KR20180003109A - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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최세정
이강석
곽기영
박정은
박정영
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판을 액 처리하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판을 액 처리하는 방법은 상기 기판의 처리 위치에 제1처리액을 공급하는 제1처리액 공급 단계 및 상기 제1처리액 공급 단계 이후에, 상기 기판 상에 웨팅액을 공급하는 웨팅 처리 단계를 포함하되, 상기 웨팅 처리 단계는 상기 제1처리액이 공급되는 동안 상기 제1위치에 상기 웨팅액을 공급하는 동시 공급 단계를 포함하되, 상기 제1위치는 상기 처리 위치를 벗어난 위치이다. 이로 인해 처리액을 웨팅액으로 전환하는 중에 기판의 표면이 건조되는 것을 방지할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{Apparatus and Method for treating substrate}
본 발명은 기판을 액 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판을 사진, 애싱, 식각, 이온 주입, 박막 증착, 그리고 세정하는 등 다양한 공정이 수행된다. 이중 세정 공정은 기판 상에 잔류되는 파티클을 제거하기 위한 공정으로, 각각의 공정 전후 단계에서 진행된다.
이러한 세정 공정은 기판의 표면 성질에 따라 상이하게 적용된다. 특히 기판의 표면을 소수화 처리하거나 소수화된 표면을 세정하는 경우에는 케미칼 처리 단계 및 웨팅 처리 단계가 진행된다. 기판은 회전되는 중에 케미칼이 공급되고, 이후에 웨팅액이 공급된다.
그러나 케미칼 처리 단계에서 웨팅 처리 단계로 전환되는 과정에는 수 초의 시간이 소요된다. 각 단계가 전환되는 과정에는 기판에 액의 공급이 중단된다. 이에 따라 기판은 그 가장자리 영역으로부터 웨팅(Wetting) 상태를 유지하지 못하고 건조된다. 이는 기판의 가장자리 영역에 파티클이 부착되거나, 워터 마크가 발생되는 등 세정 불량을 야기한다.
본 발명은 소수성 성질을 가지는 기판 표면에 대해 세정 효율을 향상시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 기판을 액 처리하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판을 액 처리하는 장치는 내부에 처리 공간을 가지는 처리 용기, 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 처리 용기에 고정 설치된 고정 노즐 유닛, 그리고 상기 처리 공간과 대향되는 위치로 이동 가능하며, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 제1처리액을 공급하는 제1이동 노즐을 가지는 이동 노즐 유닛을 포함하되, 상기 고정 노즐 유닛은 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판의 제1위치로 웨팅액을 공급하는 제1고정 노즐 및 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판의 제2위치로 상기 웨팅액을 공급하는 제2고정 노즐을 포함하고, 상기 제1위치는 상기 제2위치보다 기판의 중심으로부터 먼 위치이다.
상기 제1이동 노즐은 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판의 처리 위치에 제1처리액을 공급하고, 상기 제1위치는 상기 처리 위치와 상이한 위치일 수 있다. 상기 처리 위치 및 상기 제2위치는 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판의 중심 영역이고, 상기 제1위치는 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판의 가장자리 영역일 수 있다. 상기 제1처리액은 기판의 표면을 소수화시키는 액이고, 상기 웨팅액은 순수일 수 있다. 상기 기판 처리 장치는 상기 고정 노즐 유닛 및 상기 이동 노즐 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는 기판 상에 상기 제1처리액을 공급하는 제1처리액 공급 단계 및 상기 제1처리액이 공급되는 동안 상기 제1위치에 웨팅액을 공급하는 동시 공급 단계가 순차적으로 이루어지도록 상기 고정 노즐 유닛 및 상기 이동 노즐 유닛을 제어할 수 있다.
