KR102378985B1 - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 처리 장치는 기판 상에 도포한 포토레지스트를 현상하는 현상 공정을 수행하기 이전에 상기 기판을 대상으로 세정 공정을 수행하는 선세정부; 상기 선세정부로 탈이온수를 공급하도록 구비되는 제1 공급부; 상기 현상 공정을 수행하는 현상부; 상기 현상 공정을 수행한 이후에 상기 기판을 대상으로 세정 공정을 수행하는 후세정부; 상기 후세정부로 탈이온수를 공급하도록 구비되는 제2 공급부; 및 상기 선세정부에서 사용한 탈이온수를 상기 후세정부에서도 사용하도록 상기 탈이온수가 상기 선세정부로부터 상기 후세정부로 공급되게 상기 선세정부 및 상기 후세정부 사이에 구비되는 재사용부를 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{Apparatus and Method for treating a substrate}
본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 현상 공정을 수행하기 위한 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 소자, 평판디스플레이 소자 등과 같은 집적회로 소자의 제조에서는 포토리소그라피(photolithography) 공정을 수행하여 기판 상에 원하는 패턴을 형성한다.
상기 포토리소그라피 공정은 마스크에 형성된 패턴을 상기 기판으로 전사하는 것으로써, 상기 기판 상에 포토레지스트 용액을 도포하는 도포 공정, 상기 마스크와 기판을 정렬시키는 정렬 공정, 상기 마스크를 통하여 상기 포토레지스트 용액이 도포된 상기 기판으로 광을 조사하는 노광 공정, 상기 노광 공정에 의해 성질이 변형된 포토레지스트 용액만 선택적으로 제거하는 현상 공정 등을 포함한다.
또한, 상기 포토리소그라피 공정에서는 상기 도포 공정, 정렬 공정, 노광 공정, 현상 공정 사이에서의 기판 이송이 이루어진다. 그리고 상기 기판 이송시 상기 기판으로 이물질 등이 흡착될 수도 있다. 이에, 상기 포토리소그라피 공정에서도 상기 기판에 흡착된 이물질 등을 제거하는 세정 공정을 수행한다. 특히, 상기 현상 공정의 이전 및 이후에서도 상기 세정 공정을 수행한다.
그리고 상기 세정 공정에서는 주로 탈이온수를 사용하는데, 상기 현상 공정의 이전 및 이후 모두에 상기 탈이온수를 사용하는 관계로 인하여 상기 탈이온수의 소모량이 많아 질 수밖에 없는 것이 현실이다.
본 발명의 목적은 현상 공정의 이전 및 이후에서의 세정 공정의 수행시 탈이온수의 소모량을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
언급한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판 상에 도포한 포토레지스트를 현상하는 현상 공정을 수행하기 이전에 상기 기판을 대상으로 세정 공정을 수행하는 선세정부; 상기 선세정부로 탈이온수를 공급하도록 구비되는 제1 공급부; 상기 현상 공정을 수행하는 현상부; 상기 현상 공정을 수행한 이후에 상기 기판을 대상으로 세정 공정을 수행하는 후세정부; 상기 후세정부로 탈이온수를 공급하도록 구비되는 제2 공급부; 및 상기 선세정부에서 사용한 탈이온수를 상기 후세정부에서도 사용하도록 상기 탈이온수가 상기 선세정부로부터 상기 후세정부로 공급되게 상기 선세정부 및 상기 후세정부 사이에 구비되는 재사용부를 포함할 수 있다.
언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서, 상기 선세정부는 롤브러시를 이용하여 세정하는 제1 선세정부, 및 고압 분사를 이용하여 세정하는 제2 선세정부를 포함할 수 있다.
언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서, 상기 재사용부는 상기 선세정부에서 사용한 탈이온수를 회수하는 회수부; 및 상기 회수한 탈이온수가 상기 제2 공급부로 회수되게 상기 회수부 및 상기 후세정부 사이를 연결하는 연결 라인;을 포함할 수 있다.
언급한 본 발명의 기판 처리 장치 및 방법은 재사용부를 구비함으로써 선세정부에서 사용한 탈이온수를 후세정부에서도 사용하게 할 수 있다. 이에, 현상 공정의 수행 이전 및 이후에서의 세정 공정에 사용되는 탈이온수의 소모량을 충분하게 감소시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명의 기판 처리 장치 및 방법은 탈이온수의 소모량을 감소시킴으로써 탈이온수의 소모로 인한 경제적인 이득을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 탈이온수로 인한 폐수 절감을 통한 환경적인 이득도 함께 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 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, 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
먼저 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 반도체 소자, 평판디스플레이 소자 등과 같은 집적회로 소자의 제조시 기판 상에 원하는 패턴을 형성하기 위한 포토리소그라피 공정 중에서 현상 공정을 수행할 때 사용하는 것으로써, 특히 상기 현상 공정과 더불어 상기 현상 공정 이전의 선세정 공정 및 상기 현성 공정 이후의 후세정 공정을 수행할 때 사용할 수 있다.
