JP2023098690A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

Figure 2023098690000001
【課題】本発明の実施例は、基板処理装置及び基板処理方法を提供する。
【解決手段】基板を支持する支持ユニットと、前記支持ユニットに支持された前記基板に処理液を供給する液供給ユニットと、前記支持ユニットに支持された前記基板上の特定位置にレーザーを照射して前記基板の前記特定位置を加熱し、前記基板の前記特定位置と前記基板を脱した待機位置の間でスイング移動される加熱ユニットと、及び前記加熱ユニットが前記待機位置に位置した場合、前記加熱ユニットから前記レーザーが照射される照射端部の下に配置される座標ユニットと、及び前記加熱ユニットから照射される前記レーザーをモニタリングするイメージモジュールを含み、前記イメージモジュールは前記座標ユニット上で前記加熱ユニットがスイング移動された移動距離を計算して前記加熱ユニットの長さ方向への第１長さを測定することができるものである。
【選択図】図２０

Description

本発明の実施例は、基板処理装置及び基板処理方法に関するものである。
半導体素子を製造するためにウェハーのような基板には写真、蝕刻、アッシング、イオン注入、そして、薄膜蒸着などの多様な工程らが遂行される。それぞれの工程には多様な処理液、処理ガスらが使用される。また、基板を処理することに使用される処理液を基板から除去するために基板に乾燥工程が遂行される。
ウェハー上にパターンを形成するための写真工程は露光工程を含む。露光工程はウェハー上に付着した半導体集積材料を所望のパターンで剥き出すための事前作業である。露光工程は蝕刻のためのパターンを形成、イオン注入のためのパターンの形成など多様な目的を有することができる。露光工程は一種の‘フレーム'であるマスク(Mask)を利用してウェハー上に光でパターンを描いて入れる。ウェハー上の半導体集積材料、例えば、ウェハー上のレジストに光が露出されれば、光及びマスクによってパターンに合うようにレジストの化学的性質が変化する。パターンに合うように化学的性質が変化したレジストに現像液が供給されれば、ウェハー上にはパターンが形成される。
露光工程を精密に遂行するためにはマスクに形成されたパターンが精密に製作されなければならない。パターンが所望の形状で、そして、精密に形成されたかを確認するために、作業者は走査電子顕微鏡(SEM)のような検査装備を利用して形成されたパターンを検査する。しかし、一つのマスクには多くの数のパターンが形成されている。すなわち、一つのマスクを検査するために多い数のパターンをすべて検査するには多くの時間が所要される。
これに、複数のパターンを含む一つのパターングループを代表することができるモニタリングパターンをマスクに形成する。また、複数のパターングループを代表することができるアンカーパターンをマスクに形成する。作業者はアンカーパターンの検査を通じてマスクに形成されたパターンらの良不を推正することができる。また、作業者はモニタリングパターンの検査を通じて一つのパターングループが含むパターンらの良不を推正することができる。
このように、マスクに形成されたモニタリングパターン及びアンカーパターンを通じて作業者はマスク検査に所要される時間を効果的に縮めることができる。しかし、このようなマスク検査の正確度を高めるためにはモニタリングパターン及びアンカーパターンの線幅がお互いに等しいことが望ましい。
モニタリングパターンの線幅とアンカーパターンの線幅をお互いに等しくするようにために蝕刻を遂行するようになれば、パターンに過蝕刻が発生されることがある。例えば、モニタリングパターンの線幅に対する蝕刻レートと、アンカーパターンに対する蝕刻レートに差は何回発生されることがあるし、そのような差を減らすためにモニタリングパターン及び/またはアンカーパターンを繰り返し蝕刻する過程でモニタリングパターンの線幅、そして、アンカーパターンの線幅に過蝕刻が発生することがある。このような過蝕刻発生を最小化するために、蝕刻工程を精密に遂行する場合蝕刻工程に多くの時間が所要される。これに、マスクに形成されたパターンらの線幅を精密に補正するための線幅補正工程が追加に遂行される。
図１は、マスク製作工程のうちで最後の段階である線幅補正工程が遂行される前マスクのモニタリングパターンの第１線幅(CDP１)及びアンカーパターンの第２線幅(CDP２)に関する正規分布を見せてくれる。また、第１線幅(CDP１)及び第２線幅(CDP２)は目標とする線幅より小さな大きさを有する。そして、図１を参照すれば分かるように、線幅補正工程が遂行される前モニタリングパターンとアンカーパターンの線幅(CD：Critical Dimension)に意図的に偏差を置く。そして、線幅補正工程でアンカーパターンを追加蝕刻することで、このふたつパターンの線幅を等しくする。
線幅補正工程では第１線幅(CDP１)及び第２線幅(CDP２)は、目標とする線幅になるように基板上に蝕刻薬液を供給する。しかし、蝕刻薬液が基板上に均一に供給されれば、第１線幅(CDP１)及び第２線幅(CDP２)のうちで何れか一つが目標とする線幅に到逹することがあっても、第１線幅(CDP１)及び第２線幅(CDP２)のうちで他の一つは目標とする線幅に到逹し難い。また、第１線幅(CDP１)と第２線幅(CDP２)との間の偏差は減らない。
一方、線幅補正工程を精密に遂行するためには、基板内の特定位置にレーザーを照射する光学モジュールの精密な制御が要求される。一般に光学モジュールは、あらかじめ設定された基板内の特定位置の座標に移動される。しかし、光学モジュールなどチャンバ内の構成らを設置時発生される公差によって基板内の特定位置に正確にレーザーを照射し難い問題がある。
韓国特許公開第10-2012-0137052号公報
本発明の実施例は、基板を効率的に処理することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを一目的とする。
また、本発明の実施例は、基板上に形成されたパターンの線幅を均一にすることができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを一目的とする。
また、本発明の実施例は、レーザーが基板上に所望のターゲット位置に正確に移動されることができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを一目的とする。
また、本発明の実施例は、基板にレーザーを照射する加熱ユニットの長さを計算するプロセスを提供することを一目的とする。
本発明が解決しようとする課題が上述した課題らに限定されるものではなくて、言及されない課題らは本明細書及び添付された図面らから本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に明確に理解されることができるであろう。
本発明の実施例は基板を処理する装置を開示する。基板処理装置は基板を支持する支持ユニットと、前記支持ユニットに支持された前記基板に処理液を供給する液供給ユニットと、前記支持ユニットに支持された前記基板上の特定位置にレーザーを照射して前記基板の前記特定位置を加熱し、前記基板の前記特定位置と前記基板を脱した待機位置の間でスイング移動される加熱ユニットと、及び前記加熱ユニットが前記待機位置に位置した場合、前記加熱ユニットから前記レーザーが照射される照射端部の下に配置される座標ユニットと、及び前記加熱ユニットから照射される前記レーザーをモニタリングするイメージモジュールを含み、前記イメージモジュールは前記座標ユニット上で前記加熱ユニットがスイング移動された移動距離を計算して前記加熱ユニットの長さ方向への第１長さを測定することができる。
前記加熱ユニットは、一端に前記照射端部が配置されるボディーと、前記ボディーをスイング移動させる動力を提供する駆動機と、及び前記ボディーと前記駆動機との間に配置され、前記ボディーのスイング移動軸を提供するシャフトを含み、前記第１長さは前記ボディーが前記シャフトの前記スイング移動軸を基準でスイング移動される長さであることがある。
前記加熱ユニットは、一端に前記照射端部が配置されるボディーと、前記ボディーをスイング移動させる動力を提供する駆動機と、及び前記ボディーと前記駆動機との間に配置され、前記ボディーのスイング移動軸を提供するシャフトを含み、前記第１長さは前記シャフトの前記スイング移動軸と前記照射端部の中心軸の間距離であることがある。
前記シャフトは前記ボディーの他端に結合されることができる。
前記加熱ユニットは、前記ボディーの内部に提供され、前記レーザーを照射するレーザーモジュールと、及び前記イメージモジュールをさらに含み、前記イメージモジュールを前記ボディーの内部に提供され、前記レーザーモジュールの前記レーザーの照射方向と同軸を有することができる。
前記座標ユニットは、上面が前記支持ユニットに支持された前記基板の上面と同一平面上に配置される座標系と、及び前記座標系を支持する支持フレームを含むことができる。
前記加熱ユニットは前記照射端部の中心軸と前記座標系の中心位置が一致された状態で前記加熱ユニットを既設定された第１角度でスイング移動させることができる。
前記座標系の中心位置の座標は(０，０)であることがある。
