KR102121237B1 - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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KR102121237B1
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supplying
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김선미
홍지수
최문식
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Abstract

본 발명은 기판 상에 형성된 막을 제거하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판을 처리하는 방법은 상기 기판 상에 유기 용제를 공급하여 상기 기판 상의 감광막을 제거하는 1차 용제 공급 단계 및 상기 1차 용제 공급 단계 이후에, 상기 기판에 오존을 포함하는 액을 공급하여 상기 기판 상에 잔류 유기물을 제거하는 오존 공급 단계를 포함한다. 막 제거에 유기 용제가 사용되므로, 강산의 케미칼에 비해 비용 부담 및 환경 저해성을 낮출 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{Apparatus and Method for treating substrate}
본 발명은 기판을 액 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기판 상에 형성된 막을 제거하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체소자를 제조하기 위해서, 기판에 사진, 식각, 애싱, 이온 주입, 그리고 박막 증착 등의 다양한 공정들을 통해 원하는 패턴을 기판에 형성된다. 각각의 공정은 시간이 지남에 따라 다양해지고 복잡해져 오염물 및 파티클이 생성된다. 이러한 이유로 인해, 각각의 공정들의 전후단계에는 기판을 세정하는 세정 공정이 실시된다.
일반적으로 세정 공정은 기판 상에 형성된 막을 제거하는 공정을 포함한다. 이러한 막은 기판 표면과 부착력이 강해 제거하는 것이 쉽지 않다. 이로 인해 막 제거를 위해 사용되는 처리액으로는 황산과 같은 강산 등의 케미칼이 사용된다.
그러나 막 제거용 처리액은 일반적으로 기판 세정에 사용되는 액에 비해 비용이 높다. 뿐만 아니라 강산의 케미칼들은 세정 공정 시 다량의 퓸을 발생시켜 주변 장치를 손상 및 오염시키며, 재활용이 어려워 환경 오염 등의 주된 유발 계수로 작용한다.
본 발명은 기판의 막 제거 시 사용되는 케미칼에 의해 주변 장치가 손상 및 오염되는 것을 방지하는 것을 일 목적으로 한다.
또한 본 발명은 막 제거에 사용되는 케미칼의 비용 부담을 낮추는 것을 일 목적으로 한다.
또한 본 발명은 막 제거에 사용되는 케미칼로부터 환경 오염의 발생을 감소시키는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 실시예는 기판 상에 형성된 막을 제거하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판을 처리하는 방법은 상기 기판 상에 유기 용제를 공급하여 상기 기판 상의 감광막을 제거하는 1차 용제 공급 단계 및 상기 1차 용제 공급 단계 이후에, 상기 기판에 오존을 포함하는 액을 공급하여 상기 기판 상에 잔류 유기물을 제거하는 오존 공급 단계를 포함한다.
상기 유기 용제는 이소프로필 알코올(IPA), 에탄올, 메탄올, 이소프로필 아세테이트, 또는 아세톤을 포함하고, 상기 액은 오존수 또는 오존이 함유된 불산을 포함할 수 있다. 상기 오존 공급 단계 이후에, 상기 감광막에 유기 용제를 공급하여 상기 기판을 건조하는 2차 용제 공급 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 1차 용제 공급 단계에서의 유기 용제와 상기 2차 용제 공급 단계에서의 유기 용제는 서로 동일한 종류로 제공될 수 있다.
또한 다른 실시예에 의하면, 기판을 처리하는 방법은 오존을 포함하는 액과 유기 용제 중 어느 하나와 다른 하나를 기판에 순차적으로 공급하여 상기 기판 상의 감광막을 제거하되, 상기 감광막을 제거하는 것은, 상기 감광막의 이온 주입 여부에 따라 상기 오존을 포함하는 액과 상기 유기 용제의 공급 순서가 상이하게 제공된다.
상기 감광막이 상기 이온이 주입된 막인 경우에는, 상기 오존을 포함하는 액을 공급한 후에 상기 유기 용제를 공급할 수 있다. 상기 유기 용제는 이소프로필 알코올(IPA), 에탄올, 메탄올, 이소프로필 아세테이트, 또는 아세톤을 포함하고, 상기 액은 오존수 또는 오존이 함유된 불산을 포함하는 액일 수 있다.
