KR20080009833A - 기판 세정 및 건조 방법 - Google Patents

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KR20080009833A
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Abstract

본 발명은 기판을 세정하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 기판 세정 및 건조 방법은 회전되는 기판상에 약액을 공급하여 기판을 처리하는 단계, 기판의 회전 속도를 점진적으로 감소시키면서 기판상에 세정액을 공급하여 기판을 세정하는 단계, 기판의 회전이 정지되면 기판상에 액막을 형성하는 단계, 그리고 회전되는 기판상에 건조유체를 공급하여 기판을 건조하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 액막은 초순수를 공급함으로써 이루어진다. 그리고, 상기 건조액은 이소프로필 알코올 용액이고, 상기 건조가스는 이소프로필 알코올 가스이다. 본 발명에 따른 기판 세정 및 건조 방법은 기판의 세정 및 건조 과정시 기판의 처리면에 물반점이 발생하는 것을 방지하고, 기판의 세정 및 건조 시간을 단축하여 공정 수율을 향상시킨다. 또한, 본 발명은 이소프로필 알코올 약액에 의한 건조 및 이소프로필 알코올 가스에 의한 건조를 병행함으로써 기판의 건조 효율을 향상시킨다.
반도체, 웨이퍼, 기판, 세정, 린스, 약액, 초순수, 마랑고니, 이소프로필 알코올, IPA

Description

기판 세정 및 건조 방법{METHOD FOR CLEANING AND DRYING SUBSTRATE}
도 1은 본 발명에 따른 기판 세정 및 건조 방법이 적용되는 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 기판 세정 및 건조 방법의 순서도이다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명에 따른 기판 세정 및 건조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 건조액과 건조가스가 치환되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 기판 처리 장치
110 : 공정 챔버
120 : 스핀척
130 : 구동부
140 : 노즐부
150 : 노즐부 구동기
160 : 처리유체 공급부재
170 : 제어부
본 발명은 기판을 세정 및 건조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 기판을 매엽식으로 세정 및 건조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조 장치는 증착, 포토리소그래피, 식각, 화학적 기계적 연마, 세정, 건조 등과 같은 단위 공정들의 반복적 및 선택적인 수행에 의해 제조된다. 이러한 단위 공정들 중에서 세정 공정은 각각의 단위 공정들을 수행하는 동안 반도체 기판 표면에 부착되는 이물질 또는 불필요한 막을 제거하는 공정이다. 세정공정은 최근 반도체 기판상에 형성되는 패턴이 미세화되고, 패턴의 종횡비(sapect ratio)가 커짐에 따라 점차 중요도가 높아지고 있다.
세정 및 건조공정을 수행하는 장치는 다수의 웨이퍼를 동시에 세정하는 배치식 세정 장치와 낱장 단위로 웨이퍼를 세정하는 매엽식 세정 장치로 구분된다. 이 중 매엽식 세정 장치는 낱장의 웨이퍼를 지지하는 스핀척과 기판 처리면에 처리유체들을 공급하는 적어도 하나의 노즐을 포함한다. 매엽식 세정 장치의 공정이 개시되면, 상기 스핀척에 웨이퍼가 안착되고, 상기 노즐은 약액, 세정액, 그리고 건조가스를 순차적으로 분사하여 웨이퍼를 세정 및 건조시킨다.
여기서, 기판의 세정은 약액 처리 공정이 완료된 후 기판에 잔류하는 약액을 제거하고, 기판의 건조는 이소프로필 알코올 유체를 사용하는 마랑고니 건조 방식으로 수행되었다. 마랑고니 건조란 물과 이소프로필 알코올(Isopropyl Alcohol)간 의 표면 장력(surface tension) 차이에 의해 발생되는 마랑고니 현상을 이용해 웨이퍼 표면을 건조하는 방법이다.
그러나, 상술한 세정 및 건조 공정에서는 웨이퍼 표면에 물반점이 발생된다. 물반점 현상은 웨이퍼 상에 형성된 패턴이 미세화되면서 세정 공정에 사용된 세정액이 완전히 제거되지 않고 미건조되는 현상 때문에 발생한다. 또한, 웨이퍼 표면이 공기에 노출되면 기판 표면에 잔류하는 세정액 등이 공기 내 산소와 반응하여 웨이퍼 표면에 물반점이 발생한다.