前記座標系上で前記第１角度でスイング移動された前記加熱ユニットは移動座標を有して、前記移動座標は前記座標系上で前記加熱ユニットの前記照射端部の中心軸が位置する位置の座標であり、前記イメージモジュールは前記移動座標を測定することができる。
前記イメージモジュールは前記移動座標を利用して前記加熱ユニットの前記照射端部の中心軸が移動した前記移動距離を計算することができる。
前記イメージモジュールは前記第１角度、前記移動距離を利用して前記第１長さを計算することができる。
前記第１長さは下の数学式を通じて計算されることができる。(ここで、Rは第１長さであり、Lは移動距離であり、θは第１角度である)
Figure 2023098690000002
前記座標系はライングリッド(Line Grid)で提供されることができる。
前記基板は複数のセルら内に形成される第１パターンと、前記複数のセルらが形成された領域の外部に前記第１パターンと相異な第２パターンが形成され、前記基板の前記特定位置は前記第２パターンであることができる。
制御機をさらに含み、前記制御機は前記第２パターンに対して前記光を照射して前記第１パターンの線幅と前記第２パターンの線幅の偏差を最小化できるように加熱ユニットを制御することができる。
本発明の実施例は、基板を処理する方法を開示する。基板処理方法は工程準備段階と、及び前記工程準備段階以後、前記基板に加熱ユニットのレーザーモジュールがレーザーを照射して前記基板を処理する工程処理段階を含み、前記工程準備段階は、前記加熱ユニットの照射端部の下に配置される座標系上で前記加熱ユニットを回転させて前記加熱ユニットのスイングアーム長さを計算するスイングアーム長さ計算段階を含むことができる。
前記スイングアーム長さ計算段階は、前記座標系の中心座標と前記加熱ユニットの前記照射端部の中心軸を一致させる段階と、前記加熱ユニットを既設定された第１角度で回転させる段階と、前記加熱ユニットの内部に提供され、前記レーザーモジュールで照射される前記レーザーの照射方向と同軸を有するイメージモジュールが前記加熱ユニットの移動距離を計算する段階と、及び前記イメージモジュールが前記第１角度、前記移動距離を通じて前記加熱ユニットのスイングアーム長さを計算する段階を含むことができる。
前記イメージモジュールが前記第１角度、前記移動距離を通じて前記加熱ユニットのスイングアーム長さを計算する段階は、下の数学式を通じて計算されることができる。(ここで、Rは第１長さであり、Lは移動距離であり、θは第１角度である)
Figure 2023098690000003
前記加熱ユニットは、一端が前記照射端部が配置されるボディーと、前記ボディーをスイング移動させる動力を提供する駆動機と、及び前記ボディーと前記駆動機との間に配置され、前記ボディーの他端に結合され、前記ボディーのスイング移動軸を提供するシャフトを含み、前記スイングアーム長さは前記ボディーが前記シャフトの前記スイング移動軸を基準でスイング移動される長さであることができる。
前記加熱ユニットは、一端に前記照射端部が配置されるボディーと、前記ボディーをスイング移動させる動力を提供する駆動機と、及び前記ボディーと前記駆動機との間に配置され、前記ボディーの他端に結合され、前記ボディーのスイング移動軸を提供するシャフトを含み、前記スイングアーム長さは前記シャフトの前記スイング移動軸と前記照射端部の中心軸の間距離であることができる。
本発明の実施例は、基板を処理する装置を開示する。基板処理装置は基板を支持する支持ユニットと、前記支持ユニットに支持された前記基板に処理液を供給する液供給ユニットと、前記支持ユニットに支持された前記基板上の特定位置にレーザーを照射して前記基板の前記特定位置を加熱し、前記基板の前記特定位置と前記基板を脱した待機位置の間でスイング移動される加熱ユニットと、及び前記加熱ユニットが前記待機位置に位置した場合、前記加熱ユニットから前記レーザーが照射される照射端部の下に配置される座標ユニットを含み、前記加熱ユニットは、一端に前記照射端部が配置されるボディーと、前記ボディーをスイング移動させる動力を提供する駆動機と、前記ボディーと前記駆動機との間に配置され、前記ボディーのスイング移動軸を提供するシャフトと、前記ボディーの内部に提供され、前記レーザーを照射するレーザーモジュールと、及び前記イメージモジュールを前記ボディーの内部に提供され、前記加熱ユニットから照射される前記レーザーをモニタリングし、前記レーザーモジュールの前記レーザーの照射方向と同軸を有するイメージモジュールを含み、前記イメージモジュールは前記座標ユニット上で前記加熱ユニットが既設定された第１角度でスイング移動された移動距離を計算して前記加熱ユニットの長さ方向への第１長さを計算することができる。
本発明の一実施例によれば、基板を効率的に処理することができる。
また、本発明の一実施例によれば、基板上に形成されたパターンの線幅が均一にすることができる。
また、本発明の一実施例によれば、レーザーが基板上に所望のターゲット位置に正確に移動されることができる。
また、本発明の一実施例によれば、レーザーがターゲット位置に正確に照射されるようにするためにスイング移動されるレーザーと回転される基板支持ユニットを利用する基板処理装置及び基板処理方法を提供することができる。
また、本発明の一実施例によれば、基板にレーザーを照射する加熱ユニットの長さを計算して加熱ユニットの精密制御ができる。
本発明の効果が上述した効果らに限定されるものではなくて、言及されない効果らは本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に明確に理解されることができるであろう。
モニタリングパターンの線幅及びアンカーパターンの線幅に関する正規分布を見せてくれる図面である。 本発明の一実施例による基板処理装置を概略的に見せてくれる平面図である。 図２の液処理チャンバで処理される基板の姿を概略的に示した図面である。 図２の液処理チャンバの一実施例を概略的に見せてくれる図面である。 図４の液処理チャンバを上部から眺めた図面である。 図４の加熱ユニットのボディー、レーザーモジュール、イメージモジュール及び光学モジュールの姿を見せてくれる図面である。 図６のイメージモジュールを上部から眺めた図面である。 図４の液処理チャンバが有する座標ユニット、そして、支持ユニットを示した図面である。 図８の座標ユニットを上部から眺めた図面である。 本発明の一実施例による基板処理方法を見せてくれるフローチャートである。 図１０の工程準備段階で基板処理装置がレーザーの照射位置とあらかじめ設定されたターゲット位置の間の誤差を確認する姿を見せてくれる図面である。 図１０の位置情報獲得段階を遂行する基板処理装置の姿を見せてくれる図面である。 図１０の液処理段階を遂行する基板処理装置の姿を見せてくれる図面である。 図１０の加熱段階を遂行する基板処理装置の姿を見せてくれる図面である。 図１０のリンス段階を遂行する基板処理装置の姿を見せてくれる図面である。 加熱ユニットの第１長さを計算する方法を概略的に示したフローチャートである。 加熱ユニットの第１長さを示した図面である。 図１６の各段階を概略的に示した図面である。 同じく、図１６の各段階を概略的に示した図面である。 同じく、図１６の各段階を概略的に示した図面である。
以下では添付した図面を参照にして本発明の実施例に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし、本発明はいろいろ相異な形態で具現されることができるし、ここで説明する実施例で限定されない。また、本発明の望ましい実施例を詳細に説明するにおいて、関連される公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曇ることがあると判断される場合にはその詳細な説明を略する。また、類似機能及び作用をする部分に対しては図面全体にかけて等しい符号を使用する。
ある構成要素を‘包含'するということは、特別に反対される記載がない限り他の構成要素を除くことではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。具体的に，“含む”または“有する”などの用語は明細書上に記載した特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとすることであって、一つまたはその以上の他の特徴らや数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加可能性をあらかじめ排除しないものとして理解されなければならない。
単数の表現は文脈上明白に異なるように志さない限り、複数表現を含む。また、図面で要素らの形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
第１、第２などの用語は多様な構成要素らを説明するのに使用されることができるが、前記構成要素らは前記用語によって限定されてはいけない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的で使用されることができる。例えば、本発明の権利範囲から離脱されないまま第１構成要素は第２構成要素で命名されることができるし、類似第２構成要素も第１構成要素に命名されることができる。