상기 제어기는 상기 동시 공급 단계 이후에, 상기 제1처리액의 공급은 중지되고 상기 웨팅액은 상기 제1위치에 계속적으로 공급되는 제1웨팅 단계가 이루어지도록 상기 고정 노즐 유닛 및 상기 이동 노즐 유닛을 제어할 수 있다. 상기 제어기는 상기 제1웨팅 단계 이후에, 상기 제1위치 및 상기 제2위치로 상기 웨팅액을 공급하는 제2웨팅 단계가 이루어지도록 상기 고정 노즐 유닛 및 상기 이동 노즐 유닛을 제어할 수 있다. 상기 이동 노즐 유닛은 상기 처리 공간과 대향되는 위치로 이동 가능하며, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 제2처리액을 공급하는 제2이동 노즐을 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 제2웨팅 단계 이후에 기판 상에 상기 제2처리액을 공급하는 제2처리액 공급 단계가 이루어지도록 상기 이동 노즐 유닛을 제어할 수 있다.
상기 제2처리액은 기판의 표면을 친수화시키는 액인 기판 처리 장치.
기판을 액 처리하는 방법은 상기 기판의 처리 위치에 제1처리액을 공급하는 제1처리액 공급 단계 및 상기 제1처리액 공급 단계 이후에, 상기 기판 상에 웨팅액을 공급하는 웨팅 처리 단계를 포함하되, 상기 웨팅 처리 단계는 상기 제1처리액이 공급되는 동안 상기 제1위치에 상기 웨팅액을 공급하는 동시 공급 단계를 포함하되, 상기 제1위치는 상기 처리 위치를 벗어난 위치이다.
상기 처리 위치는 상기 기판의 중심 영역이고, 상기 제1위치는 상기 기판의 가장자리 영역일 수 있다. 상기 웨팅 처리 단계는 상기 동시 공급 단계 이후에, 상기 기판의 제1위치에 상기 웨팅액을 공급하는 제1웨팅 단계를 포함하되, 상기 제1웨팅 단계에는 상기 제1처리액의 공급이 중지될 수 있다. 상기 웨팅 처리 단계는 상기 제1웨팅 단계 이후에, 상기 제1위치 및 상기 제2위치 각각으로 상기 웨팅액을 공급하는 제2웨팅 단계를 더 포함하되, 상기 제2위치는 상기 기판의 중심 영역일 수 있다. 상기 방법은 상기 제2웨팅 단계 이후에 상기 기판 상에 상기 제1처리액과 상이한 제2처리액을 공급하는 제2처리액 공급 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1처리액은 기판의 표면을 소수화시키는 액이고, 상기 웨팅액은 순수일 수 있다. 상기 제1처리액은 불산을 포함하는 케미칼로 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판 상에 처리액이 공급되는 동안에 웨팅액을 공급하는 동시 공급한다. 이로 인해 처리액을 웨팅액으로 전환하는 중에 기판의 표면이 건조되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 웨팅액은 기판의 중심보다 측단에 가까운 위치에 공급된다. 이로 인해 기판의 가장자리 영역이 건조되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 웨팅액은 처리액이 공급되는 처리 위치를 벗어난 위치에 공급된다. 이로 인해 웨팅액이 비산되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 4는 기판을 처리하는 과정을 보여주는 플로우 차트이다.
도 5 내지 도 9은 도 2의 액 공급 유닛을 이용하여 기판을 처리하는 과정을 보여주는 단면도들이다.
도 10은 도 6의 동시 공급 단계의 다른 실시예를 보여주는 단면도이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.
본 실시예에는 기판의 표면을 소수화 처리하고, 이를 세정 처리하는 공정을 일 예로 설명한다. 이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리설비를 보여주는 평면도이다. 도 1을 참조하면, 기판처리설비(1)는 인덱스모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가진다. 인덱스모듈(10)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다.
로드 포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(18)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(18)에는 기판들(W)을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(18)로는 전면개방일체형포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 그리고 공정 챔버(260)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송 챔버(240)의 양측에는 각각 공정 챔버들(260)이 배치된다. 이송 챔버(240)의 양측에는 공정 챔버들(260)이 이송 챔버(240)를 기준으로 서로 대칭되도게 위치된다. 공정 챔버들(260) 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정 챔버들(260) 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 일측에는 공정 챔버들(260)이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이다. 이송 챔버(240)의 일측에 공정 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정 챔버들(260)은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다.