상기 감광막이 상기 이온이 주입되지 않은 막인 경우에는, 상기 유기 용제를 공급한 후에 상기 오존을 포함하는 액을 공급할 수 있다. 상기 감광막이 상기 이온이 주입되지 않는 막인 경우에는, 상기 오존을 포함하는 액을 공급한 후에 상기 유기 용제를 더 공급할 수 있다.
또한 기판을 처리하는 장치는 상기 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 상기 기판에 액을 공급하여 상기 기판의 감광막을 제거하는 액 공급 유닛, 그리고 상기 액 공급 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 액 공급 유닛은 유기 용제를 공급하는 용제 노즐 및 오존을 포함하는 액을 공급하는 오존 노즐을 포함하고, 상기 제어기는 상기 기판에 상기 유기 용제를 공급하여 상기 감광막을 제거하고, 이후에 상기 오존을 포함하는 액을 공급하여 상기 기판 상의 잔류 유기물을 제거하도록 상기 액 공급 유닛을 제어한다.
상기 제어기는 상기 오존을 포함하는 액을 공급한 이후에, 상기 유기 용제를 더 공급하도록 상기 액 공급 유닛을 제어할 수 있다.
또한 다른 실시예에 의하면, 기판을 처리하는 장치는 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 상기 기판에 액을 공급하여 상기 기판 상의 감광막을 제거하는 액 공급 유닛, 그리고 상기 액 공급 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 액 공급 유닛은 유기 용제를 공급하는 용제 노즐 및 오존을 포함하는 액을 공급하는 오존 노즐을 포함하고, 상기 제어기는 상기 감광막의 이온 주입 여부에 따라 상기 오존을 포함하는 액과 상기 유기 용제의 공급 순서가 상이하도록 상기 액 공급 유닛을 제어한다.
상기 제어기는 상기 감광막이 상기 이온이 주입된 막인 경우에, 상기 오존을 포함하는 액을 공급한 후에 상기 유기 용제를 공급하도록 상기 액 공급 유닛을 제어할 수 있다.
상기 제어기는 상기 감광막이 상기 이온이 주입되지 않은 막인 경우에, 상기 유기 용제를 공급한 후에 상기 오존을 포함하는 액을 공급하도록 상기 액 공급 유닛을 제어할 수 있다. 상기 제어기는 상기 감광막이 상기 이온이 주입되지 않은 막인 경우에, 상기 오존을 포함하는 액을 공급한 후에 상기 유기 용제를 더 공급하도록 상기 액 공급 유닛을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판의 막은 유기 용제에 의해 제거된다. 이로 인해 주변 장치의 손상 및 오염을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 막 제거에 유기 용제가 사용되므로, 강산의 케미칼에 비해 비용 부담 및 환경 저해성을 낮출 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 이온이 주입되지 않은 막은 유기 용제로 제거하고, 이후에 오존을 포함하는 액으로 잔류 유기물을 제거하여 막 제거 효율을 높일 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 이온이 주입된 막은 오존을 포함하는 액으로 제거하여 막 제거 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 기판을 처리하는 과정을 보여주는 플로우 차트이다.
도 4 및 도 5는 도 2의 장치를 이용하여 제1기판의 제1막을 제거하는 과정을 보여주는 도면들이다.
도 6 내지 도 8은 도 2의 장치를 이용하여 제2기판의 제2막을 제거하는 과정을 보여주는 도면들이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.
본 발명은 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 인덱스 모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가지고, 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다.
로드 포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(18)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 4 개의 로드 포트(120)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(18)에는 기판의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)을 복수 개가 제공되고, 기판은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 캐리어 내에 위치된다. 캐리어(18)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 그리고 공정 챔버(260)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제1방향(12)과 평행하게 배치된다. 제2방향(14)를 따라 이송 챔버(240)의 양측에는 공정 챔버들(260)이 배치된다. 공정 챔버들(260)은 이송 챔버(240)를 기준으로 서로 대칭이 되도록 제공될 수 있다. 공정 챔버들(260) 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정 챔버들(260) 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 양측에는 공정 챔버들(260)이 A X B(A와 B는 각각 1 이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이다. 이송 챔버(240)의 양측 각각에 공정 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정 챔버들(260)은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다.
상술한 바와 달리, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에 단층으로 제공될 수 있다. 또한, 공정 챔버(260)는 상술한 바와 달리 다양한 배치로 제공될 수 있다. 또한 공정 챔버들(260) 중 이송 챔버(240)의 일측에는 기판을 액 처리 공정을 수행하고, 타측에는 액 처리 공정이 수행된 기판을 건조 처리하는 공정을 수행할 수 있다. 건조 처리 공정은 초임계 처리 공정일 수 있다.
