KR20190001753A - 초임계유체 가열장치 및 이를 포함하는 기판처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공정챔버로 공급되는 초임계유체를 설정된 온도로 가열하여 신속하고 안정적으로 공급함으로써 공정 시간을 단축함과 아울러 기판 처리 공정의 신뢰도를 향상시키고, 장치의 공간 활용도를 높일 수 있는 초임계유체 가열장치 및 이를 포함하는 기판처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.
이를 구현하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 초임계유체 가열장치는, 액체 상태의 유체가 경유하는 배관과, 상기 배관을 직접 또는 간접적으로 가열하여 상기 액체 상태의 유체를 초임계유체로 전환하는 열원부를 포함하여 구성된다.
본 발명의 기판처리장치는, 상기 초임계유체 가열장치와, 상기 초임계유체 가열장치로 공급되는 유체를 임계압력 이상으로 가압하는 고압펌프, 및 상기 초임계유체 가열장치로부터 공급되는 초임계유체를 이용하여 기판을 처리하는 공정챔버를 포함하여 구성된다.
이를 구현하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 초임계유체 가열장치는, 액체 상태의 유체가 경유하는 배관과, 상기 배관을 직접 또는 간접적으로 가열하여 상기 액체 상태의 유체를 초임계유체로 전환하는 열원부를 포함하여 구성된다.
본 발명의 기판처리장치는, 상기 초임계유체 가열장치와, 상기 초임계유체 가열장치로 공급되는 유체를 임계압력 이상으로 가압하는 고압펌프, 및 상기 초임계유체 가열장치로부터 공급되는 초임계유체를 이용하여 기판을 처리하는 공정챔버를 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 초임계유체 가열장치 및 이를 포함하는 기판처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판 처리용 공정챔버에 공급되는 초임계유체를 설정된 온도로 신속하게 가열하여 공급할 수 있는 초임계유체 가열장치 및 이를 포함하는 기판처리장치에 관한 것이다.
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.
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.
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.
이와 같이 초임계 유체를 사용한 기판처리장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 기체 상태의 유체가 저장되는 초임계유체 공급원(1)과, 상기 초임계유체 공급원(1)으로부터 공급되는 기체 상태의 유체를 냉각시켜 액체 상태로 응축하는 초임계유체 응축기(2)와, 상기 초임계유체 응축기(2)로부터 공급되는 액체 상태의 유체를 임계압력 이상으로 가압하는 고압펌프(3)와, 가압된 유체를 저장하고 히터의 열을 전달하여 유체를 임계 온도 이상으로 가열하는 초임계유체 가열탱크(4), 및 상기 초임계유체 가열탱크(4)로부터 공급되는 초임계유체를 이용하여 기판 처리가 수행되는 공정챔버(5)를 포함하여 구성된다.
이와 같은 초임계유체를 이용한 기판처리장치와 관련된 선행기술의 일례로서, 도 2는 대한민국 등록특허 제10-1478229호에 개시된 초임계 유체 공급 시스템(10)을 나타낸 것으로, 상기 초임계 유체 공급 시스템(10)은, 원액탱크(13)로부터 공급되는 액체 상태의 유체를 유체저장장치(11)에 저장하고, 상기 유체저장장치(11)의 내부에 구비된 히터(미도시됨)를 열원으로 하여 액체 상태의 유체를 가열시켜 초임계유체를 생성한 후에 초임계유체를 베젤(공정챔버)로 공급하여 기판을 처리하도록 구성되어 있다. 미설명부호 14와 15는 유체저장장치(11) 내부의 온도를 제어하기 위한 온도제어부를 나타낸 것이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 초임계유체 가열장치(4,11)는 유체를 저장하는 탱크 구조로 이루어지고, 탱크 내부에 저장된 유체에 열을 전달하여 가열하도록 구성되어 있으나, 이러한 구성에 의할 경우 유체를 초임계 상태의 온도까지 승온시키는데 많은 시간이 소요되고, 탱크 내부에 영역별로 온도 편차가 발생하여 탱크 내에 저장된 유체를 전체적으로 균일한 온도 분포를 갖도록 가열하기 어려운 단점이 있으며, 탱크가 차지하는 부피가 커서 초임계유체 가열장치(4,11)가 설치되는 공간의 활용도가 낮는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공정챔버로 공급되는 초임계유체를 설정된 온도로 가열하여 신속하고 안정적으로 공급함으로써 공정 시간을 단축함과 아울러 기판 처리 공정의 신뢰도를 향상시키고, 장치의 공간 활용도를 높일 수 있는 초임계유체 가열장치 및 이를 포함하는 기판처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 초임계유체 가열장치는, 액체 상태의 유체가 경유하는 배관과, 상기 배관을 직접 또는 간접적으로 가열하여 상기 액체 상태의 유체를 초임계유체로 전환하는 열원부를 포함하여 구성된다.