또한, 상술한 기판의 건조 과정은 이소프로필 알코올 약액에 의한 건조 방식 또는 이소프로필 가스에 의한 건조 방식 중 어느 하나만을 사용하였다. 그러나, 이소프로필 알코올 약액에 의한 기판의 건조는 다량의 이소프로필 알코올 약액을 사용하게 되어 기판 건조시 비용이 증가한다. 또한, 이소프로필 가스에 의한 건조 방식은 고농도에 의한 이소프로필 가스의 제작이 어려우므로, 마랑고니 효과에 의한 기판 건조 효율이 낮다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 기판의 세정 및 건조를 효율적으로 수행하는 기판 세정 및 건조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 세정 및 건조 공정시 기판 처리면에 물반점이 발생되는 것을 방지하는 기판 세정 및 건조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 건조 공정시 마랑고니 효과를 향상시키는 기판 세정 및 건조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 세정 및 건조 방법은 기판을 세정액으로 세정하는 단계 및 기판을 건조하는 단계를 포함하되, 상기 기판을 건조하는 단계는 기판의 중앙영역으로부터 가장자리 영역으로 건조액 및 건조가스를 공급하되, 상기 건조가스는 상기 건조액에 의해 건조가 이루어지는 영역을 뒤따라가면서 상기 건조액을 기판으로부터 밀어내어 기판을 건조하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판을 건조하는 단계는 상기 건조액의 공급량은 점진적으로 감소시키고, 상기 건조가스의 공급량은 점진적으로 증가시키면서 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판을 세정하는 단계는 기판의 회전 속도를 점진적으로 감소시키면서 기판상에 세정액을 공급하여 기판을 세정하는 단계 및 기판의 회전이 정지되면 기판상에 상기 세정액을 공급하여 액막을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판의 건조는 기판의 회전속도를 점진적으로 상승시키면서 기판상에 건조액만으로 기판을 건조하는 단계, 상기 건조액으로부터 건조가스로 치환이 이루어지는 단계, 그리고 기판의 회전속도가 기설정된 회전속도에 도달되면, 기판상에 상기 건조가스만으로 기판을 건조하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 액막은 초순수를 공급함으로써 이루어지고, 상기 건조액은 이소프로필 알코올 용액이고, 상기 건조가스는 이소프로필 알코 올 가스이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판을 세정하는 단계는 상기 세정액의 공급중단 없이 연속적으로 이루어진다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 세정 및 건조 방법은 (a)회전되는 기판상에 약액을 공급하여 기판을 처리하는 단계, (b)기판의 회전 속도를 점진적으로 감소시키면서 기판상에 세정액을 공급하여 기판을 세정하는 단계, (c)기판의 회전이 정지되면 기판상에 상기 세정액을 공급하여 액막을 형성하는 단계, 그리고 (d)회전되는 기판상에 건조유체를 공급하여 기판을 건조하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기(a)단계 내지 상기(d)단계들은 상기 약액, 상기 세정액, 상기 건조액, 그리고 상기 건조가스의 공급이 연속적으로 이루어지면서 수행된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 (d)단계는 기판의 회전속도를 점진적으로 상승시키면서 기판상에 건조액을 공급하는 단계, 상기 건조액으로부터 건조가스로 치환이 이루어지는 단계, 그리고 기판의 회전속도가 기설정된 회전속도에 도달되면, 기판상에 상기 건조가스를 분사한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 액막은 초순수를 공급함으로써 이루어지고, 상기 건조액은 이소프로필 알코올 용액이고, 상기 건조가스는 이소프로필 