基板干燥装置、制造半导体器件的设备及干燥基板的方法与流程

本发明构思涉及基板处理，更具体地，涉及基板干燥装置、制造半导体器件的设备和/或干燥基板的方法。

背景技术：

半导体器件通过各种工艺被制造，该各种工艺包括用于在诸如硅晶片等的基板上形成电路图案的光刻工艺。当制造半导体器件时，产生诸如颗粒、有机污染物和/或金属杂质的各种异物。这些异物可以导致基板缺陷而直接对半导体器件的产量造成不良影响。因此，在半导体制造工艺中会涉及用于去除异物的清洁工艺。

通常，在典型的清洁工艺中，留在基板上的异物使用去污剂被去除，然后基板使用去离子水(di水)被冲洗并使用异丙醇(ipa)干燥。然而，在具有精细电路图案的半导体基板的情况下，干燥工艺可能具有低效率。此外，因为在干燥工艺期间经常发生电路图案的损坏，即图案倒塌，所以干燥工艺不适合于具有小于约30nm的线宽的半导体器件。

因此，为了解决上述限制，关于使用超临界流体干燥基板的技术已经有了积极的研究。

技术实现要素：

本发明构思的一些实施方式提供了用于减少基板干燥时间的基板干燥装置。

本发明构思的一些实施方式提供了用于减少颗粒产生的基板干燥装置。

本发明构思的目的不限于上述那些，并且本领域技术人员将由前面的描述以及附图明显地理解以上未提及的其它效果。

根据本发明构思的一些实施方式，一种基板干燥装置可以包括：腔室，其被配置为以第一温度干燥基板；第一贮存器，其被配置为储存具有小于第一温度的第二温度的第一超临界流体；第二贮存器，其被配置为储存具有大于第一温度的第三温度的第二超临界流体；以及供应单元，其连接在腔室与第一贮存器和/或第二贮存器之间，供应单元被配置为向腔室供应第一超临界流体和/或第二超临界流体。

根据本发明构思的一些实施方式，一种制造半导体器件的设备可以包括配置为抛光基板的基板抛光装置、配置为清洁基板的基板清洁装置、以及配置为干燥基板的基板干燥装置。基板干燥装置可以包括：腔室，其被配置为以第一温度干燥基板；第一贮存器，其被配置为储存处于小于第一温度的第二温度的第一超临界流体；第二贮存器，其被配置为储存处于大于第一温度的第三温度的第二超临界流体；以及供应单元，其连接在腔室与第一贮存器和/或第二贮存器之间，并被配置为向腔室提供第一超临界流体和/或第二超临界流体。

根据本发明构思的一些实施方式，一种干燥基板的方法可以包括将腔室中的基板加热到第一温度、在基板上提供处于小于第一温度的第二温度的第一超临界流体、以及在基板上提供处于大于第一温度的第三温度的第二超临界流体。

附图说明

图1示出了显示根据本发明构思的一些实施方式的基板干燥装置的示意图。

图2示出了显示图1的工艺室的压力和温度变化的曲线图。

图3和图4示出了显示图1的工艺室的示意图。

图5示出了显示图1的超临界流体贮存器的示意图。

图6至图8示出了显示根据本发明构思的一些实施方式的基板干燥装置的示意图。

图9是显示了图6至图8的加热器件的示意图。

图10a至图10c示出了显示图9的热交换构件的透视图。

图11示出了显示图6至图8的加热器件的透视图。

图12和图13示出了显示图11的加热器件的剖视图。

图14是显示了根据本发明构思的一些实施方式的包括基板干燥装置的制造半导体器件的设备的示意图。

图15示出了显示图14的基板清洁装置的剖视图。

图16是显示了根据本发明构思的一些实施方式的干燥基板的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了显示根据本发明构思的一些实施方式的基板干燥装置1的示意图。

参照图1，基板干燥装置1可以是超临界干燥装置。在一些实施方式中，基板干燥装置1可以使用超临界流体来干燥基板(见图3的s)上的清洁溶液。如这里所述，术语“超临界流体”可以包括处于超临界状态的工艺流体。术语“超临界状态”可以表示材料达到临界状态，在临界状态材料的温度和/或压力等于或大于临界点，因而气相与液相之间会没有区别。处于超临界状态的材料(在下文中被称为超临界材料)可以具有与液体的分子密度相似的分子密度并具有与气体的粘性相似的粘性。由于其极高的扩散性、渗透性和/或溶解性，超临界材料在化学反应期间会具有优势。此外，因为超临界材料可以具有不足以对精细结构施加界面张力的极低的表面张力，所以超临界材料可以防止图案倒塌和水印和/或具有优良的干燥效率，从而有利于干燥半导体器件。

在一些实施方式中，基板干燥装置1可以包括工艺室100、超临界流体供应单元200和/或源流体供应单元300。

工艺室100可以执行其中使用超临界流体的基板干燥工艺。例如，工艺室100可以提供在其中执行干燥工艺并且其刚性和气密性足以允许超临界流体进入超临界状态的内部空间。工艺室100可以是高压室。在工艺室100中执行的超临界工艺可以包括用于制造半导体器件的各种单元工艺。各种单元工艺可以包括例如其中使用超临界流体作为蚀刻剂的蚀刻工艺、其中使用超临界流体清洁已经历了蚀刻工艺的基板的清洁工艺和/或其中使用超临界流体干燥已经历了蚀刻工艺的基板的干燥工艺。因此，工艺室100可以提供有基于超临界工艺的类型而变得不同的超临界流体。超临界工艺将在下文中作为干燥工艺进行说明。工艺室100可以被加热至室温以上。当采用异丙醇(ipa)干燥基板时，工艺室100可以被加热至小于异丙醇的蒸发点(例如82.5℃)。例如，工艺室100可以将基板加热至约40℃至约80℃的第一温度t1。工艺室100的第一压力可以改变。

例如，当工艺室100装载有在其上包括具有10到50的高的高宽比的精细图案结构、经历了其中使用诸如有机化学物质的清洁溶液的清洁工艺的基板s时，可以在工艺室100中执行使用超临界流体的干燥工艺。因此，超临界干燥工艺可以有效地去除清洁溶液，同时防止对图案结构的损坏。干燥工艺可以通过由包含添加物(诸如表面活性剂)的超临界流体代替溶剂来处理基板而不损坏高的高宽比的图案。