선택적으로, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측 또는 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송 챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 챔버(240)와 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(220)의 내부에는 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공된다. 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개가 제공된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 마주보는 면 및 이송 챔버(240)와 마주보는 면이 개방된다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(18)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치되며, 인덱스 레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스 레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암들(144c)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암들(144c) 중 일부는 공정 처리 모듈(20)에서 캐리어(18)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(18)에서 공정 처리 모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이송 챔버(240)는 버퍼 유닛(220)과 공정 챔버(260) 간에, 그리고 공정 챔버(260)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 챔버(240)에는 가이드레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드레일(242) 상에 설치되고, 가이드레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인 로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.
공정 챔버(260)에는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판 처리 장치(300)가 제공된다. 기판 처리 장치(300)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 공정 챔버(260) 내의 기판 처리 장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정 챔버들(260)은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 기판 처리 장치(300)들은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 기판 처리 장치(300)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다.
기판 처리 장치(300)는 기판의 표면을 소수화 처리하고, 이를 세정 처리하는 공정을 수행한다. 도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 처리 용기(320), 스핀 헤드(340), 승강유닛(360), 그리고 액 공급 유닛를 포함한다.
처리 용기(320)는 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 처리 용기(320)는 내부 회수통(322) 및 외부 회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 처리액들 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부 회수통(322)은 스핀 헤드(340)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부 회수통(326)은 내부 회수통(326)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부 회수통(322)의 내측공간(322a) 및 내부 회수통(322)은 내부 회수통(322)으로 처리액이 유입되는 제1유입구(322a)로서 기능한다. 내부 회수통(322)과 외부 회수통(326)의 사이 공간(326a)은 외부 회수통(326)으로 처리액이 유입되는 제2유입구(326a)로서 기능한다. 일 예에 의하면, 각각의 유입구(322a,326a)는 서로 상이한 높이에 위치될 수 있다. 각각의 회수통(322,326)의 저면 아래에는 회수라인(322b,326b)이 연결된다. 각각의 회수통(322,326)에 유입된 처리액들은 회수라인(322b,326b)을 통해 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)으로 제공되어 재사용될 수 있다.
스핀 헤드(340)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛(340)으로 제공된다. 스핀 헤드(340)는 몸체(342), 지지핀(344), 척핀(346), 그리고 지지축(348)을 가진다. 몸체(342)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 몸체(342)의 저면에는 구동부(349)에 의해 회전가능한 지지축(348)이 고정결합된다.
지지핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 몸체(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀(344)들은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다.
척핀(346)은 복수 개 제공된다. 척핀(346)은 몸체(342)의 중심에서 지지핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(346)은 몸체(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척핀(346)은 스핀 헤드(340)가 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척핀(346)은 몸체(342)의 반경 방향을 따라 대기 위치와 지지 위치 간에 직선 이동이 가능하도록 제공된다. 대기 위치는 지지 위치에 비해 몸체(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 로딩 또는 언로딩 시 척핀(346)은 대기 위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행 시 척 핀(346)은 지지 위치에 위치된다. 지지 위치에서 척핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.
승강유닛(360)은 처리 용기(320)를 상하 방향으로 직선이동시킨다. 처리 용기(320)가 상하로 이동됨에 따라 스핀 헤드(340)에 대한 처리 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 처리 용기(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 놓이거나, 스핀 헤드(340)로부터 들어올려 질 때 스핀 헤드(340)가 처리 용기(320)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(320)는 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 처리 용기(320)의 높이가 조절한다. 선택적으로, 승강유닛(360)은 스핀 헤드(340)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
액 공급 유닛은 기판(W) 상으로 다양한 종류의 액들을 공급한다. 일 예에 의하면, 액 공급 유닛은 케미칼, 린스액, 그리고 유기 용제를 공급할 수 있다. 액 공급 유닛은 이동 노즐 유닛(380), 고정 노즐 유닛(420), 그리고 제어기(500)를 포함한다.
