KR102072581B1 - 기판 처리방법 및 처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 유기용매를 포함한 액상의 세정액을 기판에 공급하는 단계; 상기 액상의 세정액을 고체 상태로 상변이 시켜 기판 표면의 파티클(Particle)을 포획하는 단계; 파티클이 트랩된 상기 고체 상태의 세정액을 다시 액상으로 상변이 시키는 단계; 상기 기판에 린스액을 공급하여 상기 액화된 세정액을 기판 표면으로부터 제거하는 단계;를 포함하는 기판의 세정방법을 제공한다.

Description

기판 처리방법 및 처리장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUBSTRATE PROCESSING}
본 발명은 기판 처리방법 및 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기용매의 상변이를 이용하여 기판에 부착된 파티클을 제거하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체, 디스플레이 등의 전자 소자는 박막 형성, 포토레지스트 패턴 형성, 식각 및 세정 등의 단위 공정을 수행하여 제조된다. 반도체 소자를 제조하기 위한 단위 공정들을 진행할 경우, 웨이퍼 등의 기판 표면이나 패턴에는 파티클이 흡착될 수 있다.
이에 따라 기판에 부착된 파티클을 제거하기 위한 다양한 세정방법이 제안되어 있다.
예를 들어, 도 1 및 도 2에는 한국공개특허 제10-2015-0055591호의 기판 세정 방법이 도시되어 있다.
이와 같은 종래 기술은 휘발 성분이 포함된 성막 처리액(3)을 기판(1)에 공급하고, 고온으로 가열하여 성막액에 포함된 휘발 성분을 휘발시킨다. 이 과정에서 성막액이 고화 또는 경화되면서 기판 표면에 부착된 파티클(P)이 포획된다.
그 다음 박리 처리액(4)을 공급하여 고화 또는 경화된 성막액을 기판 표면에서 박리시킨 다음, 용해 처리액을 공급하여 성막액을 용해시킨 후 린스 처리를 통해 제거한다. 이 과정에서 성막액에 포획된 파티클(P)도 함께 제거된다.
그러나 이러한 종래기술은 성막액의 고화 또는 경화를 위한 휘발을 위해 100℃ 이상의 고온이 필요한 문제가 있다.
또한, 성막층을 제거하기 위해서는 박리 처리액(4) 및 용해 처리액을 공급하는 공정이 필요하므로, 공정이 복잡하고 고가의 재료가 사용되는 문제가 있다. 더욱이 세정공정 후에 공정챔버로부터 배출되는 배출액은 성막 처리액, 박리 처리액 및 용해 처리액이 혼합된 상태가 되고, 통상 용해 처리액이 성막 처리액 내의 폴리머 네트워크를 끊어버리므로, 성막액의 재사용이 어려운 단점이 있다.
또한, 용해 처리액으로 알칼리성 액체를 사용하는 경우 기판(1)에 형성된 금속 패턴(2) 등 하지막이 손상될 수 있는 등의 문제점이 있다.
이외에도 한국등록특허 제1376911호에는 고체 성분이 분산된 점성액을 세정액으로 도포하고, 고체 성분과 기판 오염 물질 사이의 상호 작용에 의해 오염 물질을 제거하는 기술이 개시되어 있다.
그러나 이 기술은 세정액에 포함된 고체 성분이 기판 상의 오염 물질과 물리적으로 상호 작용하여 오염 물질이 제거되도록 하는 것이므로 패턴이 형성된 웨이퍼에 적용이 어렵고, 점성액을 기판에 공급하는 것이 쉽지 않을 뿐만 아니라, 세정이 완료된 후 점성액을 기판으로부터 완벽히 제거하는 것이 어려워 잔류물이 남게 되는 문제가 있다.
한국공개특허 제10-2015-0055591호 한국등록특허 제1376911호
본 발명은 기판에 대한 세정 공정을 단순화할 수 있는 기판의 세정방법 및 세정장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 패턴이 적용된 기판에도 적용하여 패턴의 손상을 방지할 수 있는 기판의 세정방법 및 세정장치를 제공한다.
