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KR100864643B1 - 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치 - Google Patents

기판 세정 방법 및 기판 세정 장치 Download PDF

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KR100864643B1
KR100864643B1 KR1020070085503A KR20070085503A KR100864643B1 KR 100864643 B1 KR100864643 B1 KR 100864643B1 KR 1020070085503 A KR1020070085503 A KR 1020070085503A KR 20070085503 A KR20070085503 A KR 20070085503A KR 100864643 B1 KR100864643 B1 KR 100864643B1
Authority
KR
South Korea
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pressure
cleaning
substrate
exhaust
cleaning chamber
Prior art date
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Active
Application number
KR1020070085503A
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English (en)
Inventor
성보람찬
최중봉
Original Assignee
세메스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
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    • H01L21/02101—Cleaning only involving supercritical fluids
    • H—ELECTRICITY
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Abstract

기판을 세정하기 위한 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치가 개시된다. 기판 세정 방법은 초임계 유체를 이용하여 세정 챔버를 제1 압력으로 조성하여 기판을 세정한다. 기판의 세정이 이루어진 세정 챔버를 자연 배기에 의해 제2 압력으로 조정한다. 제2 압력으로 조정할 때 제2 압력으로 조정하는 속도에 비해 급격하게 압력 조정 속도가 저하되는 구간에서 강제 배기를 수행하여 제3 압력으로 조정한다. 따라서, 세정 챔버의 빠른 배기에 의해 빠른 압력 조정이 가능하다.

Description

기판 세정 방법 및 기판 세정 장치{Method and apparatus for cleaning substrate}
본 발명은 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초임계 유체를 이용한 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 장치는 반도체 웨이퍼로 사용되는 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 기판 상에 전기 소자들을 포함하는 전기적인 회로 패턴을 형성하는 공정을 통해 제조되는데, 상기 회로 패턴을 형성하기 위한 공정 중에는 건식 식각 공정을 포함한다.
상기 건식 식각 공정은 특성상 식각 잔류물로 파티클과 같은 오염물이 웨이퍼(기판) 또는 회로 패턴 상에 남게 되는데, 이러한 오염물들은 반도체 장치의 수율 및 신뢰도를 저하시키는 요인이 되므로 제거가 필수적이다.
상기 오염물을 제거하기 위한 세정 방법의 하나로 초임계 유체를 이용한 세정 방법이 있다. 초임계 유체는 임계 온도와 압력 이상의 유체로서 기체의 확산성과 액체의 용해성을 함께 지니며, 이러한 초임계 유체의 특성을 이용하여 기판의 세정을 수행한다. 예컨대, 상기 초임계 유체를 기판으로 공급하여 오염물을 초임계 유체에 용해시킴으로써 세정을 수행한다.
초임계 유체를 이용한 세정 장치는 세정유체를 초임계 유체로 변화시키는 변환부와 세정공간을 제공하는 세정 챔버를 포함한다. 대기압 상태의 세정 챔버로 기판이 투입되고, 초임계 유체를 세정 챔버의 내부로 공급함으로써 기판에 대한 세정이 수행된다. 이 때, 세정 챔버의 내부는 초임계 유체의 의해 높은 압력으로 조성된다. 세정이 완료되면 대기압까지 세정 챔버를 배기하며, 통상 자연 배기로 수행된다.
