KR20120078574A - 기판 건조 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20120078574A
KR20120078574A KR1020110101975A KR20110101975A KR20120078574A KR 20120078574 A KR20120078574 A KR 20120078574A KR 1020110101975 A KR1020110101975 A KR 1020110101975A KR 20110101975 A KR20110101975 A KR 20110101975A KR 20120078574 A KR20120078574 A KR 20120078574A
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판 건조 방법을 제공한다. 기판 건조 방법은 프리단계와 최종 단계를 포함한다. 프리 단계는 패턴면이 상부를 향하도록 놓인 기판의 패턴면에 액상의 유기용제를 공급하고, 최종 단계는 유기용제의 공급을 중단하고, 패턴면에 건조가스를 분사한다. 프리 단계 및 최종 단계가 진행되는 동안, 기판의 비패턴면에는 상온보다 높은 온도로 가열된 유체가 분사된다.

Description

기판 건조 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DRYING A SUBSTRATE}
본 발명은 반도체 소자 제조에 사용되는 웨이퍼 또는 평판 표시 소자 제조에 사용되는 유리 기판 등과 같은 기판을 건조하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 평판 표시 소자 제조나 반도체 제조 공정에서 유리 기판이나 웨이퍼를 처리하는 공정에는 감광액 도포 공정(photoresist coating process), 현상 공정(developing process), 식각 공정(etching process), 화학기상증착 공정 (chemical vapor deposition process), 애싱 공정(ashing process) 등 다양한 공정이 수행된다.
또한, 각각의 공정을 수행하는 과정에서 기판에 부착된 각종 오염물을 제거하기 위해, 약액(chemical) 또는 순수(deionized water)를 이용한 세정 공정(wet cleaning process)과 기판 표면에 잔류하는 약액 또는 순수를 건조시키기 위한 건조(drying process) 공정이 수행된다.
일반적으로 건조 공정은 원심력만으로 기판을 건조하는 장치와 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)가 같은 유기용제를 이용하여 기판을 건조시키는 장치가 사용되고 있다.
유기용제를 이용하여 기판을 건조하는 경우, 유기용제의 증발로 인한 응축 냉각으로 기판 표면 온도가 급격히 저하된다. 이로 인하여, 기판의 건조가 효율적으로 이루어지지 못하는 문제가 발생한다.
본 발명은 기판의 건조 효율을 향상시킬 수 있는 기판 세정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판 건조 방법을 제공한다. 기판 건조 방법은 패턴면이 상부를 향하도록 놓인 기판의 상기 패턴면에 액상의 유기용제를 공급하는 프리단계; 및 상기 유기용제의 공급을 중단하고, 상기 패턴면에 건조가스를 분사하는 최종단계를 포함하되, 상기 프리 단계 및 상기 최종 단계가 진행되는 동안, 상기 기판의 비패턴면에는 상온보다 높은 온도로 가열된 유체가 분사된다.
또한, 상기 가열된 유체는 상기 프리 단계 및 상기 최종 단계가 진행되는 동안, 연속적으로 분사될 수 있다.
또한, 상기 프리 단계는 상기 패턴면의 중심영역에서 가장자리영역으로, 그리고 상기 패턴면의가장자리영역에서 중심영역으로 스캔 이동하며 상기 유기 용제를 공급하는 제1공급 단계; 및 상기 제1공급 단계 후, 고정 위치에서 상기 패턴면의 중심영역으로 상기 유기 용제를 공급하는 제2공급 단계를 포함하되, 상기 가열된 유체는 상기 제1공급 단계에서 분사되지 않고, 상기 제2공급 단계부터 분사되기 시작할 수 있다.
또한, 상기 가열된 유체는 순수일 수 있다.
또한, 상기 가열된 유체는 IPA 액일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 건조 방법은 패턴면이 상부를 향하도록 놓인 기판의 상기 패턴면에 액상의 유기용제를 공급하고, 동시에 상기 기판의 비 패턴면에 상온보다 높은 온도로 가열된 유체를 분사하되, 상기 가열된 유체는 IPA용액이다.