그리고 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 언급한 선세정 공정, 현상 공정 및 후세정 공정을 인-라인(in-line)으로 수행할 수 있는 것으로써, 특히 본 발명의 기판 처리 장치(100)를 평판디스플레이 소자와 같은 대면적 단위의 집적회로 소자의 제조에 적용할 경우 상기 기판 처리 장치(100)는 롤러 구동 방식으로 상기 기판을 인-라인으로 이송시키는 것으로 이해할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 선세정부(11), 제1 공급부(17), 현상부(31), 후세정부(41), 제2 공급부(47), 재사용부(51) 등을 구비할 수 있다.
상기 선세정부(11)는 상기 현상부(31)를 사용하여 현상 공정을 수행하기 이전에 기판을 대상으로 세정 공정을 수행하는 부재로써, 주로 탈이온수를 사용하여 기판에 흡착된 파티클 등을 제거하기 위한 것이다.
그리고 상기 선세정부(11)는 제1 선세정부(13) 및 제2 선세정부(15)를 포함할 수 있는 것으로써, 제1 선세정부(13) 및 제2 선세정부(15)의 순서로 배치되도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 제1 선세정부(13) 및 상기 제1 선세정부(13)의 후단에 상기 제2 선세정부(15)가 배치되도록 구비될 수 있는 것이다. 아울러, 상기 제1 선세정부(13)는 롤브러쉬를 이용하여 상기 기판을 세정하도록 구비될 수 있고, 상기 제2 선세정부(15)는 고압 분사를 이용하여 기판을 세정하도록 구비될 수 있다.
상기 제1 공급부(17)는 상기 선세정부(11)와 연결되도록 구비될 수 있는 것으로써, 상기 선세정부(11)로 탈이온수를 공급하도록 구비될 수 있다. 그리고 상기 제1 공급부(17) 및 상기 선세정부(11) 사이는 상기 탈이온수가 공급될 수 있는 공급 라인(19)이 구비될 수 있다. 이에, 상기 선세정부(11)는 상기 선세정을 수행할 때 사용하는 탈이온수를 상기 제1 공급부(17)로부터 공급받을 수 있는 것이다.
아울러, 상기 제1 공급부(17)는 상기 선세정부(11)로 공급되는 상기 탈이온수를 상기 기판으로 분사하는 분사 라인(18)과 연결되는 구조를 갖도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 선세정부(11)에서 사용한 상기 탈이온수가 상기 제1 공급부(17)로 순환되도록 상기 선세정부(11)와 상기 제1 공급부(17) 사이에는 순환 라인(23)이 연결될 수 있다.
이에, 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 상기 제1 공급부(17)로부터 상기 탈이온수를 공급받아 상기 선세정 공정을 수행하고, 그리고 상기 순환 라인(23)을 통하여 상기 선세정 공정에 사용한 상기 탈이온수를 상기 제1 공급부(17)로 순환되게 할 수 있다.
또한, 도시하지 않았지만 상기 선세정부(11) 이전 및 이후에는 상기 기판을 건조시키는 건조부가 배치될 수도 있다.
상기 현상부(31)는 현상 공정을 수행하기 위한 것으로써, 상기 기판 상에 도포한 포토레지스트 필름을 선택적으로 제거하여 포토레지스트 패턴으로 형성하는 부재이다. 이에, 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 상기 선세정부(11)로부터 상기 현상부(31)로 상기 기판을 이송받아 상기 현상부(31)를 이용하여 상기 기판 상에 도포한 포토레지스트 필름을 대상으로 현상 공정을 수행함으로써 상기 포토레지스트 필름을 포토레지스트 패턴으로 형성할 수 있는 것이다.
상기 후세정부(41)는 상기 현상부(31)을 사용하여 현상 공정을 수행한 이후에 상기 기판을 대상으로 세정 공정을 수행하는 부재로써, 주로 탈이온수를 사용하여 기판에 흡착된 파티클 등을 제거하기 위한 것이다. 특히, 상기 후세정부(41)는 상기 현상 공정을 수행함에 의해 상기 기판 상에 잔류할 수 있는 포토레지스트 필름의 찌꺼기 등도 함께 제거하기 위한 것이다.
