JP7442601B2 - 照射モジュール及びこれを含む基板処理装置 - Google Patents

照射モジュール及びこれを含む基板処理装置 Download PDF

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Description

本発明は、照射モジュール及びこれを含む基板処理装置に関するものであり、より詳細には、基板に光を照射する照射モジュールを有する基板処理装置に関するものである。
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された半導体集積材料を所望のパターンで切り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、そして、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、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ると、光と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。パターンが要求される工程条件に満足に形成されたかの如何を確認しなければならない。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。これに、作業者が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こと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。また、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、マスクの検査正確度を高めるためにはモニタリングパターンとアンカーパターンの線幅がお互いに同一なものが望ましい。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で遂行される。
図１は、マスク製作工程のうちで線幅補正工程が遂行される前に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)は目標する線幅より小さな大きさを有する。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、このふたつのパターンの線幅を等しくする。アンカーパターンを追加的に蝕刻する過程でアンカーパターンがモニタリングパターンより過蝕刻される場合、モニタリングパターンとアンカーパターンの線幅の差が発生して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ことができない。アンカーパターンを追加的に蝕刻する時、アンカーパターンに対する精密な蝕刻が隋伴されなければならない。
アンカーパターンが精密に蝕刻されるためにはアンカーパターンに照射される光の角度と出力が精密に調節されなければならない。アンカーパターンに光が照射される照射機に工程過程で発生するパーティクルや処理液の液滴が付着される場合、アンカーパターンに照射される光の角度がよれて、光の照射経路が変更される。これに、アンカーパターンに照射される光のプロファイルが変更されることがある。これにより、アンカーパターンに対する精密な蝕刻を遂行することができない。また、照射機に付着されたパーティクルまたは液滴は照射機の腐食を引き起こして、照射機の耐久性を低下させる要因で作用する。また、アンカーパターンに光を照射する照射機は工程進行中に発熱される。照射機の温度が上昇される状態で放置する場合熱による照射機の損傷が発生する。これは維持補修費用の増加と維持補修期間の間には基板に対する工程を遂行することができなくて基板処理の効率が落ちる。
日本特許公開第 ２０００-３３１９１４号公報
本発明は、基板を効率的に処理することができる照射モジュール及びこれを含む基板処理装置を提供することを一目的とする。
また、本発明は、基板に対して精密な蝕刻を遂行することができる照射モジュール及びこれを含む基板処理装置を提供することを一目的とする。
また、本発明は照射モジュールを効率的に冷却し、同時に工程過程で発生するパーティクルなどによって照射モジュールが損傷されることを最小化することができる照射モジュール及びこれを含む基板処理装置を提供することを一目的とする。
また、本発明は、基板を加熱する時基板に形成された液膜の損傷を最小化することができる照射モジュール及びこれを含む基板処理装置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の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。
本発明は、基板を処理する装置を提供する。基板を処理する装置は処理空間で前記基板を支持して回転させる支持ユニット、前記支持ユニットに支持された前記基板に液を供給する液供給ユニット及び前記支持ユニットに支持された前記基板に光を照射する照射モジュールを含むが、前記照射モジュールは収容空間を有するハウジング、前記収容空間内に位置し、レーザー光を照射するレーザー照射部と、一端が前記ハウジングから突き出されるように位置し、前記レーザー照射部から照射された前記レーザー光を前記支持ユニットに支持された前記基板に照射する照射端部を含むレーザーユニット及び前記収容空間内に位置し、前記レーザー照射部を冷却する冷却ユニットを含むことができる。
一実施例によれば、前記装置は内部空間を有して、前記ハウジングから突き出された前記照射端部の一端が前記内部空間に位置するように形成されたカバーをさらに含むが、前記カバーの底面には上部から眺める時、前記照射端部から照射される前記レーザー光と重畳される位置に開口が形成されることができる。
一実施例によれば、前記開口は前記底面の上端から前記底面の下端に行くほどラウンドになって形成されることができる。
一実施例によれば、前記カバーの側面には一つまたは複数の側ホールがさらに形成されることができる。
一実施例によれば、前記冷却ユニットは内部に冷却流体が流動する流路が形成されたプレートを含み、前記流路を通過した前記冷却流体は前記内部空間に流動されることができる。
一実施例によれば、前記流路の一端は前記の照射端部の外側面と前記ハウジングの内側面との間に位置することができる。
一実施例によれば、前記ハウジングの下端には前記流路の一端と連結されるファジーポートが形成され、前記カバーの側面には前記冷却流体を前記内部空間に供給する供給ポートが形成されるが、前記装置は前記カバーの側面に結合して前記ファジーポートと前記供給ポートを連結し、内部に前記冷却流体が流動する流動空間を有する流動カバーをさらに含むことができる。
一実施例によれば、前記供給ポートは正面から眺める時、前記の照射端部の中心軸から離隔された位置に提供されることができる。
一実施例によれば、前記装置は前記レーザーユニットで照射する前記レーザー光を撮像する撮像ユニットをさらに含み、前記撮像ユニットは前記収容空間に配置されることができる。
一実施例によれば、前記レーザーユニットは前記レーザー照射部が照射する前記レーザー光の特性を制御するビームエキスパンダーをさらに含み、前記撮像ユニットは前記レーザーユニットが照射する前記レーザー光及び/または前記基板のイメージを撮像するイメージユニット及び前記イメージユニットが前記イメージを獲得できるように光を提供する照明ユニットを含むが、上部から眺める時、前記レーザー光のの照射方向、前記イメージユニットの撮像方向、そして、前記光の照射方向は同軸を有することができる。
また、本発明は、基板に光を照射する照射モジュールを提供する。照射モジュールは収容空間を有するハウジング、前記収容空間内に位置してレーザー光を照射するレーザー照射部と、一端が前記ハウジングから突き出されるように位置し、前記レーザー照射部から照射された前記レーザー光を前記基板に照射する照射端部を含むレーザーユニット及び前記収容空間内に位置し、前記レーザー照射部と熱交換する冷却ユニットを含むことができる。
一実施例によれば、前記モジュールは内部空間を有して、前記ハウジングから突き出された前記照射端部の一端が前記内部空間に位置するように形成されたカバーをさらに含むが、前記カバーの底面には上部から眺める時、前記照射端部から照射される前記レーザー光と重畳される位置に開口が形成されることができる。
一実施例によれば、前記冷却ユニットは前記レーザー照射部と熱交換する冷却流体が流動する流路及び内部に前記流路が配置されるプレートを含み、前記プレートは前記レーザー照射部と接触されることができる。
一実施例によれば、前記流路を通過した前記冷却流体は前記内部空間に供給されることができる。
一実施例によれば、前記開口は前記底面の上端から前記底面の下端に行くほど曲率になるように形成されることができる。
一実施例によれば、前記カバーの側面には少なくとも一つ以上の側ホールがさらに形成されることができる。
また、本発明は複数のセルらを有するマスクを処理する基板処理装置を提供する。基板処理装置は前記複数のセルら内に第１パターンが形成され、前記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たマスクを支持して回転させる支持ユニット、前記支持ユニットに支持された前記マスクに液を供給する液供給ユニット及び前記支持ユニットに支持された前記基板に光を照射する照射モジュールを含むが、前記の照射モジュールは収容空間を有するハウジング、前記収容空間内に位置してレーザー光を照射するレーザー照射部と、一端が前記ハウジングから突き出されるように位置し、前記レーザー照射部から照射された前記レーザー光を前記第１パターンと前記第２パターンのうちで前記第２パターンに照射する照射端部を含むレーザーユニット、前記収容空間内に位置し、前記レーザー照射部と熱交換する冷却流体が流動する流路を有する冷却ユニット及び内部空間を有して、前記ハウジングから突き出された前記照射端部の一端が前記内部空間に位置するように形成されたカバーを含み、前記カバーの底面には上部から眺める時、前記照射端部から照射される前記レーザー光と重畳される位置に開口が形成されることができる。
