KR102125793B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR102125793B1
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 일렬로 배열된 복수의 현상 챔버; 및 복수의 현상 챔버에 구비되어 기판으로 현상액을 공급하는 복수의 현상액 공급 노즐을 포함하고, 복수의 현상액 공급 노즐은, 기판으로 1차적으로 현상액을 공급하는 메인 노즐; 및 메인 노즐의 하류에 배치되며 기판으로 2차적으로 현상액을 공급하는 하나 이상의 보조 노즐을 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치{substrate processing apparatus}
본 발명은 기판으로 현상액을 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공정 또는 평판 표시 장치 제조 공정에서 반도체 기판 또는 유리 기판 상의 각종 패턴은 포토리소그래피(photolithography) 기술에 의해 형성된다.
포토리소그래피 기술은 웨이퍼 또는 유리로 이루어진 기판 상에 감광액을 도포하는 공정, 마스크를 감광액이 도포된 기판에 정렬한 후 자외선 등에 노출시켜 마스크의 패턴 모양에 따라 기판에 노광된 부분과 노광되지 않은 부분으로 구분하는 노광 공정, 그리고 필요한 패턴만이 남도록 현상액을 이용하여 노광된 부분만 또는 노광되지 않은 부분만의 감광액을 제거하는 현상 공정으로 이루어진다.
일반적으로, 현상 공정을 수행하는 장치는, 노광 공정이 진행된 복수의 기판을 일렬로 이송하는 기판 이송 유닛과, 기판 이송 유닛에 의해 이송되는 기판의 상면에 현상액을 공급하는 노즐을 포함한다. 노즐로부터 기판의 상면으로 공급된 현상액은 기판의 상면에서 분산된다.
이러한 현상 공정에서 현상액이 기판의 전체의 영역에 걸쳐 균일하게 공급되더라도 기판에 형성된 패턴 밀도에 따라 현상 공정이 불균일하게 이루어지는 로딩 효과(loading effect)가 발생할 수 있다. 이러한 현상은 기판에 형성되는 패턴이 미세화됨에 따라 더욱 증가하는 문제가 있다.
대한민국 공개특허 제10-2009-0022548호
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 현상 공정에서 발생할 수 있는 로딩 효과를 개선시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 일렬로 배열된 복수의 현상 챔버; 및 복수의 현상 챔버에 구비되어 기판으로 현상액을 공급하는 복수의 현상액 공급 노즐을 포함하고, 복수의 현상액 공급 노즐은, 기판으로 1차적으로 현상액을 공급하는 메인 노즐; 및 메인 노즐의 하류에 배치되며 기판으로 2차적으로 현상액을 공급하는 하나 이상의 보조 노즐을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 보조 노즐을 메인 노즐에 대하여 기판의 이송 방향으로 이동시키는 노즐 이동 유닛을 더 포함할 수 있다.
노즐 이동 유닛은 보조 노즐을 복수의 현상 챔버 사이에서 이동시키도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 보조 노즐을 기판에 인접하는 방향 또는 기판으로부터 이격되는 방향으로 이동시키는 노즐 승강 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 기판 상에 도포된 현상액을 진동시키는 진동 발생 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 진동 발생 유닛을 기판에 평행한 방향으로 이동시키는 이동 기구를 더 포함할 수 있다.
보조 노즐은, 메인 노즐의 하류에 배치되는 제1 보조 노즐과, 제1 보조 노즐의 하류에 배치되는 제2 보조 노즐을 포함할 수 있으며, 제2 보조 노즐은 제1 보조 노즐로부터 토출되는 현상액의 유량에 비하여 큰 유량으로 현상액을 토출하도록 구성될 수 있다.
보조 노즐은, 메인 노즐의 하류에 배치되는 제1 보조 노즐과, 제1 보조 노즐의 하류에 배치되는 제2 보조 노즐을 포함할 수 있으며, 기판 및 제1 보조 노즐 사이의 간격에 비하여 기판 및 제2 보조 노즐 사이의 간격이 더 클 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 복수의 현상액 공급 노즐 각각의 하류에 배치되는 복수의 현상액 제거 유닛을 더 포함할 수 있다.