알코올 가스이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판을 세정하는 단계는 상기 세정액의 공 급중단 없이 연속적으로 이루어진다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 세정 및 건조 방법은 회전되는 기판상에 약액을 공급하여 기판을 처리하는 단계, 기판의 회전 속도를 점진적으로 감소시키면서 기판을 세정하는 단계, 기판의 회전이 정지되면, 기판상에 액막을 형성하는 단계, 액막이 형성되면, 기판의 회전 속도를 점진적으로 상승시키면서 이소프로필 알코올 용액을 기판의 중앙영역으로부터 가장자리 영역으로 분사하는 단계, 상기 이소프로필 알코올 용액에 의해 건조가 이루어지는 영역을 이소프로필 알코올 가스가 뒤따라가면서 상기 이소프로필 알코올 용액을 기판으로부터 밀어내는 단계, 그리고 기판의 회전 속도가 기설정된 회전 속도에 도달되면, 상기 이소프로필 알코올 가스만을 기판에 공급하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 이소프로필 알코올 용액에 의해 건조가 이루어지는 영역을 이소프로필 알코올 가스가 뒤따라가면서 상기 이소프로필 알코올 용액을 기판으로부터 밀어내는 단계는 상기 이소프로필 알코올 용액의 공급량은 점진적으로 감소시키고, 상기 이소프로필 알코올 가스의 공급량은 점진적으로 증가시키면서 이루어진다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
또한, 본 실시예에서는 반도체 기판을 매엽식으로 세정하는 방법을 예로 들어 설명한다. 그러나, 본 발명은 평판디스플레이 제조에 사용되는 유리 기판을 세정하는 방법에도 적용이 가능하다.
(실시예)
도 1은 본 발명에 따른 기판 세정 및 건조 방법이 적용되는 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(100)는 공정 챔버(110), 스핀척(120), 구동부(130), 노즐부(140), 노즐부 구동기(150), 처리유체 공급부재(160), 그리고 제어부(170)를 포함한다.
공정 챔버(110)는 하우징(112) 및 배수부재(114)를 가진다. 하우징(112)은 내부에 기판의 세정 및 건조 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 하우징(112)은 상부가 개방된다. 하우징(112)의 개방된 상부는 공정시 기판(W)의 출입이 이루어지는 기판 출입구로 사용된다. 배수부재(114)는 하우징(112) 내 처리액을 외부로 배수한다.
스핀척(120)은 공정 진행시 기판(W)을 하우징(112) 내부에서 지지 및 회전한다. 스핀척(120)은 지지부(122) 및 회전축(124)을 가진다. 지지부(122)는 기판(W)의 처리면이 상부를 향하도록 기판(W)을 지지한다. 지지부(122)는 공정시 기판(W)이 지지부(122)로부터 이탈되지 않도록 기판(W)을 고정한다. 회전축(124)은 일측이 지지부(122)와 결합되고, 타측이 구동부(130)과 결합된다. 회전축(124)은 구동부(130)의 회전력을 지지부(122)로 전달한다.
구동부(130)는 스핀척(120)을 구동한다. 구동부(130)는 회전축(124)을 회전시켜 기판(W)을 회전시킨다. 그리고, 구동부(130)는 회전축(124)을 상하로 승강시켜 기판(W)의 높이를 조절할 수 있다.
노즐부(140)는 공정 진행시 기판(W)의 처리면으로 처리유체를 공급한다. 노즐부(140)는 제 1 내지 제 3 노즐(142, 144, 146)을 포함한다. 제 1 노즐(142)은 공정시 기판(W)의 처리면으로 세정액을 공급한다. 제 2 노즐(144)은 공정시 기판의 처리면으로 건조액을 공급한다. 그리고, 제 3 노즐(146)은 공정시 기판의 처리면으로 건조가스를 공급한다. 여기서, 제 3 노즐(146)은 건조 공정시 노즐부(140)가 이동될 때 제 2 노즐(144)에 의한 공급된 건조액을 노즐부(140)의 이동방향으로 기판(W)으로부터 밀어내도록, 건조액에 의한 건조영역을 뒤따라가면서 건조가스를 분사한다. 즉, 제 3 노즐(146)은 공정시 제 2 노즐(144)을 뒤따라가면서 건조가스를 공급한다.