하지만, 대기압까지 세정 챔버를 자연 배기 하는 경우에 일정 압력 이하 구간에서는 배기 속도(예컨대 압력 저하 속도)가 급격하게 느려지는 단점이 있다. 이로 인해 세정 챔버를 대기압까지 배기 하는데 많은 시간이 소요됨에 따라 공정 시 간이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예들을 통해 해결하고자 하는 일 과자는 대기압까지 세정 챔버를 빠르게 배기 하기 위한 기판 세정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예들을 통해 해결하고자 하는 다른 과제는 대기압까지 세정 챔버를 빠르게 배기 하기 위한 기판 세정 장치를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 기판 세정 방법은 기판을 세정 챔버로 안내한다. 초임계 유체를 이용하여 상기 세정 챔버를 제1 압력으로 조성하여 상기 기판을 세정한다. 상기 기판의 세정이 이루어진 세정 챔버를 자연 배기에 의해 상기 제1 압력보다 낮은 제2 압력으로 조정한다. 상기 제2 압력으로 조정할 때 상기 제2 압력으로 조정하는 속도에 비해 급격하게 압력 조정 속도가 저하되는 구간에서 강제 배기를 수행하여 상기 제2 압력보다 낮은 제3 압력으로 조정한다. 상기 제3 압력으로 조정된 상태의 세정 챔버로부터 상기 기판을 빼내는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 세정 챔버를 강제 배기 하여 제3 압력으로 조정할 때 빠르게 조정되도록 강제 배기 수행 전에 진공을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 기판 세정 장치는 세정 챔버, 제1 배기부 및 제2 배기부를 포함한다. 상기 세정 챔버는 기판을 세정하 기 위한 세정 공간을 제공하고, 기판의 세정을 위해 공급되는 초임계 유체에 의해 제1 압력으로 조성된다. 상기 제1 배기부는 기판의 세정이 이루어진 상기 세정 챔버를 상기 제1 압력보다 낮은 제2 압력으로 조정되도록 자연 배기를 수행하다. 상기 제2 배기부는 상기 제2 압력으로 조정하는 속도에 비해 급격하게 압력 조정 속도가 저하되는 구간에 상기 세정 챔버를 제2 압력보다 낮은 제3 압력으로 조정되도록 강제 배기를 수행한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 배기부는 상기 세정 챔버의 배기를 위한 제1 배기 유로 및 상기 제1 배기 유로를 개폐하는 제1 밸브를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 배기부는 상기 세정 챔버의 배기를 위한 제2 배기 유로, 상기 제2 배기 유로를 개폐하는 제2 밸브 및 상기 제2 배기 유로 상에 배치되고 상기 세정 챔버를 강제 배기 하기 위한 진공 펌프를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 배기부는 상기 세정 챔버를 강제 배기 하여 제3 압력으로 조정할 때 빠르게 조정되도록 강제 배기 이전에 진공으로 조성되는 진공 용기를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치는 기판 세정이 이루어진 후 세정 챔버의 압력 조정을 위해 배기 할 때, 초기 자연 배기를 수행하고, 압력 조정 속도가 급격하게 저하되는 구간에 강제 배기를 수행하여 빠르게 배기 함으로 써, 대기압까지 압력 조정을 빠르게 수행할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
기판 세정 방법
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 방법을 나타내는 개략적인 동작 흐름도이고, 도 2는 자연 배기 및 강제 배기에 의한 세정 챔버의 압력 변화를 나타내는 그래프이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 세정 방법은 초임계 유체를 이용하여 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 기판을 세정하기 위하여 사용될 수 있다.
상기 기판 세정 방법은 먼저 기판을 세정 챔버로 안내한다(S110). 즉, 대기압 상태의 세정 챔버 내부로 피세정물인 기판을 안내하여 세정을 위한 위치(예컨대 세정 공간)로 배치한다.
다음으로 초임계 유체를 이용하여 상기 세정 챔버를 제1 압력으로 조성하여 상기 기판을 세정한다(S120). 기판을 세정하기 위한 초임계 유체를 상기 세정 챔버 의 내부( 세정 공간)로 공급하여 상기 세정 챔버를 제1 압력으로 조성한다. 제1 압력 조건에서 기판의 오염물이 초임계 유체에 용해되어 기판에 대한 세정이 수행된다. 일 예로, 초임계 유체는 기판의 세정을 위한 세정유체(예컨대 이산화탄소)를 임계 온도 및 임계 압력 이상으로 가열 및 가압하여 수득하며, 상기 제1 압력은 상기 세정 챔버로 공급되는 초임계 유체가 갖는 압력에 대응하는 압력이 된다.
상기 기판의 세정이 이루어진 후에 세정 챔버를 자연 배기에 의해 상기 제1 압력보다 낮은 제2 압력으로 조정한다(S130). 즉, 기판에 대한 세정 공정이 완료된 다음 초임계 유체의 공급에 의해 제1 압력으로 조성된 상기 세정 챔버를 자연 배기 하여 내부(예컨대 세정 공간)의 압력을 저하시킨다.