ある構成要素が異なる構成要素に“連結されて”いるか、または“接続されて”いると言及された時には、その他の構成要素に直接的に連結されているか、または接続されていることもあるが、中間に他の構成要素が存在することもあると理解されなければならないであろう。反面に、ある構成要素が異なる構成要素に“直接連結されて”いるか、または“直接接続されて”いると言及された時には、中間に他の構成要素が存在しないことで理解されなければならないであろう。構成要素らとの関係を説明する他の表現ら、すなわち“～間に”と“すぐ～間に”または“～に隣合う”と“～に直接隣合う”なども同じく解釈されなければならない。
異なるように定義されない限り、技術的であるか科学的な用語を含んでここで使用されるすべての用語らは、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者によって一般的に理解されることと等しい意味である。一般に使用される前もって定義されているもののような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味であることで解釈されなければならないし、本出願で明白に定義しない限り、理想的や過度に形式的な意味で解釈されない。
以下では、図２乃至図１７を参照して本発明の実施例を説明する。
図２は、本発明の一実施例による基板処理装置を概略的に見せてくれる平面図である。
図２を参照すれば、基板処理装置１はインデックスモジュール１０、処理モジュール２０、そして、制御機３０を含む。上部から眺める時、インデックスモジュール１０と処理モジュール２０は一方向に沿って配置される。以下、インデックスモジュール１０と処理モジュール２０が配置された方向を第１方向(X)といって、上部から眺める時第１方向(X)と垂直な方向を第２方向(Y)といって、第１方向(X)及び第２方向(Y)にすべて垂直な方向を第３方向(Z)という。
インデックスモジュール１０は基板(M)が収納された容器(CR)から基板(M)を処理モジュール２０に返送し、処理モジュール２０で処理が完了された基板(M)を容器(CR)に収納することができる。インデックスモジュール１０の長さ方向は第２方向(Y)に提供されることができる。インデックスモジュール１０はロードポート１２とインデックスフレーム１４を含むことができる。インデックスフレーム１４を基準でロードポート１２は処理モジュール２０の反対側に位置されることができる。基板(M)らが収納された容器(CR)はロードポート１２に置かれることができる。ロードポート１２は複数個が提供されることができるし、複数のロードポート１２は第２方向(Y)に沿って配置されることができる。
容器(CR)としては、前面開放一体式ポッド(Front Open Unified Pod：FOUP)のような密閉用容器が使用されることができる。容器(CR)はオーバーヘッドトランスファー(Overhead Transfer)、オーバーヘッドコンベヤー(Overhead Conveyor)、または自動案内車両(Automatic Guided Vehicle)のような移送手段(図示せず)や作業者によってロードポート１２に置かれることができる。
インデックスフレーム１４にはインデックスロボット１２０が提供されることができる。インデックスフレーム１４内には長さ方向が第２方向(Y)に提供されたガイドレール１２４が提供されることができる。インデックスロボット１２０はガイドレール１２４上で移動可能に提供されることができる。インデックスロボット１２０は基板(M)が置かれるハンド１２２を含むことができる。ハンド１２２は前進移動、後進移動、第３方向(Z)を軸にした回転、そして、第３方向(Z)に沿って移動可能に提供されることができる。ハンド１２２は複数個が上下方向に離隔されるように提供されることができる。複数のハンド１２２それぞれはお互いに独立的に移動されることができる。
制御機３０は基板処理装置１を制御することができる。制御機３０は基板処理装置１の制御を実行するマイクロプロセッサー(コンピューター)でなされるプロセスコントローラーと、オペレーターが基板処理装置１を管理するためにコマンド入力操作などを行うキーボードや、基板処理装置１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイなどでなされるユーザーインターフェースと、基板処理装置１で実行される処理をプロセスコントローラーの制御で実行するための制御プログラムや、各種データ及び処理条件によって各構成部に処理を実行させるためのプログラム、すなわち、処理レシピが記憶された記憶部を具備することができる。また、ユーザーインターフェース及び記憶部はプロセスコントローラーに接続されていることがある。処理レシピは記憶部のうちで記憶媒体に記憶されていることがある。記憶媒体はハードディスクでも良く、CD-ROM、DVDなどの可搬性ディスクや、フラッシュメモリーなどの半導体メモリーであることもある。
制御機３０は以下で説明する基板処理方法を遂行できるように基板処理装置１を制御することができる。例えば、制御機３０は以下で説明する基板処理方法を遂行できるように液処理チャンバ４００に提供される構成らを制御することができる。
処理モジュール２０はバッファーユニット２００、返送フレーム３００そして、液処理チャンバ４００を含むことができる。バッファーユニット２００は処理モジュール２０に搬入される基板(M)と、処理モジュール２０から搬出される基板(M)が一時的にとどまる空間を提供することができる。返送フレーム３００はバッファーユニット２００と液処理チャンバ４００との間に基板(M)を返送する空間を提供することができる。液処理チャンバ４００は基板(M)上に液を供給して基板(M)を液処理する液処理工程を遂行することができる。処理モジュール２０は乾燥チャンバをさらに含むことができるし、乾燥チャンバは液処理が完了された基板(M)を乾燥する乾燥工程を遂行することができる。
バッファーユニット２００はインデックスフレーム１４と返送フレーム３００との間に配置されることができる。バッファーユニット２００は返送フレーム３００の一端に位置することができる。バッファーユニット２００は内部に複数の基板(M)らを保存することができる。バッファーユニット２００の内部には基板(M)が置かれるスロット(図示せず)が提供されることができる。スロット(図示せず)は複数個で提供されることができる。複数個のスロット(図示せず)らはお互いの間に第３方向(Z)に沿って離隔されることができる。これによって、バッファーユニット２００に貯蔵される複数の基板(M)らはお互いの間に第３方向(Z)に沿って離隔されて積層されることができる。
バッファーユニット２００は前面(Front Face)と後面(Rear Face)が開放されることができる。前面はインデックスモジュール１０と対向する面であり、後面は返送フレーム３００と対向する面であることができる。インデックスロボット１２０は前面を通じてバッファーユニット２００に近付いて、後述する返送ロボット３２０は後面を通じてバッファーユニット２００に近付くことができる。
返送フレーム３００はその長さ方向が第１方向(X)に提供されることができる。返送フレーム３００の両側には液処理チャンバ４００が配置されることができる。処理モジュール２０が乾燥チャンバを含む場合、返送フレーム３００の一側には液処理チャンバ４００が配置され、返送フレーム３００の他側には乾燥チャンバが配置されることができる。液処理チャンバ４００と乾燥チャンバは返送フレーム３００の側部に配置されることができる。返送フレーム３００と液処理チャンバ４００は第２方向(Y)に沿って配置されることができる。返送フレーム３００と乾燥チャンバは第２方向(Y)に沿って配置されることができる。返送フレーム３００の一側または両側それぞれで液処理チャンバ４００らは第１方向(X)及び第３方向(Z)に沿ってそれぞれAXB(A、Bはそれぞれ、１または１より大きい自然数)の配列で提供されることができる。返送フレーム３００の他側で乾燥チャンバらは第１方向(X)及び第３方向(Z)に沿ってそれぞれAXB(A、Bはそれぞれ、１または１より大きい自然数)の配列で提供されることができる。
返送フレーム３００は返送ロボット３２０と返送レール３２４を含むことができる。返送ロボット３２０は基板(M)を返送することができる。返送ロボット３２０はバッファーユニット２００と液処理チャンバ４００との間に基板(M)を返送することができる。また、返送ロボット３２０はバッファーユニット２００、液処理チャンバ４００、そして、乾燥チャンバとの間に基板(M)を返送することができる。返送ロボット３２０は基板(M)が置かれる返送ハンド３２２を含むことができる。返送ハンド３２２には基板(M)が置かれることができる。返送ハンド３２２は前進及び後進移動、第３方向(Z)を軸にした回転、そして、第３方向(Z)に沿って移動可能に提供されることができる。ハンド３２２は複数個が上下方向に離隔されるように提供されることができる。複数のハンド３２２らはお互いに独立的に前進及び後進移動することができる。
返送レール３２４は返送フレーム３００内で返送フレーム３００の長さ方向に沿って提供されることができる。一例で、返送レール３２４の長さ方向は第１方向(X)に沿って提供されることができる。返送レール３２４には返送ロボット３２０が置かれることができる。返送レール３２４には返送ロボット３２０は返送レール３２４上で移動可能に提供されることができる。
以下では液処理チャンバ４００で処理される基板(M)に対して詳しく説明する。