一実施例によれば、前記流路を通過した前記冷却流体は前記内部空間に供給されることができる。
一実施例によれば、前記開口は前記底面の上端から前記底面の下端に行くほどラウンドになって形成されることができる。
一実施例によれば、前記カバーの側面には一つまたは複数の側ホールがさらに形成されることができる。
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、基板に対して精密な蝕刻を遂行することができる。
また、本発明の一実施例によれば、照射モジュールを効率的に冷却し、同時に工程過程で発生するパーティクルなどによって照射モジュールが損傷されることを最小化することができる。
また、本発明の一実施例によれば、基板を加熱する時基板に形成された液膜の損傷を最小化することができる。
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を上部から眺めた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の一実施例による照射モジュールを正面から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。 図６の照射モジュールを上部から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。 図６の照射モジュール内部で冷却流体が流動する姿を概略的に見せてくれる図面である。 図４のホームポートの一実施例を概略的に見せてくれる図面である。 図９のホームポートと檢測部材を上部から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。 図４の他の実施例による照射モジュールを正面から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。 図１１のA部分を拡大してカバーの内部空間で冷却流体が流動する姿を概略的に見せてくれる図面である。 図４の他の実施例による照射モジュールを正面から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。 図１３のカバーに対する斜視図である。 図４の他の実施例による照射モジュールを正面から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。 図１５のカバーと流動カバーを上部から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。 図１５の照射モジュール内部で冷却流体が流動する姿を概略的に見せてくれる図面である。 図１５のカバーと流動カバーの他の実施例を上部から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。
以下、本発明の実施例を添付された図面らを参照してより詳細に説明する。本発明の実施例はさまざまな形態で変形されることができるし、本発明の範囲が下で敍述する実施例によって限定されられることで解釈されてはいけない。本実施例は当業界で平均的な知識を有した者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面での構成要素の形状などはより明確な説明を強調するために誇張されたものである。
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１８を参照して本発明の一実施例に対して詳しく説明する。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、基板処理装置はインデックスモジュール（Index Module)１０、処理モジュール（Treating Module)２０、そして、制御機３０を含む。一実施例によれば、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ことができる。
以下では、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)と定義し、正面から眺める時、第１方向(X)と垂直な方向を第２方向(Y)と定義し、第１方向(X)と第２方向(Y)をすべて含んだ平面に垂直な方向を第３方向(Z)と定義する。
インデックスモジュール１０は基板(M)が収納された容器(C)から基板(M)を処理する処理モジュール２０に基板(M)を返送する。また、インデックスモジュール１０は処理モジュール２０で所定の処理が完了された基板(M)を容器(C)に収納する。インデックスモジュール１０の長さ方向は第２方向(Y)に形成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１を有することができる。
ロードポート１２には基板(M)が収納された容器(C)が安着される。ロードポート１２はインデックスフレーム１４を基準で処理モジュール２０の反対側に位置することができる。ロードポート１２は複数個提供されることができる。複数ロードポート１２らは第２方向(Y)に沿って一列で配置されることができる。ロードポート１２の個数は処理モジュール２０の工程効率及びフットプリント条件などによって増加するか、または減少することができる。
容器(C)は前面開放一体型ポッド(Front Opening Unifed 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(C)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は基板(M)を返送する返送空間を提供する。インデックスフレーム１４にはインデックスロボット１２０とインデックスレール１２４が提供される。インデックスロボット１２０は基板(M)を返送する。インデックスロボット１２０はインデックスモジュール１０と後述するバッファーユニット２００との間に基板(M)を返送することができる。インデックスロボット１２０はインデックスハンド１２２を含む。インデックスハンド１２２には基板(M)が置かれることができる。インデックスハンド１２２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１２２は複数個提供されることができる。複数個のインデックスハンド１２２らそれぞれは上下方向に離隔されるように提供されることができる。複数個のインデックスハンド１２２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。
インデックスレール１２４はインデックスフレーム１４内に提供される。インデックスレール１２４はその長さ方向が第２方向(Y)に沿って提供される。インデックスレール１２４にはインデックスロボット１２０が置かれて、インデックスロボット１２０はインデックスレール１２４上で直線移動可能に提供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に提供される構成ら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行う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って、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。
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、液処理チャンバ４００、そして、乾燥チャンバ５００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)が一時的に泊まる空間を提供する。返送フレーム３００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５００の間に基板(M)を返送する空間を提供する。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。乾燥チャンバ５００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。
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の内部には基板(M)が置かれるスロット２２０が提供される。スロット２２０は複数個提供されることができる。複数個のスロット２２０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。
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。前面はインデックスモジュール１０と見合わせる面であり、後面は返送フレーム３００と見合わせる面である。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と乾燥チャンバ５００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５００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５００は第２方向(Y)に沿って配置されることができる。