상기 제2 압력으로 조정할 때, 상기 제2 압력으로 조정하는 속도에 비해 급격하게 압력 조정 속도가 저하되는 구간에 강제 배기를 수행하여 상기 제2 압력보다 낮은 제3 압력(예컨대 대기압)으로 조정한다(S140). 기판에 대한 세정 공정이 완료되어 상기 세정 챔버를 자연 배기에 의해 압력을 조정하는 경우 도 2에 도시된 바와 같이 일정한 압력까지는 압력 조정 속도가 빠르게 진행되지만, 일정한 압력(예컨대 제2 압력) 이하에서는 압력 조정 속도가 급격하게 저하되는 경향을 보인다. 따라서, 본 발명에서는 빠른 압력 조정을 위해 압력 조정 속도가 급격하게 저하되는 구간에 상기 세정 챔버를 강제 배기를 수행하여 내부의 압력을 저하시킨다. 즉, 상기 세정 챔버를 자연 배기에 의해 압력 조정할 때, 상기 제2 압력으로 조정하는 속도에 비해 급격하게 압력 조정 속도가 저하되는 구간에 강제 배기를 수행함으로써, 상기 세정 챔버를 대기압까지 조정한다.
여기서, 상기 세정 챔버를 강제 배기에 의해 제1 압력으로부터 제3 압력(예컨대 대기압)으로 조정할 수도 있다. 하지만, 도 2의 도면에서와 같이 제2 압력까지는 자연 배기에 의한 압력 조정 속도와 강제 배기에 의한 압력 조정 속도에 큰 차이가 없으므로, 효율적으로 상기 세정 챔버를 자연 배기에 의해 제2 압력까지 조정한 후 제2 압력 이후 구간에 강제 배기를 수행하는 것이 바람직하다.
상기 세정 챔버를 대기압으로 조정한 후에는 상기 세정 챔버로부터 기판을 빼낸다(S150). 즉, 기판에 대한 세정이 이루어진 후에 상기 세정 챔버를 자연 배기 및 강제 배기에 의해 대기압으로 압력이 조정되면, 상기 세정 챔버로부터 기판을 빼냄으로써 기판에 대한 세정 공정이 모두 완료된다.
한편, 상기 세정 챔버를 강제 배기 하여 제3 압력(예컨대 대기압)으로 조정할 때, 빠르게 조정되도록 강제 배기 수행 전에 진공을 형성할 수 있다. 언급한 바와 같이 강제 배기는 진공 펌프 등을 사용하게 되는데, 상기 진공 펌프 등을 사용하는 경우 동작 초기에 원활한 배기의 수행이 어려운 단점이 있다. 이처럼, 강제 배기의 수행 초기에 원활한 배기가 수행되도록 강제 배기 수행 전에 일정 공간에 진공을 형성해 둠으로써, 강제 배기의 수행 초기에도 빠른 배기의 수행이 가능해진다.
이와 같이, 본 기판 세정 방법은 초임계 유체의 공급으로 인해 제1 압력으로 조성된 세정 챔버를 대기압으로 조정할 때, 초기 상기 세정 챔버를 자연 배기에 의해 조정하고, 급격하게 압력 조정 속도가 저하되는 구간에 강제 배기를 수행하여 빠르게 배기 함으로써, 대기압까지 상기 세정 챔버를 빠르게 조정한다.
기판 세정 장치
이하, 언급한 기판 세정 방법을 수행하기 위한 일 실시예에 따른 기판 세정 장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 3을 참조하면, 기판 세정 장치는 초임계 유체를 이용하여 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 기판(W)을 세정하기 위하여 사용될 수 있다.
상기 기판 세정 장치는 유체 저장조(100), 변환부(200), 세정 챔버(300), 제1 배기부(310) 및 제2 배기부(320)를 포함한다.
상기 유체 저장조(100)는 기판(W)을 세정하기 위한 세정유체를 저장하고, 저장된 세정유체를 상기 변환부(200)에 공급한다. 상기 유체 저장조(100)는 일반적으로 상기 세정유체를 액화 상태로 저장하며, 이를 위해서 상기 유체 저장조(100)에는 상기 세정유체를 냉각시키기 위한 냉각기(미도시)가 구비될 수 있다. 여기서, 상기 세정유체는 일 예로 이산화탄소(CO2)를 포함한다.