현상액 제거 유닛은, 기판으로 가스를 분사하는 가스 분사 노즐 및 기판으로 세정액을 분사하는 세정액 분사 노즐 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
메인 노즐은 기판의 폭 방향으로 연장되는 슬릿 또는 슬롯 형태의 현상액 토출구를 구비할 수 있다.
보조 노즐은 기판의 폭 방향으로 소정의 간격으로 이격되는 복수의 토출공을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 기판으로 현상액을 공급하는 복수의 현상액 공급 노즐을 포함하고, 상기 복수의 현상액 공급 노즐 중 하나 이상은, 수평 방향 및 수직 방향 중 적어도 한 방향으로 이동 가능할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 기판으로 1차적으로 현상액을 공급하는 메인 노즐; 상기 메인 노즐의 하류에 배치되며, 상기 기판 이송 과정에서 유실되는 현상액을 보충하기 위해 상기 기판으로 2차적으로 현상액을 공급하는 제1 보조 노즐; 및 상기 제1 보조 노즐의 하류에 배치되며, 상기 기판 상의 현상액이 교란되도록 상기 기판으로 현상액을 토출하는 제2 보조 노즐을 포함할 수 있다.
제1 보조 노즐과 제2 보조 노즐은, 현상액 토출 유량, 현상액 토출 압력, 기판으로부터의 이격 거리, 현상액 토출구의 크기, 기판에 공급되는 현상액의 운동량 중 적어도 어느 하나가 상이할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에 의하면, 기판 상에 도포된 현상액에 추가적으로 현상액을 공급하는 복수의 현상액 공급 노즐이 구비될 수 있고, 복수의 현상액 공급 노즐이 노즐 이동 유닛에 의해 이동되어 복수의 현상 챔버의 각 영역 내의 최적의 위치에 위치될 수 있다. 따라서, 기판의 크기, 종류, 특성의 변화에 대응하도록, 특히, 미세한 패턴이 형성된 부분에 대응하도록, 복수의 현상액 공급 노즐의 위치나 노즐에서 토출되는 현상액의 유량 등을 최적으로 조절함으로써, 기판 상에서의 현상액의 교란, 순환 및 치환을 최적으로 유도할 수 있고, 이에 따라, 로딩 효과를 개선할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에 의하면, 기판 상에 도포된 현상액을 진동시키는 진동 발생 유닛이 구비된다. 따라서, 진동 발생 유닛에 의해 발생된 진동에 의해 기판 상에 도포된 현상액이 진동되면서 활발하게 교란 및 순환될 수 있고, 이에 따라, 특히, 패턴이 미세하게 형성된 부분에서 현상액의 교란, 순환 및 치환을 최적으로 유도하여, 로딩 효과를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치가 개략적으로 도시된 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치가 개략적으로 도시된 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치가 개략적으로 도시된 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치가 개략적으로 도시된 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에 대하여 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 기판(S) 상에 현상액을 공급하여 현상 공정을 수행하는 제1 내지 제3 현상 챔버(10, 20, 30)와, 기판(S)을 제1 내지 제3 현상 챔버(10, 20, 30)로 순차적으로 이송하는 기판 이송 유닛(90)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 기판 이송 유닛(90)은, 제1 내지 제3 현상 챔버(10, 20, 30)가 배열되는 방향(Y축 방향)으로 배열된 복수의 롤러를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 현상 챔버(10, 20, 30)는 Y축 방향으로 일렬로 배열될 수 있다. 따라서, 기판(S)이 Y축 방향으로 이동하면서 제1 내지 제3 현상 챔버(10, 20, 30)를 순차적으로 통과하며, 이에 따라, 기판(S)에 대해 소정의 처리 공정이 수행될 수 있다.
제1 현상 챔버(10)는 기판(S)으로 현상액을 공급하는 현상액 공급 노즐(41)을 구비할 수 있다. 예를 들면, 현상액 공급 노즐(41)은 메인 노즐(41)로서 퍼들 나이프(puddle knife)로 구성될 수 있다. 현상액 공급 노즐(41)은 기판(S)의 폭 방향(X축 방향)으로 길게 연장되는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 현상액 공급 노즐(41)은 기판(S)의 폭에 대응하는 길이를 가질 수 있다. 또한, 현상액 공급 노즐(41)은 기판(S)의 폭 방향(X축 방향)으로 연장되는 슬릿(또는 슬롯) 형태의 현상액 토출구를 구비할 수 있다. 또한, 현상액 공급 노즐(41)은 토출된 현상액이 코안다 효과(Coanda effect)에 의해 기판 상면에 제공되도록 도 2와 같이 현상액 토출구가 기판 이송 방향(Y축 방향)에 대해 소정 각도 경사지도록 구비될 수 있다.