一実施例によれば、液処理チャンバ４００らは返送フレーム３００の両側に配置されることができる。返送フレーム３００の一側で液処理チャンバ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は返送ロボット３２０と返送レール３２４を有する。返送ロボット３２０は基板(M)を返送する。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５００の間に基板(M)を返送する。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。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、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が置かれて、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。
図３は、図２の液処理チャンバで処理される基板を上部から眺めた姿を概略的に示した図面である。以下では、図３を参照して本発明の一実施例による液処理チャンバ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、そして、フォトマスクのうちで何れか一つの基板であることがある。例えば、本発明の一実施例による液処理チャンバ４００で処理される基板(M)は露光工程時使用される‘フレーム’であるフォトマスク(Photo Mask)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)上には基準マーク(AK)、第１パターン(P１)、そして、第２パターン(P２)が形成されることができる。
基準マーク(AK)は基板(M)上に少なくとも一つ以上が形成されることができる。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。基準マーク(AK)はアラインキー(Align Key)と呼ばれる基板(M)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、後述する撮像ユニット４５５０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に送ることができる。制御機３０は基準マーク(AK)を含むイメージを分析して基板(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ができる。
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で形成されることができる。例えば、セル(CE)は複数個形成されることができる。複数のセル(CE)らそれぞれ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。それぞれのセル(CE)に形成されるパターンは露光パターン(EP)と第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。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。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。一例で、複数個のセル(CE)それぞれには第１パターン(P１)がそれぞれ提供されることができる。但し、これに限定されるものではなくて、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)はそれぞれの露光パターン(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ができる。複数個の第１パターン(P１)らの線幅の平均値は線幅モニタリングマクロ(Critical Dimension Monitoring Macro：CDMM)と呼ばれることができる。
作業者が走査電子顕微鏡(SEM)を通じて何れか一つのセル(CE)に形成された第１パターン(P１)を検査する場合、何れか一つのセル(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。これに、第１パターン(P１)は検査用パターンで機能することができる。前述した例と異なり、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できる。選択的に、第１パターン(P１)は検査用パターンであり、同時に実際露光に参加する露光パターンであることもある。
第２パターン(P２)は基板(M)上に形成されたセル(CE)らの外部に形成されることができる。例えば、第２パターン(P２)は複数のセル(CE)らが提供された領域の外側に位置することができる。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。第２パターン(P２)は少なくとも一つ以上で提供されることができる。例えば、第２パターン(P２)は複数個で提供されることができる。複数個の第２パターン(P２)らは直列及び/または並列の組合で配置されることができる。選択的に、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。これに、第２パターン(P２)は検査用パターンで機能することができる。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ある。第２パターン(P２)は露光装置の工程条件をセッティングするパターンであることがある。第２パターン(P２)はアンカーパターン(Anchor Pattern)と呼ばれることができる。
以下では、本発明の一実施例による液処理チャンバ４００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中線幅補正工程(FCC：Fine Critical Dimension Correction)であるもの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であることがある。一実施例によれば、第１パターン(P１)の線幅は第２パターン(P２)の線幅より相対的に大きくなることができる。例えば、第１パターン(P１)の線幅は第１幅(例えば、６９nm)を有して、第２パターン(P２)の線幅は第２幅(例えば、６８．５nm)を有することができる。
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る。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及び図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、処理容器４３０、液供給ユニット４４０、照射モジュール４５０、そして、ホームポート４９０を含むことができる。
ハウジング４１０は内部に空間を有する。ハウジング４１０の内部空間には支持ユニット４２０、処理容器４３０、液供給ユニット４４０、照射モジュール４５０、そして、ホームポート４９０が提供されることができる。ハウジング４１０には基板(M)が搬出口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。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はハウジング４１０の内部空間の雰囲気を排気することができるポンプのような排気部材(図示せず)と連結されることができる。ハウジング４１０の内部空間で発生されることができるヒューム(Fume)などは排気ホール４１４を通じてハウジング４１０の外部に排気されることができる。
支持ユニット４２０は基板(M)を支持する。支持ユニット４２０は後述する処理容器４３０が提供する処理空間で基板(M)を支持することができる。支持ユニット４２０は基板(M)を回転させる。支持ユニット４２０は胴体４２１、支持ピン４２２、支持軸４２６、そして、駆動部材４２７を含むことができる。
胴体４２１は板形状で提供されることができる。胴体４２１は一定な厚さを有する板形状を有することができる。胴体４２１は上部から眺める時、概して円形で提供される上部面を有することができる。胴体４２１の上部面は基板(M)より相対的に大きい面積を有することができる。胴体４２１には支持ピン４２２が結合されることができる。
支持ピン４２２は基板(M)を支持する。支持ピン４２２は上部から眺める時、概して円形状を有することができる。支持ピン４２２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に湾入された形状を有することができる。支持ピン４２２は第１面と第２面を有することができる。例えば、第１面は基板(M)の角領域の下部を支持することができる。第２面は基板(M)の角領域の側部と向い合うことができる。これに、基板(M)が回転される場合、基板(M)は第２面によって側方向への動きが制限されることができる。
支持ピン４２２は少なくとも一つ以上で提供される。例えば、支持ピン４２２は複数個提供されることができる。支持ピン４２２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４２２は基板(M)を支持して基板(M)の下面と胴体４２１の上面をお互いに離隔させることができる。
支持軸４２６は胴体４２１と結合する。支持軸４２６は胴体４２１の下部に位置する。支持軸４２６は中空軸であることができる。中空軸内部には流体供給ライン４２８が形成されることができる。流体供給ライン４２８は基板(M)の下部に処理流体または/及び処理ガスを供給することができる。例えば、処理流体はケミカルまたはリンス液を含むことができる。ケミカルは酸または塩基性質を有する液であることができる。リンス液は純水であることができる。例えば、処理ガスは非活性ガスであることができる。処理ガスは基板(M)の下部を乾燥させることができる。但し、前述した例と異なり支持軸４２６内部に流体供給ライン４２８が提供されないこともある。