상기 변환부(200)는 상기 유체 저장조(100)로부터 공급받은 세정유체를 초임계 유체로 변화시켜 상기 세정 챔버(300)의 내부로 공급한다. 더욱 정확하게는 상기 유체 저장조(100)로부터 공급받은 세정유체를 임계 온도 및 압력 이상(예컨대 임계 상태)을 갖는 초임계 유체로 변화시켜 상기 세정 챔버(300)의 내부에 구비되는 분사부(302)로 공급한다. 이를 위해 상기 변환부(200)는 상기 세정유체를 임계 온도 이상으로 가열하기 위한 가열 히터(210)와 상기 세정유체를 임계 압력 이상으로 가압하기 위한 압축기(220)를 포함하여 이루어진다. 일 예로, 상기 변환부(200)는 상기 가열 히터(210) 및 압축기(220)를 통해 공급받은 세정유체를 약 80℃의 온도와 약 290[bar]의 압력 이상을 갖도록 가열 및 가압함으로써, 상기 세정유체를 초임계 유체로 변화시킨다.
상기 세정 챔버(300)는 기판(W)을 세정하기 위한 세정 공간을 제공한다. 상기 세정 챔버(300)의 내부에는 분사부(302)와 기판 지지부(304)가 배치된다. 상기 기판 지지부(304)는 세정을 위해 투입되는 기판(W)이 놓여진다. 여기서, 상기 기판 지지부(304)는 경우에 따라서 상기 기판(W)에 대한 세정이 수행될 때 상기 기판(W)을 일정한 속도로 회전시킨다. 상기 분사부(302)는 기판(W)의 세정을 위한 초임계 유체를 상기 변환부(200)로부터 공급받아, 상기 기판 지지부(304)에 놓여진 기판(W)으로 공급(분사)한다. 즉, 초임계 유체가 상기 분사부(302)를 통해 상기 기판(W)의 표면으로 공급되고, 상기 기판(W) 표면의 오염물들이 상기 초임계 유체에 용해됨으로써, 기판(W)으로부터 분리되어 기판(W)에 대한 세정이 이루어진다.
여기서, 상기 세정 챔버(300)는 내부 압력이 대기압 상태일 때 상기 기판(W)이 투입된 후, 상기 기판(W)을 세정하기 위한 초임계 유체의 공급으로 임계 압력 이상으로 압력이 높아진다. 즉, 상기 세정 챔버(300)는 내부 압력이 임계 압력 이상으로 가압된 상태에서 기판(W)에 대한 세정이 수행되므로, 상시 세정 챔버(300)로는 고압 용기의 사용이 일반적이다. 또한, 상기 세정 챔버(300)에는 내부로 공급되는 초임계 유체의 임계 상태(예컨대 온도)를 유지하기 위하여 상기 세정 챔 버(300)를 가열하기 위한 히터를 구비할 수 있다.
한편, 기판(W)에 대한 세정 공정이 완료되면, 상기 세정 챔버(300)를 배기 하여 대기압까지 압력을 조정한다. 상기 세정 챔버(300)의 배기를 위해 상기 제1 배기부(310) 및 제2 배기부(320)가 구비된다.
상기 제1 배기부(310)는 제1 배기 유로(312)를 갖고, 상기 세정 챔버(300)를 자연 배기 한다. 일 예로, 상기 제1 배기부(310)는 상기 세정 챔버(300)의 내외부 압력 차이에 따른 자연적인 유체 흐름으로 상기 세정 챔버(300)를 배기 한다. 상기 제1 배기부(310)는 상기 제1 배기 유로(312) 상에 배치되고, 상기 세정 챔버(300)의 내부로 초임계 유체가 공급되어 기판(W)에 대한 세정이 수행될 때, 상기 세정 챔버(300)의 기밀을 유지하기 위하여 상기 제1 배기 유로(312)를 차단하는 제1 밸브(314)를 더 포함한다. 상기 제1 배기부(310)는 상기 제1 밸브(314)가 열림에 따라 제1 압력으로 조성된 상기 세정 챔버(300)를 자연 배기 하여 상기 제1 압력보다 낮은 제2 압력으로 조정한다.
상기 제2 배기부(320)는 제2 배기 유로(322) 및 상기 제2 배기 유로(322) 상에 배치되는 진공 펌프(326)를 포함하여 이루어진다. 상기 제2 배기부(320)는 상기 진공 펌프(326)를 이용하여 상기 세정 챔버(300)를 강제 배기 한다. 더욱 상세하게는 상기 제2 배기부(320)는 상기 제1 배기부(310)에 의한 자연 배기에 의해 압력을 조정할 때, 상기 제1 압력으로부터 제2 압력으로 조정하는 속도에 비해 급격하게 압력 조정 속도가 저하되는 구간에 상기 진공 펌프(326)를 작동시켜 강제 배기를 수행한다. 따라서, 자연 배기에 의해 느려질 수 있는 압력 조정 속도를 강제 배기 에 의해 빠르게 유지한다.
