KR101980589B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 상기 기판을 지지하는 기판 지지 부재; 상기 기판 지지 부재에 지지된 상기 기판의 중심 영역으로 웨팅 유체를 공급하는 유체 공급 노즐; 상기 기판 지지 부재에 지지된 상기 기판으로 여기 유체를 공급하는 플라즈마 여기 노즐; 상기 여기 유체의 토출 위치가 변경되도록 상기 플라즈마 여기 노즐의 위치를 제어하는 제어기; 상기 여기 유체가 플라즈마 상태로 여기되어 충격파가 발생하도록 상기 플라즈마 여기 노즐에서 토출된 상기 여기 유체로 레이저를 조사하는 레이저 조사기를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Substrate treating apparatus and substrate treating method}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 디바이스는 기판상에 여러 가지 물질을 박막 형태로 증착하고 이를 패터닝하여 제조된다. 이를 위하여 증착 공정, 사진 공정, 식각 공정 및 세정 공정 등 여러 단계의 서로 다른 공정들이 요구된다.
이들 공정 중 식각 공정은 기판상에 형성된 막질을 제거하는 공정이고, 세정 공정은 반도체 제조를 위한 각 단위 공정의 진행 후 기판 표면에 잔류하는 오염 물질을 제거하는 공정이다. 식각 공정 및 세정 공정은 공정 진행 방식에 따라 습식 방식과 건식 방식으로 분류되며, 습식 방식은 배치 타입의 방식과 스핀 타입의 방식으로 분류된다.
스핀 타입의 방식은 한 장의 기판을 처리할 수 있는 척 부재에 기판을 고정한 후, 기판을 회전시키면서 분사 노즐을 통해 기판에 약액 또는 탈이온수를 공급하여, 원심력에 의해 약액 또는 탈이온수를 기판의 전면으로 퍼지게 함으로써 기판을 세정 처리 또는 식각 처리 한다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 충격파를 통해 기판의 세정 효율이 향상되는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 기판을 지지하는 기판 지지 부재; 상기 기판 지지 부재에 지지된 상기 기판의 중심 영역으로 웨팅 유체를 공급하는 유체 공급 노즐; 상기 기판 지지 부재에 지지된 상기 기판으로 여기 유체를 공급하는 플라즈마 여기 노즐; 상기 여기 유체의 토출 위치가 변경되도록 상기 플라즈마 여기 노즐의 위치를 제어하는 제어기; 상기 여기 유체가 플라즈마 상태로 여기되어 충격파가 발생하도록 상기 플라즈마 여기 노즐에서 토출된 상기 여기 유체로 레이저를 조사하는 레이저 조사기를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 레이저 조사기는 펄스 형태로 상기 레이저를 조사할 수 있다.
또한, 상기 제어기는 상기 플라즈마 여기 노즐이 상기 기판의 중심 영역에서 인접한 위치에서 상기 여기 유체의 토출을 개시한 후, 상기 기판의 반경 방향으로 이동하면서 상기 여기 유체를 토출하도록 상기 플라즈마 여기 노즐을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어기는 상기 플라즈마 여기 노즐이 상기 기판의 중심 영역에서 이격된 거리가 증가되면, 상기 레이저의 주파수가 증가 되도록 상기 레이저 조사기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어기는 상기 플라즈마 여기 노즐의 아래쪽에 위치된 상기 기판의 원주의 길이에 따라 상기 레이저의 주파수가 증가 되도록 상기 레이저 조사기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어기는, 상기 기판에서 상기 충격파에 의한 영향이 나타나는 영역인 유효 영역의 면적의 한 변의 길이에 대응하는 거리만큼, 상기 플라즈마 여기 노즐이 상기 중심 영역에서 상기 반경 방향으로 이동한 후 상기 여기 유체의 토출을 개시하도록, 상기 플라즈마 여기 노즐을 제어할 수 있다.