제2 현상 챔버(20)는 제1 현상 챔버(10) 및 제3 현상 챔버(30) 사이에 배치되며, 기판(S)이 이동하는 영역을 제공한다. 제2 현상 챔버(20)에서는 현상액의 공급이 이루어지지 않을 수 있다. 또한, 제2 현상 챔버(20)에서는 기판(S)에 대한 처리가 수행되지 않을 수 있다. 제2 현상 챔버(20)는 기판(S)에 대해 후속 공정이 수행되기 전에 기판(S)이 이동하면서 대기하도록 하는 역할을 할 수 있다.
한편, 기판(S)의 크기, 종류, 특성(예를 들면, 기판(S)에 형성된 각종 패턴의 종류, 형상, 특성, 밀도) 등에 따라 기판(S)으로 현상액을 최적으로 공급하여 기판(S)의 적어도 일부 영역에서 현상액을 교란 및 순환시키고 및/또는 기판(S) 상으로 이미 공급된 현상액을 새로운 현상액으로 치환할 필요가 있을 수 있다. 일 예로서, 기판(S)이 OLED 패널용으로 사용되는 경우, OLED 패널의 해상도 증가에 따라 패턴이 미세하게 형성됨으로 인해 발생할 수 있는 로딩 효과(loading effect)를 개선하기 위해, 기판(S) 상에 공급된 현상액의 교란, 순환 및 치환을 최적으로 유도함으로써, 적어도 미세 패턴이 형성된 부분에 상대적으로 깨끗한 현상액이 지속적으로 공급되도록 할 필요가 있다.
이처럼 기판(S) 상에서의 현상액의 교란, 순환 및 치환을 유도하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판(S)에 현상액을 추가적으로 공급하는 하나 이상의 현상액 공급 노즐(51, 52)을 더 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 복수의 현상액 공급 노즐(41, 51, 52)을 포함할 수 있다. 복수의 현상액 공급 노즐(41, 51, 52)은, 기판(S)으로 1차적으로 현상액을 공급하는 메인 노즐(41)과, 메인 노즐(41)로부터의 현상액의 공급에 후속하여 기판(S)으로 2차적으로 현상액을 공급하는 하나 이상의 보조 노즐(51, 52)을 포함할 수 있다.
메인 노즐(41)은 그 위치가 고정된 상태로 유지될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 보조 노즐(51, 52)은 상술한 바와 같은 메인 노즐(41)과 동일한 구성을 가질 수 있다.
보다 바람직하게는, 보조 노즐(51, 52)은 메인 노즐(41)과 상이한 구성을 가질 수 있다. 따라서, 보조 노즐(51, 52)로부터 기판(S)으로 공급되는 현상액의 공급 방식(형태)은 메인 노즐(41)로부터 기판(S)으로 공급되는 현상액의 공급 방식(형태)과 상이할 수 있다.
일 예로서, 메인 노즐(41)은 기판(S)의 폭 방향(X축 방향) 길게 연장되는 퍼들 나이프의 형태로 구성되는 한편, 보조 노즐(51, 52)은 각각 현상액을 액적의 형태로 기판(S)으로 공급하도록 구성될 수 있다. 보조 노즐(51, 52)은 각각 기판(S)의 폭 방향(X축 방향)으로 길게 연장되는 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 보조 노즐(51, 52)은 기판(S)의 폭 방향(X축 방향)으로 소정의 간격으로 이격되는 복수의 토출공을 구비할 수 있다. 예를 들면, 메인 노즐(41)은 기판(S)의 전체 영역에 대해 현상액을 균일하게 도포하기 위해 기판(S)의 이송 방향에 대해 소정 각도 경사지게 구비될 수 있는 한편, 보조 노즐(51, 52)은 기판(S)에 대해 수직 방향으로 현상액이 토출되도록 구비될 수 있다(도 2 참조). 또한, 보조 노즐(51, 52)은 메인 노즐(41)로부터 토출되는 현상액의 유량과는 다른 유량으로 현상액을 공급할 수 있다.