본 발명의 목적은 전술한 바에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 기판 처리방법은, 유기용매를 포함한 액상의 세정액을 기판에 공급하는 단계; 상기 액상의 세정액을 고체 상태로 상변이 시켜 기판 표면의 파티클(Particle)을 포획하는 단계; 파티클이 트랩된 상기 고체 상태의 세정액을 다시 액상으로 상변이 시키는 단계; 상기 기판에 린스액을 공급하여 상기 액화된 세정액을 기판 표면으로부터 제거하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 유기용매는 고체 상태로 상변이 시 부피가 수축될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 유기용매는 Dimethyl sulfoxide (DMSO), Diethylene glycol, Hexamethylphosphoramide (HMPA), Glycerin, Cyclohexane, t-butyl alcohol, 1,4-dioxane 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 유기용매의 상변이 온도는 0℃~60℃의 범위일 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 린스액은 세정액의 유기용매와 동일한 성분이 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 세정액과 린스액이 혼합된 배출액을 필터링한 후 세정액으로 재활용하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 기판 처리 장치는, 기판을 지지하는 재치대; 유기용매가 포함된 액상의 세정액을 기판에 공급하는 세정액 공급유닛; 상기 기판에 공급된 세정액을 제1열처리를 통해 상변이시켜 고체화시키기 위한 제1열처리유닛; 상기 고체화된 세정액을 제2열처리를 통해 다시 액상으로 상변이시키기 위한 제2열처리유닛; 상기 기판에 린스액을 공급하여 상기 액상으로 상변이된 세정액을 제거하기 위한 린스액 공급유닛;을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 재치대는 스핀척이고, 상기 스핀척의 외측에 설치되는 배수통; 상기 배수통에 연결되며, 세정 후 배출되는 배출액을 공정챔버 외부로 배출하는 배출라인;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 배출라인으로 배출된 배출액을 필터링하여 파티클을 제거하는 필터유닛;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1열처리유닛 또는 상기 제2열처리유닛은 상기 재치대에 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 액상의 세정액을 기판에 공급하고, 열처리를 통해 세정액의 유기용매를 고체 상태로 상변이하여 유기용매의 체적 축소에 따라 기판에 부착된 파티클을 트랩한 후 린스액으로 제거함으로써 세정 효율을 높일 수 있다. 더욱이 세정공정이 단순화되고, 세정액을 액상으로 공급하므로 세정액의 공급이 용이하다.
또한, 본 발명의 실시예는 물리적 세정이 아니고, 부피가 수축하는 과정에서 파티클을 트랩하는 세정액을 사용하므로, 패턴이 형성된 기판에도 충분히 적용 가능하며, 패턴의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 파티클을 트랩하기 위해 고체화된 세정액을 다시 액화한 후 린스작업을 진행하므로 세정 후 파티클이 기판에 잔류하는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 린스액으로서 세정액에 사용된 유기용매를 사용함으로써 세정 및 린스 후 배출되는 용액은 농도가 낮은 세정액이 되므로, 필터링을 통해 파티클만 제거한 후 재사용할 수 있다. 이에 따라 공정 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래 기술에 의한 기판 처리방법을 도시한 개략도이다.
도 2는 종래 기술에 의한 기판 처리방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 기판 처리장치를 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3의 공정챔버를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 기판 처리방법을 도시한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 기판 처리방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 의한 기판 처리방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하도록 의도되지 않으며, 본 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해되는 개념으로 해석될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리장치를 보여주는 평면도이다.
도 3을 참고하면, 기판 처리장치는 인덱스모듈(100) 및 공정모듈(200)을 포함한다.
여기서, 기판은 반도체 소자나 평판 디스플레이(FPD: Flat Panel Display), 박막에 회로패턴이 형성된 물건의 제조에 이용되는 기판을 모두 포함하는 포괄적인 개념이다. 이러한 기판(10)의 예로는, 실리콘 웨이퍼, 유리기판, 유기기판 등이 있다.
인덱스모듈(100)은 외부로부터 기판을 반송 받아 공정모듈(200)로 기판을 반송한다. 공정모듈(200)은 세정공정, 린스공정 등을 수행할 수 있다.
인덱스모듈(100)은 기판 처리장치의 전방에 배치되며, 로드챔버(110)와 이송프레임(120)을 포함한다.
로드챔버(110)에는 기판이 수용되는 용기(111)가 놓인다. 용기(111)로는 전면 개방 일체형 포드(FOUP: Front Opening Unified Pod)가 사용될 수 있다. 용기(111)는 오버헤드 트랜스퍼(OHT: Overhead Transfer)에 의해 외부로부터 로드챔버(110)로 반입되거나 로드챔버(110)로부터 외부로 반출될 수 있다.