支持軸４２６は駆動部材４２７によって回転されることができる。駆動部材４２７は中空モータであることができる。駆動部材４２７が支持軸４２６を回転させれば、支持軸４２６に結合された胴体４２１が回転することができる。基板(M)は支持ピン４２２を媒介で胴体４２１の回転と共に回転されることができる。
処理容器４３０は処理空間を有する。処理容器４３０は基板(M)が処理される処理空間を有する。一例によれば、処理容器４３０は上部が開放された処理空間を有することができる。処理容器４３０は上部が開放された桶形状を有することができる。基板(M)は処理空間内で液処理及び加熱処理されることができる。処理容器４３０は基板(M)に供給される処理液がハウジング４１０、液供給ユニット４４０、そして、照射モジュール４５０に飛散されることを防止することができる。
処理容器４３０の底面には上部から眺める時、支持軸４２６が挿入される開口が形成されることができる。処理容器４３０の底面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４３４が形成されることができる。排出ホール４３４を通じて排出された処理液は外部の処理液再生システム(図示せず)を通じて再使用されることができる。処理容器４３０の側面は底面から第３方向(Z)に沿って上の方向に延長されることができる。処理容器４３０の上端は傾くように形成されることができる。例えば、処理容器４３０の上端は支持ユニット４２０に支持された基板(M)を向ける方向に向けるほど地面に対して上向き傾くように延長されることができる。
処理容器４３０は昇降部材４３６と結合する。昇降部材４３６は処理容器４３０を第３方向(Z)に沿って移動させることができる。昇降部材４３６は処理容器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処理容器４３０を上の方向に移動させることができる。昇降部材４３６は基板(M)が内部空間４１２に搬入される場合と基板(M)が内部空間４１２から搬出される場合に処理容器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)上に液を供給することができる。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。一例で、液供給ユニット４４０は複数のセル(CE)ら内に形成された第１パターン(P１)とセルら(CE)が形成された領域の外部に第２パターン(P２)が形成された基板(M)に処理液を供給することができる。
処理液はエッチング液またはリンス液で提供されることができる。エッチング液はケミカルであることがある。エッチング液は基板(M)上に形成されたパターンを蝕刻することができる。エッチング液はエチェント(Etchant)と呼ばれることもできる。エチェントはアンモニア、水、そして、添加剤が混合された混合液と過酸化水素を含む液であることができる。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４４１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４４１の一端は固定胴体４４２に連結され、ノズル４４１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４４１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４４１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４４１は第１ノズル４４１a、第２ノズル４４１b、そして、第３ノズル４４１cを含むことができる。第１ノズル４４１a、第２ノズル４４１b、そして、第３ノズル４４１c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を供給することができる。また、第１ノズル４４１a、第２ノズル４４１b、そして、第３ノズル４４１cのうちで他の一つは上述した処理液のうちでリンス液を供給することができる。第１ノズル４４１a、第２ノズル４４１b、そして、第３ノズル４４１cのうちでまた他の一つは第１ノズル４４１a、第２ノズル４４１b、そして、第３ノズル４４１cのうちで何れか一つが供給するケミカルと相異な種類のケミカルを供給することができる。
固定胴体４４２はノズル４４１を固定支持することができる。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と連結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、そして基板(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。
以下では、本発明の一実施例による照射モジュールに対して詳しく説明する。図６は図４の照射モジュールを正面から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。図７は図６の照射モジュールを上部から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。
図４乃至図７を参照すれば、照射モジュール４５０は基板(M)に対して加熱処理を遂行することができる。照射モジュール４５０は処理液が供給された基板(M)を加熱することができる。照射モジュール４５０は基板(M)に対して光を照射して処理液が供給された基板(M)を加熱することができる。例えば、照射モジュール４５０は液供給ユニット４４０によって基板(M)上に液が供給された以後、液膜が形成された基板(M)にレーザー光を照射して基板(M)の特定領域を加熱することができる。
照射モジュール４５０はハウジング４５１０、カバー４５２０、移動ユニット４５３０、レーザーユニット４５４０、撮像ユニット４５５０、そして、冷却ユニット４５６０を含むことができる。
ハウジング４５１０は内部に収容空間を有する。ハウジング４５１０の収容空間にはレーザーユニット４５４０、撮像ユニット４５５０、そして、冷却ユニット４５６０が位置することができる。一例で、ハウジング４５１０の収容空間にはレーザーユニット４５４０、カメラユニット４５５２、照明ユニット４５５４、そして、冷却ユニット４５６０が位置することができる。ハウジング４５１０は収容空間に位置したレーザーユニット４５４０、撮像ユニット４５５０、そして、冷却ユニット４５６０を工程過程中に発生するパーティクル、ヒューム(Fume)、または飛散される液から保護する。
ハウジング４５１０の下部には通孔が形成されることができる。ハウジング４５１０の通孔には後述する照射端部４５４５が挿入されることができる。ハウジング４５１０の通孔に照射端部４５４５が挿入されることで、ハウジング４５１０の下端から照射端部４５４５の一端が突き出されるように位置することができる。
ハウジング４５１０の下部には後述するカバー４５２０が結合されることができる。ハウジング４５１０の下部に結合されたカバー４５２０の中心は上部から眺める時、ハウジング４５１０の通孔の中心と一致することができる。これに、突き出された照射端部４５４５の一端は後述するカバー４５２０の内部空間に位置することができる。
カバー４５２０はハウジング４５１０の下端に位置する。カバー４５２０は上部から眺める時、後述する照射端部４５４５と対応される位置で、ハウジング４５１０の下端から下の方向に突き出されるように形成されることができる。カバー４５２０は概して円筒形状を有することができる。カバー４５２０は内部空間を有する。カバー４５２０の内部空間には照射端部４５４５の一端に位置することができる。例えば、カバー４５２０の内部空間には鏡筒４５３７の一部が位置されることができる。カバー４５２０はハウジング４５１０と一体に形成されることができる。但し、これに限定されるものではなくて、ハウジング４５１０とカバー４５２０はそれぞれ形成され、物理的または化学的方法で結合されることができる。
カバー４５２０の底面には開口４５２２が形成される。開口４５２２は上部から眺める時、後述する照射端部４５４５から照射されるレーザー光(L)と対応される位置に形成される。また、開口４５２２は照射端部４５４５から照射されるレーザー光(L)、後述するカメラユニット４５５２のイメージ撮像、そして、後述する照明ユニット４５５４の光に干渉を起こさない直径を有することができる。
移動ユニット４５３０はハウジング４５１０を移動させる。移動ユニット４５３０はハウジング４５１０を移動させることで、後述する照射端部４５４５を移動させることができる。移動ユニット４５３０は駆動機４５３２、シャフト４５３４、そして、移動部材４５３６を含むことができる。
駆動機４５３２はモータであることができる。駆動機４５３２はシャフト４５３４と連結されることができる。駆動機４５３２はシャフト４５３４を上下方向に移動させることができる。駆動機４５３２はシャフト４５３４を回転させることができる。一例で、駆動機４５３２は複数で提供されることができる。複数の駆動機４５３２のうちで何れか一つはシャフト４５３４を回転させる回転モータで提供され、複数の駆動機４５３２のうちで他の一つはシャフト４５３４を上下方向に移動させるリニアモータで提供されることもできる。
