KR102156127B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치는 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거하도록 상기 포토레지스트가 도포되는 기판을 베이킹하는 베이킹 챔버를 포함할 수 있다. 상기 베이킹 챔버는 제1 베이킹 챔버 및 제2 베이킹 챔버를 포함할 수 있다. 상기 제1 베이킹 챔버는 상기 포토레지스트가 도포되는 기판이 안착되는 제1 플레이트와, 상기 포토레지스트가 도포되는 기판 상부로 제1 온도 및 제1 유량을 갖는 에어를 분사하는 제1 분사부를 구비할 수 있다. 상기 제2 베이킹 챔버는 상기 제1 베이킹 챔버로부터 이송되는 상기 포토레지스트가 도포되는 기판이 안착되는 제2 플레이트와, 상기 포토레지스트가 도포되는 기판 상부로 상기 제1 온도보다 높은 제2 온도 및 상기 제1 유량보다 작은 제2 유량을 갖는 에어를 분사하는 제2 분사부를 구비할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Apparatus for processing substrate and Method for processing substrate}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거하도록 포토레지스트가 도포되는 기판을 베이킹하는 베이킹 챔버를 포함하는 기판 처리 장치 및 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거하도록 포토레지스트가 도포되는 기판을 베이킹하는 베이킹 공정을 포함하는 기판 처리 방법에 관한 것이다.
평판 디스플레이 소자, 반도체 소자 등과 같은 집적회로 소자의 제조에서는 포토리소그라피 공정을 수행하여 기판 상에 원하는 패턴을 형성한다.
포토리소그라피 공정은 기판 상에 포토레지스트를 도포하는 공정, 기판 상에 도포된 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거하는 공정, 솔벤트가 제거된 포토레지스트를 노광하는 공정, 노광이 이루어진 포토레지스트를 현상하는 공정 등을 순차적으로 수행함에 의해 달성된다.
그리고 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거하는 공정에서는 기판의 휨 현상, 얼룩 발생 현상 등을 관리 대상으로 하고 있다.
본 발명의 일 목적은 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거하는 공정의 수행시 기판이 휘어지는 상황을 방지함과 아울러 얼룩 발생을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거하는 공정의 수행시 기판이 휘어지는 상황을 방지함과 아울러 얼룩 발생을 최소화할 수 있는 기판 처리 방법을 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치는 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거하도록 상기 포토레지스트가 도포되는 기판을 베이킹하는 베이킹 챔버를 포함할 수 있다. 상기 베이킹 챔버는 제1 베이킹 챔버 및 제2 베이킹 챔버를 포함할 수 있다. 상기 제1 베이킹 챔버는 상기 포토레지스트가 도포되는 기판이 안착되는 제1 플레이트와, 상기 포토레지스트가 도포되는 기판 상부로 제1 온도 및 제1 유량을 갖는 에어를 분사하는 제1 분사부를 구비할 수 있다. 상기 제2 베이킹 챔버는 상기 제1 베이킹 챔버로부터 이송되는 상기 포토레지스트가 도포되는 기판이 안착되는 제2 플레이트와, 상기 포토레지스트가 도포되는 기판 상부로 상기 제1 온도보다 높은 제2 온도 및 상기 제1 유량보다 작은 제2 유량을 갖는 에어를 분사하는 제2 분사부를 구비할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 플레이트는 상기 기판 하부를 상기 제1 온도로 가열하도록 구비되고, 상기 제2 플레이트는 상기 기판 하부를 상기 제2 온도로 가열하도록 구비될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트는 진공 흡착을 통하여 상기 기판이 안착되도록 구비될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 온도는 35 내지 45℃이고, 상기 제2 온도는 110 내지 120℃일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 유량은 350 내지 450lpm이고, 상기 제2 유량은 150 내지 250lpm일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 베이킹 챔버는 상기 제1 분사부를 통하여 상기 제1 베이킹 챔버로 분사되는 상기 에어를 상기 제1 베이킹 챔버의 외부로 배기시키는 제1 배기부를 더 구비하고, 상기 제2 베이킹 챔버는 상기 제2 분사부를 통하여 상기 제2 베이킹 챔버로 분사되는 상기 에어를 상기 제2 베이킹 챔버의 외부로 배기시키는 제2 배기부를 더 구비할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 베이킹 챔버의 전단에는 상기 기판 상에 포토레지스트를 도포하는 도포부가 구비되고, 상기 제2 베이킹 챔버의 후단에는 상기 포토레지스트를 노광하는 노광부가 구비될 수 있다.