하우징(110)의 외부에는 공정시 기판(W)의 처리면으로 약액(chemical)을 공급하는 약액 공급부재(미도시됨)가 구비된다. 약액 공급부재는 적어도 하나의 약액을 공급한다. 또는, 본 발명의 다른 실시예로서, 약액의 공급은 노즐부(140)에 의해 이루어질 수 있다. 즉, 약액 공급부재는 노즐부(140)에 제공될 수 있다. 여기서, 처리유체는 약액, 세정액, 그리고 건조가스를 포함한다. 상기 약액은 기판에 잔류하는 이물질, 예컨대, 감광액, 금속오염물질, 유기오염물질, 그리고 기타 처리 액들을 제거한다. 상기 약액으로는 황산(H2SO4), 질산(HNO3), 그리고 인산(H3PO4)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다.
노즐부 구동기(150)는 노즐부(140)를 구동한다. 노즐부 구동기(150)는 제 1 아암(152) 및 제 2 아암(154), 그리고 구동기(156)를 포함한다. 제 1 아암(152)은 하우징(112)의 상부에서 수평으로 설치된다. 제 1 아암(152)의 일측에는 노즐부(140)가 결합되고, 타측에는 제 2 아암(154)의 일단과 결합된다. 제 2 아암(154)은 제 1 아암(152)과 수직하게 설치된다. 구동기(156)는 제 2 아암(154)을 회전 및 승하강한다.
여기서, 노즐부 구동기(150)는 노즐부(140)를 공정 위치(a) 및 대기 위치(b) 상호간에 이동시킨다. 공정 위치(a)는 노즐부(140)가 기판(W)상에 처리유체를 공급하기 위한 위치이고, 대기 위치(b)는 노즐부(140)가 공정 위치(a)로 이동되기 전에 공정 챔버(110) 외부에서 대기하는 위치이다. 또한, 노즐부 구동기(150)는 공정시 노즐부(140)가 기판(W)의 처리면 전반에 균일하게 처리유체를 공급하도록 노즐부(140)를 공정 위치(a) 내에서 다양한 각도로 이동시킬 수 있다.
처리유체 공급부재(160)는 노즐부(140)로 처리유체를 공급한다. 처리유체 공급부재(160)는 세정액 공급부재(162), 건조액 공급부재(164), 그리고 건조가스 공급부재(166)를 포함한다. 세정액 공급부재(162)는 노즐부(140)로 세정액을 공급한다. 세정액 공급부재(162)는 세정액 공급원(162a) 및 공급라인(162b)을 가진다. 세정액 공급원(162a)은 세정액을 수용하고, 공급라인(162b)은 세정액 공급원(162a)으로부터 노즐부(140)의 제 1 노즐(142)로 세정액을 공급한다. 여기서, 세정액으로는 초순수(DIW:Deionized Water)가 사용된다.
건조액 공급부재(164)는 노즐부(140)로 건조액을 공급한다. 건조액 공급부재(164)는 건조액 공급원(164a) 및 공급라인(164b)을 가진다. 건조액 공급원(164a)은 건조액을 수용하고, 공급라인(164b)은 건조액 공급원(164a)으로부터 노즐부(140)의 제 2 노즐(144)로 건조액을 공급한다. 공급라인(164b)에는 밸브(164b)가 설치된다. 밸브(164b')는 공급라인(164b) 내 건조액의 유량 조절이 가능한 유량 조절 밸브(flow control valve)가 사용된다. 따라서, 공정 진행시 제어부(170)는 밸브(164b')를 제어하여 기판(W)으로 공급되는 건조액의 공급량을 조절할 수 있다. 여기서, 건조액으로는 이소프로필 알코올(IPA:Isopropyl alcohol) 용액이 사용된다. 그러나, 선택적으로 건조액은 다른 화학약품이 사용될 수 있다.