또한, 상기 유효 영역은 100mm2의 면적을 가지고, 상기 제어기는 상기 플라즈마 여기 노즐이 상기 기판의 반경 방향으로 10mm씩 이동 하면서 상기 여기 유체를 토출하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어기는 상기 플라즈마 여기 노즐의 아래쪽에 위치된 상기 기판의 원주를 상기 유효 영역의 한 변의 길이로 나눈 값에 대응하는 주파수를 갖는 레이저가 조사되도록 상기 레이저 조사기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 레이저 조사기와 마주보게 위치되어, 상기 플라즈마를 여기한 후 진행하는 잔여 레이저를 받는 빔 덤프를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 레이저 조사기는 상기 기판의 상면에서 위쪽으로 1100um 내지 3500um 이격된 지점으로 상기 레이저를 조사할 수 있다.
또한, 상기 레이저 조사기는 상기 기판에 형성된 액막에서 수직 상방으로 1mm 내지 3mm이격된 지점으로 상기 레이저를 조사할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 액막이 형성된 기판의 중심영역으로 충격파를 인가하고, 상기 중심영역에서 상기 기판의 반경 방향으로 이동 하면서, 상기 기판의 원주 방향으로 충격파를 인가하는 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 충격파는 유체에 레이저를 조사하여, 상기 유체가 플라즈마로 여기되는 과정에서 발생될 수 있다.
또한, 상기 유체는 순수 또는 순수와 이소프로필알코올의 혼합액일 수 있다.
또한, 상기 기판에서 원주 방향을 따라 상기 충격파가 인가되는 지점의 거리는 균일하게 설정될 수 있다.
또한, 상기 충격파의 원주 방향 이격 거리는, 상기 기판에서 상기 충격파에 의한 영향이 나타나는 영역인 유효 영역의 면적의 한 변의 길이에 대응할 수 있다.
또한, 상기 이격 거리는 10mm일 수 있다.
또한, 상기 충격파는 상기 기판의 반경 방향을 따라 상이한 길이를 갖는 복수의 원주 영역에 대해 단계적으로 인가될 수 있다.
또한, 상기 충격파가 인가되는 상기 원주 영역들 가운데 인접한 영역의 반경 방향 이격 거리는, 상기 기판에서 상기 충격파에 의한 영향이 나타나는 영역인 유효 영역의 면적의 한 변의 길이에 대응할 수 있다.
또한, 상기 충격파는 상기 액막에서 수직 상방으로 1mm 내지 3mm이격된 지점에서 발생될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 유체에 인가되는 충격파에 의해 세정 효율이 향상되는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 유체 공급 노즐에서 웨팅 유체가 토출되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 플라즈마 여기 노즐에서 여기 유체가 토출되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 제어기의 제어 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 유체에 레이저가 조사되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 플라즈마에 의한 충격파의 영향을 나타내는 도면이다.
도 7 내지 도 9는 레이저가 조사되어 플라즈마가 여기되는 위치가 단계적으로 변화되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 다른 실시 예에 따라 여기 유체의 공급 지점이 이동되는 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치는 기판 지지 부재(100), 유체 공급 노즐(200), 플라즈마 여기 노즐(300) 및 레이저 조사기(400)를 포함한다.
기판 지지 부재(100)는 공정 진행 중 기판(S)을 지지한다. 기판 지지 부재(100)는 상면이 설정 면적을 가지도록 제공된다. 일 예로, 기판 지지 부재(100)는 기판(S)보다 큰 면적을 가지고, 도시되지는 않았으나 상면에 제공되는 핀으로 기판(S)을 지지하여, 기판(S)의 저면이 기판 지지 부재(100)의 상면에서 이격 된 상태로 기판(S)이 지지되게 할 수 있다. 또한, 기판 지지 부재(100)는 상면이 기판(S)보다 크거나 작은 면적을 가지고 기판(S)을 진공 흡착하는 방식으로 기판(S)을 고정시키도록 제공될 수 있다. 기판 지지 부재(100)는 회전 가능하게 제공되어, 공정 진행 중 기판(S)을 회전 시킬 수 있다.