상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 방법은 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거하도록 상기 포토레지스트가 도포되는 기판을 베이킹하는 베이킹 공정을 포함할 수 있다. 그리고 상기 베이킹 공정은 상기 포토레지스트가 도포되는 기판을 제1 베이킹 챔버의 제1 플레이트에 안착시키고, 상기 제1 베이킹 챔버의 제1 플레이트에 안착되는 상기 포토레지스트가 도포되는 기판 상부로 제1 온도 및 제1 유량을 갖는 에어를 분사하고, 상기 제1 베이킹 챔버로부터 제2 베이킹 챔버로 이송시키고, 상기 제2 베이킹 챔버로 이송되는 상기 포토레지스트가 도포되는 기판을 상기 제2 베이킹 챔버의 제2 플레이트에 안착시킨 후, 상기 제2 베이킹 챔버의 제2 플레이트에 안착되는 상기 포토레지스트가 도포되는 기판 상부로 상기 제1 온도보다 높은 제2 온도 및 상기 제1 유량보다 작은 제2 유량을 갖는 에어를 분사함에 의해 이루어질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기판 상부로 상기 제1 온도 및 상기 제1 유량을 갖는 에어를 분사시킬 때 상기 기판 하부를 상기 제1 온도로 가열하고, 상기 기판 상부로 상기 제2 온도 및 상기 제2 유량을 갖는 에어를 분사시킬 때 상기 기판 하부를 상기 제2 온도로 가열할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트는 진공 흡착을 통하여 상기 기판을 안착할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 온도는 35 내지 45℃이고, 상기 제2 온도는 110 내지 120℃일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 유량은 350 내지 450lpm이고, 상기 제2 유량은 150 내지 250lpm일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기판 상부로 분사되는 상기 제1 온도 및 상기 제1 유량을 갖는 에어를 상기 제1 베이킹 챔버의 외부로 배기시키고, 상기 기판 상부로 분사되는 상기 제2 온도 및 상기 제2 유량을 갖는 에어를 상기 제2 베이킹 챔버의 외부로 배기시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 베이킹 공정을 수행하기 이전에 상기 기판 상에 포토레지스트를 도포하고, 상기 베이킹 공정을 수행한 이후에 상기 포토레지스트를 노광할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치에 구비되는 제1 베이킹 챔버를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치에 구비되는 제2 베이킹 챔버를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예를 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 1을 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)는 포토리소그라피 공정을 수행하기 위한 것으로써, 도포부(17), 베이킹 챔버(11), 노광부(19) 등을 포함할 수 있다.
또한 도시하지는 않았지만, 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)는 도포부(17) 전단에 구비되는 세정부, 노광부(19) 후단에 순차적으로 구비되는 현상부, 하드 베이킹 챔버 등을 포함할 수 있다. 세정부는 포토리소그라피 공정을 수행하기 이전에 기판을 세정하도록 구비될 수 있고, 현상부는 노광이 이루어진 기판을 현상하도록 구비될 수 있고, 하드 베이킹 챔버는 현상 공정을 수행함에 의해 패터닝이 이루어진 포토레지스트를 경화시키도록 구비될 수 있다.
그리고 도포부(17), 베이킹 챔버(11), 노광부(19) 사이에서의 기판 이송은 로봇암 등과 같은 이송부(21) 사용함에 의해 이루어질 수 있다.
도포부(17)는 베이킹 챔버(11)의 전단에 구비될 수 있다. 도포부(17)는 기판 상에 포토레지스트를 도포하기 위한 것으로써 평판 디스플레이 소자와 같이 대면적 기판을 대상으로 공정이 이루어질 경우 도포부(17)에는 슬릿 코터가 구비될 수 있고, 반도체 소자와 같이 웨이퍼를 대상으로 공정이 이루어질 경우 도포부(17)에는 스핀 코터가 구비될 수 있다.