이동 노즐 유닛(380)은 제1이동 노즐(389), 제2이동 노즐(399), 치환 노즐(409), 그리고 복수 개의 노즐 이동 부재(381)를 포함한다. 제1이동 노즐(389)은 제1처리액을 토출하고, 제2이동 노즐(399)은 제2처리액을 토출하며, 치환 노즐(409)은 유기 용제를 토출한다. 제1이동 노즐(389), 제2이동 노즐(399), 그리고 치환 노즐(409)은 기판 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)의 처리 위치에 액을 공급한다. 여기서 처리 위치는 기판(W)의 중심을 포함하는 위치일 수 있다. 제1이동 노즐(389), 제2이동 노즐(399), 그리고 치환 노즐(409) 각각은 노즐 이동 부재(381)에 의해 공정 위치 및 대기 위치로 이동 가능하다. 여기서 공정 위치는 각 노즐이 기판 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)과 대향되는 위치이고, 대기 위치는 각 노즐들(389,399,409)이 공정 위치를 벗어난 위치이다. 일 예에 의하면, 공정 위치는 각 노즐(389,399,409)이 기판(W)의 중심으로 액을 공급할 수 있는 위치일 수 있다. 제1처리액 및 제2처리액은 서로 상이한 성질의 케미칼일 수 있다. 제1처리액은 희석된 불산(HF)를 포함하는 케미칼이고, 제2처리액은 암모니아(NH3)를 포함하는 케미칼일 수 있다. 유기 용제는 이소프로필알코올(IPA)을 포함하는 액일 수 있다.
노즐 이동 부재(381)는 지지축(386), 지지 아암(382), 그리고 구동 부재(388)를 포함한다. 지지축(386)은 처리 용기(320)의 일측에 위치된다. 지지축(386)은 그 길이 방향이 제3방향(16)을 향하는 로드 형상을 가진다. 지지축(386)은 구동 부재(388)에 의해 회전 가능하도록 제공된다. 지지 아암(382)은 지지축(386)의 상단에 결합된다. 지지 아암(382)은 지지축(386)으로부터 수직하게 연장된다. 지지 아암(382)의 끝단에는 각 노즐이 고정 결합된다. 지지축(386)이 회전됨에 따라 각 노즐(389,399,409)은 지지 아암(382)과 함께 스윙 이동 가능하다. 각 노즐(389,399,409)은 스윙 이동되어 공정 위치 및 대기 위치로 이동될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 각 노즐(389,399,409)은 공정 위치에서 토출구가 기판(W)의 중심과 일치되도록 위치될 수 있다.
선택적으로, 지지축(386)은 승강 이동이 가능하도록 제공될 수 있다. 또한 지지 아암(382)은 그 길이방향을 향해 전진 및 후진 이동이 가능하도록 제공될 수 있다.
고정 노즐 유닛(420)은 기판(W) 상에 웨팅액을 공급한다. 고정 노즐 유닛(420)은 제1고정 노즐 부재(430) 및 제2고정 노즐 부재(440)를 포함한다. 제1고정 노즐 부재(430) 및 제2고정 노즐 부재(440) 각각은 기판 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)에 웨팅액을 공급한다. 제1고정 노즐 부재(430)는 기판(W)의 제1위치에 웨팅액을 공급하고, 제2고정 노즐 부재(440)는 기판(W)의 제2위치에 웨팅액을 공급한다. 여기서 기판(W)의 제1위치는 처리 위치를 벗어난 위치이고, 제2위치는 기판(W)의 중심을 포함하는 위치이다. 예컨대, 제1위치는 기판(W)의 중심보다 측단에 더 가까운 위치일 수 있다. 제2위치는 기판(W)의 중심이거나 기판(W)의 측단보다 중심에 가까운 위치일 수 있다. 고정 노즐(432) 및 브라켓(434)을 포함한다. 고정 노즐과 처리 용기(320) 간에는 상대 위치가 고정된다. 고정 노즐(432)은 처리 용기(320)의 외측에 위치된다. 고정 노즐(432)은 브라켓(434)에 의해 처리 용기(320)에 고정 결합된다. 브라켓(434)은 처리 용기(320)의 외측에 고정 결합되며, 고정 노즐(432)을 지지한다. 고정 노즐(432)은 처리 용기(320)의 상면과 대응되는 높이이거나, 이보다 높게 위치될 수 있다. 웨팅액은 고정 노즐(432)로부터 포물선 또는 하향 경사진 방향으로 토출될 수 있다. 예컨대, 웨팅액은 기판(W)의 표면을 젖음 상태로 유지시키는 웨팅액일 수 있다. 웨팅액은 순수일 수 있다.