이송프레임(120)은 로드챔버(110)에 놓인 용기(111)와 공정모듈(200) 간에 기판을 반송한다. 이송프레임(120)은 인덱스로봇(122)과 인덱스레일(121)을 포함한다. 인덱스로봇(122)은 인덱스레일(121) 상에서 이동하며 기판을 반송할 수 있다. 예를 들어, 인덱스로봇(122)은 기판을 용기(111)로부터 인출하여 후술하는 버퍼슬롯에 놓을 수 있다.
공정모듈(200)은 버퍼챔버(210), 이송챔버(220), 공정챔버(230)를 포함한다.
버퍼챔버(210)는 인덱스모듈(100)과 공정모듈(200) 간에 반송되는 기판이 임시로 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼챔버(210)에는 기판이 놓이는 버퍼슬롯(211)이 제공될 수 있다. 버퍼슬롯(211)은 복수 제공될 수 있으며, 이에 따라 기판 역시 복수가 버퍼챔버에 유입될 수 있다.
이송챔버(220)는 그 둘레에 배치된 버퍼챔버(210), 공정챔버(230) 간에 기판을 반송한다. 이송챔버(220)는 이송로봇(221)과 이송레일(222)을 포함한다. 이송로봇(221)은 이송레일(222) 상에서 이동하며 기판을 반송할 수 있다. 즉, 이송챔버(220)의 이송로봇(221)은 버퍼슬롯(211)에 놓인 기판을 인출하여 이를 공정챔버(230)로 반송할 수 있다.
공정챔버(230)에서는 유기용매가 포함된 세정액 및 린스액을 이용하여 기판의 세정 및 린스를 수행할 수 있다.
공정챔버(230)는 복수 제공되며, 복수의 공정챔버(230)들은 이송챔버(220)의 측면에 일렬로 배치되거나 또는 상하로 적층되어 배치되거나 또는 이들의 조합에 의해 배치될 수 있다.
공정챔버(230)의 배치는 상술한 예로 한정되지 않으며, 기판 처리장치의 풋프린트나 공정효율 등을 고려하여 변경될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예에서는 공정챔버(230)들이 이송챔버(220)를 사이에 두고 서로 대칭으로 배치된 것을 예시하였다.
도 4는 도 3의 공정챔버 내의 구성을 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 공정챔버(230)는 기판 지지유닛(1000), 용액 공급유닛(2000), 용액 배수유닛(3000)을 포함한다.
기판 지지유닛(1000)은 기판(S)을 지지한다. 기판 지지유닛(1000)은 지지된 기판(S)을 회전시킬 수 있다. 기판 지지유닛(1000)는 스핀척(1100), 회전축(1200), 제1구동부(1300)를 포함한다.
스핀척(1100)는 기판(S)과 동일 또는 유사한 형상의 상면을 가진다. 스핀척(1100)의 상면에는 지지핀(1110)과 척핀(1120)이 구비된다. 지지핀(1110)은 기판(S)의 저면을 지지한다. 척핀(1120)은 기판(S)이 정위치를 이탈하는 것을 방지하도록 기판의 측면을 지지한다.
회전축(1200)은 스핀척(1100)의 하측에 연결된다. 회전축(1200)은 제1구동부(1300)로부터 회전력을 전달받아 스핀척(1100)를 회전시킨다. 이에 따라 스핀척(1100)에 안착된 기판(S)이 회전할 수 있다.
용액 공급유닛(2000)는 기판(10)에 세정액 및/또는 린스액을 분사한다. 용액 공급유닛(2000)는 노즐(2100), 노즐바(2200), 노즐축(2300), 제2구동부(2400)를 포함한다.
노즐(2100)은 스핀척(1100)에 안착된 기판(S)에 용액을 분사한다. 노즐(2100)은 기판에 세정액을 공급하는 세정액 공급노즐(2110) 및 액상으로 상변이된 세정액을 제거하기 위한 린스액을 공급하는 린스액 공급노즐(2120)로 구분될 수 있다.
노즐(2100)은 노즐바(2200)의 일단 저면에 형성된다. 노즐바(2200)는 노즐축(2300)에 결합된다. 노즐축(2300)은 승강 또는 회전할 수 있도록 제공된다.
제2구동부(2400)는 노즐축(2300)을 승강 또는 회전시켜 노즐(2100)의 위치를 조절할 수 있다.
용액 배수유닛(3000)은 기판(S)에 공급된 용액을 회수한다. 용액 공급유닛(2000)에 의해 기판(S)에 용액이 공급되면, 기판 지지유닛(1000)은 기판(S)을 회전시켜 기판(S)의 전 영역에 세정 및/또는 린스를 위한 용액이 균일하게 공급되도록 할 수 있다. 기판(S)이 회전하면 기판(S)으로부터 용액이 비산한다. 비산하는 용액은 용액 배수유닛(3000)에 의해 회수될 수 있다.