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송 챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 챔버(240)와 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(220)은 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯들(미도시)은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다. 버퍼 유닛(220)에서 이송 프레임(140)과 마주보는 면과 이송 챔버(240)와 마주보는 면 각각이 개방된다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(18)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스레일(142)과 인덱스로봇(144)이 제공된다. 인덱스레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스로봇(144)은 인덱스레일(142) 상에 설치되며, 인덱스레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정 처리 모듈(20)에서 캐리어(18)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(18)에서 공정 처리 모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이송 챔버(240)는 버퍼 유닛(220) 및 공정 챔버들(260) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 챔버(240)에는 가이드 레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드 레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드 레일(242) 상에 설치되고, 가이드 레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다.
아래에서는 공정 챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치(300)에 대해 설명한다. 본 실시예에는 기판 처리 장치(300)이 기판에 대해 액 처리 공정을 수행하는 것을 일 예로 설명한다. 액 처리 공정은 기판 상에 형성된 막을 제거하는 공정을 포함한다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 챔버(310), 처리 용기(320), 스핀 헤드(340), 승강 유닛(360), 액 공급 유닛(400), 그리고 제어기(500)를 포함한다. 챔버(310)는 내부에 기판(W)을 처리하는 공정이 수행되는 처리 공간(312)을 제공한다. 챔버(310)의 바닥면에는 배기관(314)이 설치된다. 배기관(314)은 처리 공간(312)을 배기하는 관으로 제공된다. 배기관(314)에는 감압 부재(미도시)가 설치될 수 있다.
처리 용기(320)는 처리 공간(312)에 위치되며, 상부가 개방된 컵 형상으로 제공된다. 상부에서 바라볼 때 처리 용기(320) 배기관과 중첩되도록 위치된다. 처리 용기(320)는 내부 회수통(322) 및 외부 회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 처리액 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부 회수통(322)은 스핀 헤드(340)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부 회수통(326)은 내부 회수통(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부 회수통(322)의 내측공간(322a) 및 외부 회수통(326)과 내부 회수통(322)의 사이 공간(326a)은 각각 내부 회수통(322) 및 외부 회수통(326)으로 처리액이 유입되는 유입구로서 기능한다. 각각의 회수통(322,326)에는 그 저면 아래 방향으로 수직하게 연장되는 회수라인(322b,326b)이 연결된다. 각각의 회수라인(322b,326b)은 각각의 회수통(322,326)을 통해 유입된 처리액을 배출하는 배출관으로 기능한다. 배출된 처리액은 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.
스핀 헤드(340)는 기판(W)을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛(340)으로 제공된다. 스핀 헤드(340)는 처리 용기(320)의 내에 배치된다. 스핀 헤드(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지하고 기판(W)을 회전시킨다. 스핀 헤드(340)는 몸체(342), 지지핀(344), 척핀(346), 그리고 지지축(348)을 가진다. 몸체(342)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 몸체(342)의 저면에는 모터(349)에 의해 회전 가능한 지지축(348)이 고정 결합된다. 지지핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 몸체(342)에서 상부로 돌출된다. 지지핀들(334)은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판의 후면 가장자리를 지지한다. 척핀(346)은 복수 개 제공된다. 척핀(346)은 몸체(342)의 중심에서 지지핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(346)은 몸체(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척핀(346)은 스핀 헤드(340)가 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척핀(346)은 몸체(342)의 반경 방향을 따라 대기 위치와 지지 위치 간에 직선 이동 가능하도록 제공된다. 대기위치는 지지 위치에 비해 몸체(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 로딩 또는 언 로딩시에는 척핀(346)은 대기위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행시에는 척핀(346)은 지지 위치에 위치된다. 지지 위치에서 척핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.
승강 유닛(360)은 처리 용기(320)와 스핀 헤드(340) 간에 상대 높이를 조절한다. 승강 유닛(360)은 처리 용기(320)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(320)가 상하로 이동됨에 따라 스핀 헤드(340)에 대한 처리 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 처리 용기(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 놓이거나, 스핀 헤드(340)로부터 들어올려 질 때 스핀 헤드(340)가 처리 용기(320)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(320)는 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 처리 용기(320)의 높이가 조절한다.