図３は、図２の液処理チャンバで処理される基板の姿を概略的に示した図面である。
図３を参照すれば、液処理チャンバ４００で処理される被処理物はウェハー、ガラス、フォトマスクのうちで何れか一つの基板であることができる。例えば、液処理チャンバ４００で処理される基板(M)は、露光工程時に使用される'フレーム'であるフォトマスク(PhotoMask)であることがある。
基板(M)は四角の形状を有することができる。基板(M)は露光工程時に使用される‘フレーム'であるフォトマスクであることができる。基板(M)上には少なくとも一つ以上の基準マーク(AK)が表示されていることがある。例えば、基準マーク(AK)は基板(M)の角領域それぞれに複数個が形成されることができる。一例で、基準マーク(AK)は第１乃至第４基準マークを含むことができる。基準マーク(AK)はアライメントキー(Align Key)と称することができる。基準マーク(AK)は基板(M)の整列時使用されるマークであることができる。また、基準マーク(AK)は基板(M)の位置情報を導出することに利用されるマークであることができる。例えば、後述するイメージモジュール４７０は基準マーク(AK)を撮影してイメージを獲得し、獲得されたイメージを制御機３０に伝送することができる。制御機３０は基準マーク(AK)を含むイメージを分析し、基板(M)の正確な位置を検出することができる。また、基準マーク(AK)は基板(M)返送時基板(M)の位置を把握することに使用されることもできる。
基板(M)上にはセル(CE)が形成されることができる。セル(CE)は少なくとも一つ以上のセル(CE)を含むことができる。セル(CE)は複数個が形成されることができる。それぞれのセル(CE)には複数のパターンが形成されることができる。それぞれのセル(CE)に形成されたパターンらは一つのパターングループで定義されることができる。セル(CE)に形成されるパターンは露光パターン(EP)、そして、第１パターン(P１)を含むことができる。露光パターン(EP)は基板(M)上に実際パターンを形成することに使用されることができる。また、第１パターン(P１)は一つのセル(CE)に形成された露光パターン(EP)らを代表するパターンであることができる。また、セル(CE)が複数で提供される場合第１パターン(P１)は複数で提供されることができる。また、一つのセル(CE)に複数の第１パターン(P１)が形成されることもできる。第１パターン(P１)は各露光パターン(EP)らの一部が合された形状を有することができる。第１パターン(P１)はモニタリングパターンと呼ばれることもある。また、第１パターン(P１)は線幅モニタリングマクロ(Critical Dimension Monitoring Macro)と呼ばれることもできる。
作業者が走査電子顕微鏡(SEM)を通じて第１パターン(P１)を検査する場合、一つのセル(CE)に形成された露光パターン(EP)らの形状の良否の如何を推正することができる。また、第１パターン(P１)は検査用パターンであることができる。また、第１パターン(P１)は実際露光工程に参加する露光パターン(EP)らのうちで何れか一つのパターンであることがある。また、第１パターン(P１)は検査用パターンでありながら、実際露光に参加する露光パターンであることがある。
第２パターン(P２)は基板(M)全体に形成された露光パターン(EP)らを代表するパターンであることができる。例えば、第２パターン(P２)は各第１パターン(P１)らの一部が合された形状を有することができる。
作業者が走査電子顕微鏡(SEM)を通じて第２パターン(P２)を検査する場合、一つの基板(M)に形成された露光パターン(EP)らの形状の良否の如何を推正することができる。また、第２パターン(P２)は検査用パターンであることができる。また、第２パターン(P２)は実際露光工程には参加しない検査用パターンであることができる。第２パターン(P２)はアンカーパターン(Anchor Pattern)と呼ばれることもできる。
以下では、液処理チャンバ４００に提供される基板処理装置に対して詳しく説明する。また、以下では、液処理チャンバ４００で遂行される処理工程が露光工程用マスク製作過程のうちで最後の段階である線幅補正工程(FCC：Fine Critical Dimension Correction)工程を遂行することを例を挙げて説明する。
液処理チャンバ４００に搬入されて処理される基板(M)は、前処理が遂行された基板(M)であることがある。液処理チャンバ４００に搬入される基板(M)の第１パターン(P１)と第２パターン(P２)の線幅は、お互いに相異なことがある。例えば、第１パターン(P１)の線幅は第１幅で形成されることができる。第２パターン(P２)の線幅は第２幅で形成されることができる。第１幅は第２幅より大きく形成されることができる。例えば、第１幅は６９nmであり、第２幅は６８．５nmであることがある。
図４は、図２の液処理チャンバの一実施例を概略的に見せてくれる図面であり、図５は、図４の液処理チャンバを上部から眺めた図面である。図４、そして、図５を参照すれば、液処理チャンバ４００はハウジング４１０、支持ユニット４２０、ボール４３０、液供給ユニット４４０、加熱ユニット４５０及び座標ユニット４９０を含むことができる。
ハウジング４１０は内部空間４１２を有することができる。ハウジング４１０はボール４３０が提供される内部空間４１２を有することができる。ハウジング４１０は液供給ユニット４４０、そして、加熱ユニット４５０が提供される内部空間４１２を有することができる。ハウジング４１０には基板(M)が搬入及び搬出されることができる搬出入口(図示せず)が形成されることができる。搬出入口はドア(図示せず)によって選択的に開閉されることができる。また、ハウジング４１０の内壁面は液供給ユニット４４０が供給するケミカルに対して耐腐食性が高い素材でコーティングされることができる。ハウジング４１０の底面には排気ホール４１４が形成されることができる。排気ホール４１４は内部空間４１２を排気することができるポンプのような排気部材と連結されることができる。これに、内部空間４１２で発生されることができるヒューム(Fume)は排気ホール４１４を通じて外部に排気されることができる。
支持ユニット４２０は後述するボール４３０が有する処理空間４３１で基板(M)を支持することができる。支持ユニット４２０は基板(M)を支持することができる。支持ユニット４２０は基板(M)を回転させることができる。
支持ユニット４２０はチャック４２２、支持軸４２４、駆動部材４２５、そして、支持ピン４２６を含むことができる。チャック４２２には支持ピン４２６が設置されることができる。チャック４２２は一定厚さを有する板形状を有することができる。チャック４２２の下部には支持軸４２４が結合されることができる。支持軸４２４は中空軸であることがある。また、支持軸４２４は駆動部材４２５によって回転されることができる。駆動部材４２５は中空モータであることがある。駆動部材４２５が支持軸４２４を回転させれば、支持軸４２４と結合されたチャック４２２は回転されることができる。チャック４２２に設置された支持ピン４２６に置かれた基板(M)はチャック４２２の回転とともに回転されることができる。
支持ピン４２６は基板(M)を支持することができる。支持ピン４２６は複数の支持ピン４２６を含むことができる。複数の支持ピン４２６は上部から眺める時概して円形状で配置されることができる。支持ピン４２６は上部から眺める時基板(M)の角領域と対応する部分が下の方向に湾入された形状を有することができる。支持ピン４２６は基板(M)の角領域の下部を支持する第１面と、基板(M)が回転される場合基板(M)の側方向での動きを制限できるように基板(M)の角領域の側部と向い合う第２面を含むことができる。支持ピン４２６は少なくとも一つ以上提供されることができる。支持ピン４２６は複数個が提供されることができる。支持ピン４２６は四角の形状を有する基板(M)の角領域の個数に対応する数で提供されることができる。支持ピン４２６は基板(M)を支持して基板(M)の下面とチャック４２２の上面を離隔させることができる。
ボール４３０は上部が開放された桶形状を有することができる。ボール４３０は処理空間４３１を有して、基板(M)は処理空間４３１内で液処理及び加熱処理されることができる。ボール４３０は基板(M)に供給される処理液が飛散されてハウジング４１０、液供給ユニット４４０、そして、加熱ユニット４５０に伝達されることを防止することができる。
ボール４３０は底部４３３、垂直部４３４、そして、傾斜部４３５を含むことができる。底部４３３には上部から眺める時、支持軸４２４が挿入されることができるホールが形成されることができる。垂直部４３４は底部４３３から第３方向(Z)に沿って延長されることができる。傾斜部４３５は支持ユニット４２０に支持された基板(M)を向ける方向に延長されることができる。傾斜部４３５は垂直部４３４から上の方向に傾くように延長されることができる。傾斜部４３５は垂直部４３４から基板(M)を向ける方向に上向き傾くように延長されることができる。底部４３３には液供給ユニット４４０が供給する処理液を外部に排出することができる排出ホール４３２が形成されることができる。また、ボール４３０は昇降部材４３６と結合されて第３方向(Z)に沿ってその位置が変更されることができる。昇降部材４３６はボール４３０を上下方向に移動させる駆動装置であることができる。昇降部材４３６は基板(M)に対する液処理及び/または加熱処理が遂行される間にはボール４３０を上の方向に移動させ、基板(M)が内部空間４１２に搬入または基板(M)が内部空間４１２から搬出される場合にはボール４３０を下の方向に移動させることができる。