예를 들면, 보조 노즐(51, 52)은, 기판(S)의 이송 방향으로 메인 노즐(41)의 하류에 배치되는 제1 보조 노즐(51)과, 기판(S)의 이송 방향으로 제1 보조 노즐(51)의 하류에 배치되는 제2 보조 노즐(52)을 포함할 수 있다. 두 개의 보조 노즐(51, 52)이 구비됨에 따라, 기판(S) 상에 도포된 현상액을 보충하는 기능과 함께 기판(S) 상에서 현상액을 교란 및 순환시키는 기능이 함께 수행될 수 있다.
제1 보조 노즐(51)은 메인 노즐(41)에 의해 기판(S) 상에 도포된 현상액에 추가적으로 현상액을 공급하는 역할을 한다. 제1 보조 노즐(51)에 의해 공급된 현상액은 기판(S) 상에 존재하는 현상액을 보충하거나 새로운 현상액으로 치환하는 역할을 한다. 따라서, 기판(S)의 이송 과정에서 기판(S) 상의 현상액이 흘러 넘치거나 증발 등으로 인해 손실되는 경우에도, 제1 보조 노즐(51)에 의해 기판(S) 상으로 새로운 현상액이 계속적으로 공급 및 보충될 수 있다.
제2 보조 노즐(52)은 메인 노즐(41) 및 제1 보조 노즐(51)에 의해 기판(S) 상으로 도포된 현상액에 추가적으로 현상액을 공급하는 역할을 한다. 제2 보조 노즐(52)에 의해 공급된 현상액은 기판(S) 상에 존재하는 현상액과 충돌, 교반되면서 기판(S) 상의 현상액을 교란 및 순환시키는 것과 함께 기판(S) 상에 존재하는 현상액을 새로운 현상액으로 치환하는 역할을 할 수 있다.
제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52)은 서로 동일한 구성을 가지고 동일한 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 다만, 제1 보조 노즐(51)로부터 공급되는 현상액은 기판(S) 상에 도포된 현상액을 보충하는 역할을 하고, 제2 보조 노즐(52)로부터 공급되는 현상액은 기판(S) 상에 도포된 현상액을 교란 및 순환시키는 역할을 하도록, 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52)은 각각의 역할에 맞게 서로 상이한 구성을 가질 수 있다.
일 예로서, 제2 보조 노즐(52)은 제1 보조 노즐(51)로부터 토출되는 현상액의 유량에 비하여 큰 유량으로 현상액을 토출하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제2 보조 노즐(52)로부터 토출되는 현상액은 기판(S) 상에 도포된 현상액의 교란, 순환 및 치환을 더욱 가속화할 수 있다.
이를 위해, 일 예로서, 제2 보조 노즐(52)에는 제1 보조 노즐(51)로 공급되는 현상액의 압력에 비하여 큰 압력으로 현상액이 공급될 수 있다. 다른 예로서, 제2 보조 노즐(52)은 제1 보조 노즐(51)의 토출공의 직경에 비하여 작거나 큰 직경을 갖는 토출공을 구비할 수 있다.
또한, 제1 보조 노즐(51)로부터 토출되어 기판(S)으로 공급되는 현상액의 운동량에 비하여 제2 보조 노즐(52)로부터 토출되어 기판(S)으로 공급되는 현상액의 운동량이 크도록, 제1 보조 노즐(51) 및 기판(S) 사이의 간격에 비하여 제2 보조 노즐(52) 및 기판(S) 사이의 간격이 더 클 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 제2 보조 노즐(52)로부터 토출되는 현상액의 유량 및 운동량이 제1 보조 노즐(51)로부터 토출되는 현상액의 유량 및 운동량에 비하여 크므로, 제2 보조 노즐(52)로부터 토출되는 현상액은 메인 노즐(41) 및 제1 보조 노즐(51)로부터 토출되어 기판(S) 상에 존재하는 현상액을 밀어내면서 현상액의 교란 및 순환을 가속화할 수 있다. 이와 같이 가속화된 현상액의 교란 및 순환에 의해 현상액의 치환이 계속적으로 이루어지므로, 특히, 미세한 패턴이 형성된 기판에서 발생할 수 있는 로딩 효과를 개선할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52)은 제1 현상 챔버(10) 내에 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52)은 서로에 대하여 소정의 간격으로 이격되게 설치될 수 있다.