상기 제2 배기부(320)는 상기 제2 배기 유로(322) 상에 배치되고, 상기 세정 챔버(300)의 내부로 초임계 유체가 공급되어 기판(W)에 대한 세정이 수행될 때, 상기 세정 챔버(300)의 기밀을 유지하기 위하여 상기 제2 배기 유로(322)를 차단하는 제2 밸브(324)를 더 포함한다. 상기 제2 밸브(324)는 상기 제1 배기부(310)에 따른 상기 세정 챔버(300)의 자연 배기 구간 즉, 상기 세정 챔버(300)를 상기 제1 압력으로부터 제2 압력으로 조정하는 구간에 상기 제2 배기 유로(322)를 차단할 수도 있다. 즉, 상기 세정 챔버(300)를 상기 제2 압력으로 조정할 때까지는 상기 제1 배기부(310)에 의한 자연 배기만으로 수행되도록 상기 제2 배기부(320)를 차단한다.
한편, 상기 제2 배기부(320)에 의해 상기 세정 챔버(300)를 강제 배기 하는 구간에 상기 제1 배기부(310)에 의한 자연 배기는 정지하게 된다. 이와 달리, 상기 제1 배기부(310)에 의한 자연 배기를 계속 유지하는 상태에서 상기 세정 챔버(300)가 제2 압력으로 조정되는 구간에 상기 제2 배기부(320)에 의한 강제 배기를 부수적으로 수행하도록 할 수도 있다.
상기 기판 세정 장치는 상기 세정 챔버(300)의 내부에서 기판(W)에 대한 세정을 수행한 후, 상기 제1 배기부(310) 및 제2 배기부(320)에 의해 상기 세정 챔버(300)로부터 배기된 초임계 유체의 후처리를 위한 분리조(400) 및 응축기(500)를 더 포함할 수 있다.
상기 분리조(400)는 기판(W)의 세정을 수행한 후 상기 세정 챔버(500)로부터 배기 되는 오염물이 용해된 초임계 유체를 공급받고, 공급받은 초임계 유체의 압력 을 저하시켜 초임계 상태에서 기체 상태로 변화시킨다. 이로 인해 기판(W)의 세정을 수행하여 오염물이 용해된 초임계 유체는 기체 상태의 세정유체(예컨대 이산화탄소)와 오염물로 분리된다. 세정유체로부터 분리된 오염물은 분리조(400)의 외부로 배기 된다. 상기 분리조(400)는 기체 상태로 변화된 세정유체를 상기 응축기(500)로 공급한다.
상기 응축기(500)는 상기 분리조(400)로부터 공급받은 기체 상태의 세정유체를 액화시키고, 이렇게 액화시킨 세정유체를 상기 유체 저장조(100)로 공급한다. 이후, 세정유체는 기판(W)의 세정을 위해 재활용된다.
한편, 상기 기판 세정 장치는 각 구성 부재들 사이에 위치한 초임계 유체 또는 세정유체의 유로 상에 배치되고, 공정 진행에 따라서 해당 유로를 개폐하기 위한 밸브들(202, 402, 502)이 배치될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 기판 세정 장치에 포함되는 제2 배기부의 다른 실시예를 나타내는 개략적인 구성도이다. 여기서, 도 4에 도시된 제2 배기부는 언급한 도 3에 도시된 제2 배기부와 유사하므로 동일 부재에 대해서는 동일한 부호를 사용하고 중복되는 부분은 그 상세한 설명을 생략하고 차이점 위주로 간략하게 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 다른 실시예에 따른 제2 배기부(320)는 제2 배기 유로(322), 상기 제2 배기 유로(322) 상에 배치되는 진공 펌프(326) 및 진공 용기(328)를 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 제2 배기 유로(322)를 개폐하는 제2 밸브(324)를 더 포함한다.