シャフト４５３４は中空のロードで提供されることができる。シャフト４５３４の内部空間には後述する供給流路４５６４が位置することができる。シャフト４５３４はハウジング４５１０と連結されることができる。シャフト４５３４は後述する移動部材４５３６を媒介でハウジング４５１０と連結されることができる。シャフト４５３４が回転することによってハウジング４５１０も回転することができる。これに、後述する照射端部４５４５もその位置が変更されることができる。例えば、照射端部４５４５は第３方向(Z)にその位置が変更されることができる。また、照射端部４５４５は第３方向(Z)を回転軸に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４５４５の中心はシャフト４５３４の中心に弧(Arc)を描きながら移動することができる。上部から眺める時、照射端部４５４５の中心は支持ユニット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４５４５は移動ユニット４５３０によって基板(M)にレーザー光(L)を照射する照射位置と、基板(M)に対する加熱処理を遂行しないで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。
一例によれば、照射位置は支持ユニット４２０に支持された基板(M)上に形成された第２パターン(P２)の上部であることができる。照射位置は上部から眺める時、基板(M)上に形成された第２パターン(P２)が形成された領域と対応される位置であることができる。待機位置には後述するホームポート４９０が位置する。
移動部材４５３６はハウジング４５１０とシャフト４５３４との間に提供されることができる。一実施例によれば、移動部材４５３６はLMガイドであることができる。移動部材４５３６はハウジング４５１０を側方向に移動させることができる。移動部材４５３６はハウジング４５１０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。駆動機４５３２と移動部材４５３６によっての照射端部４５４５の位置は多様に変更されることができる。
レーザーユニット４５４０は基板(M)を熱処理することができる。レーザーユニット４５４０は基板(M)を加熱することができる。レーザーユニット４５４０は基板(M)の一部領域を加熱することができる。レーザーユニット４５４０は基板(M)の特定領域を加熱することができる。レーザーユニット４５４０はケミカル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。また、レーザーユニット４５４０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。レーザーユニット４５４０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。レーザーユニット４５４０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。一実施例によれば、レーザーユニット４５３０はレーザー光(L)を照射して第２パターン(P２)を加熱することができる。
レーザーユニット４５４０はレーザー照射部４５４１、ビームエキスパンダー４５４２、ティルティング部材４５４３、下部反射部材４５４４、そして、レンズ部材４５４５を含むことができる。レーザー照射部４５４１はレーザー光(L)を照射する。レーザー照射部４５４１は直進性を有するレーザー光(L)を照射することができる。レーザー照射部４５４１から照射されたレーザー光(L)は後述する下部反射部材４５４４とレンズ部材４５４５を順番どおり経って基板(M)に照射されることができる。一例で、レーザー照射部４５４１から照射されたレーザー光(L)は下部反射部材４５４４とレンズ部材４５４５を順番どおり経って基板(M)に形成された第２パターン(P２)に照射されることができる。
ビームエキスパンダー４５４２はレーザー照射部４５４１で照射されたレーザー光(L)の特性を調整することができる。ビームエキスパンダー４５４２はレーザー照射部４５４１で照射されたレーザー光(L)のプロファイルを調整することができる。例えば、ビームエキスパンダー４５４２はレーザー照射部４５４１で照射されたレーザー光(L)の形状を変更することができる。また、ビームエキスパンダー４５４２はレーザー照射部４５４１で照射されたレーザー光(L)の直径を拡張または縮小することができる。
ティルティング部材４５４３はレーザー照射部４５４１が照射するレーザー光(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４５４３はレーザー照射部４５４１を一軸基準に回転させることができる。ティルティング部材４５４３はレーザー照射部４５４１を回転させてレーザー照射部４５４１から照射されるレーザー光(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４５４３はモーターを含むことができる。
下部反射部材４５４４はレーザー照射部４５４１で照射されるレーザー光(L)の照射方向を変更させることができる。例えば、下部反射部材４５４４は水平方向に照射されるレーザー光(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。例えば、下部反射部材４５４４はレーザー光(L)の照射方向を後述する照射端部４５４５に向ける方向に変更させることができる。下部反射部材４５４４によってその照射方向が変更されたレーザー光(L)は後述する照射端部４５４５を通じて被処理物である基板(M)またはホームポート４９０に提供された檢測部材４９１に進む。
下部反射部材４５４４は上部から眺める時、後述する上部反射部材４５５８と重畳されるように位置することができる。下部反射部材４５４４は上部反射部材４５５８より下部に配置されることができる。下部反射部材４５４４は上部反射部材４５５８と同じ角度でティルティングされることができる。
レンズ部材４５４５はレンズ４５４６と鏡筒４５４７でなされることができる。一例によれば、レンズ４５４６は対物レンズで提供されることができる。鏡筒４５４７はレンズ４５４６の下端に設置されることができる。鏡筒４５４７は概して円筒形状を有することができる。鏡筒４５４７はハウジング４５１０の下端に形成された通孔に挿入されることができる。鏡筒４５４７の一端はハウジング４５１０の下端から突き出されるように位置することができる。ハウジング４５１０の下端から突き出された鏡筒４５４７の一部はカバー４５２０の収容空間に位置されることができる。
レンズ部材４５４５はレーザー光(L)が基板(M)に照射される照射端部４５４５で機能することができる。レーザー照射部４５４１で照射されたレーザー光(L)は下部反射部材４５４４を経って照射端部４５４５を通じて基板(M)に照射されることができる。また、後述するカメラユニット４５５２のイメージ撮像は照射端部４５４５を通じて行われることができる。また、後述する照明ユニット４５５４が照射する光は照射端部４５４５を通じて行われることができる。
撮像ユニット４５５０はレーザーユニット４５４０で照射するレーザー光(L)を撮像することができる。撮像ユニット４５５０はレーザー光(L)が照射される領域に対する映像及び/または写真などのイメージを獲得することができる。撮像ユニット４５５０はレーザー照射部４５４１で照射されたレーザー光(L)をモニタリングすることができる。一例で、撮像ユニット４５５０は基板(M)に照射されたレーザー光(L)の映像及び/または写真などのイメージを獲得し、これに対するデータを制御機３０に送ることができる。また、撮像ユニット４５５０は後述する檢測部材４９１に照射されたレーザー光(L)の映像及び/または写真などのイメージを獲得し、これに対するデータを制御機３０に送ることができる。
撮像ユニット４５５０はカメラユニット４５５２、照明ユニット４５５４、そして、上部反射部材４５５８を含むことができる。
カメラユニット４５５２はレーザー照射部４５４１で照射されたレーザー光(L)のイメージを獲得する。例えば、カメラユニット４５５２はレーザー照射部４５４１で照射されたレーザー光(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。また、カメラユニット４５５２は支持ユニット４２０に支持された基板(M)のイメージを獲得する。また、カメラユニット４５５２は後述する檢測部材４９１に対するイメージを獲得することができる。カメラユニット４５５２はカメラであることができる。カメラユニット４５５２は後述する上部反射部材４５５８に向ける方向に撮像することができる。カメラユニット４５５２が獲得した写真及び/または映像は制御機３０に伝送されることができる。
照明ユニット４５５４はカメラユニット４５５２がイメージを容易に獲得できるように光を提供する。照明ユニット４５５４は照明部材４５５５、第１反射板４５５６、そして、第２反射板４５５７を含むことができる。
照明部材４５５５は光を照射する。照明部材４５５５は光を提供する。照明部材４５５５が提供する光は第１反射板４５５６と第２反射板４５５７に沿って順に反射することができる。照明部材４５５５は第１反射板４５５６を向けて光を照射する。第１反射板４５５６で反射された光は第２反射板４５５７を向けて進む。第２反射板４５５７で反射された光は後述する上部反射部材４５５８に向ける方向に進むことができる。
上部反射部材４５５８はカメラユニット４５５２の撮像方向を変更させることができる。上部反射部材４５５８は水平方向であるカメラユニット４５５２の撮像方向を垂直の下方向に変更させることができる。例えば、上部反射部材４５５８はカメラユニット４５５２の撮像方向を照射端部４５４５に向けるように変更させることができる。上部反射部材４５５８は照明部材４５５５から照射された光が第１反射板４５５６と第２反射板４５５７を順次に経って照射端部４５４５に向けるように変更させることができる。