건조가스 공급부재(166)는 노즐부(140)로 건조가스를 공급한다. 건조가스 공급부재(166)는 건조가스 공급원(166a) 및 공급라인(166b)을 가진다. 건조가스 공급원(166a)은 건조가스를 수용하고, 공급라인(166b)은 건조가스 공급원(166a)으로부터 노즐부(140)의 제 3 노즐(146)로 건조가스를 공급한다. 공급라인(166b)에는 밸브(166b')가 설치된다. 밸브(166b')는 공급라인(166b) 내 건조액의 유량 조절이 가능한 유량 조절 밸브(flow control valve)가 사용된다. 따라서, 공정 진행시 제어부(170)는 밸브(166b')를 제어하여 기판(W)으로 공급되는 건조가스의 공급량을 조절할 수 있다. 여기서, 건조가스로는 이소프로필 알코올 가스가 사용된다.
제어부(170)는 구동부(130), 노즐부(140), 구동기(156), 그리고 처리유체 공급부재(160)를 제어한다. 제어부(170)는 구동부(130)를 제어하여 공정시 기판(W)의 회전속도를 조절한다. 제어부(170)는 구동기(156)를 제어하여 공정시 노즐부(140)의 위치를 조절한다. 그리고, 제어부(170)는 처리유체 공급부재(160)의 밸브들(162b', 164b', 166b')를 제어하여 노즐부(140)로 공급되는 처리유체, 즉 세정액, 건조액, 그리고 건조가스의 공급량을 제어한다.
이하, 상술한 기판 처리 장치(100)의 기판 세정 방법을 상세히 설명한다. 여기서, 상술한 구성과 동일한 구성들에 대한 참조번호는 동일하게 병기하고, 그 구성들에 대한 상세한 설명은 생략하겠다.
도 2는 본 발명에 따른 기판 세정 방법의 순서도이고, 도 3a 내지 도 3f는 본 발명에 따른 기판 세정 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2를 참조하면, 기판의 세정 공정이 개시되면, 기판(W)이 스핀척(120)에 로딩(loading)된다(S110). 스핀척(120)에 로딩된 기판(W)은 스핀척(120)에 고정된다. 그리고, 약액공급부재(미도시됨)는 기판(W)의 처리면으로 약액을 공급한다. 이때, 제어부(170)는 구동부(130)를 제어하여 기판(W)을 공정 속도로 회전시킨다. 기판(W)의 처리면으로 공급된 약액은 기판(W)의 원심력에 의해 기판(W)의 중앙영역으로부터 가장자리 영역으로 이동되면서 기판(W)상에 잔류하는 이물질을 제거한다(120). 사용된 약액은 배수부재(114)를 통해 외부로 배출된다.
도 3a를 참조하면, 기판(W)의 약액 처리가 완료되면, 제어부(170)는 노즐부 구동기(150)의 구동기(156)를 구동시켜, 노즐부(140)를 대기 위치(b)로부터 공정 위치(a)로 이동시킨다. 그리고, 제어부(170)는 밸브(162b')를 오픈시키고, 구동부(130)를 제어하여 기판(W)의 회전 속도를 점진적으로 감속시킨다. 밸브(162b')가 오픈되면, 공급라인(162b)은 세정액 공급원(162a)으로부터 제 1 노즐(142)로 세정액을 공급하고, 제 1 노즐(142)은 공급받은 세정액을 기판(W)상에 분사한다. 분사된 세정액은 기판(W)의 처리면을 세정한다(S130).
도 3b를 참조하면, 기판(W)의 세정이 완료되면, 기판(W)의 회전은 중지되고 기판(W)상에 액막이 형성된다(S140). 여기서, 기판(W)의 회전은 점진적으로 회전 속도가 감소하다가 기판(W)의 세정과 동시에 중지되는 것이 바람직하다. 기판(W)이 정지되면, 제어부(170)는 기판(W)상에 일정량의 세정액이 공급되도록 세정액 공급부재(164)를 제어한다. 분사된 세정액은 기판(W)의 처리면에 액막을 형성한다. 이때, 세정액의 공급량은 기판(W)의 처리면에 액막을 형성할 정도인 것이 바람직하다. 액막은 기판(W)의 처리면이 산소에 노출되는 것을 방지한다.
