KR20180133022A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 지지 부재; 및 상기 기판의 위치에 따라 레이저의 조사 거리가 상이하게 제공되도록 상기 기판의 표면에 대해 설정 길이를 가지는 선형의 레이저를 조사하는 레이저 조사기를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Substrate treating apparatus and substrate treating method}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 박막 증착, 그리고 세정 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이 중 식각 공정은 기판 상에 형성된 박막 중 불필요한 영역을 제거하는 공정으로, 박막에 대한 높은 선택비 및 고 식각률이 요구된다. 그리고, 위 같은 공정 중에는 기판을 가열 처리하는 공정이 수반될 수 있다.
일반적으로 기판의 식각 공정 또는 세정 공정은 크게 케미칼 처리 단계, 린스 처리 단계, 그리고 건조 처리 단계가 순차적으로 수행된다. 케미칼 처리 단계에는 기판 상에 형성된 박막을 식각 처리하거나 기판 상의 이물을 제거 하기 위한 케미칼을 기판으로 공급하고, 린스 처리 단계에는 기판 상에 순수와 같은 린스액이 공급된다. 이 같이 유체를 통한 기판의 처리에 기판의 가열이 수반될 수 있다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 기판에 조사되는 레이저의 강도가 영역별 편차가 감소되는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판을 지지하는 지지 부재; 및 상기 기판의 위치에 따라 레이저의 조사 거리가 상이하게 제공되도록 상기 기판의 표면에 대해 설정 길이를 가지는 선형의 레이저를 조사하는 레이저 조사기를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 레이저 조사기는 상기 레이저가 상기 기판의 중심에서 멀리 떨어진 부분이 상기 기판의 중심에 인접한 부분보다 초점 거리에 가깝게 되도록 상기 레이저를 조사할 수 있다.
또한, 상기 레이저 조사기는 상기 레이저의 내측 단부의 조사 거리가 외측 단부의 조사 거리보다 상기 레이저의 초점 깊이의 1/2이하로 길게 형성되도록 상기 레이저를 조사할 수 있다.
또한, 상기 레이저 조사기의 길이 방향은 상기 기판에 대해 경사지게 위치될 수 있다.
또한, 상기 레이저 조사기는 상기 레이저의 내측 단부의 조사 거리가 외측 단부의 조사 거리보다 상기 레이저의 초점 깊이의 1/2이하로 짧게 형성되도록 상기 레이저를 조사할 수 있다.
또한, 상기 레이저는 그 길이 방향이 상기 기판의 반경 방향을 향하도록 조사될 수 있다.
또한, 상기 레이저는 일단이 상기 기판의 회전 중심에 위치되고 타단은 상기 기판의 외측 단부에 위치될 수 있다.
또한, 상기 레이저는 상기 기판의 반지름 보다 짧은 길이를 가질 수 있다.
또한, 상기 기판에서 상기 레이저가 조사되는 위치가 상기 기판의 반경 방향으로 변경되도록 상기 레이저 조사기를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어기는 상기 레이저가 조사되는 위치가 상기 기판의 중심에서 멀어지면 상기 레이저 조사기의 출력을 증가 시킬 수 있다.
또한, 상기 레이저의 이동 경로상에 위치되어, 상기 레이저가 투과되는 정도를 조절하는 마스크를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 마스크는 상기 레이저의 길이 방향을 따라 선형의 홀이 형성된 플레이트 형상으로 제공되되, 상기 홀은 상기 길이 방향을 따른 영역별로 폭이 상이하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 마스크는 상기 레이저의 길이 방향을 따라 광 투과성 막이 형성된 플레이트 형상으로 제공되되, 상기 광 투과성 막의 투과성은 상기 길이 방향을 따라 상이하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 레이저 조사기는, 선형의 제1 레이저를 조사하는 제1 레이저 조사기; 및 선형의 제2 레이저를 조사하는 제2 레이저 조사기를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판 처리시 기판에 레이저를 조사하되, 기판 상의 제1위치에서 레이저의 조사 길이와 레이저의 초점 거리의 편차는 상기 제1위치보다 기판의 중심에서 더 멀리 떨어진 제2위치에서 레이저의 조사 길이와 상기 레이저의 초점 거리의 편차보다 크게 형성되는 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 레이저는 설정 길이를 갖는 선형 레이저일 수 있다.