上部反射部材４５５８と下部反射部材４５４４は上部から眺める時、重畳されるように位置することができる。上部反射部材４５５８は下部反射部材４５４４より上に配置されることができる。上部反射部材４５５８と下部反射部材４５４４は同じ角度でティルティングされることができる。上部反射部材４５５８と下部反射部材４５４４は上部から眺める時、レーザー照射部４５４１が照射するレーザー光(L)の照射方向、カメラユニット４５５２がイメージを獲得する撮像方向、そして、照明ユニット４５５４が提供する光の照射方向が東軸になるように提供されることができる。
冷却ユニット４５６０はハウジング４５１０内に位置する。冷却ユニット４５６０はハウジング４５１０の収容空間に位置する。冷却ユニット４５６０はレーザーユニット４５４０と熱交換することができる。一例で、冷却ユニット４５６０はレーザーユニット４５４０を冷却させることができる。冷却ユニット４５６０はプレート４５６２、供給流路４５６４、そして、排出流路４５６６を含むことができる。
プレート４５６２はレーザーユニット４５４０の下部に結合されることができる。プレート４５６２の上端とレーザー照射部４５４１の下端はお互いに面接することができる。一例によれば、プレート４５６２は内部に流路(図示せず)を有するヒートシンク(Heat Sink)で提供されることができる。プレート４５６２の内部に形成された流路(図示せず)には冷却流体が流動する。冷却流体は図示されない冷却流体供給源から供給される。冷却供給源(図示せず)は冷却流体を貯蔵及び/または供給するソースで機能する。冷却流体は冷却流体供給源(図示せず)から供給されて後述する供給流路４５６４を通じてプレート４５６２の内部に形成された流路(図示せず)で流動することができる。冷却流体は不活性気体で提供されることができる。但し、これに限定されるものではなくて、冷却流体は冷却水で提供されることができる。以下では説明の便宜のために冷却流体で冷却気体が提供されることを例を挙げて説明する。
プレート４５６２の内部に形成された流路(図示せず)で流動する冷却気体はレーザーユニット４５４０で発生される熱を吸収することができる。これに、冷却気体はレーザーユニット４５４０と熱交換を遂行してレーザーユニット４５４０を冷却することができる。
供給流路４５６４はプレート４５６２の内部に形成された流路(図示せず)で冷却気体を供給することができる。供給流路４５６４はプレート４５６２の内部に形成された流路(図示せず)及び冷却流体供給源(図示せず)と連結されることができる。供給流路４５６４の一端はハウジング４５１０の内部で、プレート４５６２の流路(図示せず)の一端と連結されることができる。供給流路４５６４の他端はハウジング４５１０の外部に位置する冷却流体供給源(図示せず)と連結されることができる。供給流路４５６４はハウジング４５１０の底面を貫通して中空のシャフト４５３４の内部に延長されることができる。
排出流路４５６６はハウジング４５１０の収容空間に位置することができる。排出流路４５６６の一端はプレート４５６２の内部に形成された流路(図示せず)の他端と連結されることができる。排出流路４５６６の他端はハウジング４５１０の下端に形成された通孔と隣接した領域に位置することができる。排出流路４５６６の他端は照射端部４５４５の外側面とハウジング４５１０の内側面との間に位置することができる。排出流路４５６６の他端は照射端部４５４５とハウジング４５１０との下端に形成された通孔が形成した間の空間と隣接した領域に位置することができる。一例で、排出流路４５６６の他端はレンズ４５４６の下面とハウジング４５１０の底面との間に位置することができる。
図８は、図６の照射モジュール内部で冷却気体が流動する姿を概略的に見せてくれる図面である。図８を参照すれば、排出流路４５６６の他端から排出される冷却気体は照射端部４５４５に向けることができる。排出流路４５６６から排出される冷却気体はカバー４５２０の内部空間に流動する。カバー４５２０の内部空間に流入された冷却気体はカバー４５２０の内側面と照射端部４５４５の外側面との間空間に流動する。冷却気体はカバー４５２０の内部空間を経って開口４５２２を通じてカバー４５２０の外部に排出される。
一般に基板(M)に対して熱処理工程を遂行する場合、基板(M)と照射モジュール４５０との間の距離は非常に近接するように位置する。一例で、基板(M)と非常に隣接した位置で基板(M)に対する加熱処理を遂行する時、基板(M)に形成された液膜が基板(M)から照射モジュール４５０に付着されることができる。また、工程過程中に基板(M)から発生されたヒューム(Fume)などのパーティクルが照射モジュール４５０に付着されることができる。特に、各種光が照射される照射端部４５４５に液または/及びパーティクルが付着される場合、照射モジュール４５０で照射されるレーザー光(L)などの経路または/及びプロファイルが変更される。これは基板(M)に対する精密な蝕刻工程を遂行し難くする。
本発明の一実施例による照射モジュール４５０はレーザー光(L)を照射するレーザーユニット４５４０とイメージを撮像するカメラユニット４５５２、そして、照明ユニット４５５４をハウジング４５１０で囲むように提供することで、レーザーユニット４５４０とイメージを撮像するカメラユニット４５５２、そして、照明ユニット４５５４を工程過程中に跳ね返す液または/及び工程過程中に発生するパーティクルから１次的に保護することができる。
また、本発明の一実施例によるカバー４５２０はレーザー光(L)、イメージ撮像、そして、光の照射がなされるの照射端部４５４５を跳ね返す液及び/またはパーティクルから２次的に保護することができる。
また、本発明の一実施例による冷却ユニット４５６０はレーザーユニット４５４０と熱交換を通じてレーザーユニット４５４０がレーザー光(L)を照射する過程で発生される熱によるレーザーユニット４５４０の温度上昇を抑制することができる。これと同時に、冷却ユニット４５６０がレーザーユニット４５４０を冷却させることに使った冷却気体をカバー４５２０の内部空間に供給し、開口４５２２を通じて跳ね返す液及び/またはパーティクルがカバー４５２０の内部空間に流入されることを最小化することができる。すなわち、本発明の一実施例による冷却ユニット４５６０はレーザーユニット４５４０を冷却させることに加えて、開口４５２２を通じて工程副産物と基板(M)から跳ね返す液滴の流入を防止し、照射端部４５４５を含んだ照射モジュール４５０に提供される構成らを効率的に保護することができる。
再び図５を参照すれば、ホームポート４９０はハウジング４１０の内部の空間に位置する。ホームポート４９０は照射端部４５４５が移動ユニット４５３０によって待機位置にある時、照射端部４５４５の下の領域に設置されることができる。すなわち、ホームポート４９０はレーザーユニット４５４０が待機する待機位置を提供する。
図９は、図４のホームポートの一実施例を概略的に見せてくれる図面である。図１０は図９のホームポートと檢測部材を上部から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。
図９と図１０を参照すれば、ホームポート４９０は檢測部材４９１、ボディー４９２、そして、支持フレーム４９３を含むことができる。檢測部材４９１は後述するボディー４９２の上端に位置することができる。一例で、檢測部材４９１は照射端部４５４５が待機位置にある時、照射端部４５４５の下の領域に位置することができる。
檢測部材４９１はレーザーユニット４５４０から照射されるレーザー光(L)の特性を檢測する。例えば、檢測部材４９１はレーザーユニット４５４０から照射されるレーザー光(L)の特性のうちでレーザー光(L)の直径、鮮明度、円形比、グラディエント(Gradient)、及び/または中心の位置データなどを檢測することができる。
一実施例によれば、撮像ユニット４５５０は檢測部材４９１及び檢測部材４９１に照射されたレーザー光(L)に対する写真及び/または映像を制御機３０に送ることができる。制御機３０は伝送されたレーザー光(L)のデータを根拠でビームエキスパンダー４５４２または移動ユニット４５３０を制御してレーザー光(L)の特性を変更させることができる。
檢測部材４９１はグローバル座標系で定義されることができる。檢測部材４９１にはあらかじめ設定された基準位置が表示されていることがある。檢測部材４９１には基準位置とレーザー光(L)が檢測部材４９１に照射される実際の照射位置の間の誤差を確認できるように度盛りが表示されることができる。
ボディー４９２の上面には檢測部材４９１が結合されることができる。ボディー４９２は支持フレーム４９３によって支持されることができる。支持フレーム４９３は図示されない昇降部材によって上下移動することができる。ボディー４９２及び支持フレーム４９３によって決定される檢測部材４９１の高さは支持ユニット４２０に支持された基板(M)と同じ高さでセッティングされることができる。一実施例によれば、ハウジング４１０の底面から檢測部材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。
これは檢測部材４９１を利用してレーザー光(L)の特性を檢測する時の照射端部４５４５の高さと基板(M)を加熱する時の照射端部４５４５の高さをお互いに一致させるためである。また、照射端部４５４５で照射されるレーザー光(L)の照射方向が第３方向(Z)に対して少しの食い違いでも発生される場合、照射端部４５４５の高さによってレーザー光(L)の照射位置は変わることがあるために檢測部材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。
以下では本発明の他の実施例による照射モジュールに対して説明する。以下で説明する照射モジュールに対する実施例は前述した照射モジュールに対する実施例と大部分類似に提供される。これに、以下で説明する他の実施例による照射モジュールに対する説明のうちで追加的に説明する場合外には前述した一実施例による照射モジュールに対する説明と類似なものであり、重複される内容に対する説明は略する。