超临界流体可以是处于或高于其临界温度和压力的流体，并且可以具有气体性质(例如扩散性、粘性和表面张力)和液体性质(例如溶解性)。因此，超临界状态下的溶剂替换可以从高的高宽比的图案容易地去除杂质。例如，清洁工艺中使用的有机化学物质可以包括乙基乙二醇、1-丙醇、四氢呋喃、4-羟基、4-甲基、2-戊酮、1-丁醇、2-丁醇、甲醇、乙醇、n-丙醇、二甲基乙醚或其组合。在超临界状态下去除有机化学物质的工艺流体可以包括二氧化碳(co2)、水(h2o)、甲烷(ch4)、乙烷(c2h6)、丙烷(c3h8)、乙烯(c2h4)、丙烯(c2h2)、甲醇(c2h3oh)、乙醇(c2h5oh)、六氟化硫(sf6)、丙酮(c3h8o)或其组合。虽然在下文中描述的一些实施方式包括二氧化碳(co2)作为用于干燥基板的超临界流体，但是超临界流体的成分和/或种类不限于此。

超临界流体供应单元200可以接收来自源流体供应单元300的源流体，并且可以将源流体改变为引入到工艺室100中的超临界流体。例如，超临界流体供应单元200可以包括超临界流体贮存器210(211、213、215)和超临界流体供应构件230，超临界流体通过超临界流体贮存器210(211、213、215)从源流体改变并且超临界流体储存在其中，超临界流体经超临界流体供应构件230从超临界流体供应贮存器210流到工艺室100。源流体可以包括处于气态或液态的工艺流体。供应到超临界流体贮存器210的源流体可以被加压并加热至或高于其临界点，从而变成超临界流体。变成的超临界流体可以经下面将讨论的超临界流体供应管线220从超临界流体贮存器210供应到工艺室100。

根据本发明构思，超临界流体贮存器210可以被提供成多个，诸如211、213、215。多个超临界流体贮存器210可以彼此并联连接并且可以相应地以彼此不同的工艺条件储存超临界流体。例如，储存在多个超临界流体贮存器210中的任何一种超临界流体可以使其温度和压力不同于储存在多个超临界流体贮存器210中的其它超临界流体的温度和压力。在一些实施方式中，储存在多个超临界流体贮存器210中的超临界流体可以具有彼此不同的温度，但是可以具有彼此相同的压力。在以上示例中，超临界流体可以是相同种类的工艺流体，但本发明构思的实施方式不限于此。

在一些实施方式中，多个超临界流体贮存器210可以包括以第二温度t2和第二压力p2储存第一超临界流体210_1的第一贮存器211、以第三温度t3和第三压力p3储存第二超临界流体210_2的第二贮存器213、以及以第四温度t4和第四压力p4储存第三超临界流体210_3的第三贮存器215。第二温度t2至第四温度t4可以彼此相同或者可以彼此不同，而第二压力p2至第四压力p4可以彼此相同或不同。第二温度t2可以小于第一温度t1，第三温度t3可以大于第一温度t1，并且第四温度t4可以与第一温度t1相同。例如，当第一超临界流体210_1包括二氧化碳时，第二温度t2可以落入从约30℃到约39℃的范围内(例如31.1℃)，第三温度t3可以落入从约100℃到约200℃的范围内，并且第四温度t4可以落入从约40℃到约80℃的范围内。即使超临界流体供应构件230分别配备有加热器件，由于流经下面将讨论的超临界流体供应管线220的第一超临界流体210_1至第三超临界流体210_3的高流速，从加热器件到第一超临界流体210_1至第三超临界流体210_3的热传递速度会具有限制。然而，本发明构思的实施方式不限于此。第二压力p2至第四压力p4可以落入从约80巴(bar)到约300巴的范围内，并且可以彼此相同或不同。虽然本实施方式被示为具有三个超临界流体贮存器210，但是超临界流体贮存器210的数量不限于此。本实施方式可以提供有两个超临界流体贮存器210或者提供有四个或更多个超临界流体贮存器210。下面将再次进一步讨论超临界流体贮存器210的详细构造。

超临界流体供应构件230可以向工艺室100提供第一超临界流体210_1、第二超临界流体210_2和/或第三超临界流体210_3。在一些实施方式中，超临界流体供应构件230可以包括超临界流体供应管线220、前控制阀234、后控制阀238和/或过滤器239。

超临界流体供应管线220可以包括与多个超临界流体贮存器210对应地接合的前供应管线222、共同联接到前供应管线222的连接管线224、以及从连接管线224分岔并分别与工艺室100接合的后供应管线226。例如，前供应管线222可以包括具有与第一贮存器211连接的一端的第一前供应管线222_1、具有与第二贮存器213连接的一端的第二前供应管线222_2、以及具有与第三贮存器215连接的一端的第三前供应管线222_3。

后供应管线226可以包括连接到工艺室100的上侧的第一后供应管线226_1、连接到工艺室100的下侧的第二后供应管线226_2和/或连接到工艺室100的侧面的第三后供应管线226_3。

前控制阀234可以包括第一前控制阀232a、第二前控制阀232b和/或第三前控制阀232c。第一至第三前控制阀232a、232b和232c可以分别安装在第一至第三前供应管线222_1、222_2和/或222_3上。第一前控制阀232a、第二前控制阀232b和/或第三前控制阀232c可以分别选择性地打开和关闭第一前供应管线222_1、第二前供应管线222_2和/或第三前供应管线222_3。此外，第一前控制阀232a、第二前控制阀232b和/或第三前控制阀232c可以分别控制流经第一前供应管线222_1、第二前供应管线222_2和/或第三前供应管线222_3的第一至第三超临界流体210_1、210_2和/或210_3的流量。

后控制阀238可以包括第一后控制阀236a、第二后控制阀236b和/或第三后控制阀236c。第一后控制阀236a、第二后控制阀236b和/或第三后控制阀236c可以分别安装在第一后供应管线226_1、第二后供应管线226_2和/或第三后供应管线226_3上。第一至第三后控制阀236a、236b和/或236c可以分别选择性地打开和关闭第一至第三后供应管线226_1、226_2和/或226_3。此外，第一至第三后控制阀236a、236b和/或236c可以分别打开和关闭第一至第三后供应管线226_1、226_2和226_3，分别控制流经第一至第三后供应管线226_1、226_2和226_3的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3的流量。

