplied according to the set temperature, thereby reducing the process time In addition, it is possible to improve the reliability of the substrate processing process.

상기 제1공급부(270)와 제2공급부(280) 및 제3공급부(290)의 입구는 공급라인(L30)에 의해 고압펌프(260)에 연결된다. 상기 제1공급부(270)의 출구에는 제1공급라인(L31)이 연결되고, 상기 제1공급라인(L31)에는 제1공급라인(L31)의 관로를 개폐하는 제1밸브(V31)가 구비된다. 상기 제2공급부(280)의 출구에는 상기 제1공급라인(L31)에 연결되는 제2공급라인(L32)이 연결되고, 상기 제2공급라인(L32)에는 제2공급라인(L32)의 관로를 개폐하는 제2밸브(V32)가 구비된다. 상기 제3공급부(290)의 출구에는 상기 제1공급라인(L31)에 연결되는 제3공급라인(L33)이 연결되고, 상기 제3공급라인(L33)에는 제3공급라인(L33)의 관로를 개폐하는 제3밸브(V33)가 구비된다. 상기 제1공급라인(L31)에는 제4공급라인(L34)이 분기되어 제1유입구(101)에 연결되고, 상기 제4공급라인(L34)에는 제4공급라인(L34)의 관로를 개폐하는 제4밸브(V34)와 제1유입구(101)로 공급되는 초임계유체의 압력을 조절하기 위한 제1압력조절부(R1)가 구비된다. 상기 제3공급라인(L33)과 제1공급라인(L31)의 연결부에는 제2유입구(102)에 연결되는 제5공급라인(L35)이 연결되고, 상기 제5공급라인(L35)에는 제5공급라인(L35)의 관로를 개폐하는 제5밸브(V35)와, 상기 제2유입구(102)로 공급되는 초임계유체의 압력을 조절하기 위한 제2압력조절부(R2)가 구비된다.Inlets of the first supply unit 270 , the second supply unit 280 , and the third supply unit 290 are connected to the high-pressure pump 260 by a supply line L30 . A first supply line L31 is connected to the outlet of the first supply unit 270, and the first supply line L31 is provided with a first valve V31 that opens and closes a pipeline of the first supply line L31. do. A second supply line L32 connected to the first supply line L31 is connected to the outlet of the second supply unit 280, and the second supply line L32 is connected to the second supply line L32. A second valve (V32) for opening and closing is provided. A third supply line L33 connected to the first supply line L31 is connected to the outlet of the third supply unit 290, and the third supply line L33 is connected to the third supply line L33. A third valve (V33) for opening and closing is provided. A fourth supply line L34 is branched from the first supply line L31 and connected to the first inlet 101, and the fourth supply line L34 has a fourth supply line L34 for opening and closing the pipeline. A first pressure adjusting unit R1 for adjusting the pressure of the supercritical fluid supplied to the fourth valve V34 and the first inlet 101 is provided. A fifth supply line L35 connected to the second inlet 102 is connected to the connecting portion of the third supply line L33 and the first supply line L31, and a fifth supply line L35 is connected to the fifth supply line L35. A fifth valve (V35) for opening and closing the conduit of the supply line (L35), and a second pressure adjusting unit (R2) for adjusting the pressure of the supercritical fluid supplied to the second inlet (102) are provided.