이 경우 상기 배관을 둘러싸는 전열부를 더 포함하고, 상기 열원부는 상기 전열부를 통해 상기 배관을 간접적으로 가열하도록 구성될 수 있다.
상기 배관은 지그재그 방향으로 형성되거나, 복층의 병렬 구조, 또는 코일 형태 등 다양한 형태로 구성될 수 있다.
상기 초임계유체는 초임계 이산화탄소일 수 있다.
본 발명의 기판처리장치는, 상기 초임계유체 가열장치와, 상기 초임계유체 가열장치로 공급되는 유체를 임계압력 이상으로 가압하는 고압펌프, 및 상기 초임계유체 가열장치로부터 공급되는 초임계유체를 이용하여 기판을 처리하는 공정챔버를 포함하여 구성된다.
상기 초임계유체 가열장치와 상기 공정챔버 사이에는 초임계유체가 공급되는 공급라인이 구비되고, 상기 공급라인에는, 초임계유체의 공급을 단속하는 개폐밸브와, 상기 공정챔버 내부의 압력을 일정한 공정압력으로 유지시키기 위해 상기 공정챔버로 공급되는 초임계유체의 압력을 조절하는 압력조절부가 구비될 수 있다.
상기 초임계유체 가열장치에는, 상기 배관을 경유하는 유체의 온도를 감지하는 온도센서와, 상기 배관을 경유하는 유체의 압력을 감지하는 압력센서가 구비될 수 있다.
상기 온도센서에서 감지된 온도와, 상기 압력센서에서 감지된 압력을 기준으로 상기 열원부와 고압펌프를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 온도센서에서 감지된 온도와, 상기 압력센서에서 감지된 압력을 기준으로 상기 개폐밸브와 압력조절부를 제어할 수 있다.
상기 초임계유체 가열장치의 배관은, 상기 배관 내부의 체적이 상기 공정챔버 내부의 체적보다 1.5배 이상이 되도록 구성될 수 있다.
상기 초임계유체 가열장치는 상기 공정챔버의 하측에 마련되는 설비실에 설치될 수 있다.
상기 초임계유체는 초임계 이산화탄소일 수 있다.
본 발명에 의하면, 유체가 경유하는 배관과, 배관을 직접 또는 간접적으로 가열하여 유체를 초임계유체로 전환하는 열원부를 포함하는 초임계유체 가열장치를 구비함으로써, 공정챔버로 공급되는 초임계유체를 설정된 온도에 맞추어 신속하고 안정적으로 공급함으로써 공정 시간을 단축함과 아울러 기판 처리 공정의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한 배관을 벤딩하여 원하는 형태의 초임계유체 가열장치를 제작할 수 있으므로, 초임계유체 가열장치가 설치되는 공간의 활용도를 높일 수 있다.
또한 초임계유체 가열장치의 배관 내부를 경유하는 유체의 온도와 압력을 감지하고, 감지된 유체의 온도와 압력을 기준으로, 열원부와 고압펌프를 제어함으로써 배관 내부를 경유하는 유체를 설정된 온도와 압력 상태를 갖는 초임계유체로 생성할 수 있고, 상기 감지된 유체의 온도와 압력을 기준으로 개폐밸브와 압력조절부를 제어함으로써 공정챔버 내부의 압력을 일정한 공정압력 상태로 유지할 수 있다.