유체 공급 노즐(200)은 공정 진행 중 기판(S)의 상면을 젖은 상태로 하기 위한 웨팅 유체를 공급한다. 웨팅 유체는 순수, 이소프로필알코올과 순수의 혼합액 등일 수 있다. 유체 공급 노즐(200)은 기판(S)의 회전 중심 영역으로 웨팅 유체를 공급할 수 있다. 기판(S)에 공급된 웨팅 유체는 기판(S)의 회전에 의해 기판(S)의 상면 전체에 도포될 수 있다.
플라즈마 여기 노즐(300)은 충격파 인가를 위한 여기 유체를 기판(S)에 토출 한다. 플라즈마 여기 노즐(300)이 토출하는 여기 유체는 순수, 이소프로필알코올과 순수의 혼합액 등일 수 있다.
레이저 조사기(400)는 기판(S)에서 수직 상방으로 설정거리 이격된 위치로 레이저(L)를 조사한다. 레이저 조사기(400)는 플라즈마 여기 노즐(300)에서 토출 된 여기 유체에 레이저(도 5의 L)를 조사하여, 여기 유체를 플라즈마(도 5의 P) 상태로 여기 할 수 있다. 또한, 레이저 조사기(400)는 유체 공급 노즐(200)에서 토출된 웨팅 유체에 레이저(L)를 조사하여, 웨팅 유체를 플라즈마(P) 상태로 여기 할 수 있다.
레이저 조사기(400)의 맞은편에는 빔 덤프(450)가 위치될 수 있다. 빔 덤프(450)는 레이저 조사기(400)에서 조사된 레이저(L)의 진행 경로상에 위치되도록 제공된다. 빔 덤프(450)는 레이저(L)의 흡수율이 높은 소재로 제공된다. 레이저 조사기(400)는 플라즈마(P)로 여기할 여기 유체 또는 웨팅 유체에서 초점이 형성되도록 조사되어, 레이저(L)의 에너지는 대부분이 여기 유체 또는 웨팅 유체를 플라즈마(P) 상태로 여기 하는데 사용된다. 그러나, 레이저(L)의 일부가 유체를 통과하여 진행하는 경우가 발생할 수 있다. 빔 덤프(450)는 유체를 통과하여 진행한 레이저(L)를 흡수하여, 레이저(L)가 목적하지 않은 곳에 조사되는 것을 방지한다.
도 2는 유체 공급 노즐에서 웨팅 유체가 토출되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 3은 플라즈마 여기 노즐에서 여기 유체가 토출되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 제어기의 제어 관계를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 제어기(500)는 기판 처리 장치의 구성을 제어한다. 제어기(500)는 유체 공급 노즐(200)을 통해 웨팅 유체의 공급의 개시 및 종료를 제어할 수 있다. 제어기(500)는 플라즈마 여기 노즐(300)을 통해 여기 유체의 공급의 개시 및 종료를 제어할 수 있다. 제어기(500)는 플라즈마 여기 노즐(300)의 위치를 조절하여, 여기 유체가 공급되는 위치를 제어할 수 있다. 제어기(500)는 레이저 조사기(400)를 제어하여 레이저(L) 조사 개시 및 조사 종료를 제어할 수 있다. 제어기(500)는 레이저 조사기(400)에서 조사되는 레이저(L)의 주파수를 제어할 수 있다.
제어기(500)는 유체 공급 노즐(200)이 기판(S)의 회전 중심에 웨팅 유체를 토출하도록 한다. 기판(S)에 토출 된 웨팅 유체는 기판(S)의 회전에 의해 기판(S)의 상면 전체로 확산되어 막을 형성한다. 웨팅 유체는 줄기 형태 또는 액적 형태로 토출될 수 있다. 웨팅 유체의 토출이 개시되고 설정 시간이 경과되면, 레이저 조사기(400)는 토출된 웨팅 유체에 레이저(L)를 조사한다.
레이저 조사기(400)가 조사하는 레이저(L)는 설정 주파수를 갖는 펄스 형태일 수 있다. 따라서, 웨팅 유체는 레이저(L)의 주기에 대응하여, 주기적으로 플라즈마(P) 상태로 여기되는 정도가 증감될 수 있다. 웨팅 유체 중 일부가 레이저(L)에 의해 플라즈마(P) 상태로 여기 되면, 플라즈마(P) 상태의 웨팅 유체는 부피가 급격히 증가되면서 충격파를 발생시킨다.