용액 배수유닛(3000)은 배수통(3100), 배수라인(3200), 승강바(3300) 그리고 제3구동부(3400)를 포함한다.
배수통(3100)은 스핀척(1100)을 감싸도록 상면이 개방된 원통형으로 형성될 수 있다. 배수통(3100)은 복수가 중첩 구성될 수 있다. 예를 들면, 배수통(3100)은 제1배수통(3110), 제2배수통(3120), 제3배수통(3130)으로 구성될 수 있다. 각각의 배수통(3110, 3120, 3130)은 공정에 사용된 처리액 중 서로 상이한 처리액을 회수할 수 있다.
복수의 배수통 중 스핀척(1100)로부터 먼 거리에 있는 배수통(3100)일수록 그 높이가 높게 형성될 수 있다. 배수통(3100)들 사이의 공간에는 기판(10)으로부터 비산되는 용액이 유입된다.
배수라인(3200)은 배수통(3100)의 하부에 연결된다. 즉, 각각의 배수통(3110, 3120, 3130)에는 그 하측 방향으로 배수라인(3210, 3220, 3230)이 연결된다. 각각의 배수라인(3210, 3220, 3230)은 각각의 배수통(3110, 3120, 3130)을 통해 유입된 처리액을 배출한다. 배출된 처리액은 용액 재사용 시스템을 통해 재사용될 수 있다.
승강바(3300)는 배수통(3100)에 연결된다. 승강바(3300)는 제3구동부(3400)로부터 동력을 전달받아 배수통(3100)을 상하로 이동시킨다. 승강바(3300)는 배수통(3100)이 복수인 경우 최외곽에 배치된 배수통(3100)에 연결될 수 있다.
제3구동부(3400)는 승강바(3300)에 상승 또는 하강을 위한 구동력을 제공한다. 즉, 제3구동부(3400)는 승강바(3300)를 통해 배수통(3100)을 승강시켜 공정에 필요한 높이로 조절할 수 있다.
한편, 일 실시예의 기판 처리장치는, 기판에 공급된 세정액을 제1열처리를 통해 상변이시켜 고체화시키기 위한 제1열처리유닛(도시 생략), 고체화된 세정액을 제2열처리를 통해 다시 액상으로 상변이시키기 위한 제2열처리유닛(도시 생략)을 더 포함할 수 있다.
이때, 유기용매가 상변이 온도 이하로 냉각 시 고체화되고 상변이 온도 이상으로 가열 시 액화되는 물질인 경우, 제1열처리유닛은 냉각유닛이고, 제2열처리유닛은 가열유닛일 수 있다.
가열유닛과 냉각유닛은 기판이 재치되는 재치대에 구비되는 히터, 냉각판(chill plate), 냉매 유로 등일 수 있고, 경우에 따라 가열유닛과 냉각유닛은 가열과 냉각 기능을 모두 수행할 수 있는 하나의 수단으로 구성될 수 있다.
가열유닛과 냉각유닛은 기판 상면으로 온도가 조절된 유체를 공급하는 수단일 수도 있다. 다만, 이를 위해서는 온도가 조절된 유체를 공급하기 위한 별도의 노즐이 구비되어야 하고, 용액 공급유닛(2000)과 간섭되지 않도록 구비되어야 하는 문제가 있다. 따라서 가열유닛과 냉각유닛은 기판이 재치되는 재치대 내에 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리장치는, 세정 후 배출되는 배출액을 필터링하여 파티클을 제거하는 필터유닛을 더 포함할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 기판의 세정방법을 도시한 것이다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 제1실시예에 의한 기판 처리방법은 기판 반입 단계(S10), 세정액 공급 단계(S20), 세정액 열처리 단계(S30), 린스 단계(S40), 건조 단계(S50), 기판 반출 단계(S60)를 포함한다.
기판 반입 단계(S10)에서는, 기판(10)을 공정챔버 내로 반송한다. 예컨대, 기판(10)은 기판 반송장치에 의해 이송되어 세정공정이 진행되는 공정챔버로 이송될 수 있다.
공정챔버 내에는 기판(10)이 안착되어 소정 속도로 회전하는 스핀척이 구비될 수 있고, 기판(10)은 패턴(11)이 형성된 면이 상측 방향을 향하도록 스핀척에 배치될 수 있다.