도 1은 종래 초임계유체 공급 장치의 구성 블록도,
도 2는 종래기술에 따른 초임계유체 공급 시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판처리장치의 구성도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판처리장치의 구성도,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 기판처리장치의 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 초임계유체 가열장치의 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 기판처리장치의 제어 블록도,
도 8은 본 발명에 따른 기판처리장치의 초임계유체 가열장치가 설비실에 설치된 모습을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 종래기술에 따른 초임계유체 공급 시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판처리장치의 구성도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판처리장치의 구성도,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 기판처리장치의 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 초임계유체 가열장치의 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 기판처리장치의 제어 블록도,
도 8은 본 발명에 따른 기판처리장치의 초임계유체 가열장치가 설비실에 설치된 모습을 개략적으로 나타낸 도면.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 기판처리장치(1000-1;1000)는, 액체 상태의 유체를 임계압력 이상의 초임계 압력 상태가 되도록 가압하는 고압펌프(100)와, 상기 고압펌프(100)를 통과한 액체 상태의 유체를 임계온도 이상의 초임계 온도 상태가 되도록 가열하여 초임계유체로 전환하는 초임계유체 가열장치(200-1;200)와, 상기 초임계유체 가열장치(200-1;200)로부터 공급되는 초임계유체를 이용하여 기판 처리 공정이 수행되는 공정챔버(300)를 포함한다. 상기 초임계유체는 초임계 이산화탄소(SCCO2)가 사용될 수 있다. 다만, 초임계유체의 종류는 이에 제한되는 것은 아니며, 공지된 다양한 종류의 유체로 대체될 수 있다.
상기 고압펌프(100)의 출구와 초임계유체 가열장치(200-1;200)의 입구 사이는 유입라인(401)으로 연결되어 고압펌프(100)에서 가압된 유체는 유입라인(401)을 통하여 초임계유체 가열장치(200-1;200)로 공급된다.
상기 초임계유체 가열장치(200-1;200)의 출구와 공정챔버(300)의 상부에 형성된 제1유입구(301) 사이는 제1공급라인(402)으로 연결되며, 상기 제1공급라인(402)으로부터 분기된 제2공급라인(403)은 공정챔버(300)의 일측에 형성된 제2유입구(302)에 연결된다. 상기 초임계유체 가열장치(200-1;200)에서 초임계 온도 상태로 가열된 초임계유체는 상기 제1공급라인(402)과 제2공급라인(403)을 통하여 공정챔버(300)의 내부로 공급된다.
상기 제1공급라인(402)에는 제1공급라인(402)의 관로를 개폐하여 초임계유체의 공급을 단속하는 제1개폐밸브(410)와, 공정챔버(300) 내부의 압력을 일정한 공정압력으로 유지시키기 위해 상기 제1공급라인(402)을 통해 공정챔버(300)로 공급되는 초임계유체의 압력을 조절하는 제1압력조절부(420)가 구비된다.
상기 제2공급라인(403)에는 제2공급라인(403)의 관로를 개폐하여 초임계유체의 공급을 단속하는 제2개폐밸브(430)와, 공정챔버(300) 내부의 압력을 일정한 공정압력으로 유지시키기 위해 상기 제2공급라인(403)을 통해 공정챔버(300)로 공급되는 초임계유체의 압력을 조절하는 제2압력조절부(440)가 구비된다.
본 실시예에서는, 초임계유체 공급라인이 제1공급라인(402)과 제2공급라인(403)의 이중 라인으로 구성된 경우를 예로들었으나, 상기 초임계유체 공급라인은 단일 라인으로 구성될 수도 있다.
상기 공정챔버(300)는 내부에 기판처리공간(S)이 마련된 하우징(310)과, 상기 하우징(310)의 내부에서 기판(W)을 지지하는 기판지지부(320)를 포함한다.
상기 공정챔버(300)에서는 초임계유체를 이용한 기판(W)의 건조 공정이 수행되며, 기판(W)의 세정 및 건조 공정이 함께 수행될 수도 있다.
상기 공정챔버(300)의 타측에는 기판 처리 완료 후 공정챔버(300) 내부에 잔류하는 초임계유체와 이에 용해된 세정액 등의 이물질이 배출되는 배출구(303)가 형성되고, 상기 배출구(303)에는 배출라인(404)이 연결되며, 상기 배출라인(404)에는 배출라인(404)의 관로를 개폐하는 배출밸브(450)가 구비된다.
일실시예로, 도 3에 도시된 기판처리장치(1000-1)에서, 초임계유체 가열장치(200-1)는, 액체 상태의 유체가 경유하며 가열되는 배관(210-1)으로 구성되고, 상기 배관(210-1)은 지그재그 방향으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 배관(210-1)으로 유입된 유체는 배관(210-1) 내부를 따라 지그재그 방향으로 유동하는 과정에서 열원부(240, 도 6 참조)로부터 넓은 전열면적을 통하여 열을 신속하고 균일하게 전달받아 초임계유체로 전환될 수 있다.