전술한 제2실시예에서와 마찬가지로, 상기 제1공급부(270)와 제2공급부(280) 및 제3공급부(290)는 상이한 온도의 초임계유체를 선택적으로 공정챔버(100) 내에 공급한다. 상기 제1공급부(270)에 의한 초임계유체의 공급시, 제1밸브(V31)와 제4밸브(V34) 및 제5밸브(V35)는 개방되고, 제2밸브(V32)와 제3밸브(V33)는 닫힌 상태가 된다. 상기 제2공급부(280)에 의한 초임계유체의 공급시, 제2밸브(V32)와 제4밸브(V34) 및 제5밸브(V35)는 개방되고, 제1밸브(V31)와 제3밸브(V33)는 닫힌 상태가 된다. 상기 제3공급부(290)에 의한 초임계유체의 공급시, 제3밸브(V33)와 제4밸브(V34) 및 제5밸브(V35)는 개방되고, 제1밸브(V31)와 제2밸브(V32)는 닫힌 상태가 된다. As in the second embodiment described above, the first supply unit 270 , the second supply unit 280 , and the third supply unit 290 selectively supply supercritical fluids having different temperatures into the process chamber 100 . When the supercritical fluid is supplied by the first supply unit 270 , the first valve V31, the fourth valve V34, and the fifth valve V35 are opened, and the second valve V32 and the third valve are opened. (V33) becomes a closed state. When the supercritical fluid is supplied by the second supply unit 280 , the second valve V32, the fourth valve V34, and the fifth valve V35 are opened, and the first valve V31 and the third valve are opened. (V33) becomes a closed state. When the supercritical fluid is supplied by the third supply unit 290, the third valve V33, the fourth valve V34, and the fifth valve V35 are opened, and the first valve V31 and the second valve are opened. (V32) is closed.

본 실시예의 기판처리장치(1-3;1)에서는 상기 제1공급부(270)와 제2공급부(280) 및 제3공급부(290)에 의해 상이한 온도의 초임계유체가 공정챔버(100)에 공급되어 기판 처리 공정이 수행되며, 이는 전술한 도 4 내지 도 6에서 설명된 바와 마찬가지 과정으로 기판 처리 공정을 수행하게 된다.In the substrate processing apparatus 1-3; 1 of the present embodiment, supercritical fluid of different temperature is supplied to the process chamber 100 by the first supply unit 270 , the second supply unit 280 , and the third supply unit 290 . is supplied and a substrate processing process is performed, which performs the substrate processing process in the same manner as described with reference to FIGS. 4 to 6 .

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and obvious modifications can be made by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the technical spirit of the present invention as claimed in the claims. It is possible, and such modifications fall within the scope of the present invention.

1,1-1,1-2,1-3 : 기판처리장치 100 : 공정챔버
101 : 제1유입구 102 : 제2유입구
103 : 배출구 104 : 배출라인
110 : 하우징 120 : 스테이지
200,200-1,200-2,200-3 : 초임계유체 공급부 210 : 제1공급부
220 : 제2공급부 230 : 제1공급부
240 : 제2공급부 250 : 제3공급부
260 : 고압펌프 270 : 제1공급부
271 : 배관 272 : 제1전열부
273 : 제2전열부 274 : 열원부
275 : 온도센서 276 : 압력센서
280 : 제2공급부 290 : 제3공급부
W : 기판
1,1-1,1-2,1-3: substrate processing apparatus 100: process chamber
101: first inlet 102: second inlet
103: discharge port 104: discharge line
110: housing 120: stage
200,200-1,200-2,200-3: supercritical fluid supply unit 210: first supply unit
220: second supply unit 230: first supply unit
240: second supply unit 250: third supply unit
260: high pressure pump 270: first supply unit
271: pipe 272: first heat transfer unit
273: second heat transfer unit 274: heat source unit
275: temperature sensor 276: pressure sensor
280: second supply unit 290: third supply unit
W: substrate

Claims (19)

약액이 도포된 기판이 반입되고, 초임계유체를 이용하여 기판 처리 공정이 수행되는 공정챔버;
온도가 상이한 초임계유체를 상기 공정챔버에 공급하는 공급부를 포함하고,
상기 공급부는,
상기 초임계 유체를 제1설정온도로 상기 공정챔버에 공급하는 제1공급부; 및
상기 초임계 유체를 제2설정온도로 상기 공정챔버에 공급하는 제2공급부를 포함하고,
상기 공정챔버 내로 초임계유체가 공급되는 초기에는 상기 제1공급부에 위해 제1설정온도의 초임계유체가 공급되고,
상기 공정챔버 내부의 압력이 공정압력에 도달하면, 상기 제2공급부에 의해 상기 공정챔버 내로 제2설정온도의 초임계 유체가 공급되는, 기판 처리 장치.