제어기(500)는 이동 노즐 유닛(380) 및 고정 노즐 유닛(420)을 제어한다. 제어기(500)는 제1처리액 공급 단계(S20), 1차 웨팅 처리 단계(S30 내지 S50), 제2처리액 공급 단계(S60), 2차 웨팅 처리 단계(S70 내지 S90), 그리고 치환 단계(S100)가 순차적으로 이루어지도록 각 노즐 유닛(380,420)을 제어한다. 제1처리액 공급 단계(S20)에는 기판(W) 상에 제1처리액을 공급하고, 제2처리액 공급 단계(S60)에는 기판(W) 상에 제2처리액을 공급하며, 치환 단계(S100)에는 기판(W) 상에 유기 용제를 공급한다.
1차 웨팅 처리 단계(S30 내지 S50) 및 2차 웨팅 처리 단계(S70 내지 S90) 각각은 동시 공급 단계(S30,S70), 제1웨팅 단계(S40,S80), 그리고 제2웨팅 단계(S50,S90)를 포함한다. 동시 공급 단계(S30,S70), 제1웨팅 단계(S40,S80), 그리고 제2웨팅 단계(S50,S90)는 순차적으로 진행된다. 동시 공급 단계(S30,S70)에는 제1처리액 또는 제2처리액이 공급되는 중에 제1고정 노즐(432)로부터 웨팅액을 공급한다. 제1웨팅 단계(S40,S80)에는 공급되는 제1처리액 또는 제2처리액을 중지하고, 제1고정 노즐(432)의 웨팅액의 공급을 유지한다. 제2웨팅 단계(S50,S90)에는 제1고정 노즐(432)의 웨팅액 공급을 유지하면서 제2고정 노즐(442)로부터 웨팅액을 공급한다.
다음은 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 기판(W)을 처리하는 방법을 설명한다. 본 실시예의 기판 처리 방법은 기판(W)의 표면을 소수화 처리하고, 이를 세정 처리하는 방법을 일 예로 설명한다. 도 4는 기판을 처리하는 과정을 보여주는 플로우 차트이고, 도 5 내지 도 9는 도 3의 액 공급 유닛을 이용하여 기판을 처리하는 과정을 보여주는 단면도들이다. 기판 처리 공정에는 프리 웨팅 단계(S10), 제1처리액 공급 단계(S20), 동시 공급 단계(S30), 제1웨팅 단계(S40), 제2웨팅 단계(S50), 제2처리액 공급 단계(S60), 동시 공급 단계(S70), 제1웨팅 단계, 제2웨팅 단계(S50), 그리고 치환 단계(S100)가 순차적으로 진행된다.
프리 웨팅 단계(S10)가 진행되면, 기판(W)은 회전되고 제2고정 노즐은 기판(W) 상에는 웨팅액이 공급된다. 기판(W)의 제2위치에 공급되는 웨팅액은 기판(W)의 전체 영역으로 확산되어 기판(W)의 표면을 젖음 상태로 전환시킨다. 프리 웨팅 단계(S10)가 완료되면, 웨팅액의 공급을 중지하고 제1처리액 공급 단계(S20)가 진행된다.
도 5와 같이 제1처리액 공급 단계(S20)에는 기판(W) 상에 제1처리액을 공급한다. 제1이동 노즐(389)이 공정 위치로 이동된다. 제1이동 노즐(389)은 기판(W)의 처리 위치에 제1처리액을 공급한다. 기판(W)의 표면은 제1처리액에 의해 소수화될 수 있다. 제1처리액 공급 단계(S20)가 완료되면, 제1처리액의 공급을 유지하면서 동시 공급 단계(S30)를 수행한다.