노광부(19)는 베이킹 챔버(11)의 후단에 구비될 수 있다. 노광부(19)는 포토레지스트에 선택적으로 광원을 조사하기 위한 것으로써 선택적 영역을 한정하는 포토 마스크 및 자외선과 같은 광원을 구비할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)에서의 베이킹 챔버(11)는 기판 상에 도포되는 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거하기 위한 것이다. 특히, 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)에서의 베이킹 챔버(11)는 진공 건조 및 가열 건조가 함께 이루어지거나 또는 가열 건조가 단독으로 이루어지는 것이 아닌 가열 건조 및 열풍 건조가 함께 이루어지도록 구비될 수 있다.
그리고 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)에서의 베이킹 챔버(11)는 가열 건조 및 열풍 건조가 두 차례에 걸쳐 이루어지도록 구비될 수 있다. 이에, 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)에서의 베이킹 챔버(11)는 제1 베이킹 챔버(13) 및 제2 베이킹 챔버(15)를 포함할 수 있다.
제1 베이킹 챔버(13) 및 제2 베이킹 챔버(15)는 연속적으로 공정이 이루어질 수 있도록 배치될 수 있다. 따라서 제1 베이킹 챔버(13) 및 제2 베이킹 챔버(15)는 서로 이웃하게 배치되거나 또는 상,하 복층 구조를 갖도록 구비될 수 있다.
이하, 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치의 제1 베이킹 챔버 및 제2 베이킹 챔버에 대해서 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치에 구비되는 제1 베이킹 챔버를 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 3은 도 1의 기판 처리 장치에 구비되는 제2 베이킹 챔버를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
먼저 도 2를 참조하면, 제1 베이킹 챔버(13)는 제1 플레이트(23), 제1 분사부(25), 제1 배기구 등을 포함할 수 있다.
제1 플레이트(23)는 포토레지스트가 도포되는 기판이 안착되도록 구비되는 것으로써 주로 진공 흡착에 의해 기판이 안착되도록 구비될 수 있다. 제1 플레이트(23)에는 포토레지스트가 도포되는 기판 하부에 진공 흡착력을 제공하는 진공 펌프 등과 같은 부재가 연결되도록 구비될 수 있다. 제1 플레이트(23)는 포토레지스트가 도포되는 기판 하부를 제1 온도로 가열하도록 구비될 수 있다. 이에, 제1 플레이트(23)는 히터 등이 내장되는 구조를 갖도록 구비될 수 있을 것이다.
제1 분사부(25)는 포토레지스트가 도포되는 기판 상부로 제1 온도 및 제1 유량을 갖는 에어를 분사하도록 구비될 수 있다. 제1 분사부(25)는 제1 유량을 갖는 에어를 공급하는 송풍기 등과 같은 부재, 에어의 공급시 에어를 제1 온도로 가열하는 가열 부재 등이 제1 베이킹 챔버(13) 일측 상부에 연결되도록 구비될 수 있을 것이다.
제1 배기부(27)는 제1 분사부(25)를 통하여 제1 베이킹 챔버(13)로 분사되는 에어를 제1 베이킹 챔버(13)의 외부로 배기시키도록 구비될 수 있다. 제1 배기부(27)는 제1 분사부(25)와 마주하는 부분에 구비될 수 있는 것으로써 팬 필터 등과 같은 부재가 제1 베이킹 챔버(13) 타측 상부 연결되도록 구비될 수 있을 것이다.
이에, 제1 분사부(25)를 통하여 제1 베이킹 챔버(13)로 분사되는 제1 온도 및 제1 유량을 갖는 에어는 제1 베이킹 챔버(13) 내에 정체되어 있지 않고 제1 배기부(27)를 통하여 제1 베이킹 챔버(13) 외부로 배기될 수 있다. 즉, 제1 베이킹 챔버(13)의 상부에 제1 온도 및 제1 유량을 갖는 에어가 계속적으로 유지될 수 있도록 제1 분사부(25) 및 제1 배기부(27)를 사용하여 제1 온도 및 제1 유량을 갖는 에어를 제1 베이킹 챔버(13)로 계속해서 유입시키는 것이다.
또한, 기판 상에 도포되는 포토레지스트로부터 제거되는 솔벤트가 제1 베이킹 챔버(13) 내에 잔류할 경우 얼룩 발생 등의 원인으로 작용할 수 있기 때문에 제1 배기부(27)는 기판 상에 도포되는 포토레지스트로부터 제거되는 솔벤트를 제1 베이킹 챔버(13) 외부로 배출시킬 수 있도록 구비될 수 있다.