a process chamber in which a substrate coated with a chemical solution is loaded and a substrate processing process is performed using a supercritical fluid;
A supply unit for supplying supercritical fluids having different temperatures to the process chamber,
The supply unit,
a first supply unit for supplying the supercritical fluid to the process chamber at a first set temperature; and
A second supply unit for supplying the supercritical fluid to the process chamber at a second set temperature,
In the initial stage when the supercritical fluid is supplied into the process chamber, the supercritical fluid of a first set temperature is supplied to the first supply unit,
When the pressure inside the process chamber reaches the process pressure, the supercritical fluid of a second preset temperature is supplied into the process chamber by the second supply unit.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복수의 공급부는 상기 온도가 상이한 초임계유체를 선택적으로 상기 공정챔버에 공급하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
According to claim 1,
The plurality of supply units selectively supply supercritical fluids having different temperatures to the process chamber.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1설정온도는 공정챔버의 공정온도보다 낮은 온도로 설정되고, 상기 제2설정온도는 상기 공정온도로 설정된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
According to claim 1,
The first preset temperature is set to a temperature lower than the process temperature of the process chamber, and the second preset temperature is set to the process temperature.
제1항에 있어서,
상기 초임계유체는 초임계 이산화탄소이고,
상기 제1설정온도는 50℃~70℃이고,
상기 제2설정온도는 70℃~200℃인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
According to claim 1,
The supercritical fluid is supercritical carbon dioxide,
The first set temperature is 50 ℃ ~ 70 ℃,
The second set temperature is a substrate processing apparatus, characterized in that 70 ~ 200 ℃.
제1항에 있어서,
상기 공급부는,
상기 초임계 유체를 제3설정온도로 공급하는 제3공급부를 더 포함하고,
상기 제2설정온도는 상기 제1설정온도보다 높고,
상기 제3설정온도는 상기 제2설정온도보다 높은, 기판 처리 장치..
According to claim 1,
The supply unit,
Further comprising a third supply unit for supplying the supercritical fluid to a third set temperature,
The second set temperature is higher than the first set temperature,
The third set temperature is higher than the second set temperature, the substrate processing apparatus..
약액이 도포된 기판이 반입되고, 초임계유체를 이용하여 기판 처리 공정이 수행되는 공정챔버;
온도가 상이한 초임계유체를 상기 공정챔버에 공급하는 공급부를 포함하고,
상기 공급부는,
상기 초임계 유체를 제1설정온도로 상기 공정챔버에 공급하는 제1공급부;
상기 초임계 유체를 제2설정온도로 상기 공정챔버에 공급하는 제2공급부; 및
상기 초임계 유체를 제3설정온도로 상기 공정챔버에 공급하는 제3공급부를 포함하고,
상기 공정챔버 내로 초임계유체가 공급되는 초기에는 상기 제1공급부에 의해 제1설정온도의 초임계유체가 공급되고,
상기 제1공급부에 의해 초임계유체를 공급함에 따라 상기 공정챔버 내부의 압력이 공정압력에 도달하면, 상기 제2공급부에 의해 제2설정온도의 초임계유체가 공급되며,
상기 제2설정온도의 초임계유체를 이용한 기판 처리 공정이 완료되면, 상기 제3공급부에 의해 제3설정온도의 초임계유체를 일정시간 동안 공급한 후에 상기 공정챔버 내에 잔류하는 유체가 배출되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
a process chamber in which a substrate coated with a chemical solution is loaded and a substrate processing process is performed using a supercritical fluid;
A supply unit for supplying supercritical fluids having different temperatures to the process chamber,
The supply unit,
a first supply unit for supplying the supercritical fluid to the process chamber at a first set temperature;
a second supply unit supplying the supercritical fluid to the process chamber at a second set temperature; and
A third supply unit for supplying the supercritical fluid to the process chamber at a third set temperature,
In the initial stage when the supercritical fluid is supplied into the process chamber, the supercritical fluid of a first set temperature is supplied by the first supply unit,
When the pressure inside the process chamber reaches the process pressure as the supercritical fluid is supplied by the first supply part, the supercritical fluid of a second set temperature is supplied by the second supply part,
When the substrate processing process using the supercritical fluid of the second set temperature is completed, the fluid remaining in the process chamber is discharged after supplying the supercritical fluid of the third set temperature for a predetermined time by the third supply unit A substrate processing apparatus, characterized in that.