제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52) 사이의 간격을 변화시키면서 기판(S)에 도포된 현상액의 교란, 순환 및 치환의 정도를 측정하는 다수의 실험이나 시뮬레이션을 통해 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52) 사이의 간격 변화에 대한 현상액의 현상액의 교란, 순환 및 치환의 정도와 관련한 데이터가 획득될 수 있다. 그리고, 이러한 데이터를 기준으로 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52) 사이의 간격이 최적의 간격으로 설정될 수 있다. 메인 노즐(41) 및 제1 보조 노즐(51) 사이의 간격 또는 메인 노즐(41) 및 제2 보조 노즐(52) 사이의 간격도 이러한 방식으로 설정될 수 있다.
한편, 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52)은 제1 현상 챔버(10)에 국부적으로 설치되지 않고, 제1 및 제2 현상 챔버(10, 20)에 나뉘어 설치될 수 있다. 이 경우에 있어서도, 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52) 사이의 간격은 상술한 데이터를 기준으로 최적의 간격으로 설정될 수 있다.
한편, 기판(S)의 크기, 종류, 특성(예를 들면, 기판(S)에 형성된 각종 패턴의 종류, 형상, 특성, 밀도) 등에 따라 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52)이 배치되는 위치 및 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52) 사이의 간격이 달라져야 할 필요가 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52)을 기판(S)의 이송 방향(Y축 방향)으로 이동시키는 노즐 이동 유닛(55)을 포함할 수 있다. 노즐 이동 유닛(55)는 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52)에 연결되는 공압 또는 유압에 의하여 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구로 구성될 수 있다. 노즐 이동 유닛(55)은 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52)을 제1 내지 제3 현상 챔버(10, 20, 30) 사이에서 이동시키도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52)이 노즐 이동 유닛(55)에 의해 이동됨에 따라, 제1 보조 노즐(51)이 제1 현상 챔버(10) 내에 배치될 수 있고, 제2 보조 노즐(52)이 제2 현상 챔버(20) 내에 배치될 수 있다. 또한, 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52)이 노즐 이동 유닛(55)에 의해 이동됨에 따라, 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52) 사이의 간격이 처리될 기판(S)의 특성에 맞게 조절될 수 있다.
이와 같이, 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52)이 노즐 이동 유닛(55)에 의해 이동되어 제1 내지 제3 현상 챔버(10, 20, 30)의 각 영역 내에서 소정의 간격으로 위치될 수 있으므로, 기판(S)의 크기, 종류, 특성의 변화에 대응하여 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52)의 위치가 최적으로 조절될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52)을 각각 Z축 방향(X-Y 평면에 수직인 방향)으로 이동시키는 노즐 승강 유닛(53, 54)을 포함할 수 있다. 노즐 승강 유닛(53, 54)은 각각 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52)을 기판(S)에 인접하는 방향 또는 기판(S)으로부터 이격되는 방향으로 이동시킬 수 있다. 노즐 승강 유닛(53, 54)은 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52)에 연결되는 공압 또는 유압에 의하여 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구로 구성될 수 있다. 노즐 승강 유닛(53, 54)은, 제1 보조 노즐(51)에 연결되는 제1 노즐 승강 유닛(53)과, 제2 보조 노즐(52)에 연결되는 제2 노즐 승강 유닛(54)을 포함할 수 있다. 제1 노즐 승강 유닛(53)에 의해 제1 보조 노즐(51) 및 기판(S) 사이의 간격이 처리될 기판(S)의 특성에 맞게 조절될 수 있고, 제2 노즐 승강 유닛(54)에 의해 제2 보조 노즐(52) 및 기판(S) 사이의 간격이 처리될 기판(S)의 특성에 맞게 조절될 수 있다. 또한, 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52) 사이의 높이 차가 조절될 수 있다. 이와 같이, 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52)이 Z축 방향으로 이동됨에 따라, 제1 보조 노즐(51) 및 제2 보조 노즐(52)의 높이가 처리될 기판(S)의 특성에 맞게 조절될 수 있다.