본 실시예에서는 기판의 세정 및 액막 형성 과정은 세정액의 공급중단 없이 연속적으로 수행되는 것을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 선택적으로 기판(W)의 세정 완료 후 세정액의 공급을 일시적으로 중지한 후 액막 형성시 다시 세정액을 공급할 수도 있다.
기판(W)상에 액막이 형성되면, 기판(W)을 건조시킨다. 본 실시예에서는 이소프로필 알코올 유체에 의해 이루어지는 기판 건조, 즉, 마랑고니(Marangoni) 효과에 의해 기판(W)의 건조가 이루어지는 경우를 예로 들어 설명한다. 기판(W)의 건조 과정은 다음과 같다.
도 3c 및 도 3d를 참조하면, 기판(W)상에 액막이 형성되면, 기판상에 건조액을 공급하면서 기판(W)의 회전속도를 점진적으로 증가시킨다(S160). 즉, 제어 부(170)는 구동부(130)를 제어하여, 기판(W)의 회전속도를 점진적으로 상승시키고, 밸브(164b')를 오픈시킨다. 밸브(164b')가 오픈되면, 공급라인(164b)은 건조액 공급원(164a)으로부터 제 2 노즐(144)로 건조액을 공급하고, 제 2 노즐(144)은 공급받은 건조액을 점진적으로 회전 속도가 상승되는 기판(W)상에 분사한다. 이때, 제 2 노즐(144)은 기판(W)의 중앙 영역으로 건조액을 공급한다. 기판(W)의 중앙영역으로 공급되는 건조액은 기판(W)의 중앙영역으로부터 가장자리영역으로 퍼지면서 기판(W)상에 형성된 액막을 기판(W)의 가장자리로 밀어낸다. 그리고, 제어부(170)는 노즐부 구동기(150)를 제어하여 노즐부(140)를 기판(W)의 중앙영역으로부터 가장자리영역으로 이동시킨다. 노즐부(140)의 이동에 따라 건조액은 기판(W)의 중앙영역으로부터 가장자리영역으로 분사된다.
이때, 건조액에 의한 건조가 진행되면, 건조액에 의한 건조로부터 건조가스에 의한 건조로의 치환이 이루어진다(S160). 즉, 도 3e 및 도 3f, 그리고 도 4를 참조하면, 제어부(170)는 공급라인(164b)의 건조액 공급량을 점진적으로 감소시키고, 공급라인(166b)의 건조가스 공급량을 점진적으로 상승시킨다. 따라서, 제 2 노즐(144)을 통해 공급되는 건조액의 공급량은 점진적으로 감소하고, 제 3 노즐(146)을 통해 공급되는 건조가스의 공급량은 점진적으로 상승한다.
또한, 제 3 노즐(146)이 공급하는 건조가스는 제 2 노즐(144)을 통해 공급되는 건조액을 뒤따라가면서 기판(W)의 처리면으로부터 제거하면서 기판(W)의 건조를 수행한다. 즉, 노즐부(140)의 이동에 따라 제 2 노즐(144)을 통해 공급되는 건조액은 기판(W)의 중앙영역으로부터 가장자리 영역으로 분사되고, 제 3 노즐(146)은 제 2 노즐(144)을 뒤따라가면서 이동되므로, 제 3 노즐(146)을 통해 공급되는 건조가스는 분사되는 건조액을 뒤따라가면서 제거한다. 이는 건조액에 의한 기판(W)의 건조와 건조가스에 의한 기판(W)의 건조를 동시에 수행함과 동시에 기판(W)의 처리면에 건조액에 잔류하는 것을 방지하기 위함이다.
건조액과 건조가스의 치환이 이루어지면, 제어부(170)는 구동부(130)를 제어하여 기판(W)의 회전이 기설정된 공정 속도를 만족하도록 회전시키고, 밸브(164b')를 완전히 클로우즈하여 건조액의 공급을 중지하여, 건조가스에 의한 기판(W)의 건조만을 수행한다(S170). 기판(W)으로 분사되는 건조가스는 기판(W)상에 잔류하는 세정액 및 기타 파티클 등의 이물질을 제거한다.