液供給ユニット４４０は基板(M)を液処理する処理液を供給することができる。液供給ユニット４４０は支持ユニット４２０に支持された基板(M)に処理液を供給することができる。処理液は蝕刻液またはリンス液であることがある。蝕刻液はケミカルであることができる。蝕刻液は基板(M)上に形成されたパターンを蝕刻することができる。蝕刻液はエチェント(Etchant)と呼ばれることもある。リンス液は基板(M)を洗浄することができる。リンス液は公知された薬液で提供されることができる。
液供給ユニット４４０はノズル４４１、固定胴体４４２、回転軸４４３、そして、回転部材４４４を含むことができる。
ノズル４１１は支持ユニット４２０に支持された基板(M)に処理液を供給することができる。ノズル４１１の一端は固定胴体４４２に結合され、ノズル４１１の他端は固定胴体４４２から基板(M)を向ける方向に延長されることができる。ノズル４１１は固定胴体４４２から第１方向(X)に沿って延長されることができる。ノズル４１１の他端は支持ユニット４２０に支持された基板(M)を向ける方向に一定角度折曲されて延長されることができる。
ノズル４１１は第１ノズル４１１a、第２ノズル４１１b、そして、第３ノズル４１１cを含むことができる。第１ノズル４１１a、第２ノズル４１１b、そして第３ノズル４１１cのうちで何れか一つは上述した処理液のうちでケミカル(C)を供給することができる。第１ノズル４１１a、第２ノズル４１１b、そして、第３ノズル４１１cのうちで他の一つは上述した処理液のうちでリンス液(R)を供給することができる。また、第１ノズル４１１a、第２ノズル４１１b、そして、第３ノズル４１１cのうちでまた他の一つは第１ノズル４１１a、第２ノズル４１１b、そして、第３ノズル４１１cのうちで何れか一つが供給するケミカル(C)と相異な種類のケミカル(C)を供給することができる。
固定胴体４４２はノズル４４１を支持することができる。固定胴体４４２はノズル４４１を固定することができる。固定胴体４４２は回転部材４４４によって第３方向(Z)を基準に回転される回転軸４４３と結合されることができる。回転部材４４４が回転軸４４３を回転させれば、固定胴体４４２は第３方向(Z)を軸に回転されることができる。これに、ノズル４４１の吐出口は基板(M)に処理液を供給する位置である液供給位置と、基板(M)に処理液を供給しない位置である待機位置の間で移動されることができる。
加熱ユニット４５０は基板(M)を加熱することができる。加熱ユニット４５０は支持ユニット４２０に支持された基板(M)上の特定位置にレーザー(L)を照射して基板(M)の特定位置を加熱することができる。加熱ユニット４５０は基板(M)の特定位置と基板(M)を脱した待機位置の間でスイング移動されることができる。加熱ユニット４５０は基板(M)の一部領域を加熱することができる。加熱ユニット４５０はケミカル(C)が供給されて液膜が形成された基板(M)を加熱することができる。加熱ユニット４５０は基板(M)上に形成されたパターンを加熱することができる。加熱ユニット４５０は基板(M)上に形成されたパターンのうちで一部のパターンを加熱することができる。加熱ユニット４５０は第１パターン(P１)と第２パターン(P２)のうちで何れか一つを加熱することができる。例えば、加熱ユニット４５０は第１パターン(P１)と第２パターン(P２)のうちで第２パターン(P２)を加熱することができる。すなわち、基板(M)の特定位置は第１パターン(P１)及び第２パターン(P２)のうちで何れか一つであることができる。一例で、基板(M)の特定位置は第２パターン(P２)であることがある。
加熱ユニット４５０はボディー４５１、駆動機４５３、シャフト４５４、移動部材４５５、レーザーモジュール４６０、イメージモジュール４７０、そして、光学モジュール４８０を含むことができる。
ボディー４５１は内部に設置空間を有する容器であることがある。ボディー４５１には後述するレーザーモジュール４６０、イメージモジュール４７０、そして、光学モジュール４８０が設置されることができる。また、ボディー４５１は照射端部４５２を含むことができる。後述するレーザーモジュール４６０が照射するレーザー(L)は照射端部４５２を通じて基板(M)に照射されることができる。また、後述する照明部材４７２が照射する光は照射端部４５２を通じて提供されることができる。また、後述するイメージ獲得部材４７１のイメージ撮像は照射端部４５２を通じて行われることができる。照射端部４５２はボディー４５１の一端に配置され、後述するシャフト４５４はボディー４５１の他端に結合されることができる。
駆動機４５３はモータであることができる。駆動機４５３はシャフト４５４と連結されることができる。また、シャフト４５４はボディー４５１と連結されることができる。シャフト４５４は移動部材４５５を媒介でボディー４５１と連結されることができる。駆動機４５３はシャフト４５４を回転させることができる。シャフト４５４が回転されれば、ボディー４５１は回転されることができる。これに、ボディー４５１の照射端部４５２もその位置が変更されることができる。例えば、照射端部４５２は第３方向(Z)を回転軸にして、その位置が変更されることができる。上部から眺める時、照射端部４５２の中心はシャフト４５４を中心に弧を描いて移動されることができる。すなわち、加熱ユニット４５０はシャフト４５４の中心軸を基準でスイング移動されることができる。シャフト４５４は加熱ユニット４５０がスイング移動される時スイング移動軸に提供されることができる。上部から眺める時、照射端部４５２はその中心が支持ユニット４２０に支持された基板(M)の中心を通るように移動されることができる。照射端部４５２は基板(M)にレーザー(L)を照射する加熱位置と、基板(M)に対する加熱を遂行しない場合待機する位置である待機位置の間で移動されることができる。また、駆動機４５３はシャフト４５４を上/下の方向に移動させることができる。すなわち、駆動機４５３は照射端部４５２の位置を上/下の方向に変更することができる。また、駆動機４５３は複数で提供され、何れか一つはシャフト４５４を回転させる回転モータで提供されることができるし、他の一つはシャフト４５４を上/下の方向に移動させるリニアモータで提供されることができる。
シャフト４５４とボディー４５１との間には移動部材４５５が提供されることができる。移動部材４５５はLMガイドであることができる。移動部材４５５はボディー４５１を側方向に移動させることができる。移動部材４５５はボディー４５１を第１方向(X)及び/または第２方向(Y)に沿って移動させることができる。移動部材４５５及び駆動機４５３によって加熱ユニット４５０の照射端部４５２の位置は多様に変形されることができる。
図６は、図４の加熱ユニットのボディー、レーザーモジュール、イメージモジュール及び光学モジュールの姿を見せてくれる図面であり、図７は図６のイメージモジュールを上部から眺めた図面である。
図６、そして、図７を参照すれば、ボディー４５１にはレーザー照射部４６１、ビームエキスパンダー４６２、そして、ティルティング部材４６３が設置されることができる。また、ボディー４５１にはイメージモジュール４７０が設置されることができる。また、ボディー４５１には光学モジュール４８０が設置されることができる。
レーザーモジュール４６０はレーザー照射部４６１、ビームエキスパンダー４６２、そして、ティルティング部材４６３を含むことができる。レーザー照射部４６１はレーザー(L)を照射することができる。レーザー照射部４６１は直進性を有するレーザー(L)を照射することができる。レーザー照射部４６１が照射するレーザー(L)はビームエキスパンダー４６２から形状、プロファイルなどが調整されることができる。例えば、レーザー照射部４６１が照射するレーザー(L)はビームエキスパンダー４６２でその直径が変更されることができる。レーザー照射部４６１が照射するレーザー(L)はビームエキスパンダー４６２でその直径が拡張または縮まることがある。
ティルティング部材４６３はレーザー照射部４６１が照射するレーザー(L)の照射方向をティルティングさせることができる。例えば、ティルティング部材４６３はレーザー照射部４６１を一軸を基準で回転させてレーザー照射部４６１が照射するレーザー(L)の照射方向をティルティングさせることができる。ティルティング部材４６３はモータを含むことができる。
イメージモジュール４７０はレーザー照射部４６１が照射するレーザー(L)をモニタリングすることができる。イメージモジュール４７０はイメージ獲得部材４７１、照明部材４７２、第１反射板４７３、そして、第２反射板４７４を含むことができる。イメージ獲得部材４７１は基板(M)及び/または後述する座標ユニット４９０の座標系４９１に対するイメージを獲得することができる。イメージ獲得部材４７１はカメラであることができる。イメージ獲得部材４７１はビジョン(Vision)であることがある。イメージ獲得部材４７１はレーザー照射部４６１が照射するレーザー(L)が照射される支点を含むイメージを獲得することができる。