図１１は、図４の他の実施例による照射モジュールを正面から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。図１１を参照すれば、一実施例によるカバー４５２０の底面には開口４５２２が形成される。開口４５２２の位置や大きさは前述した照射モジュール４５０に提供されるカバー４５２０と類似である。開口４５２２の側面は曲率になるように形成されることができる。開口４５２２はカバー４５２０の底面の上端から下端に行くほど曲率になるように形成されることができる。正面から眺める時、開口４５２２の上端はその下端より開口４５２２の中心に近く形成されることができる。
図１２は、図１１のA部分を拡大してカバーの内部空間で冷却流体が流動する姿を概略的に見せてくれる図面である。図１２を参照すれば、カバー４５２０の内部空間に流入された冷却流体は開口４５２２に向けて流動する。例えば、冷却流体は冷却気体に提供されることができる。冷却気体が開口４５２２を通過する時、曲率になるように形成された開口４５２２の側面に沿って流動することができる。冷却気体は、いわゆるコアンダ効果(Coanda Effect)によって曲率になるように形成された開口４５２２の側壁に沿って開口４５２２の中心から遠くなる方向を向けて流動する。
一般に、照射モジュール４５０から液膜が形成された基板(M)にレーザー光(L)を照射する時には照射端部４５４５と基板(M)との間の距離が非常に狭く形成される。これに、基板(M)に吐出された液または基板(M)に形成された液膜が照射されるレーザー光(L)によっての照射モジュール４５０に跳ね返すことがある。また、照射モジュール４５０がレーザー光(L)を基板(M)と隣接した距離で基板(M)に照射する時、基板(M)に形成された液膜を損傷させることがある。これは基板(M)に対する蝕刻不均一を引き起こす。
これに、本発明の一実施例によれば、照射端部４５４５を囲むカバー４５２０の下端に形成された開口４５２２の側面が曲率になるように形成されることで、カバー４５２０の内部空間に供給された冷却気体は開口４５２２の側面に沿って側方向に抜け出ることがある。カバー４５２０の内部空間から開口４５２２に抜け出る冷却気体が基板(M)に形成された液膜または/及び基板(M)に吐出された液に影響を与えることを最小化することがある。これに、基板(M)に形成された液膜に損傷を最小化しながら基板(M)から跳ね返す液または/及び工程過程中に発生するパーティクルから照射モジュール４５０を保護することができる。
図１３は、図４の他の実施例による照射モジュールを正面から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。図１４は図１３のカバーに対する斜視図である。図１３と図１４を参照すれば、本発明の一実施例によるカバー４５２０には開口４５２２と側ホール４５２４が形成されることができる。本発明の一実施例によるカバー４５２０に形成される開口４５２２は図４乃至図８を参照して説明した開口４５２２または図１１乃至図１２を参照して説明した開口４５２２と類似に提供される。
一実施例によるカバー４５２０の側面には側ホール４５２４が形成されることができる。側ホール４５２４はカバー４５２０の側面を貫通することができる。側ホール４５２４は少なくとも一つ以上で形成されることができる。例えば、側ホール４５２４は複数個形成されることができる。複数の側ホール４５２４らはカバー４５２０の側面で、カバー４５２０の周り方向に沿ってお互いに離隔されるように形成されることができる。選択的に、たとえ図示されなかったが側ホール４５２４はカバー４５２０の周り方向に沿って、そして、カバー４５２０の上下方向に沿ってお互いに離隔されるように形成されることもできる。
本発明の一実施例によれば、カバー４５２０の内部空間に供給された冷却気体のうちである一部はカバー４５２０の側面に形成された側ホール４５２４に抜け出ることがある。また、カバー４５２０の内部空間に供給された冷却気体のうちで他の一部はカバー４５２０の底面に形成された開口４５２２に抜け出ることがある。すなわち、開口４５２２を通じて抜け出る冷却気体の量を分散させることができる。これに、カバー４５２０の内部空間から開口４５２２に抜け出る冷却気体が基板(M)に形成された液膜または/及び基板(M)に吐出された液に影響を与えることを最小化することができる。
図１５は、図４の他の実施例による照射モジュールを正面から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。図１６は図１５のカバーと流動カバーを上部から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。図１５と図１６を参照すれば、本発明の一実施例による照射モジュール４５０はハウジング４５１０、カバー４５２０、移動ユニット４５３０、レーザーユニット４５４０、撮像ユニット４５５０、冷却ユニット４５６０、そして、流動カバー４５７０を含むことができる。
ハウジング４５１０の底面にはファジーポート４５１２が形成されることができる。ファジーポート４５１２は後述する流動カバー４５７０の流動空間と連通されることができる。ファジーポート４５１２には後述する排出流路４５６６が連結されることができる。プレート４５６２の内部に形成された流路(図示せず)を通過した冷却流体は排出流路４５６６とファジーポート４５１２を経って流動カバー４５７０の流動空間に供給されることができる。
カバー４５２０の側面には供給ポート４５２６が形成されることができる。例えば、図１６に示されたように供給ポート４５２６は上部から眺める時、照射端部４５４５の中心軸を基準で、照射端部４５４５の中心軸と対応されるカバー４５２０の一側面に形成されることができる。カバー４５２０に側ホール４５２４が形成される場合、供給ポート４５２６は側ホール４５２４とお互いに重畳されない位置に配置されることができる。
供給ポート４５２６は後述する流動カバー４５７０の内部に形成された流動空間と連通されることができる。これに、プレート４５６２の内部に形成された流路(図示せず)を通過した冷却流体は排出流路４５６６、ファジーポート４５１２、流動カバー４５７０の流動空間、そして、供給ポート４５２６を順次に通過してカバー４５２０の内部空間に流入されることができる。
冷却ユニット４５６０の排出流路４５６６はハウジング４５１０の収容空間に位置する。排出流路４５６６の一端はプレート４５６２の内部に形成された流路の他端(図示せず)と連結され、排出流路４５６６の他端はハウジング４５１０の底面に形成されたファジーポート４５１２と連結されることができる。
流動カバー４５７０はカバー４５２０とハウジング４５１０をお互いに連結することができる。流動カバー４５７０はカバー４５２０の側面に結合することができる。カバー４５２０に側ホール４５２４が形成される場合、流動カバー４５７０は側ホール４５２４とお互いに重畳されない位置でカバー４５２０の側面に結合されることができる。流動カバー４５７０はハウジング４５１０の下端に位置する。流動カバー４５７０はファジーポート４５１２と供給ポート４５２６をそれぞれ連結することができる。流動カバー４５７０の内部には流動空間が形成される。流動空間は冷却流体が流動する空間で機能する。流動空間はファジーポート４５１２及び供給ポート４５２６とそれぞれ連通されることができる。
図１７は、図１５の照射モジュール内部で冷却流体が流動する姿を概略的に見せてくれる図面である。図１７を参照すれば、プレート４５６２の内部に形成された流路(図示せず)を流動してレーザーユニット４５４０と熱交換を遂行した冷却流体は排出流路４５６６に排出される。流動カバー４５７０の流動空間にはファジーポート４５１２と連結された排出流路４５６６から供給された冷却流体が流動する。ファジーポート４５１２から供給された冷却流体は流動カバー４５７０の流動空間を経って供給ポート４５２６に供給される。供給ポート４５２６に供給された冷却流体はカバー４５２０の内部空間に供給される。内部空間に流入された冷却流体はカバー４５２０の下端に形成された開口４５２２を通じて照射モジュール４５０の外部に抜け出る。
本発明の一実施例によれば、流動カバー４５７０の流動空間を通じてカバー４５２０の側面に冷却流体を供給することができる。カバー４５２０の内部空間に冷却流体が円滑に伝達されることができる。これに、カバー４５２０の下端に形成された開口４５２２から流入される液及び/またはパーティクルを効率的に遮断することができる。
図１８は、図１５のカバーと流動カバーの他の実施例を上部から眺めた姿を概略的に見せてくれる図面である。図１８を参照すれば、カバー４５２０の一側面に形成された供給ポート４５２６は上部から眺める時、照射端部４５４５の中心軸を基準で、照射端部４５４５の中心軸から離隔されるように位置されることができる。供給ポート４５２６が照射端部４５４５の中心軸から離隔されるように設置されることで、カバー４５２０の内部空間に供給された冷却流体は内部空間で回転しながら流動することができる。すなわち、供給ポート４５２６から供給された冷却流体はカバー４５２０の内部空間で回転流を形成することができる。
前述した本発明の一実施例によれば、カバー４５２０の内部空間に冷却流体を供給する供給ポート４５２６がカバー４５２０の一側面に設置されても、カバー４５２０の内部空間内で回転流を起こしながら流動し、カバー４５２０の内部空間内で螺旋方向に均一に流動することができる。これに、工程過程中に発生する液及び/またはパーティクルがカバー４５２０の内部空間に流入されることを効率的に予防することができる。