플라즈마 여기 노즐(300)은 기판(S)의 회전 중심에서 반경 방향으로 설정 거리 이격된 지점에 여기 유체를 토출한다. 여기 유체가 토출 될 때, 웨팅 유체가 함께 토출되어, 기판(S)은 웨팅 유체로 젖은 상태를 유지할 수 있다.
여기 유체는 줄기 형태 또는 액적 형태로 토출 될 수 있다. 레이저 조사기(400)는 펄스 형태의 레이저(L)를 여기 유체에 조사한다. 레이저 조사기(400)는, 여기 유체가 플라즈마(P)로 여기 되는 과정에서 발생된 충격파가 기판(S) 방향으로 효과적으로 전달되어 세정에 기여하도록, 기판(S)에서 수직 상방으로 설정 거리 이격 된 위치로 레이저(L)를 조사한다.
도 5는 유체에 레이저가 조사되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 6은 플라즈마에 의한 충격파의 영향을 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 레이저 조사기(400)는 플라즈마(P)로 여기 할 웨팅 유체 또는 여기 유체(이하, 유체)에서 초점이 형성되도록 레이저(L)를 조사한다. 레이저 조사기(400)는 유체가 플라즈마(P)로 여기 되는 과정에서 발생된 충격파가 기판(S) 방향으로 효과적으로 전달되어 세정에 기여하도록, 기판(S)에서 수직 상방으로 설정 거리 이격 된 위치로 레이저(L)를 조사한다.
일 예로, 레이저(L)가 조사되는 위치는 기판(S)의 상면에서 위쪽으로 1100um 내지 3500um 이격 되게 위치될 수 있다. 이 때, 기판(S)의 상면에는 토출된 웨팅 유체에 의해 액막(F)이 형성된 상태로 제공된다. 액막(F)의 두께(d2)는 100um 내지 1000um일 수 있다. 따라서, 레이저(L)는 액막(F)에서 수직 상방으로 1mm 내지 3mm 이격된 위치(d1)로 레이저(L)를 조사하여 유체가 플라즈마(P) 상태로 여기되게 한다.
유체가 플라즈마(P) 상태로 여기되면, 충격파가 기판(S)의 상면에 형성된 액막(F)에 작용하여, 액막(F)을 형성하는 유체의 급격한 흐름을 발생시켜 기판(S)의 세정 효율을 향상 시킨다.
유체가 플라즈마(P) 상태로 여기 되는 과정에서 열이 발생할 수 있다. 이 같은 열은 주위에 위치된 여기 유체에 흡수되어, 열에너지가 제어되지 않는 방향으로 유출된 후 기판(S)에 영향을 주는 것이 방지된다.
도 7 내지 도 9는 레이저가 조사되어 플라즈마가 여기되는 위치가 단계적으로 변화되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 제어기(500)는 웨팅 유체가 공급된 후, 레이저(L)가 웨팅 유체에 조사되어 플라즈마(P)에 의한 충격파가 제1 공급점(P1)인 기판(S)의 중심 영역의 액막(F)에 작용하도록 유체 공급 노즐(200) 및 레이저 조사기(400)를 제어한다.
유체 공급 노즐(200)이 기판(S)의 회전 중심으로 웨팅 유체를 공급할 때, 레이저(L)의 펄스는 1회 이상 웨팅 유체로 조사될 수 있다. 따라서, 기판(S)의 회전 중심에 충격파가 1회 이상 작용될 수 있다.