다른 실시예로, 도 4에 도시된 기판처리장치(1000-2)에서, 초임계유체 가열장치(200-2)는, 액체 상태의 유체가 경유하며 가열되는 배관(210-2)으로 구성되고, 상기 배관(210-2)은 복층의 병렬 구조로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 배관(210-2)으로 유입된 유체는 복층의 병렬 유로로 균일하게 분배되어 유동하는 과정에서 열원부(240)로부터 넓은 전열면적을 통하여 열을 신속하고 균일하게 전달받아 초임계유체로 전환될 수 있다.
또 다른 실시예로, 도 5에 도시된 기판처리장치(1000-3)에서, 초임계유체 가열장치(200-3)는, 액체 상태의 유체가 경유하며 가열되는 배관(210-3)으로 구성되고, 상기 배관(210-3)은 코일 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 배관(210-3)으로 유입된 유체는 배관(210-3) 내부를 따라 나선 방향으로 유동하는 과정에서 열원부(240)로부터 넓은 전열면적을 통하여 열을 신속하고 균일하게 전달받아 초임계유체로 전환될 수 있다.
상기 배관(210)의 형태는 도 3 내지 도 5에 도시된 실시예 이외에도 설치공간에 대응하여 다양한 형태로 변형실시될 수 있다.
상기 도 3 내지 도 5에 도시된 기판처리장치(1000-1,1000-2,1000-3;1000)는, 초임계유체 가열장치(200-1,200-2,200-3;200)의 배관(210-1,210-2,210-3;210) 형태에 있어서 상이할 뿐이며, 기타의 구성은 동일하게 적용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 초임계유체 가열장치(200)는, 유체가 내부를 따라 유동하는 배관(210)과, 상기 배관(210)을 둘러싸는 전열부(220,230), 및 상기 배관(210)을 직접 또는 간접적으로 가열하여 상기 액체 상태의 유체를 초임계유체로 전환하는 열원부(240)를 포함하여 구성된다.
상기 전열부(220,230)는, 배관(210)의 상부를 둘러싸는 제1전열부(220)와, 상기 제1전열부(220)와 맞닿으며 배관(210)의 하부를 둘러싸는 제2전열부(230)로 분할되어 구성될 수 있다. 상기 제1전열부(220)의 하부에는 배관(210)의 상부와 대응되는 형상의 제1홈(221)이 형성되고, 상기 제2전열부(230)의 상부에는 배관(210)의 하부와 대응되는 형상의 제2홈(231)이 형성될 수 있다.
상기 전열부(220,230)에는 배관(210)을 경유하는 유체를 가열하기 위한 열원을 제공하는 열원부(240)가 구비된다. 상기 열원부(240)에서 발생된 열은 상기 전열부(220,230)를 매개로 하여 상기 배관(210)을 간접적으로 가열하게 된다. 상기 전열부(220,230)는 열원부(240)에서 발생된 열을 축열하는 기능을 할 수 있다.
다른 실시예로, 상기 전열부(220,230)의 구성을 생략하고, 상기 배관(210)의 외측면에 열원부(240)가 직접 접촉되어 상기 열원부(240)에서 발생된 열이 배관(210)에 직접적으로 전달되도록 구성할 수도 있다.
상기와 같이 본 발명에 따른 기판처리장치(1000-1,1000-2,1000-3;1000)에 구비되는 초임계유체 가열장치(200-1,200-2,200-3;200)는 배관(210-1,210-2,210-3;210)을 벤딩하여 다양한 형태로 변형 실시될 수 있다.
종래에는 초임계유체를 초임계 온도로 가열하기 위한 구성으로, 탱크 구조의 유체저장장치를 구비함에 따라 유체를 초임계 온도까지 가열되는데 많은 시간이 소요되고, 유체저장장치 내부의 온도 분포가 전체 영역에 걸쳐서 불균일하여 초임계유체가 충분히 가열되지 않은 상태에서 공정챔버로 공급될 수 있어 공정불량이 유발되는 문제점이 있었다.