前述した本発明の実施例では露光パターンをモニタリングするモニタリングパターンである第１パターン(P１)と基板を処理する条件セッティング用パターンである第２パターン(P２)を有する基板(M)で第２パターン(P２)の蝕刻率を向上させることを例を挙げて説明した。但し、これと他に第１パターン(P１)と第２パターン(P２)の機能は上述した本発明の実施例と相異であることがある。また、本発明の実施例による時、第１パターン(P１)と第２パターン(P２)のうちで一つのパターンだけ提供され、第１パターン(P１)と第２パターン(P２)のうちで提供された一つのパターンの蝕刻率を向上させることができる。また、本発明の実施例による時、フォトマスク以外のウェハーまたはガラスなどの基板で特定領域の蝕刻率を向上させる時にも等しく適用されることができる。
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。
M 基板
AK 基準マーク
CE セル
EP 露光パターン
P１ 第１パターン
P２ 第２パターン
４２０ 支持ユニット
４３０ 処理容器
４４０ 液供給ユニット
４５０ 照射モジュール
４５１０ ハウジング
４５２０ カバー
４５３０ 移動ユニット
４５４０ レーザーユニット
４５５０ 撮像ユニット
４５５２ カメラユニット
４５５４ 照明ユニット
４５６０ 冷却ユニット

Claims (18)

  1. 基板を処理する装置において、
    処理空間で前記基板を支持して回転させる支持ユニットと、
    前記支持ユニットに支持された前記基板で液を供給する液供給ユニットと、及び
    前記支持ユニットに支持された前記基板に光を照射する照射モジュールを含むが、
    前記の照射モジュールは、
    収容空間を有するハウジングと、
    前記収容空間内に位置し、レーザー光を照射するレーザー照射部と、一端が前記ハウジングから突き出されるように位置し、前記レーザー照射部から照射された前記レーザー光を前記支持ユニットに支持された前記基板に照射する照射端部を含むレーザーユニットと、及び
    前記収容空間内に位置し、前記レーザー照射部を冷却流体で冷却する冷却ユニットを含み、
    前記装置は、
    内部空間を有して、前記ハウジングから突き出された前記の照射端部の一端が前記内部空間に位置するように形成されたカバーをさらに含むが、
    前記カバーの底面には、
    上部から眺める時、前記の照射端部から照射される前記レーザー光と重畳される位置に開口が形成され、
    前記冷却ユニットは、
    内部に冷却流体の流動する流路が形成されたプレートを含み、
    前記レーザー照射部の冷却において使用される前記冷却流体は前記内部空間に流動されることを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記開口は、
    前記底面の上端から前記底面の下端に行くほどラウンドになって形成されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記カバーの側面には、
    一つまたは複数の側ホールがさらに形成されたことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  4. 前記冷却ユニットは、
    内部に前記冷却流体の流動する流路が形成されたプレートを含み、
    前記流路を通過した前記冷却流体は前記内部空間に流動されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  5. 前記流路の一端は前記の照射端部の外側面と前記ハウジングの内側面との間に位置することを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
  6. 前記ハウジングの下端には前記流路の一端と連結されるファジーポートが形成され、
    前記カバーの側面には前記冷却流体を前記内部空間に供給する供給ポートが形成されるが、
    前記装置は、
    前記カバーの側面に結合して前記ファジーポートと前記供給ポートを連結し、内部に前記冷却流体が流動する流動空間を有する流動カバーをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
  7. 前記供給ポートは、
    正面から眺める時、前記の照射端部の中心軸から離隔された位置に提供されることを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 基板処理装置であって、
    処理空間で前記基板を支持して回転させる支持ユニットと、
    前記支持ユニットに支持された前記基板で液を供給する液供給ユニットと、及び
    前記支持ユニットに支持された前記基板に光を照射する照射モジュールを含むが、
    前記の照射モジュールは、
    収容空間を有するハウジングと、
    前記収容空間内に位置し、レーザー光を照射するレーザー照射部と、一端が前記ハウジングから突き出されるように位置し、前記レーザー照射部から照射された前記レーザー光を前記支持ユニットに支持された前記基板に照射する照射端部を含むレーザーユニットと、
    前記収容空間内に位置し、前記レーザー照射部を冷却する冷却ユニットと、及び
    前記レーザーユニットで照射する前記レーザー光を撮像する撮像ユニットを含み、
    前記撮像ユニットは前記収容空間に配置され、
    前記撮像ユニットは、
    前記レーザーユニットが照射する前記レーザー光及び/または前記基板のイメージを撮像するイメージユニットと、及び
    前記イメージユニットが前記イメージを獲得できるように光を提供する照明ユニットを含むが、
    上部から眺める時、前記レーザー光の照射方向、前記イメージユニットの撮像方向、そして、前記光の照射方向は同軸を有することを特徴とする基板処理装置。
  9. 前記レーザーユニットは、前記レーザー照射部が照射する前記レーザー光の特性を制御するビームエキスパンダーをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の基板処理装置。
  10. 基板に光を照射する照射モジュールにおいて、
    収容空間を有するハウジングと、
    前記収容空間内に位置してレーザー光を照射するレーザー照射部と、一端が前記ハウジングから突き出されるように位置し、前記レーザー照射部から照射された前記レーザー光を前記基板に照射する照射端部を含むレーザーユニットと、及び
    前記収容空間内に位置し、前記レーザー照射部と熱交換する冷却ユニットを含み、
    前記冷却ユニットは、
    前記レーザー照射部と熱交換する冷却流体が流動する流路と、及び
    内部に前記流路が配置されるプレートを含み、
    前記プレートは前記レーザー照射部と接触されることを特徴とする照射モジュール。
  11. 前記モジュールは、
    内部空間を有して、前記ハウジングから突き出された前記の照射端部の一端が前記内部空間に位置するように形成されたカバーをさらに含むが、
    前記カバーの底面には、
    上部から眺める時、前記照射端部から照射される前記レーザー光と重畳される位置に開口が形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の基板処理装置。
  12. 前記流路を通過した前記冷却流体は前記内部空間に供給されることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
  13. 前記開口は、
    前記底面の上端から前記底面の下端に行くほど曲率になるように形成されることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
  14. 前記カバーの側面には、
    少なくとも一つ以上の側ホールがさらに形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
  15. 複数のセルらを有するマスクを処理する基板処理装置において、
    前記複数のセルら内に第１パターンが形成され、前記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たマスクを支持して回転させる支持ユニットと、
    前記支持ユニットに支持された前記マスクに液を供給する液供給ユニットと、及び
    前記支持ユニットに支持された前記基板で光を照射する照射モジュールを含むが、
    前記の照射モジュールは、
    収容空間を有するハウジングと、
    前記収容空間内に位置してレーザー光を照射するレーザー照射部と、一端が前記ハウジングから突き出されるように位置し、前記レーザー照射部から照射された前記レーザー光を前記第１パターンと前記第２パターンのうちで前記第２パターンと照射する照射端部を含むレーザーユニットと、
    前記収容空間内に位置し、前記レーザー照射部と熱交換する冷却流体が流動する流路を有する冷却ユニットと、及び
    内部空間を有して、前記ハウジングから突き出された前記の照射端部の一端が前記内部空間に位置するように形成されたカバーを含み、
    前記カバーの底面には、
    上部から眺める時、前記の照射端部から照射される前記レーザー光と重畳される位置に開口が形成されたことを特徴とする基板処理装置。
  16. 前記流路を通過した前記冷却流体は前記内部空間に供給されることを特徴とする請求項１５に記載の基板処理装置。
  17. 前記開口は、
    前記底面の上端から前記底面の下端に行くほどラウンドになって形成されることを特徴とする請求項１６に記載の基板処理装置。
  18. 前記カバーの側面には、
    一つまたは複数の側ホールがさらに形成されたことを特徴とする請求項１６に記載の基板処理装置。
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