이 후, 제어기(500)는 플라즈마 여기 노즐(300)이 제1 공급점(P1)에서 기판(S)의 외측 방향으로 설정 거리 이격된 제2 공급점(P2)에 위치되도록 한다. 제1 공급점(P1)과 제2 공급점(P2)의 반경방향 이격 거리는 충격파에 의한 영향이 효과적으로 전달되는 면적을 고려하여 설정될 수 있다. 일 예로, 기판(S)에서 수직 상방으로 설정 거리 이격된 위치에서, 400mJ/cm2 또는 그 이상의 펄스 에너지를 갖는 레이저(L)에 의해 유체가 플라즈마(P) 상태로 여기 되면, 아래쪽에 위치된 100mm2의 유효 영역에 효과적으로 충격파가 전달되어 세정이 수행되는 것으로 확인 되었다. 이에 따라, 제2 공급점(P2)은 제1 공급점(P1)에서 기판(S)의 반경 방향으로, 유효 영역의 한 변의 길이에 해당하는 10mm 이격될 수 있다. 기판(S)의 회전 중심에 작용한 충격파에 의한 영향이 완전히 소멸되기 전에, 여기 유체에 레이저(L)가 조사되어 플라즈마(P) 발생이 개시될 수 있다.
따라서, 기판(S)의 회전 중심의 충격파의 영향과 새로 발생된 플라즈마(P)에 의한 충격파는 일 부 영역에서 중첩에 의한 상호 작용을 일으켜, 세정 효율을 향상시킬 수 있다. 유효 영역의 면적은 레이저(L)에 인가된 에너지를 통해 변경될 수 있다.
제어기(500)는 조사되는 레이저(L)의 주파수가 여기 유체가 공급되는 기판(S)의 원주에 대응하도록 레이저 조사기(400)를 제어한다. 플라즈마 여기 노즐(300)이 기판(S)의 회전 중심에서 10mm이격된 위치의 위쪽에 위치되면, 여기 유체가 공급되는 기판(S)의 원주는 대략 63mm가 된다. 이에 따라, 충격파에 의한 세정이 효과적으로 수행되는 영역의 면적, 충격파가 전달되는 영역이 서로 중첩되어 상호 작용을 일으킬 수 있는 이격 거리를 고려하여, 원주를 유효 영역의 한 변으로 나눈 값에 대응하여, 레이저(L)는 63Hz의 주파수를 가질 수 있다. 이에 따라, 기판(S)에는 대략 10mm마다 충격파가 전달될 수 있다. 또한, 기판 지지 부재(100)의 회전 속도는 충격파가 전달되는 위치의 조절을 위해 제어될 수 있다. 일 예로, 기판 지지 부재(100)의 회전 속도는 60rpm으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 플라즈마(P)에 의한 충격파는 1초 동안 아래쪽에 위치된 기판(S)의 원주 영역 전체에 걸쳐 전달될 수 있다. 이에 따라, 충격파는 일부 영역에 걸쳐 서로 중첩되어 발생되어, 효율적으로 세정이 수행될 수 있다.
이 후, 제어기(500)는 플라즈마 여기 노즐(300)을 제3 공급점(P3)에 위치되도록 기판(S)의 외측 방향으로 설정 거리만큼 이동 시킨다. 제2 공급점(P2)에서 제3 공급점(P3)으로의 이동 거리는, 기판(S)의 회전 중심과 제2 공급점(P2)의 이격거리와 유사한 방식으로 설정될 수 있다. 일 예로, 제3 공급점(P3)은 제2 공급점(P2)에서 반경방향으로 10mm이격되게 위치될 수 있다. 플라즈마 여기 노즐(300)의 이동 거리가 짧게 형성됨에 따라, 제2 공급점(P2)을 포함하는 원주 영역에 작용한 충격파의 영향이 완전히 소멸되기 전에, 플라즈마 여기 노즐(300)에서 토출된 여기 유체는 레이저(L)에 의해 플라즈마(P) 상태로 여기될 수 있다. 따라서, 제2 공급점(P2)을 포함한 원주 영역의 충격파의 영향과 새로 공급되는 여기 유체의 충격파는 일 부 영역에서 중첩에 의한 상호 작용을 일으켜, 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
제2 공급점(P2)과 유사한 방식으로, 제어기(500)는 레이저(L)의 주파수를 여기 유체가 공급되는 기판(S)의 원주에 대응되도록 조정한다. 제3 공급점(P3)이 기판(S)의 회전 중심에서 20mm이격되게 위치되면, 여기 유체가 공급되는 기판(S)의 원주는 대략 126mm가 된다.