또한, 상기 가열된 유체의 온도는 50-70℃일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 건조 장치는 기판을 지지하는 지지부재와; 상기 지지부재에 지지된 기판의 상면으로 액상의 유기 용제를 공급하는 상부 노즐부와; 상기 지지부재에 지지되 기판의 저면으로 IPA 액을 공급하는 하부 노즐부와; 그리고 상기 하부 노즐부로 공급되는 IPA액을 상온보다 높은 온도로 가열하는 히터를 포함한다.
또한, 상기 상부 노즐부가 상기 기판의 상면으로 상기 액상의 유기용제를 공급하는 동안, 상기 하부 노즐부는 상기 기판의 저면으로 상기 IPA액을 공급하도록 제공될 수 있다.
또한, 상기 하부 노즐부는 상기 지지 부재 내에 제공될 수 있다.
본 발명에 의하면, 건조공정이 진행되는 동안 기판이 설정온도 이상으로 유지되므로 기판의 건조 효율이 향상된다.
또한, 본 발명에 의하면, 기판의 전체면이 균일하게 설정온도 이상으로 가열되므로, 기판의 전체면이 균일하게 건조된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 건조 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 2는 회전 운동 방식으로 동작되는 상부 노즐부를 보여주는 도면이다.
도 3은 직선 운동 방식으로 동작되는 상부 노즐부를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5 및 도 6은 도 4의 프리 단계를 간략하게 나타내는 도면이다.
도 7은 도 4의 최종단계를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 기판의 패턴면이 건조되는 과정을 간략하게 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 건조 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
기판 건조 장치(10)는 지지부재(110), 용기(120), 승강유닛(200), 상부 노즐부(300) 그리고 하부 노즐부(400)를 포함한다. 지지부재(110)는 기판(11)을 지지하고, 용기(120)는 기판(11)으로부터 비산되는 약액들을 모은다. 승강유닛(200)는 스핀 헤드(111)에 대한 상대 높이가 조절되도록 용기(120)를 상하방향으로 이동시키고, 상부 노즐부(300)는 기판(11)의 상면으로 유기 용제와 건조 가스를 공급한다. 그리고, 하부 노즐부(400)는 기판(11)의 저면으로 상온보다 높은 온도로 가열된 유체를 분사한다. 이하, 각 구성에 대해 상세하게 설명하도로 한다.
지지부재(110)는 공정 처리시 기판(11)을 지지한다. 지지부재(110)는 스핀 헤드(111), 지지핀(112), 척킹핀(113), 지지축(114) 그리고 지지축 구동기(115)를 포함한다.
스핀 헤드(111)는 기판(11)이 로딩되는 상면을 가진다. 상면은 대체로 원형으로 제공되며, 기판(11)보다 큰 직경을 가진다. 스핀 헤드(111)의 하면은 상면보다 작은 직경을 가진다. 그리고, 스핀 헤드(111)의 측면은 상면에서 하면으로 갈수록 점점 직경이 작아지도록 경사지게 제공된다.
스핀헤드(111)의 상면에는 지지핀(112)과 척킹핀(113)이 제공된다. 지지핀(112)은 스핀헤드(111)의 상면으로부터 상부로 돌출되며, 상단에 기판(11)이 놓인다. 지지핀(112)은 스핀헤드(111)의 상면에 서로 이격하여 복수개 제공된다. 지지핀(112)은 적어도 3개 이상 제공되며, 서로 조합되어 대체로 링 형상으로 배치된다.
척킹핀(113)은 스핀 헤드(111)의 상면으로부터 상부로 돌출되며, 기판(11)의 측부을 지지한다. 척킹핀(113)들은 스핀 헤드(111)가 회전될 때, 원심력에 의해 기판(11)이 스핀 헤드(111)로부터 측방향으로 이탈되는 것을 방지한다. 척킹핀(113)은 스핀 헤드(111)의 상면 가장자리영역을 따라 서로 이격하여 복수개 제공된다. 척킹핀(113)들은 적어도 3개 이상 제공되며, 서로 조합되어 링 형상으로 배치된다. 척킹핀(113)들은 스핀 헤드(111)의 중심을 기준으로 지지핀(112)들보다 직경이 큰 링 형상을 이루도록 배치된다. 척킹핀(113)들은 스핀 헤드(111)의 반경 방향을 따라 직선 이동되도록 제공될 수 있다. 척킹핀(113)들은 기판(11)의 로딩 또는 언로딩시 기판(11)의 측면과 이격 또는 접촉되도록 반경방향을 따라 직선이동한다.