이에 반해, 본 발명에서는 유체가 단면적이 작은 관로를 가지며 길게 연장된 배관(210-1,210-2,210-3;210)을 경유하는 과정에서 충분히 넓은 전열면적을 통하여 열원부(240)에 의해 직접 또는 간접적으로 가열되어 초임계유체로 전환되도록 구성함으로써, 공정챔버(300)로 공급되는 초임계유체를 설정된 온도에 맞추어 신속하고 안정적으로 공급함으로써 공정 시간을 단축함과 아울러 기판 처리 공정의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
일실시예로, 상기 배관(210-1,210-2,210-3;210)은, 배관(210-1,210-2,210-3;210) 내부의 체적이 공정챔버(300) 내부의 기판처리공간(S)의 체적보다 1.5배 이상이 되도록 설계될 수 있다. 이 경우 상기 배관(210-1,210-2,210-3;210)을 경유한 초임계유체가 제1공급라인(402)과 제2공급라인(403)을 통하여 공정챔버(300)로 공급됨에 있어서 초임계유체의 유량부족에 따른 공급의 중단 없이 충분한 유량의 초임계유체를 연속적으로 공급할 수 있다.
한편, 도 6과 도 7을 참조하면, 상기 초임계유체 가열장치(200)에는, 상기 배관(210)을 경유하는 유체의 온도를 감지하는 온도센서(201)와, 상기 배관(210)을 경유하는 유체의 압력을 감지하는 압력센서(202)가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 온도센서(201)에서 감지된 온도와, 상기 압력센서(202)에서 감지된 압력을 기준으로 상기 열원부(240)와 고압펌프(100)를 제어하는 제어부(500)를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 제어부(500)는 온도센서(201)에서 감지되는 온도가 설정온도에 도달할 때까지 상기 열원부(240)가 발열되도록 제어하고, 압력센서(202)에서 감지된 압력이 설정압력에 도달할 때까지 고압펌프(100)가 가동되도록 제어할 수 있다. 이때, 상기 설정온도는 유체의 임계점 온도보다 높은 공정챔버(300)에서의 공정온도로 설정되고, 상기 설정압력은 유체의 임계점 압력보다 높은 압력으로 설정되며, 공정챔버(300)에서의 공정압력과 동등한 수준으로 설정되거나 공정압력보다 더 높은 압력으로 설정될 수 있다.
또한, 상기 제어부(500)는 상기 온도센서(201)에서 감지된 온도와, 상기 압력센서(202)에서 감지된 압력을 기준으로 상기 제1,2개폐밸브(410,420)와 제1,2압력조절부(420)를 제어할 수 있다. 즉, 상기 제어부(500)는 온도센서(201)에서 감지되는 온도가 설정온도에 도달할 때까지 제1,2개폐밸브(410,420)가 닫힌 상태를 유지하도록 하고, 온도센서(201)에서 감지되는 온도가 설정온도에 도달하게 되면 제1,2개폐밸브(410,420)가 개방되도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(500)는 압력센서(202)에서 감지된 압력이 공정챔버(300) 내부의 공정압력보다 높은 경우에는 제1,2공급라인(402,403)을 통하여 공정챔버(300)로 공급되는 초임계유체의 압력이 공정챔버(300) 내부의 공정압력과 동일한 수준이 되도록 초임계유체의 압력을 조절함으로써 공정챔버(300) 내부의 압력이 공정압력을 유지하도록 제어하게 된다.
한편, 도 8을 참조하면, 상기 초임계유체 가열장치(200)는 공정챔버(300)의 하측에 마련되는 설비실(1000a)에 설치될 수 있으며, 전술한 바와 같이 본 발명의 초임계유체 가열장치(200)는 배관(210)을 벤딩하여 구성되므로, 설비실(1000a) 내부에 작은 점유면적을 가지며 설치될 수 있으므로, 다양한 부품들이 설치되는 설비실(1000a) 내부의 공간 활용도를 향상시킬 수 있다.
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.