过滤器239可以与前供应管线222或后供应管线226接合。过滤器239可以去除第一至第三超临界流体210_1、210_2和/或210_3的颗粒。过滤器239的每个可以包括金属烧结过滤器(metalsinteringfilter)。过滤器239可以去除其尺寸在从约10nm到约100nm或更大的范围内的颗粒。在一实施方式中，过滤器239可以包括第一过滤器237_1、第二过滤器237_2和/或第三过滤器237_3。第一过滤器237_1、第二过滤器237_2和/或第三过滤器237_3可以分别安装在第一前供应管线222_1、第二前供应管线222_2和/或第三前供应管线222_3上。在一些实施方式中，第一过滤器237_1、第二过滤器237_2和/或第三过滤器237_3可以分别安装在第一后供应管线226_1、第二后供应管线226_2和/或第三后供应管线226_3上。

在工艺室100被提供以第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3之前，工艺室100可以被设定为具有小于超临界点的内部压力，结果，最初引入到工艺室100中的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3可以被绝热膨胀以变成凝聚颗粒。颗粒可以对工艺室100中的基板用作缺陷源。因此，当第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3最初被引入时，工艺室100可以通过第二后供应管线226_2在其下部上(例如在其低于基板的区域上)被提供以第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3，当工艺室100的内部压力与第一至第三超临界流体201_1、210_2和210_3的供应压力之间的压力梯度降至可允许范围以下时，工艺室100除通过第二后供应管线226_2以外还可以通过第一后供应管线226_1或第三后供应管线226_3被提供以第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3。通过多个供应管线引入超临界流体可以减少第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3进入工艺室100中的供应时间。

在一些实施方式中，可以不提供第一后供应管线226_1至第三后供应管线226_3中的一个或两个。例如，可以不提供第三后供应管线226_3。在一些实施方式中，可以不提供第三后供应管线226_3以及第一后供应管线226_1或第二后供应管线226_2中的一个。

控制器10可以控制工艺室100和超临界流体供应单元200。控制器10可以控制第一至第三前控制阀232a、232b和/或232c以及第一至第三后控制阀236a、236b和/或236c的打开和/或关闭。

图2示出了显示图1的工艺室100的压力和温度变化的曲线图。

参照图2，第一至第三超临界流体210_1、210_2、210_3可以基于工艺室100的压力被顺序地供应。工艺室100的压力可以取决于干燥工艺时间而具有上升持续时间s212、饱和持续时间s214和下降持续时间s216。

例如，在上升持续时间s212中，超临界流体供应单元200可以向工艺室100提供第一超临界流体210_1和第二超临界流体210_2。第一超临界流体210_1可以在基板干燥工艺的初始阶段被引入到工艺室100中。第一超临界流体210_1可以具有比第二超临界流体210_2和第三超临界流体210_3的密度更大的密度。工艺室100可以以比当工艺室100随后由第二超临界流体210_2和第三超临界流体210_3中的任何一种填充时更高的速度由第一超临界流体210_1填充。因此，可以减少干燥时间。

当工艺室100的压力达到第一超临界流体210_1的临界点217时，超临界流体供应单元200可以向工艺室100供应第二超临界流体210_2。临界点217可以由第一超临界流体210_1在工艺室100中从气态变为液态的压力来限定。第一超临界流体210_1的临界点217可以为例如约72巴。

第二超临界流体210_2可以在工艺室100的压力到达饱和持续时间s214之前被供应。工艺室100的压力可以在饱和持续时间s214期间保持在例如约150巴。第二超临界流体210_2可以防止工艺室100中的颗粒产生。例如，当第一超临界流体210_1在工艺室100中被加热时，颗粒可以由于第一超临界流体210_1的膨胀而产生。随着第二超临界流体210_2被第二过滤器237_2过滤以去除颗粒并随后被引入到工艺室100中，可以最小化或减少在工艺室100中的颗粒产生。

当工艺室100的压力到达饱和持续时间s214时，超临界流体供应单元200可以向工艺室100供应第三超临界流体210_3。第三超临界流体210_3可以溶解基板s上的清洁溶液和/或有机溶液，从而干燥基板s。

当工艺室100的压力到达下降持续时间s216时，超临界流体供应单元200可以停止第一至第三超临界流体210_1、210_2和/或210_3的供应。第一至第三超临界流体210_1、210_2和/或210_3可以被排出工艺室100。

当执行干燥工艺时，第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3的特性可以基于半导体制造工艺(例如形成在基板上的精细图案的最小线宽、图案密度和/或高宽比)而改变。基于半导体制造工艺，可以改变第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3以防止形成在基板上的精细图案的倒塌和/或最小化工艺室100中的颗粒的出现。为了满足第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3的特性，可以控制储存在超临界流体贮存器210中的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3的温度和/或压力。引入到工艺室100中的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3的温度特别会对颗粒产生具有影响，因此会需要控制第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3的温度。

当基板干燥装置1包括一个超临界流体贮存器210时，会难以充分地产生和提供满足每个半导体制造工艺中所需的超临界特性的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3。具体地，会消耗加热或冷却时间以控制第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3的温度，因此会难以在短时间内提供满足期望的温度条件的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3。然而，根据本发明构思的一些实施方式，基板干燥装置1可以包括多个超临界流体贮存器210，每个超临界流体贮存器210在预定的温度和压力条件下储存超临界流体，使得工艺室100可以容易地接收满足期望的超临界特性(例如所需的温度和/或压力)的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3。如这里所述，使用基板干燥装置1可以向干燥工艺提供提高的工艺效率。

源流体供应单元300可以向多个超临界流体贮存器210提供源流体。例如，源流体供应单元300可以包括源流体贮存器310和源流体供应管线320，源流体储存在源流体贮存器310中，源流体通过源流体供应管线320流到超临界流体贮存器210。

源流体贮存器310可以被提供成在其中具有储存源流体的内部空间的储存筒或储存罐的形式。源流体可以从外部被供应到源流体贮存器310。例如，源流体可以通过单独的管线被引入到源流体贮存器310(未示出)。源流体贮存器310可以储存处于液态或气态的源流体。源流体贮存器310还可以保持在预定压力以上以增加储存在其中的源流体的量，从而增加储存的源流体的总量。

源流体供应管线320可以包括主管线322和源管线324，主管线322连接到源流体贮存器310，源管线324从主管线322分岔并相应地连接到多个超临界流体贮存器210。例如，源管线324可以包括具有与第一贮存器211连接的一端的第一源管线324_1、具有与第二贮存器213连接的一端的第二源管线324_2、以及具有与第三贮存器215连接的一端的第三源管线324_3。主管线322可以在其上安装有主阀332；并且第一源管线324_1、第二源管线324_2和第三源管线324_3可以分别在其上安装有第一源阀334_1、第二源阀334_2和第三源阀334_3。主阀332可以控制主管线322的打开/关闭状态以及流经主管线322的源流体的流量。第一源阀334_1至第三源阀334_3可以分别控制第一源管线324_1至第三源管线324_3的操作(例如打开和关闭第一源管线324_1至第三源管线324_3)，并且可以分别控制流经第一源管线324_1至第三源管线324_3的源流体的流量。