지지축(114)은 스핀 헤드(111)의 하부에 위치하며 스핀 헤드(111)를 지지한다. 지지축(114)은 중공 축(hollow shaft) 형상으로 제공되며, 지지축 구동기(115)에서 발생한 회전력을 스핀 헤드(111)에 전달한다. 지지축(114)의 하단에는 지지축 구동기(115)가 제공된다. 지지축 구동기(115)는 지지축(114)을 회전시킬 수 있는 회전력을 발생시킨다.
용기(120)는 공정에 사용된 처리액 및 공정시 발생됨 흄(fume)이 외부로 튀거나 유출되는 것을 방지한다. 용기(120)는 상부가 개방되고 기판(11)이 처리되는 공간을 내부에 가진다.
실시예에 의하면, 용기(120)는 공정에 사용된 처리액들을 분리하여 회수할 수 있는 복수의 회수통들(120a, 120b, 120c)을 가진다. 각각의 회수통(120a, 120b, 120c)은 공정에 사용된 처리액들 중 서로 상이한 종류의 처리액을 회수한다. 본 실시 예에서 용기(120)는 3개의 회수통들을 가진다. 각각의 회수통들을 내부 회수통(120a), 중간 회수통(120b), 그리고 외부 회수통(120c)이라 칭한다.
내부 회수통(120a)은 스핀 헤드(111)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 중간 회수통(120b)은 내부 회수통(120a)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되며, 외부 회수통(120c)은 중간 회수통(120b)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 각각의 회수통(120a, 120b, 120c)은 용기(120) 내 공간과 통하는 유입구(121a, 121b, 121c)를 가진다. 각각의 유입구(121a, 121b, 121c)는 스핀 헤드(111) 둘레에 링 형상으로 제공된다. 기판처리에 제공된 처리액들은 기판(11)의 회전으로 인한 원심력에 의해 비산되어 유입구(121a, 121b, 121c)를 통해 회수통(120a, 120b, 120c)으로 유입된다. 외부 회수통(120c)의 유입구(121c)는 중간 회수통(120b)의 유입구(121b)의 수직 상부에 제공되고, 중간 회수통(120b)의 유입구(121b)는 내부 회수통(120a)의 유입구(121a)의 수직 상부에 제공된다. 즉, 내부 회수통(120a), 중간 회수통(120b), 그리고 외부 회수통(120c)의 유입구(121a,121b,121c)들은 서로 간에 높이가 상이하도록 제공된다. 회수통(120a, 120b, 120c)들의 바닥벽(122a, 122b, 122c)에는 배출관(125a, 125b, 125c)이 각각 결합된다. 각각의 회수통(120a, 120b, 120c)들로 유입된 처리액들은 배출관(125a, 125b, 125c)들을 통해 분리되어 회수된다. 그리고, 외부 회수통(120c)의 바닥벽(122c)에는 배기관(127)이 설치된다. 배기관(127)은 회수통(120a, 120b, 120c)들로 유입된 처리액에서 발생된 가스를 외부로 배기한다.
승강 유닛(200)은 스핀 헤드(111)에 대한 상대 높이가 조절되도록 용기(120)를 상하방향으로 이동시킨다. 승강 유닛(200)은 브라켓(210), 이동 축(220), 그리고 구동기(230)를 가진다. 브라켓(210)은 용기(120)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(210)에는 구동기(230)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동 축(220)이 고정결합된다. 승강 유닛(200)은 기판(11)이 스핀 헤드(111)에 로딩되거나, 스핀 헤드(111)로부터 언로딩될 때 스핀 헤드(111)가 용기(120)의 상부로 돌출되도록 용기(120)를 하강시킨다. 또한, 공정의 진행시에는 기판(11)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(120a,120b,120c)으로 유입될 수 있도록 용기(120)의 높이를 조절한다. 상술한 바와 달리, 승강 유닛(200)은 스핀 헤드(111)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
상부 노즐부(300)는 기판의 패턴면으로 유기용제와 건조가스를 분사한다. 상부 노즐부(300)는 제1 및 제2노즐(312,314), 노즐 이동부(320), 그리고 제1유체 공급부(330)를 포함한다.