상기 제2 배기부(320)는 상기 세정 챔버(300)가 상기 제1 배기부(310)에 의해 제2 압력으로 조정됨으로써, 압력 조정 속도가 급격하게 저하되는 구간에 강제 배기를 수행한다. 여기서, 상기 진공 펌프(426)를 사용하여 강제 배기를 수행할 때, 배기 초기에 원활한 배기의 수행이 어려울 수 있다. 이를 위해, 본 실시예에서는 강제 배기의 수행 초기에 원활한 배기가 가능하도록 강제 배기 수행 전에 상기 진공 펌프(326)를 사용하여 상기 진공 용기(328)에 미리 진공을 형성한다. 이로써, 상기 제2 밸브(324)가 열림과 동시에 상기 진공 펌프(326)의 동작과 무관하게 상기 세정 챔버(300)의 강제 배기 초기에도 빠른 배기를 수행한다. 즉, 상기 세정 챔버(300)를 상기 제3 압력(예컨대 대기압)으로 빠르게 조정한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치는 초임계 유체의 공급으로 기판의 세정이 이루어진 세정 챔버를 배기에 의해 대기압까지 조정할 때, 초기 자연 배기에 의해 조정하고, 자연 배기에 의한 압력 조정 속도가 급격하게 저하되는 구간에 강제 배기를 수행함으로써, 빠른 배기에 의해 압력 조정 시간을 단축할 수 있다. 따라서 기판의 세정 공정 시간을 단축으로 효율을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 방법을 나타내는 개략적인 동작 흐름도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 배기부 및 제2 배기부에 따른 세정 챔버의 압력 변화를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 기판 세정 장치에 포함되는 제2 배기부의 다른 실시예를 나타내는 개략적인 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 유체 저장조 200: 변환부
210: 가열 히터 220: 압축기
300: 세정 챔버 302: 분사부
304: 기판 지지부 310: 제1 배기부
312: 제1 배기 유로 314: 제1 밸브
320: 제2 배기부 322: 제2 배기 유로
324: 제2 밸브 326: 진공 펌프
328: 진공 용기 400: 분리조
500: 응축기 W: 기판

Claims (6)

  1. 기판을 세정 챔버로 안내하는 단계;
    초임계 유체를 이용하여 상기 세정 챔버를 제1 압력으로 조성하여 상기 기판을 세정하는 단계;
    상기 기판의 세정이 이루어진 세정 챔버를 자연 배기에 의해 상기 제1 압력보다 낮은 제2 압력으로 조정하는 단계;
    상기 제2 압력으로 조정할 때 상기 제2 압력으로 조정하는 속도에 비해 급격하게 압력 조정 속도가 저하되는 구간에 강제 배기를 수행하여 상기 제2 압력보다 낮은 제3 압력으로 조정하는 단계;
    상기 제3 압력으로 조정된 상태의 세정 챔버로부터 상기 기판을 빼내는 단계; 및
    상기 세정 챔버를 강제 배기하여 제3 압력으로 조정할 때 빠르게 조정되도록 강제 배기 수행 전에 진공을 형성하는 단계를 포함하는 기판 세정 방법.
  2. 삭제
  3. 기판을 세정하기 위한 세정 공간을 제공하고, 기판의 세정을 위해 공급되는 초임계 유체에 의해 제1 압력으로 조성되는 세정 챔버;
    기판의 세정이 이루어진 상기 세정 챔버를 상기 제1 압력보다 낮은 제2 압력으로 조정되도록 자연 배기를 수행하는 제1 배기부; 및
    상기 제2 압력으로 조정하는 속도에 비해 급격하게 압력 조정 속도가 저하되는 구간에 상기 세정 챔버를 제2 압력보다 낮은 제3 압력으로 조정되도록 강제 배기를 수행하는 제2 배기부를 포함하며,
    상기 제2 배기부는 상기 세정 챔버를 강제 배기하여 상기 제3 압력으로 조정할 때 빠르게 조정되도록 상기 강제 배기 이전에 진공으로 조성되는 진공 용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 배기부는 상기 세정 챔버의 배기를 위한 제1 배기 유로 및 상기 제1 배기 유로를 개폐하는 제1 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제2 배기부는 상기 세정 챔버의 배기를 위한 제2 배기 유로, 상기 제2 배기 유로를 개폐하는 제2 밸브 및 상기 제2 배기 유로 상에 배치되고 상기 세정 챔버를 강제 배 기하기 위한 진공 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  6. 삭제
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