따라서 제1 베이킹 챔버(13)를 사용하여 기판 상에 도포되는 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거하는 공정은 제1 온도로 기판 하부를 가열하면서 제1 온도 및 제1 유량을 갖는 에어를 기판 상부로 계속해서 유입시킴으로서 기판 하부 및 기판 상부에서의 온도 편차를 최소화할 수 있다.
그리고 제1 온도 및 제1 유량을 갖는 에어의 분사는 약 300 내지 500초 동안 이루어질 수 있다.
그리고 도 3을 참조하면, 제2 베이킹 챔버(15)는 제2 플레이트(33), 제2 분사부(35), 제2 배기구 등을 포함할 수 있다.
제2 플레이트(33)는 제1 베이킹 챔버(13)로부터 이송되는 포토레지스트가 도포되는 기판이 안착되도록 구비되는 것으로써 주로 진공 흡착에 의해 기판이 안착되도록 구비될 수 있다. 제2 플레이트(33)에는 포토레지스트가 도포되는 기판 하부에 진공 흡착력을 제공하는 진공 펌프 등과 같은 부재가 연결되도록 구비될 수 있다. 제2 플레이트(33)는 포토레지스트가 도포되는 기판 하부를 제2 온도로 가열하도록 구비될 수 있다. 이에, 제2 플레이트(33)는 히터 등이 내장되는 구조를 갖도록 구비될 수 있을 것이다.
제2 분사부(35)는 포토레지스트가 도포되는 기판 상부로 제2 온도 및 제2 유량을 갖는 에어를 분사하도록 구비될 수 있다. 제2 분사부(35)는 제2 유량을 갖는 에어를 공급하는 송풍기 등과 같은 부재, 에어의 공급시 에어를 제2 온도로 가열하는 가열 부재 등이 제2 베이킹 챔버(15) 일측 상부에 연결되도록 구비될 수 있을 것이다.
제2 배기부(37)는 제2 분사부(35)를 통하여 제2 베이킹 챔버(15)로 분사되는 에어를 제2 베이킹 챔버(15)의 외부로 배기시키도록 구비될 수 있다. 제2 배기부(37)는 제2 분사부(35)와 마주하는 부분에 구비될 수 있는 것으로써 팬 필터 등과 같은 부재가 제2 베이킹 챔버(15) 타측 상부 연결되도록 구비될 수 있을 것이다.
이에, 제2 분사부(35)를 통하여 제2 베이킹 챔버(15)로 분사되는 제2 온도 및 제2 유량을 갖는 에어는 제2 베이킹 챔버(15) 내에 정체되어 있지 않고 제2 배기부(37)를 통하여 제2 베이킹 챔버(15) 외부로 배기될 수 있다. 즉, 제2 베이킹 챔버(15)의 상부에 제2 온도 및 제2 유량을 갖는 에어가 계속적으로 유지될 수 있도록 제2 분사부(35) 및 제2 배기부(37)를 사용하여 제2 온도 및 제2 유량을 갖는 에어를 제2 베이킹 챔버(15)로 계속해서 유입시키는 것이다.
또한, 기판 상에 도포되는 포토레지스트로부터 제거되는 솔벤트가 제2 베이킹 챔버(15) 내에 잔류할 경우 얼룩 발생 등의 원인으로 작용할 수 있기 때문에 제2 배기부(37)는 기판 상에 도포되는 포토레지스트로부터 제거되는 솔벤트를 제2 베이킹 챔버(15) 외부로 배출시킬 수 있도록 구비될 수 있다.
따라서 제2 베이킹 챔버(15)를 사용하여 기판 상에 도포되는 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거하는 공정은 제2 온도로 기판 하부를 가열하면서 제2 온도 및 제2 유량을 갖는 에어를 기판 상부로 계속해서 유입시킴으로서 기판 하부 및 기판 상부에서의 온도 편차를 최소화할 수 있다.
그리고 제1 온도 및 제1 유량을 갖는 에어의 분사는 약 300 내지 500초 동안 이루어질 수 있다.
여기서, 제1 온도는 약 35 내지 45℃일 수 있고, 제2 온도는 110 내지 120℃일 수 있다. 그리고 제1 유량은 350 내지 450lpm일 수 있고, 제2 유량은 150 내지 250lpm일 수 있다.