제1 및 제2노즐(312, 314)은 분사헤드(316)의 저면에 각각 설치된다. 제1노즐(312)은 기판(11)의 패턴면으로 유기용제를 공급한다. 실시예에 의하면, 유기용제로는 IPA(이소프로필 알코올, isopropyl alcohol)가 사용될 수 있다. IPA는 휘발성을 이용하여 기판(W)을 건조시킨다. 액상의 IPA는 기판(11) 표면을 도포하여, 세정 공정 후 기판(W) 표면에 잔류하는 순수의 수소와 치환반응을 일으켜 수분을 제거한다.
제2노즐(314)는 기판(11)의 패턴면으로 건조가스를 공급한다. 실시예에 의하면, 건조가스는 질소가스(N2)가 사용될 수 있다. 질소가스는 IPA가 공급된 후, 기판(11)의 패턴면에 공급되어 IPA 용액의 증발(기화력)을 활성화시킨다.
또한, 도시되지 않았지만, 상부 노즐부(300)는 HF(Hydrofluoric Acid) 용액 등 식각액(etchant)을 분사하는 노즐과, 세정액을 분사하는 노즐을 더 포함할 수 있다. 식각액 분사 노즐과 세정액 분사 노즐은 별도의 분사헤드에 각각 제공될 수 있다.
제1유체 공급부(330)는 건조공정에 필요한 유체들을 제1 및 제2 노즐(312, 314)에 공급한다. 제1유체 공급부(330)는 IPA 공급원(331), 제1공급라인(332), 질소가스 공급원(335), 제2공급라인(336)을 포함한다.
제1공급라인(332)은 IPA공급원(331)과 제1노즐(312)을 연결하며, IPA 공급원(331)에 저장된 IPA 용액을 제1노즐(312)에 공급한다. 제1공급라인(332)에는 제1밸브(334)가 제공되어 제1공급라인(332)을 개폐한다. 제1공급라인(332)에는 히터(333)가 설치될 수 있다. 히터(333)는 제1노즐(312)로 공급되는 IPA 용액을 상온보다 높은 온도로 가열한다.
제2공급라인(336)은 질소가스 공급원(335)과 제2노즐(314)을 연결하며, 질소가스 공급원(335)에 저장된 질소가스를 제2노즐(314)에 공급한다. 제2공급라인(336)에는 제2밸브(337)가 제공되며, 제2공급라인(336)을 개폐한다.
이동부(320)는 상부 노즐부(300)에서 분사되는 유체가 기판(W)의 중심영역에서부터 가장자리영역까지 균일하게 공급될 수 있도록 제1 및 제2 노즐(312, 314)를 이동시킨다. 이동부(320)는 아암(322), 지지축(324) 그리고 구동모터(326)를 포함한다. 아암(322)은 그 일단에 분사헤드(316)가 설치되며, 분사헤드(316)를 지지한다. 아암(322)의 타단에는 지지축(324)이 연결된다. 지지축(324)은 구동모터(326)로부터 회전력을 전달받으며, 회전력을 이용하여 아암(322)에 연결된 분사헤드(310)를 이동시킨다.
이동부(320)에 의해 제1 및 제2 노즐(312, 314)를 이동시키는 방법은 직선 운동 방식과 회전 운동 방식이 있으며, 두 가지 방식을 각각 사용하거나, 혼용하여 사용할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 노즐(312, 314)는 지지축(324)의 회전으로, 스윙 이동할 수 있다. 이때, 아암(322)은 지지축(324)를 축으로 회전 이동되어 기판의 중심(c)을 지나는 호(a)를 그리며, 제1 및 제2노즐(312,314)은 호(a)상에 배치된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 노즐(312, 314)는 아암(322)의 길이방향을 따라 아암(322)상에서 직선 이동할 수 있다. 이때, 아암(322)은 기판의 중심(c)을 지나는 직선과 일렬 배치된다.