도 6과 같이 동시 공급 단계(S30)에는 제1처리액 및 웨팅액이 동시 공급된다. 제1처리액은 기판(W)의 처리 위치에 공급되고, 웨팅액은 제1고정 노즐(432)로부터 기판(W)의 제1위치로 공급된다. 동시 공급 단계(S30)가 완료되면, 제1처리액의 공급은 중지되고 제1이동 노즐(389)은 대기 위치로 이동된다. 웨팅액의 공급은 유지되면서 제1웨팅 단계(S40)가 진행된다.
도 7과 같이 제1웨팅 단계(S40)에는 기판(W) 상에 웨팅액을 공급한다. 제1고정 노즐은 동시 공급 단계(S30) 및 제1웨팅 단계(S40)에서 계속적으로 웨팅액을 공급한다. 이때 제2고정 노즐(442)은 웨팅액을 공급하지 않는다. 제1웨팅 단계(S40)가 완료되면, 제2웨팅 단계(S50)가 진행된다.
도 8과 같이, 제2웨팅 단계(S50)에는 제1고정 노즐(432) 및 제2고정 노즐(442) 각각으로부터 웨팅액이 공급된다. 이에 따라 기판(W)의 제1위치 및 제2위치 각각에 웨팅액이 공급된다. 즉 제1고정 노즐(432)은 동시 공급 단계, 제1웨팅 단계, 그리고 제2웨팅 단계에 계속적으로 웨팅액을 공급하는 반면, 제2고정 노즐(442)은 제2웨팅 단계에서 웨팅액을 공급한다. 제2웨팅 단계(S50)가 완료되면, 제2처리액 공급 단계(S60)가 진행된다.
도 9와 같이, 제2처리액 공급 단계(S60)에는 기판(W) 상에 제2처리액을 공급한다. 제2이동 노즐(399)이 공정 위치로 이동된다. 제2이동 노즐(399)은 기판(W)의 처리 위치에 제2처리액을 공급한다. 기판(W)의 표면은 제2처리액에 의해 친수화될 수 있다. 제2처리액 공급 단계(S60)가 완료되면, 제2처리액의 공급은 유지되면서 동시 공급 단계(S70)를 수행한다.
이후의 동시 공급 단계(S70), 제1웨팅 단계(S80), 그리고 제2웨팅 단계(S90)는 이전에 진행된 단계(S30 내지 S50)와 동일하다. 따라서 중복되는 설명은 생략한다.
제2웨팅 단계(S90)가 완료되면, 치환 단계(S100)를 수행한다. 치환 단계(S100)에는 치환 노즐(409)이 공정 위치로 이동되어 유기 용제를 공급한다. 기판(W) 상에 잔류되는 웨팅액은 유기 용제로 치환 처리된다. 유기 용제로 치환된 기판(W)의 표면은 이후 열처리 또는 가스에 의해 건조 처리된다.
상술한 실시예에 의하면, 처리액의 공급은 중지되기 전에 제1위치로 웨팅액이 공급된다. 이로 인해 처리액 공급 단계에서 웨팅 단계로 전환되는 중에 기판(W)의 가장자리 영역이 자연 건조되는 것을 방지할 수 있다. 또한 웨팅액은 처리 위치를 벗어난 위치로 공급되므로, 처리액과 웨팅액이 서로 비산되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 실시예에는 동시 공급 단계(S30,S70)에는 웨팅액이 기판(W)의 제1위치에 공급되는 것으로 설명하였다. 그러나 도 10과 같이 웨팅액은 제2위치에 공급될 수 있다. 이 경우, 동시 공급 단계(S30,S70) 및 제1웨팅 단계(S40,S80)에는 제2고정 노즐(442)이 제2위치에 웨팅액을 공급하고, 제2웨팅 단계에서 제1고정 노즐(432) 및 제2고정 노즐(442) 각각이 웨팅액을 공급할 수 있다.