泵340可以对应地与源管线324相关联。流经源管线324的源流体可以通过泵340被加压至或高于其临界点，然后可以被引入到超临界流体贮存器210中。例如，泵340可以操作以允许超临界流体贮存器210具有增加至源流体的临界点或高于源流体的临界点的内部压力。当源流体处于气态时，冷凝器(未示出)可以安装在主管线322和/或每个源管线324上。冷凝器(未示出)可以将源流体从其气态改变为其液态，并且可以增加要被引入到超临界流体贮存器210中的源流体的流量。源过滤器(未示出)可以可选地安装在主管线322和/或每个源管线324上。源过滤器(未示出)可以去除要被引入到源流体贮存器310中的源流体中包含的杂质。

排出管线242可以联接到工艺室100的底侧。第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3可以通过排出管线242排出工艺室100。第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3可以通过排出管线242排出到大气或收集罐250。排出管线242可以在其上提供有排出阀244。排出阀244可以控制排出管线242的打开/关闭状态以及流经排出管线242的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3的流量。

图3和图4示出了显示图1的工艺室100的示意图。

参照图3，工艺室100可以包括壳体110、支撑构件120、加热构件130、一个或更多个供应口140和排出口150。

壳体110可以提供其中执行干燥工艺的空间。当执行干燥工艺时，壳体110可以与外部环境气密地密封。壳体110可以由可在临界点处或以上承受高压的材料构成。

壳体110可以在其中提供有支撑基板s的支撑构件120。在一些实施方式中，支撑构件120可以安装在壳体110的底壁上。在一些实施方式中，支撑构件120可以不被固定，而是可以被提供成使其上放置的基板s旋转的可旋转结构的形式。然而，本发明构思的实施方式不限于此。支撑构件120可以被提供成设计用于支撑基板s的各种形状。

加热构件130可以加热壳体110的内部，使得第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3可以被加热至或高于其临界温度以保持其超临界状态，或者可以当第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3变成液态时再加热壳体110的内部。例如，加热构件130可以将基板s加热至约40℃到约80℃的第一温度t1。加热构件130可以安装为嵌入在壳体110的横向侧壁中。例如，加热构件130可以被提供为接收外部电力以产生热的加热器。加热构件130的放置不限于图中所示的实施方式，而是加热构件130可以放置在各种位置。

供应口140可以将第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3提供到工艺室100中。供应口140可以被提供成与壳体110接合的单个或多个。例如，供应口140可以包括安装在壳体110的顶部侧壁上的上供应口140_1、安装在壳体110的底部侧壁上的下供应口140_2、以及安装在壳体110的横向侧壁上的侧供应口140_3。上供应口140_1、下供应口140_2和侧供应口140_3可以分别连接到第一后供应管线226_1、第二后供应管线226_2和第三后供应管线226_3。可选地，可以不提供上供应口140_1、下供应口140_2和侧供应口140_3中的一个或更多个。工艺室100还可以包括提供在壳体110的顶部侧壁上的气体供应口(未示出)。气体供应口(未示出)可以连接到气体供应管线(未示出)以将惰性气体提供到壳体110中。例如，惰性气体可以包括氮气(n2)、氦气(he)或氩气(ar)。

排出口150可以被提供在壳体110的底部侧壁上。排出口150可以连接到排出管线242以将第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3或惰性气体排出到工艺室100的外部。例如，在干燥工艺的后阶段，第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3可以从工艺室100排出，并且工艺室100的内部压力可以降至可使第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3液化的临界压力以下。重力可以导致工艺室100通过排出口150将液化的超临界流体排出到外部。

在一些实施方式中，支撑构件120可以安装在壳体110的顶侧上。例如，参照图4，支撑构件120可以被提供为具有从壳体110的顶部侧壁的底表面向下竖直地延伸然后在水平方向上垂直弯曲的结构。在这种情况下，工艺室100还可以包括屏蔽构件160。屏蔽构件160可以包括设置在下供应口140_2与支撑构件120之间的屏蔽板162以及安装在壳体110的底部侧壁上并支撑屏蔽板162的支撑件164。屏蔽板162可以阻挡基板s直接接收通过下供应口140_2引入的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3。支撑件164可以沿屏蔽板162的周界隔开并设置，以为第一至第三超临界流体210_1、210_2和/或210_3提供流动通道。

支撑构件120和屏蔽构件160可以限定工艺室100内的上空间us和下空间ls。上空间us和下空间ls可以在空间上彼此连接。在供应第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3的初始阶段，第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3可以通过下供应口140_2被引入到工艺室100的下空间ls中。当工艺室100的内部压力与第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3的供应压力之间的工艺梯度变得充分减小时，超临界流体可以通过上供应口140_1被直接引入到上空间us中。在一些实施方式中，排出口150可以位于在屏蔽板162下方。可以不提供侧供应口140_3，但本发明构思的实施方式不限于此。

图5示出了显示图1的超临界流体贮存器的示意图。

参照图5，超临界流体贮存器210可以包括超临界储存罐212、加热器214和检测传感器218。

超临界储存罐212可以提供储存工艺流体(例如源流体或第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3)的内部空间。超临界储存罐212可以被提供成可承受其内部空间的压力变化的形状。例如，超临界储存罐212可以被提供成筒形或球形的形式。此外，超临界储存罐212可以由可在从约30℃到约300℃的温度范围内承受范围从约80巴到约300巴的内部压力的不锈钢构成。

超临界储存罐212可以提供有联接到源管线324的第一连接口216a和联接到前供应管线222的第二连接口216b。考虑到工艺流体在超临界储存罐212的内部空间中流动，第一连接口216a和第二连接口216b可以被提供在超临界储存罐212上的适当位置处。例如，第一连接口216a和第二连接口216b可以连接到超临界储存罐212的相面对的部分。超临界储存罐212可以在第一连接口216a和第二连接口216b布置为彼此面对的方向上伸长。