이와 같이, 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)를 사용하는 공정에서는 제1 베이킹 챔버(13)를 사용하여 기판 하부의 가열 온도와 제1 베이킹 챔버(13)로 분사되는 에어의 제1 온도를 제2 온도에 비해 낮도록 조절하고, 제1 유량을 제2 유량에 비해 많도록 조절하여 기판 상에 도포되는 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거하기 위한 공정 분위기를 조성한 후, 제2 베이킹 챔버(15)를 사용하여 기판 하부의 가열 온도와 제2 베이킹 챔버(15)로 분사되는 에어의 제2 온도를 제1 온도에 비해 높도록 조절하고, 제2 유량을 제1 유량에 비해 작도록 조절하여 기판 상에 도포되는 포토레지스트로부터 솔벤트를 충분하게 제거할 수 있다.
이에, 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)는 제1 베이킹 챔버(13) 및 제2 베이킹 챔버(15)를 사용하여 기판 상부의 온도 및 기판 하부의 온도에 대한 온도 편차를 최소화함과 아울러 솔벤트의 제거를 위한 공정 분위기를 순차적으로 조성함으로써 얼룩 발생이 없이 기판 상에 도포되는 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거할 수 있다.
또한, 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)는 제1 플레이트(23) 및 제2 플레이트(33)를 사용하여 기판을 진공 흡착함으로써 기판 상에 도포되는 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거할 때 기판이 휘어지는 상황을 방지할 수 있다. 즉, 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)는 솔벤트의 제거시 진공 건조가 아닌 열 건조를 수행할 수 있기 때문에 진공 흡착으로 기판을 안착할 수 있고, 그 겨로가 기판의 휨 현상을 방지할 수 있는 것이다.
그리고 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)와는 달리 제1 베이킹 챔버(13) 및 제2 베이킹 챔버(15)는 단일 챔버로도 구비될 수 있을 것이다. 이 경우, 기판 하부를 가열하는 가열 온도를 변경하도록 플레이트가 구비될 수 있을 것이고, 기판 상부로 분사되는 에어의 온도 및 유량을 변경하도록 분사부가 구비될 수 있을 것이다.
이하, 언급한 기판 처리 장치를 사용하는 기판 처리 방법에 대하여 설명하기로 한다.
먼저 노광부(19)를 사용하여 기판 상에 포토레지스트를 도포한다.
그리고 노광부(19)로부터 이송되는 기판을 이송받아 베이킹 공정을 수행한다. 언급한 베이킹 공정을 제1 베이킹 챔버(13) 및 제2 베이킹 챔버(15)를 사용함에 의해 달성될 수 있다.
따라서 노광부(19)로부터 포토레지스트가 도포되는 기판을 이송받아 제1 베이킹 챔버(13)의 제1 플레이트(23)에 안착시킨다. 이때, 기판은 제1 플레이트(23)에 진공 흡착되도록 안착될 수 있다.
이어서, 제1 베이킹 챔버(13)의 제1 플레이트(23)에 안착되는 포토레지스트가 도포되는 기판 상부로 제1 온도 및 제1 유량을 갖는 에어를 분사한다. 제1 플레이트(23)에 안착되는 기판 하부 또한 제1 온도로 가열한다. 제1 온도는 약 35 내지 45℃일 수 있고, 제1 유량은 350 내지 450lpm일 수 있다. 제1 온도 및 제1 유량을 갖는 에어의 분사 및 제1 온도의 기판 하부 가열은 약 300 내지 500초 동안 수행될 수 있다.
또한, 기판 상부로 분사되는 제1 온도 및 제1 유량을 갖는 에어를 제1 베이킹 챔버(13)의 외부로 배기시킨다. 즉, 기판 상부에 제1 온도 및 제1 유량을 갖는 에어가 계속적으로 분사될 수 있도록 에어를 배기시킴과 아울러 포토레지스트로부터 제거되는 솔벤트를 배기시키는 것이다.
이와 같이, 상대적으로 낮은 제1 온도로 기판 하부를 가열하면서 제1 온도 및 상대적으로 많은 제1 유량을 갖는 에어를 기판 상부로 분사하여 기판 상에 도포되는 포토레지스트로부터 솔벤트 제거를 위한 공정 분위기를 조성한다.
계속해서, 제1 베이킹 챔버(13)로부터 제2 베이킹 챔버(15)로 이송시킨다.