380: 이동 노즐 유닛 389: 제1이동 노즐
399: 제2이동 노즐 420: 고정 노즐 유닛
432: 제1고정 노즐 442: 제2고정 노즐
500: 제어기

Claims (16)

  1. 기판을 액 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 처리 공간을 가지는 처리 용기와;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
    상기 처리 용기에 고정 설치된 고정 노즐 유닛과;
    상기 처리 공간과 대향되는 위치로 이동 가능하며, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 제1처리액을 공급하는 제1이동 노즐을 가지는 이동 노즐 유닛을 포함하되,
    상기 고정 노즐 유닛은,
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판의 제1위치로 웨팅액을 공급하는 제1고정 노즐과 ;
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판의 제2위치로 상기 웨팅액을 공급하는 제2고정 노즐을 포함하고,
    상기 제1위치는 상기 제2위치보다 기판의 중심으로부터 먼 위치인 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1이동 노즐은 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판의 처리 위치에 제1처리액을 공급하고,
    상기 제1위치는 상기 처리 위치와 상이한 위치인 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 처리 위치 및 상기 제2위치는 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판의 중심 영역이고,
    상기 제1위치는 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판의 가장자리 영역인 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1처리액은 기판의 표면을 소수화시키는 액이고,
    상기 웨팅액은 순수인 기판 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 상기 고정 노즐 유닛 및 상기 이동 노즐 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하되,
    상기 제어기는 기판 상에 상기 제1처리액을 공급하는 제1처리액 공급 단계 및 상기 제1처리액이 공급되는 동안 상기 제1위치에 웨팅액을 공급하는 동시 공급 단계가 순차적으로 이루어지도록 상기 고정 노즐 유닛 및 상기 이동 노즐 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 동시 공급 단계 이후에, 상기 제1처리액의 공급은 중지되고 상기 웨팅액은 상기 제1위치에 계속적으로 공급되는 제1웨팅 단계가 이루어지도록 상기 고정 노즐 유닛 및 상기 이동 노즐 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제1웨팅 단계 이후에, 상기 제1위치 및 상기 제2위치로 상기 웨팅액을 공급하는 제2웨팅 단계가 이루어지도록 상기 고정 노즐 유닛 및 상기 이동 노즐 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이동 노즐 유닛은,
    상기 처리 공간과 대향되는 위치로 이동 가능하며, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 제2처리액을 공급하는 제2이동 노즐을 더 포함하되,
    상기 제어기는 상기 제2웨팅 단계 이후에 기판 상에 상기 제2처리액을 공급하는 제2처리액 공급 단계가 이루어지도록 상기 이동 노즐 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2처리액은 기판의 표면을 친수화시키는 액인 기판 처리 장치.
  10. 기판을 액 처리하는 방법에 있어서,
    상기 기판의 처리 위치에 제1처리액을 공급하는 제1처리액 공급 단계와;
    상기 제1처리액 공급 단계 이후에, 상기 기판 상에 웨팅액을 공급하는 웨팅 처리 단계를 포함하되,
    상기 웨팅 처리 단계는,
    상기 제1처리액이 공급되는 동안 상기 제1위치에 상기 웨팅액을 공급하는 동시 공급 단계를 포함하되,
    상기 제1위치는 상기 처리 위치를 벗어난 위치인 기판 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 처리 위치는 상기 기판의 중심 영역이고,
    상기 제1위치는 상기 기판의 가장자리 영역인 기판 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 웨팅 처리 단계는,
    상기 동시 공급 단계 이후에, 상기 기판의 제1위치에 상기 웨팅액을 공급하는 제1웨팅 단계를 포함하되,
    상기 제1웨팅 단계에는 상기 제1처리액의 공급이 중지되는 기판 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 웨팅 처리 단계는,
    상기 제1웨팅 단계 이후에, 상기 제1위치 및 상기 제2위치 각각으로 상기 웨팅액을 공급하는 제2웨팅 단계를 더 포함하되,
    상기 제2위치는 상기 기판의 중심 영역인 기판 처리 방법,
  14. 제13항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 제2웨팅 단계 이후에 상기 기판 상에 상기 제1처리액과 상이한 제2처리액을 공급하는 제2처리액 공급 단계를 더 포함하는 기판 처리 방법.
  15. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1처리액은 기판의 표면을 소수화시키는 액이고,
    상기 웨팅액은 순수인 기판 처리 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1처리액은 불산을 포함하는 케미칼로 제공되는 기판 처리 방법.


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