제3 현상 챔버(30)는 기판(S)으로부터 현상액을 제거하기 위한 현상액 제거 유닛(70)을 구비할 수 있다. 예를 들면, 현상액 제거 유닛(70)은, 현상액을 제거하기 위해 기판(S)에 가스를 분사하는 가스 분사 노즐(71)과, 기판(S)에 세정액을 분사하는 세정액 분사 노즐(72)을 포함할 수 있다.
가스 분사 노즐(71)은 기판(S)으로 가스를 분사하여, 분사된 가스의 압력을 사용하여 기판(S)으로부터 현상액을 제거하는 역할을 한다. 세정액 분사 노즐(72)은 기판(S)으로 세정액을 분사하여 기판(S) 상의 현상액을 세정액으로 씻어 내는 역할을 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판(S)에 인접하게 배치되어 기판(S) 상에 도포된 현상액을 진동시키는 진동 발생 유닛(80)을 더 포함할 수 있다. 진동 발생 유닛(80)은 복수로 구비될 수 있으며, 복수의 진동 발생 유닛(80)은 각각 복수의 현상액 공급 노즐(41, 51, 52)의 하류에 배치될 수 있다. 복수의 진동 발생 유닛(80)은 Y축 방향으로 소정의 간격으로 이격되게 배치될 수 있다. 복수의 진동 발생 유닛(80)은 제1 내지 제3 현상 챔버(10, 20, 30)에 나뉘어 배치될 수 있다. 진동 발생 유닛(80)은 기판(S)에 대향하게 배치되어 초음파를 발생시키는 초음파 발진기를 포함할 수 있다. 진동 발생 유닛(80)은 기판(S)의 폭에 대응되게 X축 방향으로 길게 연장될 수 있으며, 복수의 초음파 발진기가 X축 방향으로 소정의 간격으로 배치될 수 있다.
진동 발생 유닛(80)에 의해 발생된 진동에 의해 기판(S) 상에 도포된 현상액이 진동되면서 활발하게 교란 및 순환될 수 있고, 현상액의 치환이 원활하게 수행될 수 있다. 따라서, 특히, 미세 패턴이 형성된 기판에서 발생될 수 있는 로딩 효과를 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 진동 발생 유닛(80)과 연결되어 진동 발생 유닛(80)을 기판(S)과 평행한 방향(X축 방향, Y축 방향, 또는 X축 방향 및 Y축 방향)으로 수평으로 이동시키는 이동 기구(85)를 더 포함할 수 있다. 이동 기구(85)는 복수의 진동 발생 유닛(80) 모두에 연결될 수 있거나 복수의 진동 발생 유닛(80) 중 일부에 연결될 수 있다. 이동 기구(85)는 진동 발생 유닛(80)과 연결되는 공압 또는 유압에 의하여 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구로서 구성될 수 있다. 진동 발생 유닛(80)이 기판(S) 상에 도포된 현상액을 향해 초음파를 발생시킬 때, 이동 기구(85)는 진동 발생 유닛(80)을 기판(S)과 평행한 방향으로 수평으로 이동시키면서 기판(S) 상의 현상액에 초음파가 원활하게 전달되도록 하는 역할을 한다. 또한, 진동 발생 유닛(80)으로부터 미세 패턴이 형성된 부분으로 초음파가 집중적으로 전달될 수 있도록 이동 기구(85)에 의해 진동 발생 유닛(80)의 위치가 조절될 수 있다. 따라서, 특히 미세 패턴이 형성된 부분에서 현상액이 활발하게 진동하면서 교란, 순환 및 치환될 수 있어, 로딩 효과를 효율적으로 개선할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치에 대하여 설명한다. 전술한 실시예에서 설명한 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 복수의 현상액 공급 노즐(41, 51, 52)과, 기판(S)의 이송 방향으로 복수의 현상액 공급 노즐(41, 51, 52) 각각의 하류에 배치되는 복수의 현상액 제거 유닛(70)을 포함할 수 있다.
복수의 현상액 제거 유닛(70) 각각은 가스 분사 노즐(71)만을 포함할 수 있거나, 세정액 분사 노즐(72)만을 포함할 수 있거나, 가스 분사 노즐(71) 및 세정액 분사 노즐(72) 모두를 포함할 수 있다.