1 : 초임계유체 공급원
2 : 초임계유체 응축기
3 : 고압펌프 4 : 초임계유체 가열탱크
5 : 공정챔버 10 : 초임계유체 공급시스템
11 : 유체저장장치 12 : 베젤(공정챔버)
13 : 원액 탱크 14 : 제1 온도 제어부
15 : 제2 온도 제어부 100 : 고압펌프
200,200-1,200-2,200-3 : 초임계유체 가열장치
201 : 온도센서 202 : 압력센서
210,210-1,210-2,210-3 : 배관 220 : 제1전열부
221 : 제1홈 230 : 제2전열부
231 : 제2홈 240 : 열원부
300 : 공정챔버 301 : 제1유입구
302 : 제2유입구 303 : 배출구
310 : 하우징 320 : 기판지지부
401 : 유입라인 402 : 제1공급라인
403 : 제2공급라인 404 : 배출라인
410 : 제1개폐밸브 420 : 제1압력조절부
430 : 제2개폐밸브 440 : 제2압력조절부
450 : 배출밸브 500 : 제어부
1000-1,1000-2,1000-3 : 기판처리장치 1000a : 설비실
S : 기판처리공간 W : 기판
3 : 고압펌프 4 : 초임계유체 가열탱크
5 : 공정챔버 10 : 초임계유체 공급시스템
11 : 유체저장장치 12 : 베젤(공정챔버)
13 : 원액 탱크 14 : 제1 온도 제어부
15 : 제2 온도 제어부 100 : 고압펌프
200,200-1,200-2,200-3 : 초임계유체 가열장치
201 : 온도센서 202 : 압력센서
210,210-1,210-2,210-3 : 배관 220 : 제1전열부
221 : 제1홈 230 : 제2전열부
231 : 제2홈 240 : 열원부
300 : 공정챔버 301 : 제1유입구
302 : 제2유입구 303 : 배출구
310 : 하우징 320 : 기판지지부
401 : 유입라인 402 : 제1공급라인
403 : 제2공급라인 404 : 배출라인
410 : 제1개폐밸브 420 : 제1압력조절부
430 : 제2개폐밸브 440 : 제2압력조절부
450 : 배출밸브 500 : 제어부
1000-1,1000-2,1000-3 : 기판처리장치 1000a : 설비실
S : 기판처리공간 W : 기판
Claims (14)
- 액체 상태의 유체가 경유하는 배관;
상기 배관을 직접 또는 간접적으로 가열하여 상기 액체 상태의 유체를 초임계유체로 전환하는 열원부;
를 포함하는 초임계유체 가열장치. - 제1항에 있어서,
상기 배관을 둘러싸는 전열부를 더 포함하고,
상기 열원부는 상기 전열부를 통해 상기 배관을 간접적으로 가열하는 초임계유체 가열장치. - 제1항에 있어서,
상기 배관은 지그재그 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 초임계유체 가열장치. - 제1항에 있어서,
상기 배관은 복층의 병렬 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 초임계유체 가열장치. - 제1항에 있어서,
상기 배관은 코일 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 초임계유체 가열장치. - 제1항에 있어서,
상기 초임계유체는 초임계 이산화탄소인 것을 특징으로 하는 초임계유체 가열장치. - 초임계유체를 이용하여 기판의 처리가 이루어지는 기판처리장치에 있어서,
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 초임계유체 가열장치;
상기 초임계유체 가열장치로 공급되는 유체를 임계압력 이상으로 가압하는 고압펌프; 및
상기 초임계유체 가열장치로부터 공급되는 초임계유체를 이용하여 기판을 처리하는 공정챔버;
를 포함하는 기판처리장치. - 제7항에 있어서,
상기 초임계유체 가열장치와 상기 공정챔버 사이에는 초임계유체가 공급되는 공급라인이 구비되고,
상기 공급라인에는, 초임계유체의 공급을 단속하는 개폐밸브와, 상기 공정챔버 내부의 압력을 일정한 공정압력으로 유지시키기 위해 상기 공정챔버로 공급되는 초임계유체의 압력을 조절하는 압력조절부가 구비된 것을 특징으로 하는 기판처리장치. - 제8항에 있어서,
상기 초임계유체 가열장치에는, 상기 배관을 경유하는 유체의 온도를 감지하는 온도센서와, 상기 배관을 경유하는 유체의 압력을 감지하는 압력센서가 구비된 것을 특징으로 하는 기판처리장치. - 제9항에 있어서,
상기 온도센서에서 감지된 온도와, 상기 압력센서에서 감지된 압력을 기준으로 상기 열원부와 고압펌프를 제어하는 제어부를 더 포함하는 기판처리장치. - 제10항에 있어서,
상기 제어부는 상기 온도센서에서 감지된 온도와, 상기 압력센서에서 감지된 압력을 기준으로 상기 개폐밸브와 압력조절부를 제어하는 기판처리장치. - 제7항에 있어서,
상기 초임계유체 가열장치의 배관은, 상기 배관 내부의 체적이 상기 공정챔버 내부의 체적보다 1.5배 이상인 것을 특징으로 하는 기판처리장치. - 제7항에 있어서,
상기 초임계유체 가열장치는 상기 공정챔버의 하측에 마련되는 설비실에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치. - 제7항에 있어서,
상기 초임계유체는 초임계 이산화탄소인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20170628 |
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Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20180319 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20170628 Comment text: Patent Application |
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Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20190805 Patent event code: PE09021S01D |
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