이에 따라, 충격파에 의한 세정이 효과적으로 수행되는 영역의 면적, 충격파가 전달되는 영역이 서로 중첩되어 상호 작용을 일으킬 수 있는 이격 거리를 고려하여, 원주를 유효 영역의 한 변의 길이로 나눈 값에 대응하여, 레이저(L)는 126Hz의 주파수를 가질 수 있다. 이에 따라, 기판(S)에는 대략 10mm마다 플라즈마(P)에 의한 충격파가 전달될 수 있다. 또한, 기판 지지 부재(100)의 회전 속도는 충격파가 전달되는 위치의 조절을 위해 제어될 수 있다. 일 예로, 기판 지지 부재(100)의 회전 속도는 60rpm으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 충격파는 1초 동안 아래쪽에 위치된 기판(S)의 원주 영역 전체에 걸쳐 공급될 수 있다. 이에 따라, 충격파는 일부 영역에 걸쳐 서로 중첩되어, 여기 유체는 효율적으로 세정을 수행할 수 있다.
이 때, 각 펄스에서의 레이저(L)의 강도는 제2 공급점(P2)에서 조사되는 레이저(L)와 동일하게 유지될 수 있다. 일 예로, 제3 공급점(P3)에서의 레이저(L)의 주파수는 제2 공급점(P2)에서의 레이저(L)의 주파수의 2배가 된다. 따라서, 제3 공급점(P3)일 때 제2 공급점(P2)에서 보다 레이저 파워를 높여, 제 제3 공급점(P3)의 펄스 에너지가 제2 공급점(P2)에서의 펄스 에너지와 같아 지도록 한다. 이 후, 유사한 방식으로, 플라즈마 여기 노즐(300)이 중심에서 멀어지고, 레이저(L)의 주파수가 증가되면, 이에 대응하여 레이저의 파워를 높여, 전 공정에서 펄스 에너지의 크기가 일정하게 유지되도록 한다.
이 후, 플라즈마 여기 노즐(300)은 제2 공급점(P2)에서 제3 공급점(P3)으로의 이동과 유사한 방식으로 기판(S)의 외측 방향으로 이동되면서 여기 유체를 기판(S)에 공급한다. 그리고, 레이저 조사기(400)는 제2 공급점(P2), 제3 공급점(P3)에서와 유사한 방식으로, 여기 유체가 공급되는 지점을 포함한 원주의 길이에 대응한 주파수를 갖는 레이저(L)를 조사할 수 있다. 이에 따라 기판(S)의 전체 영역은 충격파 및 충격파의 중첩에 의한 상호 작용으로, 효과적으로 세정이 수행될 수 있다.
도 10은 다른 실시 예에 따라 여기 유체의 공급 지점이 이동되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 여기 유체의 공급 지점은 기판(S)의 회전 중심과 레이저 조사기(400) 사이에서 외측으로 벗어난 지점에서 이루어 질 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 여기 노즐(300)을 아크 형상의 이동 경로를 가질 수 있다. 이 때, 빔 덤프(450)는 이동 가능하게 제공되어, 조사된 레이저(L)의 이동 방향 전방에 위치될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 기판 지지 부재 200: 유체 공급 노즐
300: 플라즈마 여기 노즐 400: 레이저 조사기

Claims (20)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    상기 기판을 지지하는 기판 지지 부재;
    상기 기판 지지 부재에 지지된 상기 기판의 중심 영역으로 웨팅 유체를 공급하는 유체 공급 노즐;
    상기 기판 지지 부재에 지지된 상기 기판으로 여기 유체를 공급하는 플라즈마 여기 노즐;
    상기 여기 유체의 토출 위치가 변경되도록 상기 플라즈마 여기 노즐의 위치를 제어하는 제어기;
    상기 여기 유체가 플라즈마 상태로 여기되어 충격파가 발생하도록 상기 플라즈마 여기 노즐에서 토출된 상기 여기 유체로 레이저를 조사하는 레이저 조사기를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 조사기는 펄스 형태로 상기 레이저를 조사하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 플라즈마 여기 노즐이 상기 기판의 중심 영역에서 인접한 위치에서 상기 여기 유체의 토출을 개시한 후, 상기 기판의 반경 방향으로 이동하면서 상기 여기 유체를 토출하도록 상기 플라즈마 여기 노즐을 제어하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 플라즈마 여기 노즐이 상기 기판의 중심 영역에서 이격된 거리가 증가되면, 상기 레이저의 주파수가 증가 되도록 상기 레이저 조사기를 제어하는 기판 처리 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 플라즈마 여기 노즐의 아래쪽에 위치된 상기 기판의 원주의 길이에 따라 상기 레이저의 주파수가 증가 되도록 상기 레이저 조사기를 