加热器214可以加热储存在超临界储存罐212中的工艺流体。在一实施方式中，加热器214可以被提供成嵌入在超临界储存罐212中的形状的形式。例如，加热器214可以嵌入在超临界储存罐212的壁内，或者附接于超临界储存罐212的内壁。加热器214可以包括例如嵌入在超临界储存罐212的壁中的第一嵌入加热器214a和/或附接于超临界储存罐212的内壁(例如底壁)并向超临界储存罐212的内部延伸的第二嵌入加热器214b。第二嵌入加热器214b可以被提供成沿超临界储存罐212的纵向方向伸长的形状的形式。在该构造中，第二嵌入加热器214b和工艺流体可以在其间具有接触面积以增大热交换效率。然而，本发明构思的实施方式不限于此。在一些实施方式中，加热器214可以附接于超临界储存罐212的外壁。

加热器214可以操作使得接收在超临界储存罐212中的工艺流体(例如源流体)可以被加热以达到其临界温度。源流体在被加热器214加热时可以膨胀以增大其压力。连接到源管线324的泵(见图1的340)可以增大超临界储存罐212的内部压力。源流体可以通过被加热而膨胀，使得超临界储存罐212的内部压力不会达到临界压力。在一些实施方式中，泵340可以操作使得超临界储存罐212的内部压力可以增大到临界压力。

例如，超临界储存罐212可以通过源管线324被提供并填充以处于或高于其临界压力的源流体，并且加热器214可以将源流体加热至或高于其临界温度。因此，超临界储存罐212可以储存第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3、或处于超临界状态的工艺流体。超临界储存罐212的温度和压力可以由包括温度传感器218a和压力传感器218b的检测传感器218检测，从而超临界储存罐212可以保持超临界状态。

第三连接口216c可以可选地被提供到超临界储存罐212。第三连接口216c可以与排放管线223连接。工艺流体可以通过排放管线223从超临界储存罐212排出。排放管线223可以被构造为选择性地处于打开状态或关闭状态。排放管线223还可以被构造为调节其打开状态的打开程度或量以控制通过排放管线223排出的工艺流体的量。例如，排放管线223可以在其上安装有安全阀，并且当超临界储存罐212的内部压力超过可允许压力时，安全阀可以操作以自动降低超临界储存罐212的内部压力。

图6至图8是显示图1所示的超临界流体供应单元200的超临界流体供应构件230的示意图。

参照图6至图8，超临界流体供应构件230可以包括温度控制器件260。工艺室100、超临界流体贮存器210、前控制阀234、后控制阀238、过滤器239、排出管线242和/或排出阀244可以被构造为与参照图1所讨论的那些基本类似。为了描述的简明，将省略重复说明。

温度控制器件260可以与第三后供应管线226_3接合。温度控制器件260可以包括第一温度控制器件260_1、第二温度控制器件260_2和第三温度控制器件260_3。第一温度控制器件260_1、第二温度控制器件260_2和第三温度控制器件260_3可以分别连接到第一后供应管线226_1、第二后供应管线226_2和第三后供应管线226_3。第一至第三温度控制器件260_1、260_2和260_3可以控制第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3的温度。第一温度控制器件260_1至第三温度控制器件260_3的每个可以包括加热器件262和冷却器件264。例如，加热器件262可以被提供为内嵌式加热器(in-lineheater)和/或吸附柱，并且冷却器件264可以被提供为其中冷却水用作制冷剂的冷却器。可选地，加热器件262和冷却器件264中的一个可以不被提供到第一温度控制器件260_1至第三温度控制器件260_3的每个。

参照图6，第一至第三温度控制器件260_1、260_2和260_3的每个的加热器件262和冷却器件264可以彼此串联连接。例如，第一后供应管线226_1可以在其上提供有第一温度控制器件260_1的串联连接的加热器件262和冷却器件264，并且第二后供应管线226_2可以在其上提供有第二温度控制器件260_2的串联连接的加热器件262和冷却器件264。同样地，第三后供应管线226_3可以在其上提供有第三温度控制器件260_3的串联连接的加热器件262和冷却器件264。串联连接的加热器件262和冷却器件264可以由控制单元(未示出)选择性地操作。

温度控制器件260可以有效地控制引入到工艺室100中的第一至第三超临界流体210_1、210_2和/或210_3的温度。由于温度控制器件260不仅包括加热器件262，而且还包括冷却器件264，所以第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3的每个可以在其温度降低以及其温度升高上被控制。如这里所述，工艺室100可以有效地被提供以满足期望特性的第一至第三超临界流体210_1、210_2和/或210_3。

根据一些实施方式，温度控制器件260的加热器件262和冷却器件264可以彼此并联连接。参照图7，超临界流体供应管线220还可以包括与后供应管线226对应地并联连接的分支管线228。在后供应管线226与分支管线228之间的两个连接节点之间，加热器件262可以被提供在后供应管线226和分支管线228中的一个上，并且冷却器件264可以被提供在后供应管线226和分支管线228中的另一个上。此外，在后供应管线226与分支管线228之间的两个连接节点之间，阀(未示出)可以对应地安装在后供应管线226和分支管线228上，因此第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3的每种可以被选择性地控制以流过后供应管线226或分支管线228。

例如，第一分支管线228_1可以与第一后供应管线226_1并联连接，并且第一后供应管线226_1和第一分支管线228_1可以分别在其上提供有第一温度控制器件260_1的加热器件262和/或冷却器件264，第一后供应管线226_1和第一分支管线228_1可以在第一温度控制器件260_1的加热器件262与冷却器件264之间进行并联连接。第二分支管线228_2可以与第二后供应管线226_2并联连接，并且第二后供应管线226_2和第二分支管线228_2可以分别在其上提供有第二温度控制器件260_2的加热器件260和冷却器件264，第二后供应管线226_2和第二分支管线228_2可以在第二温度控制器件260_2的加热器件262与冷却器件264之间进行并联连接。第三分支管线228_3可以与第三后供应管线226_3并联连接，并且第三后供应管线226_3和第三分支管线228_3可以分别在其上提供有第三温度控制器件260_3的加热器件262和冷却器件264，第三后供应管线226_3和第三分支管线228_3可以在第三温度控制器件260_3的加热器件262与冷却器件264之间进行并联连接。