약액이 도포된 기판이 반입되고, 초임계유체를 이용하여 기판 처리 공정이 수행되는 공정챔버;
온도가 상이한 초임계유체를 상기 공정챔버에 공급하는 공급부를 포함하고,
상기 공급부는,
상기 초임계 유체를 제1설정온도로 상기 공정챔버에 공급하는 제1공급부;
상기 초임계 유체를 제2설정온도로 상기 공정챔버에 공급하는 제2공급부; 및
상기 초임계 유체를 제3설정온도로 상기 공정챔버에 공급하는 제3공급부를 포함하고,
상기 공정챔버 내로 초임계유체가 공급되는 초기에는 상기 제1공급부에 의해 제1설정온도의 초임계유체가 공급되고,
상기 제1공급부에 의해 초임계유체를 공급함에 따라 상기 공정챔버 내부의 압력이 공정압력에 도달하면, 상기 제2공급부에 의해 설정된 시간동안 제2설정온도의 초임계유체가 공급된 후에 상기 제1공급부에 의해 설정된 시간동안 제1설정온도의 초임계유체가 공급되며,
상기 제1설정온도의 초임계유체를 이용한 기판 처리 공정이 완료되면, 상기 제3설정온도의 초임계유체를 공급한 후에 상기 공정챔버 내에 잔류하는 유체가 배출되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
a process chamber in which a substrate coated with a chemical solution is loaded and a substrate processing process is performed using a supercritical fluid;
A supply unit for supplying supercritical fluids having different temperatures to the process chamber,
The supply unit,
a first supply unit for supplying the supercritical fluid to the process chamber at a first set temperature;
a second supply unit supplying the supercritical fluid to the process chamber at a second set temperature; and
A third supply unit for supplying the supercritical fluid to the process chamber at a third set temperature,
In the initial stage when the supercritical fluid is supplied into the process chamber, the supercritical fluid of a first set temperature is supplied by the first supply unit,
When the pressure inside the process chamber reaches the process pressure as the supercritical fluid is supplied by the first supply unit, the supercritical fluid having a second set temperature is supplied for a time set by the second supply unit, and then the first The supercritical fluid of the first set temperature is supplied for the time set by the supply unit,
When the substrate processing process using the supercritical fluid of the first preset temperature is completed, the fluid remaining in the process chamber is discharged after supplying the supercritical fluid of the third preset temperature.
제8항에 있어서,
상기 초임계유체는 초임계 이산화탄소이고,
상기 제1설정온도는 50℃~70℃이고,
상기 제2설정온도는 70℃~100℃이며,
상기 제3설정온도는 100℃~200℃인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
9. The method of claim 8,
The supercritical fluid is supercritical carbon dioxide,
The first set temperature is 50 ℃ ~ 70 ℃,
The second set temperature is 70 ℃ ~ 100 ℃,
The third set temperature is a substrate processing apparatus, characterized in that 100 ℃ ~ 200 ℃.
제1항에 있어서,
상기 공정챔버로 초임계유체가 공급되는 공급라인에는, 상기 공정챔버에서의 기판 처리 공정의 수행시, 상기 공정챔버 내부에 변동 압력을 형성하기 위한 압력조절부가 구비된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
According to claim 1,
The supply line through which the supercritical fluid is supplied to the process chamber, the substrate processing apparatus, characterized in that the substrate processing apparatus, characterized in that provided with a pressure adjusting unit for forming a variable pressure in the process chamber when the substrate processing process is performed in the process chamber.
제1항에 있어서,
상기 공정챔버에 잔류하는 유체가 배출되는 배출라인에는, 상기 공정챔버에서의 기판 처리 공정의 수행시, 상기 공정챔버 내부에 변동 압력을 형성하기 위한 배출밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
According to claim 1,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein a discharge valve for forming a variable pressure in the process chamber when the substrate processing process is performed in the process chamber is provided in the discharge line through which the fluid remaining in the process chamber is discharged.