그리고 제2 베이킹 챔버(15)로 이송되는 포토레지스트가 도포되는 기판을 제2 베이킹 챔버(15)의 제2 플레이트(33)에 안착시킨다.
이때, 기판은 제2 플레이트(33)에 진공 흡착되도록 안착될 수 있다.
이어서, 제2 베이킹 챔버(15)의 제2 플레이트(33)에 안착되는 포토레지스트가 도포되는 기판 상부로 제2 온도 및 제2 유량을 갖는 에어를 분사한다. 제2 플레이트(33)에 안착되는 기판 하부 또한 제2 온도로 가열한다. 제2 온도는 약 110 내지 120℃일 수 있고, 제1 유량은 150 내지 250lpm일 수 있다. 제2 온도 및 제2 유량을 갖는 에어의 분사 및 제2 온도의 기판 하부 가열은 약 300 내지 900초 동안 수행될 수 있다.
또한, 기판 상부로 분사되는 제2 온도 및 제2 유량을 갖는 에어를 제2 베이킹 챔버(15)의 외부로 배기시킨다. 즉, 기판 상부에 제2 온도 및 제2 유량을 갖는 에어가 계속적으로 분사될 수 있도록 에어를 배기시킴과 아울러 포토레지스트로부터 제거되는 솔벤트를 배기시키는 것이다.
이와 같이, 상대적으로 높은 제2 온도로 기판 하부를 가열하면서 제2 온도 및 상대적으로 작은 제2 유량을 갖는 에어를 기판 상부로 분사하여 기판 상에 도포되는 포토레지스트로부터 솔벤트 제거한다.
그리고 제1 베이킹 챔버(13) 및 제2 베이킹 챔버(15)를 사용하여 포토레지스트로부터 솔벤트가 충분하게 제거되는 기판을 후속 공정으로 이송한다. 즉, 제1 베이킹 챔버(13) 및 제2 베이킹 챔버(15)를 사용하여 베이킹 공정이 이루어진 기판을 노광부(19)로 이송하는 것이다. 이에, 노광부(19)를 사용하여 포토레지스트를 노광할 수 있다.
이에, 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 방법은 기판 상부의 온도 및 기판 하부의 온도에 대한 온도 편차를 최소화함과 아울러 솔벤트의 제거를 위한 공정 분위기를 순차적으로 조성함으로써 얼룩 발생이 없이 기판 상에 도포되는 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거할 수 있다.
또한, 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 방법은 기판을 진공 흡착함으로써 기판 상에 도포되는 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거할 때 기판이 휘어지는 상황을 방지할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법은 액정 표시 소자, 유기 EL 표시 소자 등과 같은 평판 디스플레이 소자의 제조에 보다 적극적으로 적용할 수 있을 것이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
11 : 베이킹 챔버 13 : 제1 베이킹 챔버
15 : 제2 베이킹 챔버 15 : 도포부
19 : 노광부 21 : 이송부
23, 33 : 플레이트 25, 34 : 분사부
27, 37 : 배기부
100 : 기판 처리 장치

Claims (14)

  1. 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거하도록 상기 포토레지스트가 도포되는 기판을 베이킹하는 베이킹 챔버를 포함하는 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 베이킹 챔버는,
    상기 포토레지스트가 도포되는 기판을 안착시켜 상기 기판 하부를 가열하는 제1 플레이트와, 상기 포토레지스트가 도포되는 기판 상부로 제1 온도 및 제1 유량을 갖는 에어를 분사하는 제1 분사부를 구비하는 제1 베이킹 챔버; 및
    상기 포토레지스트가 도포되는 기판을 안착시켜 상기 기판 하부를 가열시키는 제2 플레이트와, 상기 포토레지스트가 도포되는 기판 상부로 상기 제1 온도보다 높은 제2 온도 및 상기 제1 유량보다 작은 제2 유량을 갖는 에어를 분사하는 제2 분사부를 구비하는 제2 베이킹 챔버를 포함하고,
    상기 제1 베이킹 챔버를 사용하여 상기 기판을 대상으로 하는 가열 건조 및 열풍 건조를 수행한 후, 상기 제1 베이킹 챔버로부터 상기 제2 베이킹 챔버로 상기 기판을 이송시켜 상기 제2 베이킹 챔버를 사용하여 상기 기판을 대상으로 두 차례에 걸친 가열 건조 및 열풍 건조가 연속적으로 이루어질 수 있게 상기 제1 베이킹 챔버 및 상기 제2 베이킹 챔버는 서로 이웃하거나 또는 상,하 복층 구조를 갖도록 구비되고,
    상기 제1 플레이트는 상기 기판 하부를 상기 제1 온도로 가열하도록 구비되고, 상기 제2 플레이트는 상기 기판 하부를 상기 제2 온도로 가열하도록 구비되고,