다시 도 1을 참조하면, 하부 노즐부(400)는 기판(11)의 저면으로 상온보다 높은 온도로 가열된 유체를 분사한다. 하부 노즐부(400)는 하부 노즐(410), 제2유체 공급부(420)를 갖는다.
하부 노즐(410)은 스핀 헤드(111)의 상면 중앙영역에 설치되며, 그 상단에 유체가 분사되는 분사구(412)가 형성된다. 하부 노즐(410)은 기판(11)의 저면 중심영역으로 가열된 유체를 분사한다. 분사된 유체는 기판(11)의 회전력에 의하여 기판(11)의 중심영역에서 가장자리영역으로 분산되며 기판의 온도를 상승시킨다.
제2유체 공급부(420)는 하부 노즐(410)에 가열된 유체를 공급한다. 제2유체 공급부(420)는 유체 저장부(422), 히터(424), 유체 공급 라인(426), 그리고 드레인 라인(428)을 포함한다. 유체 저장부(420)는 하부 노즐(410)에 공급되는 유체를 저장한다. 실시예에 의하면, 유체 저장부(420)에는 순수(DI-water)가 저장된다. 유체 저장부(420)의 내부에는 히터(424)가 제공되며, 히터(424)는 순수의 온도를 상온보다 높은 온도로 가열한다. 실시예에 의하면, 히터(424)는 순수의 온도를 50~80℃로 가열시킨다.
유체 공급 라인(426)은 유체 저장부(422)와 하부 노즐(410)을 연결하며, 유체 저장부(422)에 저장된 순수를 하부 노즐(410)에 공급한다.
유체 공급 라인(426)에는 제1 및 제2 밸브(427a, 427b)가 설치된다. 제1밸브(427a)는 유체 공급 라인(426)를 개폐시켜 유체의 공급을 조절한다. 제2밸브(427b)는 하부 노즐(410)을 통한 유체의 토출 후, 노즐에 남아있는 가열된 유체를 역류시키는 서크백(suckback) 밸브로 제공된다.
드레인 라인(428)은 유체 공급 라인(426)으로부터 분기되며, 유체를 외부로 배출시킨다. 드레인 라인(428)에는 밸브(427c)가 설치된다. 유체 공급 라인(426)에서 정체되는 유체는 시간이 지남에 따라 온도가 하강한다. 냉각된 유체는 기판(11)을 효과적으로 가열하지 못하므로, 기판(11)의 저면으로 유체의 공급이 시작되기 이전에 드레인 라인(428)을 통해 배출된다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 기판 건조 장치를 이용하여 기판을 건조하는 방법에 대해 설명하면 다음과 같다
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 건조 방법을 나타내는 순서도이다. 도 4를 참조하면, 기판 건조 단계는 프리 단계(S10) 및 최종 단계(S20)를 포함한다. 프리 단계(S10)는 패턴면이 상부를 향하도록 놓인 기판의 패턴면에 IPA 용액을 공급하여, 패턴면에 잔류하는 수분을 제거한다. 최종 단계(S20)는 IPA 용액 공급을 중단하고, 패턴면에 건조가스를 분사하여 패턴면에 잔류하는 IPA 용액을 증발시킨다. 프리 단계(S10)에서 기판의 회전 속도는 최종 단계(S20)에서 기판의 회전 속도보다 느리다. 실시예에 의하면, 기판은 프리 단계(S10)에서 100~300 RPM으로 회전되고, 최종 단계(S20)에서는 300~1600RPM으로 회전된다. 프리 단계(S10)에서 기판의 회전 속도가 상대적으로 저속이므로, 공급된 IPA용액이 패턴면에 머무르는 시간이 늘어난다. 이에 의해 패턴면에 잔류하는 수분과의 IPA의 치환이 효과적으로 일어난다. 반면, 최종 단계(S20)에서는 기판의 회전 속도가 상대적으로 고속이므로, 패턴면에 잔류하는 IPA 용액은 기판의 회전력에 의해 패턴면으로부터 비산된다. 이에 의해, IPA 건조가 효과적으로 이루어 질 수 있다.