在一些实施方式中，如图8所示，第一至第三温度控制器件260_1、260_2和260_3的每个可以包括彼此并联连接的多个加热器件262a和262b。例如，第一温度控制器件260_1可以包括分别提供在第一后供应管线226_1和第一分支管线228_1上的第一加热器件262a和第二加热器件262b，第一后供应管线226_1和第一分支管线228_1可以在第一温度控制器件260_1的第一加热器件262a与第二加热器件262b之间进行并联连接。第二温度控制器件260_2可以包括分别提供在第二后供应管线226_2和第二分支管线228_2上的第一加热器件262a和第二加热器件262b，第二后供应管线226_2和第二分支管线228_2可以在第二温度控制器件260_2的第一加热器件262a与第二加热器件262b之间进行并联连接。第三温度控制器件260_3可以包括分别提供在第三后供应管线226_3和第三分支管线228_3上的第一加热器件262a和第二加热器件262b，第三后供应管线226_3和第三分支管线228_3可以在第三温度控制器件260_3的第一加热器件262a与第二加热器件262b之间进行并联连接。第一加热器件262a和第二加热器件262b可以具有彼此不同的预设温度。

图9示出了显示图6至图8的加热器件的示意图。图10a至图10c示出了显示图9的热交换构件的透视图。

参照图9，加热器件262可以被提供为内嵌式加热器。例如，加热器件262可以包括主体2621、加热源2622和热交换构件2623。

主体2621可以包括入口2624和出口2625，并且可以被提供成在其中包括第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3流过的流动通道的容器的形式。主体2621可以在入口2624和出口2625布置为彼此面对的方向上伸长。入口2624和出口2625的每个可以与后供应管线226或与分支管线228联接。

加热源2622可以加热在主体2621内流动的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3。例如，加热源2622可以被提供为嵌入在主体2621的横向侧壁中，但本发明构思不限于此。与图中所示不同，加热源2622可以被提供为附接于主体2621的内壁。

热交换构件2623可以被提供在主体2621的内部空间中。热交换构件2623可以固定到主体2621的内壁或者可以定位为与主体2621的内壁间隔开。热交换构件2623可以具有与主体2621的内部空间的形状对应的形状。例如，热交换构件2623可以在主体2621的纵向方向上伸长。热交换构件2623可以由具有高热导率的金属构成。额外地或备选地，热交换构件2623可以由对超临界状态下的工艺流体具有高耐腐蚀性的金属构成。当热源与经热交换构件2623在主体2621内流动的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3之间的接触面积增大时，或者当第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3在主体2621内湍流地流动时，热源与超临界流体之间的热扩散系数可以增大。结果，加热器件262可以在热交换效率上提高。在下文中将参照图10a至图10c详细描述热交换构件2623，包括其详细形状。

参照图10a，热交换构件2623可以被提供成包括多个孔2623h的筒形状的形式。孔2623h可以为第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3提供其通道以增强第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3的流动性。可选地，可以不提供孔2623h。

参照图10b，热交换构件2623可以包括第一热交换构件2623a和/或第二热交换构件2623b。第一热交换构件2623a可以被提供成杆的形式。例如，第一热交换构件2623a可以被提供成圆柱或多边形柱的形式。第一热交换构件2623a可以固定在主体2621的内壁上。第二热交换构件2623b可以固定在第一热交换构件2623a的外表面上。第二热交换构件2623b可以被提供成包括多个孔2623c的板形状的形式。例如，第二热交换构件2623b可以被提供成圆形板或多边形板的形式。第二热交换构件2623b可以在第一热交换构件2623a的纵向方向上彼此间隔开地被提供成多个。

参照图10c，第三热交换构件2623d可以在第一热交换构件2623a的外表面上被提供成螺旋形状的形式。第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3可以沿着第三热交换构件2623d螺旋地流动。然后，第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3可以在主体2621内以湍流方式流动。

图11示出了显示图6至图8的加热器件的透视图。图12和图13示出了显示图11的加热器件的剖视图。

参照图11和图12，加热器件262可以被提供成吸附柱。例如，加热器件262可以包括主体2630、吸附剂2632和温度传感器2640。

主体2630可以被提供成容纳吸附剂2632并提供第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3的流动通道的容器形状的形式。例如，主体2630可以具有中空的矩形六面体，但本发明构思不限于此。主体2630可以在主体2630的纵向方向上在其相反的两端处具有流入管线2634和流出管线2636。流入管线2634和/或流出管线2636可以与后供应管线226或与分支管线228联接。

吸附剂2632可以被提供在主体2630内。吸附剂2632可以包括能够吸取或吸附第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3中包含的杂质的材料。例如，吸附剂2632可以包括沸石或诸如铝硅酸盐的陶瓷。吸附剂2632可以吸取通过流入管线2634引入到主体2630中的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3的杂质。吸取过程(或吸附过程)可以是放热过程，并且吸附过程可以导致热产生以加热在主体2630内流动的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3。

温度传感器2640可以检测在主体2630内流动的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3的温度。温度传感器2640可以与流入管线2634或流出管线2636接合，但本发明构思不限于此。例如，温度传感器2640可以检测流入主体2630的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3与流出主体2630的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3之间的温度差。因此，当监测超临界流体是否满足所需的温度条件时，可以利用流入的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3与流出的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3的温度差来确定吸附剂2632是否应当被更换。当加热器件262被提供成吸附柱的形式时，超临界流体可以在纯度上提高和/或可以在温度上被控制。

根据另外的实施方式，如图13所示，加热器件262还可以包括附加加热构件2638。附加加热构件2638可以加热在主体2630内流动的第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3。附加加热构件2638可以被提供为接收外部电力以产生热的加热器。例如，附加加热构件2638可以被提供为嵌入在主体2630的横向侧壁中，但本发明构思不限于此。附加加热构件2638可以有助于控制超临界流体210_1、210_2和210_3的温度。

在下文中将描述包括以上讨论的基板干燥装置的半导体制造设备。图14是显示根据本发明构思的一些实施方式的包括基板干燥装置的制造半导体器件的设备的示意图。

参照图14，制造半导体器件的设备500可以包括湿处理系统。例如，制造设备500可以包括基板传送装置520、基板抛光装置530、基板清洁装置540和/或基板干燥装置1。

基板传送装置520可以沿着导轨522移动以将基板s传送到基板抛光装置530、基板清洁装置540和基板干燥装置1。基板传送装置520可以将基板s装载于装载口514上的运载部512上/从装载口514上的运载部512卸载基板s。装载口514可以设置在导轨522的边缘上。

基板抛光装置530可以设置在导轨522的与面对装载口514边缘相反的边缘上。当基板抛光装置530接收从运载部512传送的基板s时，基板抛光装置530可以使用浆料(未示出)来抛光基板s。然后基板s可以被平坦化。