본 실시예에서는 이소프로필 알코올 용액으로부터 이소프로필 알코올 가스로 치환이 이루어지면서 기판(W)의 건조가 이루어지는 것을 예로 들어 설명하였으나, 선택적으로 이소프로필 알코올 용액으로부터 질소가스등의 불활성 가스로 치환이 이루어지면서 기판(W)의 건조를 수행할 수 있다.
기판(W)의 건조가 완료되면, 스핀척(120)의 회전이 중지하고, 기판(W)은 스핀척(120)으로부터 언로딩(unloading)되어 기판 처리 장치(100) 외부로 반출된다(S180).
상술한 기판 세정 방법은 기판(W) 세정시 기판(W)의 처리면이 외부 공기와 접촉하는 것을 방지한다. 따라서, 기판(W)이 산소와 접촉하여 기판(W)의 처리면에 물반점(water-mark)이 발생하는 것을 방지한다.
또한, 본 발명에 따른 기판 세정 및 건조 방법은 세정액에 의한 기판(W)의 세정 단계 및 기판(W)의 액막 형성 단계가 연속적으로 수행된다. 즉, 본 발명은 기판(W)의 세정이 이루어지는 과정에서 기판(W)의 회전 속도가 점진적으로 감소하다가 중지됨과 동시에 기판(W)의 액막 형성 과정이 이루어진다. 따라서, 기판(W)의 세정 단계 후 기판(W)을 중지시킨 후 기판에 액막을 형성하는 방식에 비해, 기판(W)의 세정의 세정 과정과 기판(W)의 액막 형성 과정이 연속적으로 이루어지므로, 기판(W)의 처리 시간이 단축된다.
또한, 본 발명에 따른 기판 세정 및 건조 방법은 기판(W)의 건조 과정시 이소프로필 알코올 용액에 의한 건조와 이소프로필 알코올 가스에 의한 건조가 병행되며, 이러한 기판의 건조는 연속적으로 이루어진다. 즉, 종래에는 이소프로필 알코올 용액에 의한 건조 또는 이소프로필 알코올 가스에 의한 건조 중 어느 하나만을 선택적으로 사용하였으나, 본 발명은 두 가지 방식을 모두 병행하여 수행할 수 있으므로, 이소프로필 알코올 용액의 사용량을 절감하고, 마랑고니 건조 효율을 향상시킨다. 또한, 이소프로필 알코올 용액에 의한 건조 및 이소프로필 알코올 가스에 의한 건조가 연속적으로 이루어지므로, 기판의 건조 공정 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판 세정 및 건조 방법은 이소프로필 알코올 용액에 의해 건조가 이루어지는 영역을 이소프로필 알코올 가스가 뒤따라 가면서 이차적으로 건조를 수행한다. 따라서, 이소프로필 알코올 용액의 잔류를 방지하고, 이소프로필 알코올 용액 및 가스에 의한 기판의 건조를 병행함으로써, 기판의 건조 효율을 향상시킬 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 세정 및 건조 방법은 기판의 세정 및 건조를 효율적으로 수행한다.
또한, 본 발명에 따른 기판 세정 및 건조 방법은 기판의 세정 및 건조 과정시 기판의 처리면에 물반점이 발생하는 것을 방지한다.
또한, 본 발명에 따른 기판 세정 및 건조 방법은 기판의 세정 및 건조 시간을 단축할 수 있어 공정 수율을 향상시킨다.
또한, 본 발명에 따른 기판 세정 방법은 이소프로필 알코올 약액에 의한 건조 및 이소프로필 알코올 가스에 의한 건조를 병행함으로써 기판의 건조 효율을 향상시킨다.