상기 프리 단계(S10) 및 최종 단계(S20)가 수행되는 동안, 기판의 비패턴면으로는 상온보다 높은 온도로 가열된 유체가 공급되어 기판의 온도를 상승시킨다. 가열된 유체는 프리 단계(S10) 및 최종 단계(S20)가 진행되는 동안 연속적, 그리고 지속적으로 공급되므로, 공정시간 동안 기판은 가열되어 일정한 온도로 유지될 수 있다.
도 5 및 도 6은 도 4의 프리 단계를 간략하게 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 프리 단계(S10)는 제1노즐(312)이 기판(11) 중심영역과 가장자리영역 사이를 스캔이동하며 액상의 IPA용액을 패턴면으로 공급하는 제1공급 단계(S11)와 제1노즐(312)이 고정 위치에서 패턴면의 중심영역으로 IPA용액을 공급하는 제2공급 단계(S12)를 포함한다. 제2공급 단계(S12)는 제1공급 단계(S11) 후에 수행된다. 실시예에 의하면, 제1공급 단계(S11)는 제1노즐(312)이 기판(11) 중심영역과 가장자리영역 사이를 1회 내지 2회 왕복 스캔이동하며 IPA용액을 공급한다.
비패턴면으로 가열된 유체의 공급은 제2공급 단계(S12)의 시작과 함께 이루어진다. 제1노즐(312)이 고정 위치에서 기판(11)의 패턴면 중심영역으로 IPA용액을 공급하는 동안, 가열된 유체가 기판(11)의 비패턴면으로 공급되어 기판(11)의 온도가 설정온도로 상승된다. 기판(11)의 패턴면에 잔류하는 IPA 용액은 증발에 따른 응축 냉각으로 기판(11)의 온도를 저하시킨다. 이러한 기판(11) 온도 저하는 패턴면의 건조가 효율적으로 이루어지는 것을 방해한다. 그러나, 본 발명은 비패턴면에 공급된 가열된 유체의 열이 기판(11)으로 전달되어 IPA용액의 증발에 따른 기판(11)의 온도 저하를 보상하므로, 기판(11)의 온도가 설정 온도로 유지될 수 있다.
도 7은 도 4의 최종단계를 나타내는 도면이다. 도 4 및 도 5c를 참조하면, 제1노즐(312)에서 IPA용액의 공급이 중단되고, 제2노즐(314)에서 건조가스가 공급된다. 제2노즐(314)는 고정 위치에서 기판(11)의 패턴면 중심영역으로 건조가스를 공급한다. 프리 단계(S10)에서 수행되던 기판(11)의 비패턴면으로 가열된 유체의 공급은 최종단계(S20)에서 계속 수행된다. 기판(11)의 패턴면에 잔류하는 IPA용액은 건조가스 공급에 의하여 증발이 활성화된다. 또한, 기판(11)의 비패턴면으로 가열된 유체의 공급으로 기판(11)의 온도가 상승된 상태로 유지되므로, IPA용액의 증발은 더욱 활성화된다. 이러한, IPA 용액의 증발 활성화 향상은 기판(11)을 효과적으로 건조시켜, 건조로 인한 얼룩 발생을 예방한다. 최종 단계(S20)가 수행되는 동안, 기판(11)의 비패턴면으로 공급된 유체는 비패턴면 중심영역에서 가장자리영역으로 확산되어 기판(11)으로부터 비산된다. 이러한 유체의 이동은 기판(11)의 회전에 의해 패턴면으로부터 비산되는 유체가 비패턴면으로 유입되어 비패턴면을 오염시키는 것을 방지한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 기판의 패턴면이 건조되는 과정을 간략하게 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 기판의 패턴면(11a)에는 순수와 치환된 IPA 용액(L)이 패턴(P)과 패턴(P) 사이에 머무른다. IPA 용액(L)은 기판의 패턴면(11a)으로 공급된 건조가스(C)에 의해 강제적으로 휘발된다. 건조가스(C)는 IPA용액(L)의 상부영역에 직접 제공될 수 있으나, 하부영역에는 직접 제공이 어렵다. 이로 인하여, IPA 용액(L)의 상부영역이 휘발된 후 하부영역이 휘발된다. 그러나, 본 발명은 기판의 비패턴면(11b)으로 공급된 유체(a)가 IPA 용액(L)이 있는 기판 영역을 직접 가열하므로, IPA 용액(L)은 제공된 열(b)에 의해 휘발될 수 있다. 이로 인하여, 패턴(P)과 인접한 영역의 제공되는 IPA 용액(L)은 건조가스(c)에 의한 휘발뿐만 아니라 열(b)에 의한 휘발이 함께 수행되므로, IPA 용액(L) 휘발이 신속하고 효과적이고 이루어진다. 특히, 열(b)은 기판의 전체영역에 제공이 가능하므로, 패턴(P)의 형상에 의해 건조가스(c)가 공급되기 어려운 영역에 머무르는 IPA 용액(L)도 용이하게 휘발시킬 수 있다.