基板清洁装置540可以设置在基板抛光装置530与基板干燥装置1之间。基板清洁装置540可以使用清洁溶液来清洁基板s上的浆料。清洁溶液可以包括化学物质、去离子水或有机溶剂(例如甲醇或异丙醇)。

基板干燥装置1可以靠近装载口514设置。基板干燥装置1可以干燥基板s上的清洁溶液。基板干燥装置1可以使用第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3来清洁基板s，从而防止基板s上的水印和/或图案倒塌。然而，本发明构思不限于此。基板干燥装置1可以对应于参照图1至图13讨论的基板干燥装置1。

将在下文中讨论基板清洁装置540。

图15是显示图14的基板清洁装置540的剖视图。

参照图14和图15，基板清洁装置540可以包括壳体和/或处理单元5400。

壳体可以形成基板干燥装置1和基板抛光装置530的外壁，并且可以在其中提供有其中执行清洁工艺的处理单元5400。处理单元5400可以包括旋转头5410、流体供应构件5420、收集容器5430和升降构件5440。

旋转头5410可以在其上放置基板s，并且可以在执行工艺的时间内使基板s旋转。旋转头5410可以包括支撑板5411、支撑销5412、夹持销5413、旋转轴5414和/或电动机5415。

支撑板5411可以具有其形状(例如圆形或圆盘形)与基板s的形状相似的上部。支撑板5411可以在其上部上提供有其上放置基板s的多个支撑销5412以及基板s由其固定的多个夹持销5413。支撑板5411可以在其底表面处固定到由电动机5415驱动旋转的旋转轴5414。电动机5415可以使用外部动力源产生旋转力从而通过旋转轴5414使支撑板5411旋转。因此，当基板s放置在旋转头5410上时，基板s可以在执行第一工艺的时间内通过支撑板5411的旋转而被驱动从而旋转。

支撑销5412可以在垂直于支撑板5411的顶表面的方向上突出，并且多个支撑销5412可以以预定间隔彼此间隔开。当从顶部被观察时，支撑销5412的布置可以整体上构成圆环形状。基板s的底表面可以落座于支撑销5412上。因此，支撑销5412可以支撑基板s，使得基板s可以以与支撑销5412的突出长度对应的间隔与支撑板5411的顶表面间隔开。

夹持销5413可以比支撑销5412在垂直于支撑板5411的顶表面的方向上突出得更多，并且可以比支撑销5412离支撑板5411的中心更远地设置。夹持销5413可以沿着支撑板5411的半径方向在保持位置与拾取位置之间转换。保持位置可以以与基板s的半径对应的距离与支撑板5411的中心间隔开，拾取位置可以比保持位置与支撑板5411的中心更远地间隔开。当基板传送装置520将基板s装载于旋转头5410上时，夹持销5413可以移动到拾取位置。当对装载的基板s执行工艺时，夹持销5413可以移动到保持位置，以在夹持销5413与基板s的侧表面接触的同时将基板s稳固地放置在其正常位置。当工艺结束并且基板传送装置520从旋转头5410拾取并卸载基板s时，夹持销5413可以移动回拾取位置。因此，夹持销5413可以防止基板s由于旋转头5410的旋转所导致的旋转力而偏离其正确位置。

流体供应构件5420可以包括喷嘴5421、支撑架5422、支撑轴5423和驱动机构5424。流体供应构件5420可以将流体供应到基板s上。

支撑轴5423可以在竖直方向上纵向地延伸，并且驱动机构5424可以与支撑轴5423的底端相关联。驱动机构5424可以驱动支撑轴5423以枢转或竖直地移动。支撑架5422可以垂直地联接到支撑轴5423的上部。喷嘴5421可以安装在支撑架5422的一端的底侧上。喷嘴5421可以通过由驱动机构5424驱动的支撑轴5423的升降和枢转而在处理位置与等待位置之间移动。处理位置可以是喷嘴5421竖直地放置在支撑板5411上方的位置，等待位置可以是喷嘴5421偏离支撑板5411放置的位置。

处理单元5400可以提供有一个或更多个流体供应构件5420。当流体供应构件5420被提供成多个时，多个流体供应构件5420可以供应彼此不同的流体。例如，多个流体供应构件5420中的一些可以供应清洁剂、冲洗剂或有机溶剂。清洁剂可以包括过氧化氢(h2o2)、氢氟酸(hf)、或者与氨水(nh4oh)、盐酸(hcl)或硫酸(h2so4)混合的过氧化氢(h2o2)；冲洗剂可以包括去离子水；有机溶剂可以包括异丙醇(ipa)。有机溶剂可以包括乙二醇、1-丙醇、四氢呋喃、4-羟基、4-甲基、2-戊酮、1-丁醇、2-丁醇、甲醇、乙醇、n-丙醇、二甲基乙醚等。例如，第一流体供应构件可以喷洒氨水-过氧化氢溶液，第二流体供应构件可以喷洒去离子水，并且第三流体供应构件可以喷洒异丙醇溶液。

当基板s放置在旋转头5410上时，流体供应构件5420可以从等待位置移动到处理位置，然后可以向基板s供应上述流体。例如，当流体供应构件5420供应清洁剂、冲洗剂和有机溶剂时，可以分别执行化学工艺、清洁工艺和第一干燥工艺。在执行工艺的时间内，流体可以被均匀地提供到旋转头5410上的基板s的顶表面上，旋转头5410在由电动机5415驱动时旋转。

收集容器5430可以提供当执行第一工艺时使用的收集空间，并且可以收集第一工艺中使用的流体。当从顶部被观察时，收集容器5430可以设置为围绕旋转头5410并且可以具有敞开的上部。处理单元5400可以提供有一个或更多个收集容器5430。将在下文中描述处理单元5400具有三个收集容器5430，或者第一收集容器5430a、第二收集容器5430b和第三收集容器5430c的示例。收集容器5430的数量可以基于第一工艺的流体数量和条件而被不同地选择。

第一收集容器5430a至第三收集容器5430c的每个可以被提供成围绕旋转头5410的圆环形状的形式。第一收集容器5430a、第二收集容器5430b和第三收集容器5430c可以按照前述顺序逐渐远离旋转头5410的中心设置。第一收集容器5430a可以围绕旋转头5410，第二收集容器5430b可以围绕第一收集容器5430a，并且第三收集容器5430c可以围绕第二收集容器5430b。第一收集容器5430a可以提供有其内部空间的第一接收入口5431a。第二收集容器5430b可以提供有限定在第一收集容器5430a与第二收集容器5430b之间的空间的第二接收入口5431b。第三收集容器5430c可以提供有限定在第二收集容器5430b与第三收集容器5430c之间的空间的第三接收入口5431c。收集容器5430a、5430b和5430c的每个可以在其底侧与收集管线5432相关联。收集在收集容器5430a、5430b和5430c的每个中的流体可以通过收集管线5432a、5432b和5432c中的相应收集管线排出，然后可以被供应到流体再循环系统(未示出)中。流体再循环系统(未示出)可以将收集的流体再循环到可重复使用的流体中。