세정액 공급 단계(S20)에서는, 공정챔버로 이송된 기판에 세정액을 공급한다. 세정액은 공정챔버의 상부에 배치된 노즐로부터 패턴이 형성된 기판의 상면에 공급될 수 있다. 이때, 기판은 스핀척 등의 회전에 의해 소정 속도로 회전할 수 있고, 기판에 공급된 세정액은 기판의 회전에 수반되는 원심력에 의해 기판의 상면에 확산됨으로써 패턴들 간의 간극에도 고르게 도포될 수 있다.
제1실시예에서 세정액은 유기용매를 포함한다. 제1실시예에 적용되는 유기용매는 어는점 이하에서 부피가 수축하는 용매일 수 있다.
또한, 제1실시예에 적용되는 유기용매는 0℃~60℃의 상변이 온도(LCST; Lower Critical Solution Temperature)를 가질 수 있으며, 바람직하게는 상온 범위의 상변이 온도를 가질 수 있다. 따라서, 기판에 공급된 세정액의 유기용매는 대략 상온 범위에서 열처리를 통해 고체 또는 액체 상태로 상변이될 수 있다.
0℃~60℃에서 상변이 하는 유기용매로는 Dimethyl sulfoxide (DMSO), Diethylene glycol, Hexamethylphosphoramide (HMPA), Glycerin, Cyclohexane, t-butyl alcohol, 1,4-dioxane 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 물론, 본 발명의 실시예에 해당하는 상변이 조건을 갖는다면 상술한 유기용매 이외의 유기용매도 적용 가능하다.
세정액 열처리 단계(S30)는 세정액을 고체화하는 제1열처리 단계(S31) 및 고체 상태의 세정액을 액화하는 제2열처리 단계(S32)로 구분될 수 있다.
세정액 열처리 단계(S30) 중 제1열처리 단계(S31)에서는, 기판에 공급된 세정액을 제1열처리를 통해 유기용매를 상변이시켜 고체 상태로 형성한다.
유기용매가 고체 상태로 상변이되면 그 부피가 수축하게 되며, 이에 따라 고체 상태로 상변이된 유기용매는 기판 표면에 부착된 파티클(P)을 트랩하게 된다. 따라서 파티클은 기판의 표면이나 패턴으로부터 분리될 수 있다.
세정액 열처리 단계(S30) 중 제2열처리 단계(S32)에서는, 고체 상태로 상변이된 유기용매를 열처리를 통해 다시 액상으로 상변이 시킨다.
제2열처리 단계(S32)를 통해 고체 상태의 유기용매를 액상으로 상변이 시키면, 이후 단계인 린스 단계에서 기판의 표면으로부터 세정액을 제거하는 것이 보다 용이해진다.
린스 단계(S40)는 기판에 린스액을 공급해 세정액 및 파티클을 기판 표면에서 제거하는 단계로, 린스 단계(S40)에서 세정액과 린스액이 혼합된 배출액은 배수라인을 통해 공정챔버 외부로 배출된다.
린스 단계(S40) 이후에는 기판의 건조 단계(S50)를 진행하여 기판을 건조시킨 후 공정챔버 외부로 반출할 수 있다. 기판의 건조 단계(S50)에서는 기판의 회전 속도를 증가시켜 기판에 잔존하는 린스액을 건조할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 0℃~60℃에서 상변이하는 유기용매를 포함한 세정액을 사용하므로, 고화 또는 경화를 위한 고온 가열 공정 없이도 파티클을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 세정액은 액체 상태에서 기판에 공급되므로 세정액 공급이 용이하고, 고체화된 세정액을 다시 액상으로 상변이시킨 후 린스액을 이용하여 제거하므로 고가의 박리 처리액이나 용해 처리액이 불필요하다.
또한, 고체화되는 과정에서 부피가 수축하는 유기용매를 세정액을 사용하여 파티클을 트랩하므로, 세정 과정에서 기판에 형성된 패턴이 손상되는 문제가 최소화되는 효과가 있다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 의한 기판의 세정방법을 도시한 것이다.
도 7을 참고하면, 제2실시예에 의한 기판의 세정방법은 기판 반입 단계(S10), 세정액 공급 단계(S20), 세정액 열처리 단계(S30), 린스 단계(S40), 건조 단계(S50), 기판 반출 단계(S60), 용액 재사용 단계(S70)를 포함한다.