照明部材４７２はイメージ獲得部材４７１のイメージ獲得が容易に遂行されることができるように光を提供することができる。照明部材４７２が提供する光は、第１反射板４７３と第２反射板４７４に沿って順に反射されることができる。
光学モジュール４８０はレーザー照射部４６１が照射するレーザー(L)の照射方向、イメージ獲得部材４７１がイメージを獲得する撮像方向、そして、照明部材４７２が提供する光の照射方向が上部から眺める時、同軸を有するようにできる。光学モジュール４８０によってレーザー(L)が照射される領域に照明部材４７２が光を伝達することができる。また、レーザー(L)が照射される領域に対する映像/写真などのイメージをイメージ獲得部材４７１が実時間で獲得することができる。光学モジュール４８０は第１反射部材４８１、第２反射部材４８２、そして、レンズ４８３を含むことができる。
第１反射部材４８１はレーザー照射部４６１が照射するレーザー(L)の照射方向を変更させることができる。例えば、第１反射部材４８１は水平方向に照射されるレーザー(L)の照射方向を垂直の下方向に変更させることができる。また、第１反射部材４８１によって屈折されたレーザー(L)はレンズ４８３と照射端部４５２を順次に通過して被処理物である基板(M)に伝達されることができる。
第２反射部材４８２はイメージ獲得部材４７１の撮像方向を変更させることができる。例えば、第２反射部材４８２は水平方向であるイメージ獲得部材４７１の撮像方向を垂直の下方向に変更させることができる。また、第２反射部材４８２は第１反射板４７３及び第２反射板４７４を順次に通して伝達される照明部材４７２の光の照射方向を水平方向から垂直の下方向に変更させることができる。
また、第１反射部材４８１と第２反射部材４８２は、上部から眺める時同じ位置に提供されることができる。また、第２反射部材４８２は第１反射部材４８１より上部に配置されることができる。また、第１反射部材４８１と第２反射部材４８２は同じ角度にティルティングされていることがある。
図８は、図４の液処理チャンバが有する座標ユニット、そして、支持ユニットを示した図面であり、図９は図８の座標ユニットを上部から眺めた図面である。
図８、そして、図９を参照すれば、座標ユニット４９０はレーザー(L)の照射位置とあらかじめ設定されたターゲット位置(TP)の間に誤差が発生するかの如何を確認することができる。例えば、座標ユニット４９０は内部空間４１２に提供されることができる。また、座標ユニット４９０は照射端部４５２が上述した待機位置にある時、その照射端部４５２の下の領域に設置されることができる。座標ユニット４９０は座標系４９１、プレート４９２、そして、支持フレーム４９３を含むことができる。
座標系４９１はグローバル座標系と呼ばれることもできる。座標系４９１はライングリッド(Line Grid)で提供されることができる。座標系４９１は中心位置(A)の座標が(０，０)であることがある。座標系４９１は加熱ユニット４５０が待機位置に位置した時、加熱ユニット４５０の照射端部４５２下に配置されることができる。座標系４９１にはあらかじめ設定されたターゲット位置(TP)が表示されていることがある。また、座標系４９１はターゲット位置(TP)とレーザー(L)が照射される照射位置の間の誤差を確認できるように度盛りを含むことができる。また、座標系４９１はプレート４９２上に設置されることができる。プレート４９２は支持フレーム４９３によって支持されることができる。プレート４９２及び支持フレーム４９３によって決定される座標系４９１の高さは支持ユニット４２０に支持された基板(M)と同じ高さであることがある。例えば、ハウジング４１０の底面から座標系４９１の上面までの高さは、ハウジング４１０の底面から支持ユニット４２０に支持された基板(M)の上面までの高さと同じであることがある。これは、座標ユニット４９０を利用して誤差を確認する時に照射端部４５２の高さと、基板(M)を加熱する時の照射端部４５２の高さをお互いに一致させるためである。レーザーの照射部４６１が照射するレーザー(L)の照射方向が第３方向(Z)に対して少しの歪みでも発生する場合、照射端部４５２の高さによってレーザー(L)の照射位置は変わることがあるため、座標系４９１は支持ユニット４２０に支持された基板(M)と同じ高さに提供されることができる。
以下では、本発明の一実施例による基板処理方法に対して詳しく説明する。以下で説明する基板処理方法は、上述した液処理チャンバ４００が遂行することができる。また、前述した制御機３０は以下で説明する基板処理方法を液処理チャンバ４００が遂行できるように液処理チャンバ４００が有する構成らを制御することができる。例えば、制御機３０は以下で説明する基板処理方法を液処理チャンバ４００が有する構成らが遂行できるように、支持ユニット４２０、昇降部材４３６、液供給ユニット４４０、そして、加熱ユニット４５０のうちで少なくとも何れか一つを制御する制御信号を発生させることができる。
図１０は、本発明の一実施例による基板処理方法を見せてくれるフローチャートである。
図１０を参照すれば、本発明の一実施例による基板処理方法は基板搬入段階(Ｓ１０)、工程準備段階(Ｓ２０)、位置情報獲得段階(Ｓ３０)、蝕刻段階(Ｓ４０)、リンス段階(Ｓ５０)、そして、基板搬出段階(Ｓ６０)を含むことができる。
基板搬入段階(Ｓ１０)にはハウジング４１０に形成された搬出入口をドアが開放することができる。また、基板搬入段階(Ｓ１０)には返送ロボット３２０が支持ユニット４２０に基板(M)を安着させることができる。返送ロボット３２０が支持ユニット４２０に基板(M)を安着させるうちに昇降部材４３６はボール４３０の位置を下降させることができる。
工程準備段階(Ｓ２０)は基板(M)の搬入が完了された以後遂行されることができる。工程準備段階(Ｓ２０)には基板(M)に照射されるレーザー(L)の照射位置に誤差が発生するかの如何を確認することができる。例えば、工程準備段階(Ｓ２０)にはレーザーモジュール４７０が座標ユニット４９０の座標系４９１にテスト用レーザー(L)を照射することができる。レーザーモジュール４７０が照射するテスト用レーザー(L)が図１１に示されたように座標系４９１に表示されたあらかじめ設定されたターゲット位置(TP)と一致する場合、レーザーの照射部４６１に歪みが発生されないことで判断し、下記位置情報獲得段階(Ｓ３０)を遂行することができる。また、工程準備段階(Ｓ２０)にはレーザー(L)の照射位置に誤差が発生するかの如何を確認することだけではなく、液処理チャンバ４００が有する構成らを初期状態に戻すことができる。
また、工程準備段階(Ｓ２０)では加熱ユニット４５０の第１長さ(R)を計算する段階を含むことができる。
位置情報獲得段階(Ｓ３０)には基板(M)の位置を確認することができる。位置情報獲得段階(Ｓ３０)には基板(M)に形成されたパターンらの位置情報を獲得することができる。すなわち、位置情報獲得段階(Ｓ３０)にはケミカル(C)、そして、リンス液(R)が供給される基板(M)の位置、そして、レーザー(L)が照射されるパターンの位置に関する情報を獲得することができる。位置情報獲得段階(Ｓ３０)で獲得される位置情報は基板(M)の中心に関する座標、そして、パターンの位置に関する座標に関する情報を含むことができる。
位置情報獲得段階(Ｓ３０)は加熱ユニット４５０の照射端部４５２を待機位置と加熱位置との間で移動させ、支持ユニット４２０が基板(M)を一方向に回転させて遂行されることができる。照射端部４５２が移動され、基板(M)が一方向に回転されれば、特定時点には図１２に示されたように照射端部４５２が基準マーク(AK)がお互いに一致することができる。この時、イメージモジュール４７０は基準マーク(AK)に対するイメージを獲得することができる。イメージモジュール４７０が獲得したイメージを通じて制御機３０は基準マーク(AK)に対する座標値を獲得することができる。また、制御機３０には基板(M)の左右幅、基板(M)の中心点に対する座標データ、基板(M)内での第１パターン(P１)、第２パターン(P２)、そして、露光パターン(EP)の位置に対する座標データがあらかじめ記憶されていることがある。制御機３０は獲得された基準マーク(AK)に対する座標値、そして、上述したあらかじめ記憶されたデータに根拠して基板(M)のピント、第１パターン(P１)、そして、第２パターン(P２)に対する位置情報を獲得することができる。
蝕刻段階(Ｓ４０)には基板(M)上に形成されたパターンに対する蝕刻を遂行することができる。蝕刻段階(Ｓ４０)には第１パターン(P１)の線幅と第２パターン(P２)の線幅がお互いに一致するように基板(M)上に形成されたパターンに対する蝕刻を遂行することができる。蝕刻段階(Ｓ４０)は、前述した第１パターン(P１)と第２パターン(P２)の線幅差を補正する線幅補正工程であることができる。蝕刻段階(Ｓ４０)は液処理段階(Ｓ４１)及び加熱段階(Ｓ４２)を含むことができる。
液処理段階(Ｓ４１)は基板(M)に液供給ユニット４４０が図１３に示されたように基板(M)にエチェント(Etchant)であるケミカル(C)を供給する段階であることができる。液処理段階(Ｓ４１)には支持ユニット４２０が基板(M)を回転させないこともある。後述する加熱段階(Ｓ４２)から特定パターンにレーザー(L)を正確に照射するためには、基板(M)位置が歪むことを最小化しなければならないが、基板(M)を回転させる場合基板(M)の位置が歪むことがあるからである。また、液処理段階(Ｓ４１)に供給されるケミカル(C)の量は基板(M)上に供給されたケミカル(C)がパドル(Puddle)を形成することができる程度に供給されることができる。例えば、液処理段階(Ｓ４１)で供給されるケミカル(C)の量は基板(M)上面全体を覆うが、ケミカル(C)が基板(M)から垂れ下がらないか、または垂れ下がってもその量が大きくない程度に供給されることができる。必要によって、ノズル４４１がその位置を変更しながら基板(M)の上面全体に蝕刻液を供給することもできる。