상기 실시예와 달리, 프리단계(S10)에서 제1노즐(312)은 상온보다 높은 온도로 가열된 액상의 IPA를 공급할 수 있다. IPA 공급원(331)에 저장된 IPA용액이 공급라인(332)을 통해 제1노즐(312)로 공급되는 동안, IPA 용액은 히터(333)에 의해 가열된다. 이에 의해, 제1노즐(312)에서 토출되는 IPA용액의 온도는 50~70℃를 유지한다. IPA 용액의 가열은 IPA 용액의 증발로 인한 응축 냉각을 보완하며, IPA 용액의 증발을 활성화시킨다.
상기 실시예에서는 기판(11)의 비패턴면으로 공급되는 유체가 순수인 것으로 설명하였으나, 이와 달리 액상의 IPA가 사용될 수 있다. IPA 용액은 가열되어 50~70℃의 온도로 유지되어 기판(11)의 비패턴면으로 공급된다. IPA 용액이 사용되는 경우, 기판(11)의 패턴면과 비패턴면에 공급되는 용액이 동일하므로, 비패턴면 또는 패턴면에 공급된 IPA용액이 기판(11)의 회전력에 의해 비산되는 과정에서 이면으로 유입되더라도 오염원으로 작용되지 않는다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나태 내고 설명하는 것이며, 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 당 업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 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.
11: 기판 110: 지지부재
120: 용기 300: 상부 노즐부
312, 314: 노즐 330: 제1유체 공급부
400: 하부 노즐부 410: 하부노즐
420: 제2유체 공급부

Claims (5)

  1. 패턴면이 상부를 향하도록 놓인 기판의 상기 패턴면에 액상의 유기용제를 공급하는 프리단계; 및
    상기 유기용제의 공급을 중단하고, 상기 패턴면에 건조가스를 분사하는 최종단계를 포함하되,
    상기 프리 단계 및 상기 최종 단계가 진행되는 동안, 상기 기판의 비패턴면에는 상온보다 높은 온도로 가열된 유체가 분사되는 것을 특징으로 하는 기판 건조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열된 유체는 상기 프리 단계 및 상기 최종 단계가 진행되는 동안, 연속적으로 분사되는 것을 특징으로 하는 기판 건조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리 단계는
    상기 패턴면의 중심영역에서 가장자리영역으로, 그리고 상기 패턴면의가장자리영역에서 중심영역으로 스캔 이동하며 상기 유기 용제를 공급하는 제1공급 단계; 및
    상기 제1공급 단계 후, 고정 위치에서 상기 패턴면의 중심영역으로 상기 유기 용제를 공급하는 제2공급 단계를 포함하되,
    상기 가열된 유체는 상기 제1공급 단계에서 분사되지 않고, 상기 제2공급 단계부터 분사되기 시작하는 것을 특징으로 하는 기판 건조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 가열된 유체는 순수인 것을 특징으로 하는 기판 건조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 가열된 유체는 유기용제 액인 것을 특징으로 하는 기판 건조 방법.
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