    상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트는 진공 흡착을 통하여 상기 기판이 안착되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 온도는 35 내지 45℃이고, 상기 제2 온도는 110 내지 120℃인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 유량은 350 내지 450lpm이고, 상기 제2 유량은 150 내지 250lpm인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 베이킹 챔버는 상기 제1 분사부를 통하여 상기 제1 베이킹 챔버로 분사되는 상기 에어를 상기 제1 베이킹 챔버의 외부로 배기시키는 제1 배기부를 더 구비하고,
    상기 제2 베이킹 챔버는 상기 제2 분사부를 통하여 상기 제2 베이킹 챔버로 분사되는 상기 에어를 상기 제2 베이킹 챔버의 외부로 배기시키는 제2 배기부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 베이킹 챔버의 전단에는 상기 기판 상에 포토레지스트를 도포하는 도포부가 구비되고, 상기 제2 베이킹 챔버의 후단에는 상기 포토레지스트를 노광하는 노광부가 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 포토레지스트로부터 솔벤트를 제거하도록 상기 포토레지스트가 도포되는 기판을 베이킹하는 베이킹 공정을 포함하는 기판 처리 방법에 있어서,
    상기 베이킹 공정은,
    상기 기판 하부를 가열시킬 수 있도록 상기 포토레지스트가 도포되는 기판을 제1 베이킹 챔버의 제1 플레이트에 안착시키는 단계;
    상기 기판 상부를 가열시킬 수 있도록 상기 제1 베이킹 챔버의 제1 플레이트에 안착되는 상기 포토레지스트가 도포되는 기판 상부로 제1 온도 및 제1 유량을 갖는 에어를 분사하는 단계;
    상기 기판을 대상으로 두 차례에 걸친 가열 건조 및 열풍 건조가 연속적으로 이루어질 수 있게 서로 이웃하거나 또는 상,하 복층 구조를 갖도록 구비되는 상기 제1 베이킹 챔버로부터 제2 베이킹 챔버로 상기 기판을 이송시키는 단계;
    상기 기판 하부를 가열시킬 수 있도록 상기 제2 베이킹 챔버로 이송되는 상기 포토레지스트가 도포되는 기판을 상기 제2 베이킹 챔버의 제2 플레이트에 안착시키는 단계; 및
    상기 기판 상부를 가열시킬 수 있도록 상기 제2 베이킹 챔버의 제2 플레이트에 안착되는 상기 포토레지스트가 도포되는 기판 상부로 상기 제1 온도보다 높은 제2 온도 및 상기 제1 유량보다 작은 제2 유량을 갖는 에어를 분사하는 단계를 포함하고,
    상기 기판 상부로 상기 제1 온도 및 상기 제1 유량을 갖는 에어를 분사시킬 때 상기 기판 하부를 상기 제1 온도로 가열하고, 상기 기판 상부로 상기 제2 온도 및 상기 제2 유량을 갖는 에어를 분사시킬 때 상기 기판 하부를 상기 제2 온도로 가열하고,
    상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트는 진공 흡착을 통하여 상기 기판을 안착하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 온도는 35 내지 45℃이고, 상기 제2 온도는 110 내지 120℃인 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 유량은 350 내지 450lpm이고, 상기 제2 유량은 150 내지 250lpm인 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 기판 상부로 분사되는 상기 제1 온도 및 상기 제1 유량을 갖는 에어를 상기 제1 베이킹 챔버의 외부로 배기시키는 단계; 및
    상기 기판 상부로 분사되는 상기 제2 온도 및 상기 제2 유량을 갖는 에어를 상기 제2 베이킹 챔버의 외부로 배기시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  14. 제8 항에 있어서,
    상기 베이킹 공정을 수행하기 이전에 상기 기판 상에 포토레지스트를 도포하는 단계; 및
    상기 베이킹 공정을 수행한 이후에 상기 포토레지스트를 노광하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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