상기 제2 공급부(47)는 상기 후세정부(41)와 연결되도록 구비될 수 있는 것으로써, 상기 후세정부(41)로 탈이온수룰 공급하도록 구비될 수 있다. 그리고 상기 제2 공급부(47) 및 상기 후세정부(41) 사이는 상기 탈이온수가 공급될 수 있는 공급 라인(49)이 구비될 수 있다. 이에, 상기 후세정부(41)는 상기 후세정을 수행할 때 사용하는 탈이온수를 상기 제2 공급부(47)로부터 공급받을 수 있는 것이다.
아울러, 상기 제2 공급부(47)는 상기 후세정부(41)로 공급되는 상기 탈이온수를 상기 기판으로 분사하는 분사 라인(48)과 연결되는 구조를 갖도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 후세정부(41)에서 사용한 상기 탈이온수가 상기 제2 공급부(47)로 순환되도록 상기 후세정부(41)와 상기 제2 공급부(47) 사이에는 순환 라인(43)이 연결될 수 있다.
이에, 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 상기 제2 공급부(47)로부터 상기 탈이온수를 공급받아 상기 후세정 공정을 수행하고, 그리고 상기 순환 라인(43)을 통하여 상기 후세정 공정에 사용한 상기 탈이온수를 상기 제2 공급부(47)로 순환되게 할 수 있다.
또한, 도시하지 않았지만 상기 후세정부(41) 이전 및 이후에는 상기 기판을 건조시키는 건조부가 배치될 수도 있다.
그리고 종래에는 상기 선세정부(11)에서 사용한 상기 탈이온수를 상기 제1 공급부(17)로 순환시키지 않을 경우에는 폐수 처리하는 구조를 갖도록 구비된다. 그러나 본 발명의 기판 처리 장치(100)의 경우에는 상기 선세정부(11)에서 사용한 상기 탈이온수를 상기 후세정부(41)에서도 사용할 수 있는 구조를 갖도록 구비된다.
이에, 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 상기 선세정부(11)에서 사용한 상기 탈이온수를 상기 후세정부(41)에서도 사용할 수 있도록 상기 재사용부(51)를 구비시키는 것이다.
상기 재사용부(51)는 상기 선세정부(11)와 상기 후세정부(41) 사이에 구비될 수 있는 것으로써, 상기 선세정부(11)에서 사용한 탈이온수를 회수하는 회수부(53) 및 상기 회수한 탈이온수가 상기 후세정부(41)로 회수되게 상기 회수부(53) 및 상기 후세정부(41) 사이를 연결하는 연결 라인(55)을 포함할 수 있다.
그리고 본 발명에서는 상기 선세정부(11)에서 사용한 탈이온수를 회수하는 상기 회수부(53)가 상기 제2 공급부(47)와 연결되게 구비시킬 수 있다. 이에, 상기 연결 라인(55)은 상기 회수부(53) 및 상기 제2 공급부(47) 사이를 연결하도록 구비될 수 있다. 즉, 본 발명의 기판 처리 장치(100)에서 상기 재사용부(51)는 상기 선세정부(11)와 상기 후세정부(41)에 탈이온수를 공급하는 제2 공급부(47) 사이에 구비될 수 있는 것으로써, 상기 연결 라인(55)으로 상기 회수부(53) 및 상기 제2 공급부(47) 사이를 연결시키는 구조를 갖도록 구비시킬 수 있다.
이에, 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 상기 선세정부(11)에서 사용한 탈이온수를 상기 회수부(53)로 회수한 이후 상기 연결 라인(55)을 통하여 상기 제2 공급부(47)로 공급하고, 그리고 상기 제2 공급부(47)를 통하여 상기 후세정부(41)로 상기 탈이온수를 공급 및 순환시키는 것이다.
그리고 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 상기 후세정부(41)에서 사용한 상기 탈이온수를 상기 제2 공급부(47)로 순환시키지 않을 경우에는 폐수 라인(45)을 통하여 폐수 처리하는 구조를 갖도록 구비된다.
이와 같이, 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 상기 재사용부(51)를 구비함으로써 상기 선세정부(11)에서 사용한 탈이온수를 상기 후세정부(41)에서도 사용할 수 있는 것이다.
그리고 도면 부호 57은 상기 선세정부(11)로부터 상기 회수부(53)로 상기 탈이온수가 흐를 수 있도록 상기 선세정부(11)와 상기 회수부(53) 사이를 연결하는 회수 라인으로 이해할 수 있다.