즉, 제2실시예에 의한 기판의 세정방법은 제1실시예에 의한 기판의 세정방법과 유사하지만, 제2실시예에 의한 기판의 세정방법은 용액 재사용 단계를 더 포함한다. 따라서, 이하에서는 제1실시예에 의한 기판의 세정방법과 유사한 구성에 대해서는 상세한 설명은 생략한다.
용액 재사용 단계(S70)는 이물질을 필터링(S71)한 세정액을 재사용하기 위한 것이다.
즉, 고체 상태에서 기판에 부착된 파티클을 트랩한 세정액은 다시 액상으로 상변이된 후 린스액과 함께 배출액으로서 배수라인을 통해 배출된다. 이후, 배출액을 필터링하여 파티클을 제거하면 세정액으로의 재사용이 가능하므로 공정 비용을 절감할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10; 기판 11; 패턴
P; 파티클
1000; 기판 지지유닛 1100; 스핀척
1200; 회전축 1300; 제1구동부
2000; 용액 공급유닛 2100; 노즐
2200; 노즐바 2300; 노즐축
2400; 제2구동부
3000; 용액 회수유닛 3100; 배수통
3200; 배수라인 3300; 승강바
3400; 제3구동부

Claims (11)

  1. 패턴이 형성된 기판을 기판 반송장치에 의해 공정챔버로 이송하고, 공정챔버 내에 구비된 재치대에 패턴이 형성된 면이 상측 방향을 향하도록 배치하는 단계;
    공정챔버 상부에 배치된 노즐로부터 유기용매를 포함한 액상의 세정액을 패턴이 형성된 기판의 상면에 공급하는 단계;
    상기 액상의 세정액을 고체 상태로 상변이 시켜 부피를 수축시킴으로써 기판 표면의 파티클(Particle)을 고체 상태로 상변이된 세정액 내에 트랩하는 단계;
    파티클이 트랩된 상기 고체 상태의 세정액을 열처리하여 상기 고체 상태로 상변이된 세정액을 파티클을 트랩한 상태로 다시 액상으로 상변이 시키는 단계;
    상기 기판에 린스액을 공급하여 상기 파티클을 트랩한 상태로 액화된 세정액을 기판 표면으로부터 제거하는 단계;
    세정액과 린스액이 혼합된 배출액을 필터링하여 파티클을 제거한 후 세정액으로 재활용하는 단계;
    기판에 잔존하는 린스액을 건조시킨 후 공정챔버 외부로 반출하는 단계;
    를 포함하는 기판 처리방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유기용매는 Dimethyl sulfoxide (DMSO), Diethylene glycol, Hexamethylphosphoramide (HMPA), Glycerin, Cyclohexane, t-butyl alcohol, 1,4-dioxane 중 적어도 하나를 포함하는 기판 처리방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유기용매의 상변이 온도는 0℃~60℃의 범위인 기판 처리방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 린스액은 세정액의 유기용매와 동일한 성분이 적용되는 기판 처리방법.
  6. 삭제
  7. 기판 처리 장치에 있어서,
    패턴이 형성된 기판을 공정챔버로 이송하는 이송로봇;
    상기 이송로봇에 의해 공정챔버로 이송된 기판을 패턴이 형성된 면이 상측 방향을 향하도록 지지하는 재치대;
    공정챔버 상부에 배치된 노즐로부터 유기용매가 포함된 액상의 세정액을 패턴이 형성된 기판의 상면에 공급하는 세정액 공급유닛;
    상기 기판에 공급된 세정액을 제1열처리를 통해 상변이시켜 고체화시킴으로써 고체 상태로 상변이된 세정액 내에 파티클을 트랩시키기 위한 제1열처리유닛;
    상기 고체화된 세정액을 제2열처리를 통해 파티클을 트랩한 상태로 다시 액상으로 상변이시키기 위한 제2열처리유닛;
    상기 기판에 린스액을 공급하여 상기 파티클을 트랩한 상태로 액상으로 상변이된 세정액을 제거하기 위한 린스액 공급유닛;
    상기 재치대의 외측에 설치되는 배수통;
    상기 배수통에 연결되며, 세정 후 배출되는 배출액을 공정챔버 외부로 배출하는 배출라인;
    상기 배출라인으로 배출된 배출액을 필터링하여 파티클을 제거하는 필터유닛;
    을 포함하는 기판 처리장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 재치대는 스핀척인 기판 처리장치.
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1열처리유닛은 냉각유닛이고, 상기 제2열처리유닛은 가열유닛인 기판 처리장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1열처리유닛 또는 상기 제2열처리유닛은 상기 재치대에 구비되는 기판 처리장치.
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