예를 들면, 메인 노즐(41)에 의해 기판(S)으로 현상액이 공급되고, 메인 노즐(41)에 의해 기판(S)으로 공급된 현상액이 메인 노즐(41)의 하류에 배치된 현상액 제거 유닛(70)에 의해 제거된 다음, 제1 보조 노즐(51)에 의해 기판(S)으로 현상액이 공급되고, 제1 보조 노즐(51)에 의해 기판(S)으로 공급된 현상액이 제1 보조 노즐(51)의 하류에 배치된 현상액 제거 유닛(70)에 의해 제거된 다음, 제2 보조 노즐(52)에 의해 기판(S)으로 현상액이 공급되고, 제2 보조 노즐(52)에 의해 기판(S)으로 공급된 현상액이 제2 보조 노즐(52)의 하류에 배치된 현상액 제거 유닛(70)에 의해 제거될 수 있다. 현상액의 공급하는 공정과 현상액을 제거하는 공정이 복수의 횟수로 반복될 수 있다. 이러한 반복적인 공정에 의해, 기판(S)으로 공급된 현상액이 새로운 현상액으로 계속적으로 치환될 수 있어, 특히, 미세 패턴이 형성된 기판에서 발생할 수 있는 로딩 효과를 개선할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 예시적으로 설명되었으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경될 수 있다.
10, 20, 30: 현상 챔버
41, 51, 52: 현상액 공급 노즐
55: 노즐 이동 유닛
70: 현상액 제거 유닛
80: 진동 발생 유닛
90: 기판 이송 유닛

Claims (15)

  1. 일렬로 배열된 복수의 현상 챔버; 및
    상기 복수의 현상 챔버 중 적어도 어느 하나에 구비되어 기판으로 현상액을 공급하는 복수의 현상액 공급 노즐을 포함하고,
    상기 복수의 현상액 공급 노즐은,
    상기 기판으로 1차적으로 현상액을 공급하는 메인 노즐;
    상기 메인 노즐의 하류에 배치되며, 상기 메인 노즐의 하류로 이송되는 상기 기판의 이송 과정에서 유실되는 현상액을 보충하기 위해 상기 기판으로 2차적으로 현상액을 공급하는 제1 보조 노즐; 및
    상기 제1 보조 노즐의 하류에 배치되며, 상기 기판 상의 현상액이 교란되도록 상기 기판으로 현상액을 토출하는 제2 보조 노즐을 포함하고,
    상기 제1 보조 노즐 및 상기 제2 보조 노즐은, 현상액 토출 유량, 현상액 토출 압력, 상기 기판으로부터의 이격 거리, 현상액 토출구의 크기, 상기 기판에 공급되는 현상액의 운동량 중 적어도 어느 하나가 상이한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 보조 노즐 및 상기 제2 보조 노즐을 상기 메인 노즐에 대하여 상기 기판의 이송 방향으로 이동시키는 노즐 이동 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 노즐 이동 유닛은 상기 제1 보조 노즐 및 상기 제2 보조 노즐을 상기 복수의 현상 챔버 사이에서 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 보조 노즐 및 상기 제2 보조 노즐을 상기 기판에 인접하는 방향 또는 상기 기판으로부터 이격되는 방향으로 이동시키는 노즐 승강 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 상에 도포된 현상액을 진동시키는 진동 발생 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 진동 발생 유닛을 상기 기판에 평행한 방향으로 이동시키는 이동 기구를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 보조 노즐은 상기 제1 보조 노즐로부터 토출되는 현상액의 유량에 비하여 큰 유량으로 현상액을 토출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 및 상기 제1 보조 노즐 사이의 간격에 비하여 상기 기판 및 상기 제2 보조 노즐 사이의 간격이 더 큰 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 현상액 공급 노즐 각각의 하류에 배치되는 복수의 현상액 제거 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 현상액 제거 유닛은, 상기 기판으로 가스를 분사하는 가스 분사 노즐 및 상기 기판으로 세정액을 분사하는 세정액 분사 노즐 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 노즐은 상기 기판의 폭 방향으로 연장되는 슬릿 또는 슬롯 형태의 현상액 토출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 보조 노즐 및 상기 제2 보조 노즐은 각각 상기 기판의 폭 방향으로 소정의 간격으로 이격되는 복수의 토출공을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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