加熱段階(Ｓ４２)には基板(M)にレーザー(L)を照射して基板(M)を加熱することができる。加熱段階(Ｓ４２)には図１４に示されたように加熱モジュール４６０が、ケミカル(C)が供給されて液膜が形成された基板(M)にレーザー(L)を照射して基板(M)を加熱することができる。加熱段階(Ｓ４２)には基板(M)の特定領域にレーザー(L)を照射することができる。レーザー(L)が照射された特定領域の温度は高くなることがある。これに、レーザー(L)が照射された領域のケミカル(C)による蝕刻程度は大きくなることがある。また、加熱段階(Ｓ４２)には、レーザー(L)が第１パターン(P１)と第２パターン(P２)のうちで何れか一つに照射されることができる。例えば、レーザー(L)は第１パターン(P１)と第２パターン(P２)のうちで第２パターン(P２)だけに照射されることができる。これに、ケミカル(C)の第２パターン(P２)に対する蝕刻能力は向上される。これに、第１パターン(P１)の線幅は第１幅(例えば、６９nm)で目標線幅(例えば、７０nm)に変化されることができる。また、第２パターン(P２)の線幅は第２幅(例えば、６８．５nm)で目標線幅(例えば、７０nm)に変化されることができる。すなわち、基板(M)の一部領域に対する蝕刻能力を向上させ、基板(M)上に形成されたパターンの線幅偏差を最小化することができる。
リンス段階(Ｓ５０)には蝕刻段階(Ｓ４０)で発生する工程副産物を基板(M)から除去することができる。リンス段階(Ｓ５０)には、図１５に示されたように回転する基板(M)にリンス液(R)を供給して基板(M)上に形成された工程副産物を除去することができる。必要によって基板(M)上に残留するリンス液(R)を乾燥させるために、支持ユニット４２０は基板(M)を高速で回転させて基板(M)に残留するリンス液(R)を除去することができる。
基板搬出段階(Ｓ６０)には処理が完了された基板(M)を内部空間４１２から搬出することができる。基板搬出段階(Ｓ６０)にはハウジング４１０に形成された搬出入口をドアが開放することができる。また、基板搬出段階(Ｓ６０)には返送ロボット３２０が基板(M)を支持ユニット４２０からアンローディングして、アンローディングされた基板(M)を内部空間４１２から搬出することができる。
以下では、加熱ユニット４５０の第１長さ(R)を計算する方法に対して詳しく説明する。
図１６は、加熱ユニットの第１長さを計算する方法を概略的に示したフローチャートであり、図１７は加熱ユニットの第１長さを示した図面であり、図１８乃至図２０は図１６の各段階を概略的に示した図面である。
加熱ユニット４５０の第１長さ(R)を計算する方法は、イメージモジュール４７０によって遂行されることができる。加熱ユニット４５０の第１長さ(R)を計算する方法は、イメージ獲得部材４７１によって遂行されることができる。また、加熱ユニット４５０の第１長さ(R)を計算する方法は、イメージモジュール４７０と制御機３０によって遂行されることができる。
図１６を参照すれば、加熱ユニット４５０の第１長さ(R)を計算する方法(スイングアーム長さ計算方法)は座標系４９１の中心座標(A)と加熱ユニット４５０の照射端部４５２の中心軸を一致させる段階(Ｓ２１)を含むことができる。
加熱ユニット４５０の第１長さ(R)はボディー４５１がシャフト４５４のスイング移動軸を基準でスイング移動される長さを意味することができる。一例で、図１７を参照すれば、第１長さ(L)はシャフト４５４のスイング移動軸と照射端部４５２の中心軸の間距離を意味することができる。図１８乃至図２０では説明の簡便化のためにボディー４５１を直線で示して、照射端部４５２とシャフト４５４を円形で概略化して示した。
図１６及び図１８を参照すれば、加熱ユニット４５０の第１長さ(R)を計算する方法(スイングアーム長さ計算方法)は座標系４９１と加熱ユニット４５０の中心を整列する段階(Ｓ２１)を含むことができる。座標系４９１と加熱ユニット４５０の中心整列とは、座標系４９１の中心位置(A)と加熱ユニット４５０の照射端部４５２の中心軸が一致されることを意味する。座標系４９１と加熱ユニット４５０の中心整列とは、座標系４９１の中心位置(A)と照射端部４５２を通じて撮像されるイメージモジュール４７０の撮影方向(撮影軸)が一致することを意味する。これを通じて、イメージモジュール４７０を通じて加熱ユニット４５０の第１長さ(R)を計算する方法(スイングアーム長さ計算方法)が遂行されることができる。
加熱ユニット４５０が待機位置に位置する場合、加熱ユニット４５０の照射端部４５２の下には座標ユニット４９０が配置されることができる。この時、加熱ユニット４５０の照射端部４５２の中心軸と座標系４９１の中心位置(A)の座標は一致することがある。しかし、加熱ユニット４５０の照射端部４５２の中心軸と座標系４９１の中心位置(A)の座標が一致しない場合には加熱ユニット４５０を移動させて照射端部４５２の中心軸と座標系４９１の中心位置(A)を整列する。これを通じて、イメージモジュール４７０の撮影軸が座標系４９１の中心位置(A)と一致することができる。
図１６及び図１９を参照すれば、加熱ユニット４５０の第１長さ(R)を計算する方法(スイングアーム長さ計算方法)は加熱ユニット４５０を既設定された第１角度(θ)で回転させる段階(Ｓ２２)を含むことができる。第１角度(θ)は第１長さ(R)を計算するために設定された値であり、あらかじめ分かっている値に提供される。また、第１角度(θ)は座標系４９１内で照射端部４５２が移動可能な角度で提供される。
図１６及び図２０を参照すれば、加熱ユニット４５０の第１長さ(R)を計算する方法(スイングアーム長さ計算方法)は加熱ユニット４５０の移動距離(L)を計算する段階(Ｓ２３)を含むことができる。移動距離(L)の計算は加熱ユニット４５０の内部に提供され、レーザーモジュール４６０で照射されるレーザー(L)の照射方向と同軸を有するイメージモジュール４７０が遂行されることができる。移動距離(L)は座標系４９１上で計算されることができる。イメージモジュール４７０は先ず第１角度(θ)に移動された照射端部４５２の中心軸が位置した移動位置(G)の座標を計算することができる。イメージモジュール４７０は座標系４９１の中心位置(A)の座標(０．０)からx軸方向への移動距離(△x)と、座標系４９１の中心位置(A)の座標(０．０)からy軸方向への移動距離(△y)を計算することができる。この場合、第１角度(θ)に移動された照射端部４５２の中心軸が位置した移動位置(G)の座標は(△x、△y)になることができる。移動位置(G)の座標が導出されれば、イメージモジュール４７０は移動距離(L)を計算することができる。移動距離(L)は座標系４９１の中心位置(A)の座標(０，０)と、移動位置(G)の座標(△x、△y)の間の直線距離であることができる。移動距離(L)は公知の数学式を通じて計算されることができる。
図１６及び図２０を参照すれば、加熱ユニット４５０の第１長さ(R)を計算する方法(スイングアーム長さ計算方法)は加熱ユニット４５０の第１長さ(R、スイングアーム長さ)を計算する段階(Ｓ２４)を含むことができる。イメージモジュール４７０は第１角度(θ)、移動距離(L)を通じて加熱ユニット４５０の第１長さ(スイングアーム長さ、R)を計算することができる。第１長さ(スイングアーム長さ、R)は次の数学式を通じて計算されることができる。但し、これに制限されないし、公知の他の数学式を通じて計算されることができる。
Figure 2023098690000004
スイング移動される加熱ユニット４５０を利用して基板(M)内の特定位置にレーザー(L)を照射するためには加熱ユニット４５０の精密制御が必要である。加熱ユニット４５０の信頼性ある動作制御のためには加熱ユニット４５０の長さ(スイングアーム長さ)を正確に分かっていることが必要である。一般に、スイングアーム長さはあらかじめ分かっている値に提供される。しかし、スイングアームの製造過程またはチャンバ内の器具物設置過程で発生される公差によって設計された値と実際スイングアームの長さ値が変わって誤差が発生される。このような誤差を補正するためには、スイングアームの実際長さ(R)測定が要求される。また、スイングアームの信頼性ある動作制御のための正確な長さ(R)測定が必要である。これに本発明の実施例によれば、スイングアームの回転時イメージモジュールを通じて座標系上での移動量を測定し、移動量を通じてスイングアーム長さを計算することができる。これを通じてスイングアームの精密制御が可能であり、延いては、スイングアームを通じた基板上の特定位置への正確なレーザーの照射が可能である。