Claims (13)

  1. 기판을 세정 및 건조하는 방법에 있어서,
    기판을 세정액으로 세정하는 단계 및 기판을 건조하는 단계를 포함하되,
    상기 기판을 건조하는 단계는,
    기판의 중앙영역으로부터 가장자리 영역으로 건조액 및 건조가스를 공급하되, 상기 건조가스는 상기 건조액에 의해 건조가 이루어지는 영역을 뒤따라가면서 상기 건조액을 기판으로부터 밀어내어 기판을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 및 건조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판을 건조하는 단계는,
    상기 건조액의 공급량은 점진적으로 감소시키고, 상기 건조가스의 공급량은 점진적으로 증가시키면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 세정 및 건조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판을 세정하는 단계는,
    기판의 회전 속도를 점진적으로 감소시키면서 기판상에 세정액을 공급하여 기판을 세정하는 단계와,
    기판의 회전이 정지되면 기판상에 상기 세정액을 공급하여 액막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 및 건조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기판의 건조는,
    기판의 회전속도를 점진적으로 상승시키면서 기판상에 건조액만으로 기판을 건조하는 단계와,
    상기 건조액으로부터 건조가스로 치환이 이루어지는 단계, 그리고
    기판의 회전속도가 기설정된 회전속도에 도달되면, 기판상에 상기 건조가스만으로 기판을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 액막은 초순수를 공급함으로써 이루어지고,
    상기 건조액은 이소프로필 알코올 용액이고,
    상기 건조가스는 이소프로필 알코올 가스인 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기판을 세정하는 단계는,
    상기 세정액의 공급중단 없이 연속적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 세정 및 건조 방법.
  7. 기판을 세정 및 건조하는 방법에 있어서,
    (a)회전되는 기판상에 약액을 공급하여 기판을 처리하는 단계와,
    (b)기판의 회전 속도를 점진적으로 감소시키면서 기판상에 세정액을 공급하여 기판을 세정하는 단계와,
    (c)기판의 회전이 정지되면 기판상에 상기 세정액을 공급하여 액막을 형성하는 단계와,
    (d)회전되는 기판상에 건조액 및 건조가스를 공급하여 기판을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 및 건조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기(a)단계 내지 상기(d)단계들은,
    상기 약액, 상기 세정액, 상기 건조액, 그리고 상기 건조가스의 공급이 연속적으로 이루어지면서 수행되는 것을 특징으로 하는 기판 세정 및 건조 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 (d)단계는,
    기판의 회전속도를 점진적으로 상승시키면서 기판상에 건조액을 공급하는 단계와,
    상기 건조액으로부터 건조가스로 치환이 이루어지는 단계와,
    기판의 회전속도가 기설정된 회전속도에 도달되면, 기판상에 상기 건조가스를 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 및 건조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기(b)단계 및 상기(c)단계는,
    상기 세정액의 공급중단 없이 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 세정 및 건조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 액막은 초순수를 공급함으로써 이루어지고,
    상기 건조액은 이소프로필 알코올 용액이고,
    상기 건조가스는 이소프로필 알코올 가스인 것을 특징으로 하는 기판 세정 및 건조 방법.
  12. 기판을 세정 및 건조하는 방법에 있어서,
    회전되는 기판상에 약액을 공급하여 기판을 처리하는 단계와,
    기판의 회전 속도를 점진적으로 감소시키면서 기판을 세정하는 단계와,
    기판의 회전이 정지되면, 기판상에 액막을 형성하는 단계와,
    액막이 형성되면, 기판의 회전 속도를 점진적으로 상승시키면서 이소프로필 알코올 용액을 기판의 중앙영역으로부터 가장자리 영역으로 분사하는 단계와,
    상기 이소프로필 알코올 용액에 의해 건조가 이루어지는 영역을 이소프로필 알코올 가스가 뒤따라가면서 상기 이소프로필 알코올 용액을 기판으로부터 밀어내는 단계, 그리고
    기판의 회전 속도가 기설정된 회전 속도에 도달되면, 상기 이소프로필 알코올 가스만을 기판에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 및 건조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 이소프로필 알코올 용액에 의해 건조가 이루어지는 영역을 이소프로필 알코올 가스가 뒤따라가면서 상기 이소프로필 알코올 용액을 기판으로부터 밀어내는 단계는,
    상기 이소프로필 알코올 용액의 공급량은 점진적으로 감소시키고, 상기 이소프로필 알코올 가스의 공급량은 점진적으로 증가시키면서 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 세정 및 건조 방법.
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