상술한 바와 달리 승강 유닛(360)은 처리 용기(320) 대신 스핀 헤드(340)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
액 공급 유닛(400)은 기판(W) 상에 다양한 종류의 액들을 공급한다. 액 공급 유닛은 기판(W)의 막을 제거하도록 액을 공급한다. 기판(W)의 막은 감광막을 포함한다. 도 3은 도 2의 액 공급 유닛을 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 액 공급 유닛(400)은 용제 노즐(410), 오존 노즐(420), 그리고 백노즐(430)을 포함한다. 용제 노즐(410) 및 오존 노즐(420)은 기판(W)의 상면에 액을 공급하고, 백 노즐(430)은 기판(W)의 저면에 액을 공급한다. 용제 노즐(410) 및 오존 노즐(420) 각각(이하, 노즐들)은 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 여기서 공정 위치는 노즐들(410,420)이 처리 용기(320) 내에 위치된 기판(W) 상에 액을 토출 가능한 위치이고, 대기 위치는 노즐들(410,420)이 공정 위치를 벗어나 대기되는 위치로 정의한다. 일 예에 의하면, 공정 위치는 노즐들(410,420)이 기판(W)의 중심으로 액을 공급할 수 있는 위치일 수 있다. 예컨대, 상부에서 바라볼 때 노즐들(410,420)은 직선 이동 또는 축 회전 이동되어 공정 위치와 대기 위치 간에 이동될 수 있다.
백노즐(430)은 스핀 헤드(340)의 몸체(342)에 설치되어 기판(W)의 저면으로 항온수를 공급한다. 항온수는 기판(W)의 저면 중심으로 공급되어 전체로 확산된다. 기판은 항온수에 의해 온도가 조절된다. 기판(W)의 온도는 오존액과 감광막 간의 반응성을 영향을 끼친다. 예컨대, 기판(W)의 온도는 오존액과 감광막 간의 반응성은 서로 비례할 수 있다. 항온수는 히터(432)에 의해 가열된 순수일 수 있다.
용제 노즐(410)과 오존 노즐(420)은 서로 다른 종류의 액을 토출한다. 용제 노즐(410)은 유기 용제를 토출하고, 오존 노즐(420)은 오존을 포함하는 액(이하, 오존액)을 토출한다. 유기 용제와 오존액은 어느 하나와 다른 하나가 순차적으로 토출된다. 오존 노즐(420)의 일측에는 광을 조사하는 램프(422)가 설치된다. 광은 자외선일 수 있다. 광은 오존액으로부터 수산화 라디칼을 생성할 수 있다. 일 예에 의하면, 유기 용제 및 오존액의 공급 순서는 감광막의 종류에 따라 상이하게 제공될 수 있다. 유기 용제 및 오존액의 공급 순서는 감광막의 이온 주입 여부에 따라 상이하게 제공될 수 있다. 유기 용제 및 오존액은 그 공급 순서에 따라 서로 다른 역할을 수행한다. 유기 용제는 이소프로필 알코올(IPA), 에탄올, 메탄올, 이소프로필 아세테이트, 또는 아세톤을 포함할 수 있다. 오존액은 오존수 또는 오존이 함유된 불산일 수 있다.
제어기(500)는 액 공급 유닛(400)을 제어한다. 제어기(500)는 유기 용제와 오존액 중 어느 하나와 다른 하나가 순차적으로 공급되도록 액 공급 유닛을 제어한다. 유기 용제와 오존액의 공급 순서는 감광막의 이온 주입 여부에 의해 달리 제공된다. 이온이 주입된 감광막에는 오존액을 공급하고, 그 이후에 유기 용제를 공급할 수 있다. 이와 달리 이온이 주입되지 않은 감광막에는 유기 용제를 공급하고, 그 이후에 오존액을 공급할 수 있다.
이온이 주입된 감광막은 그러하지 않은 막에 비해 경화된 상태를 가진다. 이로 인해 유기 용제로 감광막을 제거하는 경우, 이온 주입 막은 이온이 주입되지 않은 막에 비해 제거율이 낮다. 따라서 이온 주입 막에는 유기 용제를 공급하기 전에, 오존액의 공급 및 자외선 조사가 이루어진다. 오존액은 자외선에 의해 수산화기 라디칼(OH*)을 생성하며, 수산화기 라디칼(OH*)은 이온 주입 막에 크랙을 형성한다. 이러한 크랙 형성은 이온 주입 막에 유기 용제의 침투성을 높여, 유기 용제와 이온 주입 막 간의 용해도를 높이고, 이온 주입 막의 제거율을 높인다.