以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、前述した内容は本発明の望ましい実施形態を示して説明するものであり、本発明は多様な他の組合、変更及び環境で使用することができる。すなわち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、著わした開示内容と均等な範囲及び/または当業界の技術または知識の範囲内で変更または修正が可能である。著わした実施例は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明するものであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される多様な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態で本発明を制限しようとする意図ではない。また、添付された請求範囲は他の実施状態も含むことで解釈されなければならない。

Claims (21)

  1. 基板を処理する装置において、
    基板を支持する支持ユニットと、
    前記支持ユニットに支持された前記基板に処理液を供給する液供給ユニットと、
    前記支持ユニットに支持された前記基板上の特定位置にレーザーを照射して前記基板の前記特定位置を加熱し、前記基板の前記特定位置と前記基板を脱した待機位置の間でスイング移動される加熱ユニットと、及び
    前記加熱ユニットが前記待機位置に位置した場合、前記加熱ユニットから前記レーザーが照射される照射端部の下に配置される座標ユニットと、及び
    前記加熱ユニットから照射される前記レーザーをモニタリングするイメージモジュールを含み、
    前記イメージモジュールは前記座標ユニット上で前記加熱ユニットがスイング移動された移動距離を計算して前記加熱ユニットの長さ方向への第１長さを測定する基板処理装置。
  2. 前記加熱ユニットは、
    一端に前記照射端部が配置されるボディーと、
    前記ボディーをスイング移動させる動力を提供する駆動機と、及び
    前記ボディーと前記駆動機との間に配置され、前記ボディーのスイング移動軸を提供するシャフトを含み、
    前記第１長さは前記ボディーが前記シャフトの前記スイング移動軸を基準でスイング移動される長さである請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記加熱ユニットは、
    一端に前記照射端部が配置されるボディーと、
    前記ボディーをスイング移動させる動力を提供する駆動機と、及び
    前記ボディーと前記駆動機との間に配置され、前記ボディーのスイング移動軸を提供するシャフトを含み、
    前記第１長さは前記シャフトの前記スイング移動軸と前記照射端部の中心軸との間距離である請求項１に記載の基板処理装置。
  4. 前記シャフトは前記ボディーの他端に結合される請求項２または請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 前記加熱ユニットは、
    前記ボディーの内部に提供され、前記レーザーを照射するレーザーモジュールと、及び
    前記イメージモジュールをさらに含み、
    前記イメージモジュールを前記ボディーの内部に提供され、前記レーザーモジュールの前記レーザーの照射方向と同軸を有する請求項２または請求項３に記載の基板処理装置。
  6. 前記座標ユニットは、
    上面が前記支持ユニットに支持された前記基板の上面と同一平面上に配置される座標系と、及び
    前記座標系を支持する支持フレームを含む請求項２または請求項３に記載の基板処理装置。
  7. 前記加熱ユニットは前記照射端部の中心軸と前記座標系の中心位置が一致された状態で前記加熱ユニットを既設定された第１角度でスイング移動させる請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 前記座標系の中心位置の座標は、(０，０)である請求項７に記載の基板処理装置。
  9. 前記座標系上で前記第１角度でスイング移動された前記加熱ユニットは移動座標を有して、
    前記移動座標は前記座標系上で前記加熱ユニットの前記照射端部の中心軸が位置する位置の座標であり、
    前記イメージモジュールは前記移動座標を測定する請求項７に記載の基板処理装置。
  10. 前記イメージモジュールは前記移動座標を利用して前記加熱ユニットの前記照射端部の中心軸が移動した前記移動距離を計算する請求項９に記載の基板処理装置。
  11. 前記イメージモジュールは前記第１角度、前記移動距離を利用して前記第１長さを計算する請求項１０に記載の基板処理装置。
  12. 前記第１長さは下の数学式を通じて計算される請求項１１に記載の基板処理装置。
    (ここで、Rは第１長さであり、Lは移動距離であり、θは第１角度である)
    Figure 2023098690000005
  13. 前記座標系はライングリッド(Line Grid)で提供される請求項６に記載の基板処理装置。
  14. 前記基板は複数のセルら内に形成される第１パターンと、前記複数のセルらが形成された領域の外部に前記第１パターンと相異な第２パターンが形成され、
    前記基板の前記特定位置は前記第２パターンである請求項１に記載の基板処理装置。
  15. 制御機をさらに含み、
    前記制御機は前記第２パターンに対して前記光を照射して前記第１パターンの線幅と前記第２パターンの線幅の偏差を最小化するように加熱ユニットを制御する請求項１４に記載の基板処理装置。
  16. 基板を処理する方法において、
    工程準備段階と、及び
    前記工程準備段階以後、前記基板に加熱ユニットのレーザーモジュールがレーザーを照射して前記基板を処理する工程処理段階を含み、
    前記工程準備段階は、
    前記加熱ユニットの照射端部の下に配置される座標系上で前記加熱ユニットを回転させて前記加熱ユニットのスイングアーム長さを計算するスイングアーム長さ計算段階を含む基板処理方法。
  17. 前記スイングアーム長さ計算段階は、
    前記座標系の中心座標と前記加熱ユニットの前記照射端部の中心軸を一致させる段階と、
    前記加熱ユニットを既設定された第１角度で回転させる段階と、
    前記加熱ユニットの内部に提供され、前記レーザーモジュールで照射される前記レーザーの照射方向と同軸を有するイメージモジュールが前記加熱ユニットの移動距離を計算する段階と、及び
    前記イメージモジュールが前記第１角度、前記移動距離を通じて前記加熱ユニットのスイングアーム長さを計算する段階を含む請求項１６に記載の基板処理方法。
  18. 前記イメージモジュールが前記第１角度、前記移動距離を通じて前記加熱ユニットのスイングアーム長さを計算する段階は、下の数学式を通じて計算される請求項１７に記載の基板処理方法。
    (ここで、Rは第１長さであり、Lは移動距離であり、θは第１角度である)
    Figure 2023098690000006
  19. 前記加熱ユニットは、
    一端に前記照射端部が配置されるボディーと、
    前記ボディーをスイング移動させる動力を提供する駆動機と、及び
    前記ボディーと前記駆動機との間に配置され、前記ボディーの他端に結合され、前記ボディーのスイング移動軸を提供するシャフトを含み、
    前記スイングアーム長さは前記ボディーが前記シャフトの前記スイング移動軸を基準でスイング移動される長さである請求項１８に記載の基板処理方法。
  20. 前記加熱ユニットは、
    一端に前記照射端部が配置されるボディーと、
    前記ボディーをスイング移動させる動力を提供する駆動機と、及び
    前記ボディーと前記駆動機との間に配置され、前記ボディーの他端に結合され、前記ボディーのスイング移動軸を提供するシャフトを含み、
    前記スイングアーム長さは前記シャフトの前記スイング移動軸と前記照射端部の中心軸との間距離である請求項１８に記載の基板処理方法。
  21. 基板を処理する装置において、
    基板を支持する支持ユニットと、
    前記支持ユニットに支持された前記基板に処理液を供給する液供給ユニットと、
    前記支持ユニットに支持された前記基板上の特定位置にレーザーを照射して前記基板の前記特定位置を加熱し、前記基板の前記特定位置と前記基板を脱した待機位置の間でスイング移動される加熱ユニットと、及び
    前記加熱ユニットが前記待機位置に位置した場合、前記加熱ユニットから前記レーザーが照射される照射端部の下に配置される座標ユニットを含み、
    前記加熱ユニットは、
    一端に前記照射端部が配置されるボディーと、
    前記ボディーをスイング移動させる動力を提供する駆動機と、
    前記ボディーと前記駆動機との間に配置され、前記ボディーのスイング移動軸を提供するシャフトと、
    前記ボディーの内部に提供され、前記レーザーを照射するレーザーモジュールと、及び
    前記イメージモジュールを前記ボディーの内部に提供され、前記加熱ユニットから照射される前記レーザーをモニタリングして、前記レーザーモジュールの前記レーザーの照射方向と同軸を有するイメージモジュールを含み、
    前記イメージモジュールは前記座標ユニット上で前記加熱ユニットが既設定された第１角度でスイング移動された移動距離を計算して前記加熱ユニットの長さ方向への第１長さを計算する基板処理装置。

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