제어하는 기판 처리 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 기판에서 상기 충격파에 의한 영향이 나타나는 영역인 유효 영역의 면적의 한 변의 길이에 대응하는 거리만큼, 상기 플라즈마 여기 노즐이 상기 중심 영역에서 상기 반경 방향으로 이동한 후 상기 여기 유체의 토출을 개시하도록, 상기 플라즈마 여기 노즐을 제어하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유효 영역은 100mm2의 면적을 가지고, 상기 제어기는 상기 플라즈마 여기 노즐이 상기 기판의 반경 방향으로 10mm씩 이동 하면서 상기 여기 유체를 토출하도록 제어하는 기판 처리 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 플라즈마 여기 노즐의 아래쪽에 위치된 상기 기판의 원주를 상기 유효 영역의 한 변의 길이로 나눈 값에 대응하는 주파수를 갖는 레이저가 조사되도록 상기 레이저 조사기를 제어하는 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 조사기와 마주보게 위치되어, 상기 플라즈마를 여기한 후 진행하는 잔여 레이저를 받는 빔 덤프를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 조사기는 상기 기판의 상면에서 위쪽으로 1100um 내지 3500um 이격된 지점으로 상기 레이저를 조사하는 기판 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 조사기는 상기 기판에 형성된 액막에서 수직 상방으로 1mm 내지 3mm이격된 지점으로 상기 레이저를 조사하는 기판 처리 장치.
  12. 액막이 형성된 기판의 중심영역으로 충격파를 인가하고, 상기 중심영역에서 상기 기판의 반경 방향으로 이동 하면서, 상기 기판의 원주 방향으로 충격파를 인가하는 기판 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 충격파는 유체에 레이저를 조사하여, 상기 유체가 플라즈마로 여기되는 과정에서 발생되는 기판 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 유체는 순수 또는 순수와 이소프로필알코올의 혼합액인 기판 처리 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 기판에서 원주 방향을 따라 상기 충격파가 인가되는 지점의 거리는 균일하게 설정되는 기판 처리 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 충격파의 원주 방향 이격 거리는, 상기 기판에서 상기 충격파에 의한 영향이 나타나는 영역인 유효 영역의 면적의 한 변의 길이에 대응하는 기판 처리 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 이격 거리는 10mm인 기판 처리 방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 충격파는 상기 기판의 반경 방향을 따라 상이한 길이를 갖는 복수의 원주 영역에 대해 단계적으로 인가되는 기판 처리 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 충격파가 인가되는 상기 원주 영역들 가운데 인접한 영역의 반경 방향 이격 거리는, 상기 기판에서 상기 충격파에 의한 영향이 나타나는 영역인 유효 영역의 면적의 한 변의 길이에 대응하는 기판 처리 방법.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 충격파는 상기 액막에서 수직 상방으로 1mm 내지 3mm이격된 지점에서 발생되는 기판 처리 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100589673B1 (ko) * 2004-03-26 2006-06-19 학교법인 포항공과대학교 레이저 유기 충격파와 액막의 기화를 이용한 세정 방법 및그 장치
KR100639402B1 (ko) * 2004-10-29 2006-10-26 주식회사 아이엠티 레이저를 이용한 이미지센서의 건식 세정방법 및 세정장치
KR101040300B1 (ko) * 2009-05-27 2011-06-10 포항공과대학교 산학협력단 레이저 충격파 세정 장치 및 그 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101412430B1 (ko) 2013-04-09 2014-06-25 주식회사 아이엠티 레이저 유기 충격파를 이용한 건식 세정 장치 및 방법

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