升降构件5440可以包括支架5441、升降轴5442和升降机构。升降构件5440可以驱动收集容器5430在竖直方向上移动。收集容器5430相对于旋转头5410的相对高度可以改变，以允许收集容器5430的一个接收入口5431位于旋转头5410上的基板s的水平面上。支架5441可以安装在收集容器5430上，并且可以具有联接到升降轴5442的一端，升降轴5442由升降机构5443驱动而竖直地移动。当收集容器5430被提供成多个时，支架5441可以与多个收集容器5430中的最外面的一个接合。当基板s装载于旋转头5410上或从旋转头5410卸载时，升降构件5440可以驱动收集容器5430向下移动，以免收集容器5430干扰传送基板s的基板传送装置520的移动路径。

在流体供应构件5420供应流体并且旋转头5410旋转的同时执行第一工艺的时间内，升降构件5440可以驱动使得收集容器5430可竖直地移动以将其接收入口5431放置到与基板s的水平面的位置相同的位置，从而收集由于由基板s的旋转所产生的离心力而从基板s脱离的流体。例如，当以用清洁剂执行化学工艺、然后用冲洗剂执行清洁工艺、此后用有机溶剂执行第一干燥工艺的方式执行第一工艺时，第一接收入口5431a至第三接收入口5431c可以在顺序供应清洁剂、冲洗剂和有机溶剂时顺序地移动到基板s的水平面。这可以允许第一收集容器5430a至第三收集容器5430c收集对应的流体。当用过的流体被收集时，可以保护环境免受污染，和/或可以再循环昂贵的流体以节省半导体制造成本。

升降构件5440可以被构造为竖直地移动旋转头5410，而不是移动收集容器5430。

在下文中将描述使用上述基板干燥装置的基板干燥方法。图16示出了显示根据本发明构思的示例性实施方式的使用基板干燥装置的基板干燥方法的流程图。在这里所述的一些实施方式中，公开了基板处理过程的一示例，其中对已经历了湿清洁工艺的基板执行超临界干燥工艺。本发明构思可以用于各种基板处理工艺中，诸如对已经历了蚀刻工艺的基板的清洁工艺。

参照图1至图13和图16，当基板s被提供到工艺室100中时，工艺室100可以将基板s加热到第一温度t1(s110)。例如，基板s可以根据半导体制造方法的操作在其中执行湿蚀刻工艺的工艺室100中已经经历了诸如蚀刻工艺或清洁工艺的湿工艺，并且可以在其上包括具有约10到约50的高的高宽比的精细图案结构。精细图案结构可以通过对形成在诸如晶片的半导体基板上的多个层执行的蚀刻工艺而形成为具有高的高宽比，并且可以执行清洁工艺和冲洗工艺以去除蚀刻残留物和副产物。例如，在其上包括具有高的高宽比的精细图案结构的基板s可以通过去离子水、boe(缓冲氧化物蚀刻剂)、氢氧化铵、氧化氢来清洁，然后可以通过异丙醇或第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3对其具有高溶解度的有机溶剂来冲洗。工艺室100可以将基板s加热至比异丙醇的蒸发点更低的约40℃到约80℃的第一温度t1。

超临界流体供应单元200可以将第一超临界流体210_1提供到工艺室100中(s120)。第一超临界流体210_1可以具有小于第一温度t1的第二温度t2。第二温度t2可以落入从约30℃到约39℃的范围内(例如31.1℃)。当第一超临界流体210_1被提供时，工艺室100可以在压力上增大。例如，第一超临界流体210_1可以被提供直到工艺室100的压力达到与临界点217对应的压力。第一超临界流体210_1可以被提供到工艺室100中约20秒到约30秒。

当达到第一超临界流体210_1的临界点217时，超临界流体供应单元200可以向工艺室100提供第二超临界流体210_2(s130)。第一超临界流体210_1的临界点217可以为约72巴。第二超临界流体210_2可以具有大于第一温度t1的第三温度t3。第三温度t3可以落入从约100℃到约200℃的范围内。当第二超临界流体210_2被提供时，工艺室100可以在压力上增大。例如，工艺室100的压力可以增大到饱和持续时间s214相关联的压力。饱和持续时间s214的压力可以是第二超临界流体210_2的临界点。例如，饱和持续时间s214的压力可以为约150巴。第二超临界流体210_2可以被提供到工艺室100中约10秒到约20秒。例如，当工艺室100将第一超临界流体210_1加热至约100℃或更高时，第一超临界流体210_1会产生大量颗粒而污染基板s和/或工艺室100。

当工艺室100的压力达到饱和持续时间s214相关联的压力时，超临界流体供应单元200可以向工艺室100提供第三超临界流体210_3(s140)。第三超临界流体210_3可以处于与第一温度t1相同的第四温度t4。第四温度t4可以落入从约40℃到约80℃的范围内。第三超临界流体210_3可以干燥基板s上的有机溶剂。第三超临界流体210_3可以被提供到工艺室100中约100秒。

当工艺室100的压力经历了饱和持续时间s214后时，第一至第三超临界流体210_1、210_2和210_3可以停止其供应，然后可以通过排出管线242排出(s150)。工艺室100可以在压力上降低。第一至第三超临界流体210_1、210_2和/或210_3可以被排出约150秒。第一至第三超临界流体210_1、210_2和/或210_3可以干燥基板s而没有水印和/或图案倒塌。

根据本发明构思的一些实施方式，基板干燥装置可以向工艺室提供具有小于第一温度的第二温度的第一超临界流体，从而减少基板干燥时间，并且可以向工艺室提供具有高于第一超临界流体的临界点的第三温度的第二超临界流体，从而减少颗粒产生。

虽然已经结合附图中示出的本发明的实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，可以进行各种改变和修改而不背离本发明的技术精神和实质特征。对本领域技术人员将明显的是，可以对其进行各种替换、修改和改变而不背离本发明构思的范围和精神。

本申请要求享有2017年6月15日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0076030号和2017年10月23日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0137427号的优先权，其公开通过引用全文在此合并。