이와 달리, 이온이 주입되지 않은 막은 유기 용제에 의해 1차 제거되고, 잔류 유기물이 오존액에 의해 2차 제거됨으로써, 막 제거율을 높일 수 있다.
다음은 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 제1기판(W1) 및 제2기판(W2)을 처리하는 과정을 설명한다. 여기서 제1기판(W1)은 이온이 주입된 제1막(C1)이 형성된 기판이고, 제2기판(W2)은 이온이 주입되지 않은 제2막(C2)이 형성된 기판으로 정의한다. 도 3은 도 2의 기판을 처리하는 과정을 보여주는 플로우 차트이고, 도 4 및 도 5는 도 2의 장치를 이용하여 제1기판의 제1막을 제거하는 과정을 보여주는 도면들이며, 도 6 내지 도 8은 도 2의 장치를 이용하여 제2기판의 제2막을 제거하는 과정을 보여주는 도면들이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1기판(W1)을 처리하는 방법은 용제 공급 단계 및 오존 공급 단계를 포함한다. 오존 공급 단계와 용제 공급 단계는 순차적으로 진행된다.
제1기판(W1)의 처리가 진행되면, 제1기판(W1)은 스핀 헤드(340)에 의해 회전되고, 제1기판(W1)의 저면에는 항온수가 공급된다. 오존 공급 단계에는 회전되는 제1기판 상에 오존액 공급 및 자외선 조사가 함께 이루어진다. 오존액에는 자외선 조사에 의해 수산화 라디칼이 생성되고, 수산화 라디칼은 제1막(C1)에 크랙을 발생시켜, 제1기판(W1)과 제1막(C1) 간의 부착력을 약화시킨다. 오존 공급 단계가 완료되면, 오존액의 공급 및 자외선 조사를 중지하고, 용제 공급 단계를 수행한다. 용제 공급 단계에는 회전되는 제1기판(W1) 상에 유기 용제를 공급한다. 유기 용제는 제1막(C1)의 크랙 부분으로 침투되어 제1막(C1)을 완전 제거된다. 이와 동시에 기판 상의 잔류 오존액은 유기 용제로 치환되고, 치환된 유기 용제는 패턴들의 리닝을 방지한다.
도 3, 그리고 도 6 내지 도 8을 참조하면, 제2기판(W2)을 처리하는 방법은 용제 공급 단계 및 오존 공급 단계를 포함한다. 용제 공급 단계는 오존 공급 단계의 전후에서 각각 수행된다. 다음은 오존 공급 단계 전에 수행되는 용제 공급 단계를 1차 용제 공급 단계로 칭하고, 오존 공급 단계 후에 수행되는 용제 공급 단계를 2차 용제 공급 단계로 칭한다. 즉 1차 용제 공급 단계, 오존 공급 단계, 그리고 2차 용제 공급 단계는 순차적으로 진행된다.
제2기판(W2)의 처리가 진행되면, 제2기판(W2)은 스핀 헤드(340)에 의해 회전되고, 제2기판(W2)의 저면에는 항온수가 공급된다. 1차 용제 공급 단계에는 회전되는 제2기판(W2) 상에 유기 용제가 공급된다. 제2막(C2)은 유기 용제에 의해 1차 제거된다. 1차 용제 공급 단계가 완료되면, 유기 용제의 공급을 중지하고 오존 공급 단계를 수행한다. 오존 공급 단계에는 회전되는 제2기판(W2) 상에 오존액을 공급한다. 오존 공급 단계의 오존액은 기판 상에 잔류 유기물을 제거하기 위한 것으로, 이 오존 공급 단계에서는 램프(422)의 광 조사 여부는 잔류 유기물의 종류 및 양에 의해 결정될 수 있다가 이루어지지 않는다. 이에 따라 제2막(C2)의 잔류 부분은 오존액에 의해 2차 제거된다. 본 실시예에는 제2기판(W2)의 오존 공급 단계에서 램프(422)의 광 조사가 이루어지는 것으로 설명한다. 오존 공급 단계가 완료되면, 오존액의 공급을 중지하고 2차 용제 공급 단계를 수행한다. 2차 용제 공급 단계에는 기판 상에 유기 용제를 다시 공급한다. 제2기판(W2) 상에 잔류 오존액은 유기 용제로 치환되어 패턴들의 리닝을 방지한다.