또한, 도시하지는 않았지만 본 발명의 기판 처리 장치(100)에서 상기 후세정부(41)도 제1 후세정부 및 상기 제1 후세정부의 후단에 배치되는 제2 후세정부를 갖도록 구비될 수도 있다. 이와 같이, 상기 후세정부(41)가 상기 제1 후세정부 및 상기 제2 후세정부를 갖도록 구비될 경우에는 상기 재사용부(51)는 상기 선세정부(11) 및 상기 제1 후세정부 사이에 배치되도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 재사용부(51)는 상기 선세정부(11)에 탈이온수를 공급하는 제1 공급부(17)와 상기 제1 후세정부에 탈이온수를 공급하는 제2 공급부(47)를 연결하도록 구비될 수 있는 것이다. 이 경우, 상기 제1 후세정부에서는 상기 선세정부(11)에서 사용한 탈이온수를 다시 사용하여 대략적으로 상기 기판을 후세정하고, 상기 제2 후세정부에서는 깨끗한 탈이온수를 사용하여 상기 기판을 후세정할 수 있음에 따라 보다 안정적으로 후세정 공정을 수행할 수 있는 것이다.
본 발명의 기판 처리 장치 및 방법은 탈이온수의 소모량을 감소시킴으로써 탈이온수의 소모로 인한 경제적인 이득을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 탈이온수로 인한 폐수 절감을 통한 환경적인 이득도 함께 얻을 수 있다.
따라서 본 발명의 기판 처리 장치 및 방법을 집적회로 소자의 제조에 적용할 경우 집적회로 소자의 제조에 따른 원가 경쟁력을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 환경 문제에 대해서도 보다 적극적으로 대응할 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 : 선세정부 13 : 제1 선세정부
15 : 제2 선세정부 17 : 제1 공급부
18, 48 : 분사 라인 19, 49 : 공급 라인
23, 43 : 순환 라인 31 : 현상부
41 : 후세정부 45 : 폐수 라인
47 : 제2 공급부 51 : 재사용부
53 : 회수부 55 : 연결 라인
57 : 회수 라인 100 : 기판 처리 장치

Claims (7)

  1. 기판 상에 도포한 포토레지스트를 현상하는 현상 공정을 수행하기 이전에 상기 기판을 대상으로 세정 공정을 수행하는 선세정부;
    상기 선세정부로 탈이온수를 공급하도록 구비되는 제1 공급부;
    상기 현상 공정을 수행하는 현상부;
    상기 현상 공정을 수행한 이후에 상기 기판을 대상으로 세정 공정을 수행하는 후세정부;
    상기 후세정부로 탈이온수를 공급하도록 구비되는 제2 공급부; 및
    상기 선세정부에서 사용한 탈이온수를 상기 후세정부에서도 사용하도록 상기 탈이온수가 상기 선세정부로부터 상기 후세정부로 공급되게 상기 선세정부 및 상기 후세정부 사이에 구비되되, 상기 선세정부에서 사용한 탈이온수를 상기 후세정부에서도 사용할 수 있게만 순환시킬 뿐 상기 후세정부에서 사용한 탈이온수는 상기 선세정부로는 순환되지 않는 구조를 갖도록 구비되는 재사용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 선세정부는 롤브러시를 이용하여 세정하는 제1 선세정부, 및 고압 분사를 이용하여 세정하는 제2 선세정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 재사용부는 상기 선세정부에서 사용한 탈이온수를 회수하는 회수부; 및 상기 회수한 탈이온수가 상기 제2 공급부로 회수되게 상기 회수부 및 상기 후세정부 사이를 연결하는 연결 라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 후세정부는 제1 후세정부 및 제2 후세정부를 포함하되, 상기 재사용부는 상기 선세정부 및 상기 제1 후세정부 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 제2 공급부로 순환시키지 않는 상기 탈이온수를 상기 후세정부로부터 폐수 처리하는 폐수 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 기판 상에 도포한 포토레지스트를 현상하는 현상 공정을 수행하기 이전에 선세정부에 탈이온수를 공급하여 상기 기판을 대상으로 선세정 공정을 수행하는 단계;
    상기 현상 공정을 수행하는 단계;
    상기 현상 공정을 수행한 이후에 후세정부에 탈이온수의 공급을 통하여 상기 기판을 대상으로 후세정 공정을 수행하는 단계; 및
    상기 선세정부 및 상기 후세정부 사이에 구비되는 재사용부에 의해 상기 선세정 공정에서 사용한 상기 탈이온수를 상기 후세정 공정에서도 사용할 수 있게 상기 선세정부로부터 상기 후세정부로 상기 탈이온수를 공급하는 단계를 포함하되,
    상기 선세정부에서 사용한 탈이온수를 상기 후세정부에서도 사용할 수 있게만 순환시킬 뿐 상기 후세정부에서 사용한 탈이온수는 상기 선세정부로는 순환되지 않도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 선세정 공정은 롤브러시를 이용하는 제1 선세정 공정, 및 고압 분사를 이용하는 제2 선세정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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