제1항에 있어서,
상기 공급부는,
액체 상태의 유체가 경유하는 배관;
상기 배관을 직접 또는 간접적으로 가열하여 상기 액체 상태의 유체를 설정된 온도의 초임계유체로 전환하는 열원부;
를 포함하는 기판처리장치.
According to claim 1,
The supply unit,
a pipe through which the liquid fluid passes;
a heat source for converting the liquid-state fluid into a supercritical fluid having a set temperature by directly or indirectly heating the pipe;
A substrate processing apparatus comprising a.
제14항에 있어서,
상기 배관을 둘러싸는 전열부를 더 포함하고,
상기 열원부는 상기 전열부를 통해 상기 배관을 간접적으로 가열하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
15. The method of claim 14,
Further comprising a heat transfer unit surrounding the pipe,
The heat source unit indirectly heats the pipe through the heat transfer unit.
약액이 도포된 기판을 공정챔버 내로 반입하는 제1단계;
제1설정온도의 초임계유체를 상기 공정챔버 내로 공급하는 제2단계; 및
상기 제1설정온도의 초임계유체를 공급함에 따라 상기 공정챔버 내부의 압력이 공정압력에 도달하면, 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도의 초임계유체를 상기 공정챔버 내로 공급하는 제3단계;
를 포함하는 기판처리방법.
A first step of loading the substrate coated with the chemical into the process chamber;
a second step of supplying a supercritical fluid having a first set temperature into the process chamber; and
When the pressure inside the process chamber reaches the process pressure as the supercritical fluid of the first preset temperature is supplied, a third set of supercritical fluid of a second preset temperature higher than the first preset temperature is supplied into the process chamber step;
A substrate processing method comprising a.
제16항에 있어서,
상기 제3단계에 의한 기판 처리가 완료되면, 상기 제2설정온도보다 높은 제3설정온도의 초임계유체를 상기 공정챔버 내로 공급한 후 상기 공정챔버 내에 잔류하는 유체를 배출하는 제4단계를 더 포함하는 기판처리방법.
17. The method of claim 16,
When the substrate processing by the third step is completed, a fourth step of supplying a supercritical fluid having a third set temperature higher than the second set temperature into the process chamber and then discharging the fluid remaining in the process chamber is further performed. A substrate processing method comprising a.
제16항에 있어서,
상기 제3단계는 상기 공정챔버 내부에 변동 압력을 발생시키는 단계를 더 포함하는 기판처리방법.
17. The method of claim 16,
The third step may further include generating a fluctuating pressure inside the process chamber.
약액이 도포된 기판을 공정챔버 내로 반입하는 제1단계;
제1설정온도의 초임계유체를 상기 공정챔버 내로 공급하는 제2단계;
상기 제1설정온도의 초임계유체를 공급함에 따라 상기 공정챔버 내부의 압력이 공정압력에 도달하면, 상기 제1설정온도보다 높은 제2설정온도의 초임계유체를 상기 공정챔버 내로 공급하는 제3단계;
상기 제1설정온도의 초임계유체를 상기 공정챔버 내로 공급하는 제4단계; 및
상기 제2설정온도보다 높은 제3설정온도의 초임계유체를 상기 공정챔버 내로 공급한 후 상기 공정챔버 내에 잔류하는 유체를 배출하는 제5단계;
를 포함하는 기판처리방법.
A first step of loading the substrate coated with the chemical into the process chamber;
a second step of supplying a supercritical fluid having a first set temperature into the process chamber;
When the pressure inside the process chamber reaches the process pressure as the supercritical fluid of the first preset temperature is supplied, a third set of supercritical fluid of a second preset temperature higher than the first preset temperature is supplied into the process chamber step;
a fourth step of supplying the supercritical fluid of the first set temperature into the process chamber; and
a fifth step of supplying a supercritical fluid having a third preset temperature higher than the second preset temperature into the process chamber and then discharging the fluid remaining in the process chamber;
A substrate processing method comprising a.
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