제1기판(W1) 및 제2기판(W2) 각각은 액 처리 공정이 완료되면, 잔류 용제를 제거하기 위한 건조 처리 공정을 더 수행할 수 있다. 건조 처리 공정은 초임계 처리 공정일 수있다.
본 실시예는 오존액과 유기 용제는 감광막(C1,C2)의 종류에 따라 공급 순서를 달리하며, 공급 순서에 따라 서로 다른 역할을 수행한다.
예컨대 제1막(C1)을 제거할 때에 오존액은 유기 용제보다 먼저 공급되어 라디칼을 생성함으로써, 유기 용제에 대한 제1막(C1)의 제거율을 높인다.
이에 반해 제2막(C2)을 제거할 때에는 오존액이 잔류 제2막(C2)을 제거하는 역할을 수행함으로써 제2막(C2)의 제거율을 높인다. 또한 2차 용제 공급 단계에 사용된 유기 용제는 제2막의 제거가 아닌 오존액의 치환을 목적으로 패턴들의 리닝을 방지한다.
따라서 상술한 바와 같이 막을 제거함에 있어서, 2 이상의 서로 다른 액을 공급하고, 각각의 액이 가지는 성질을 이용함으로써, 막 제거율을 높일 수 있다.
320: 처리 용기 340: 스핀 헤드
360: 승강 유닛 400: 액 공급 유닛
410: 용제 노즐 420: 오존 노즐
500: 제어기

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    오존을 포함하는 액과 유기 용제 중 어느 하나와 다른 하나를 기판에 순차적으로 공급하여 상기 기판 상의 감광막을 제거하되,
    상기 감광막을 제거하는 것은,
    상기 감광막의 이온 주입 여부에 따라 상기 오존을 포함하는 액과 상기 유기 용제의 공급 순서가 상이하게 제공되되,
    상기 감광막이 상기 이온이 주입된 막인 경우에는,
    상기 오존을 포함하는 액의 공급과 자외선 조사가 함께 이루어져 상기 감광막에 크랙을 형성하고, 이후에 상기 감광막에 상기 유기 용제를 공급하여 상기 감광막을 제거하는 기판 처리 방법.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 유기 용제는 이소프로필 알코올(IPA), 에탄올, 메탄올, 이소프로필 아세테이트, 또는 아세톤을 포함하고,
    상기 액은 오존수 또는 오존이 함유된 불산을 포함하는 액인 기판 처리 방법.
  8. 제5항 또는 제7항에 있어서,
    상기 감광막이 상기 이온이 주입되지 않은 막인 경우에는,
    상기 유기 용제를 공급한 후에 상기 오존을 포함하는 액을 공급하는 기판 처리 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 감광막이 상기 이온이 주입되지 않는 막인 경우에는,
    상기 오존을 포함하는 액을 공급한 후에 상기 유기 용제를 더 공급하는 기판 처리 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 상기 기판에 액을 공급하여 상기 기판 상의 감광막을 제거하는 액 공급 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 상기 기판에 자외선을 조사하는 램프와;
    상기 액 공급 유닛 및 램프를 제어하는 제어기를 포함하되,
    상기 액 공급 유닛은,
    유기 용제를 공급하는 용제 노즐과;
    오존을 포함하는 액을 공급하는 오존 노즐을 포함하고,
    상기 제어기는 상기 감광막의 이온 주입 여부에 따라 상기 오존을 포함하는 액과 상기 유기 용제의 공급 순서가 상이하도록 상기 액 공급 유닛을 제어하되,
    상기 제어기는 상기 감광막이 상기 이온이 주입된 막인 경우에, 상기 오존을 포함하는 액의 공급과 자외선 조사가 함께 이루어져 상기 감광막에 크랙을 형성하고, 이후에 상기 감광막에 상기 유기 용제를 공급하여 상기 감광막을 제거하도록 상가 액 공급 유닛 및 상기 램프를 제어하는 기판 처리 장치.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 감광막이 상기 이온이 주입되지 않은 막인 경우에, 상기 유기 용제를 공급한 후에 상기 오존을 포함하는 액을 공급하도록 상기 액 공급 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 감광막이 상기 이온이 주입되지 않은 막인 경우에, 상기 오존을 포함하는 액을 공급한 후에 상기 유기 용제를 더 공급하도록 상기 액 공급 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.






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