또한, 상기 설정 길이는 상기 기판의 반경에 대응할 수 있다.
또한, 상기 레이저를 조사하는 레이저 조사기는 상기 기판의 표면에 대해 경사지게 제공될 수 있다.
또한, 상기 레이저가 조사되는 동안 상기 기판에는 처리액이 공급될 수 있다.
또한, 상기 레이저는 상기 기판을 가열할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판에 조사되는 레이저의 강도가 영역별 편차가 감소되는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공정 챔버를 나타내는 도면이다.
도 3은 기판에 레이저가 조사된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 레이저가 진행하는 방향을 나타내는 도면이다.
도 5는 초점 거리 주위에서의 레이저의 강도를 나타내는 도면이다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 레이저의 진행 방향을 나타내는 도면이다.
도 7은 다른 실시 예에 따라 기판에 조사된 레이저를 나타내는 도면이다.
도 8은 레이저 조사기의 제어 관계를 나타내는 도면이다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 공정 챔버를 나타내는 도면이다.
도 10은 기판에 제1 레이저와 제2 레이저가 조사된 상태를 나타내는 도면이다.
도 11은 또 다른 실시 예에 따라 조사된 제1 레이저 및 제2 레이저를 나타내는 도면이다.
도 12는 또 다른 실시 예에 따른 공정 챔버를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12의 공정 챔버의 마스크의 평면도이다.
도 14는 다른 실시 예에 따른 마스크의 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 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 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(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 공정 효율 및 풋 프린트조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(18)에는 기판(W)들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(18)로는 전면 개방 일체형 포드(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 일측 및 타측에서 공정 챔버들(260)은 이송 챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공된다. 이송 챔버(240)의 일측에는 복수 개의 공정 챔버들(260)이 제공된다. 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. 상술한 바와 달리, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측 및 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 챔버들(260) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 챔버(240)에는 가이드 레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드 레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드 레일(242) 상에 설치되고, 가이드 레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인 로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드 레일(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. 메인암들(244c)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.
공정 챔버(260)는 기판(W)에 대해 공정 처리를 수행한다. 공정 챔버(260)에서 처리되는 공정은 모두 동일하나, 2개 이상의 상이한 공정일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공정 챔버를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 공정 챔버(260)는 지지 부재(1000) 및 레이저 조사기(2000)를 포함한다.
지지 부재(1000)는 공정 진행 중 기판(S)을 지지한다. 지지 부재(1000)는 상면이 설정 면적을 가지도록 제공된다. 일 예로, 지지 부재(1000)는 기판(S)보다 큰 면적을 가지고, 상면에 제공되는 핀(1100)으로 기판(S)을 지지하여, 기판(S)의 저면이 지지 부재(1000)의 상면에서 이격 된 상태로 기판(S)이 지지되게 할 수 있다. 또한, 지지 부재(1000)는 상면이 기판(S)보다 크거나 작은 면적을 가지고 기판(S)을 진공 흡착하는 방식으로 기판(S)을 고정시키도록 제공될 수 있다. 지지 부재(1000)는 회전 가능하게 제공되어, 공정 진행 중 기판(S)을 회전 시킬 수 있다.
도 3은 기판에 레이저가 조사된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 레이저 조사기(2000)는 지지 부재(1000)에 위치된 기판(S)으로 레이저(La)를 조사한다. 레이저 조사기(2000)는 기판(S)의 상면에 대해 경사지게 위치될 수 있다. 레이저 조사기(2000)는 일 방향으로의 길이가, 길이 방향에 수직한 폭에 대해 수배 이상 큰, 선형 레이저(La)를 조사한다. 선형 레이저(La)는, 레이저 조사기(2000)에서 조사된 후 조사 거리가 동일하면, 길이 방향을 따른 강도가 동일하도록 제공된다. 레이저 조사기(2000)는 레이저(La)의 길이 방향의 기판(S)의 반경 방향으로 향하도록, 레이저(La)를 기판(S)에 조사할 수 있다. 레이저(La)가 조사되어, 기판(S)이 공정 처리 될 때, 기판(S) 지지 부재(1000)는 기판(S)을 회전 시킬 수 있다. 레이저(La)에 의한 기판(S)의 공정 처리는 레이저(La)에 의한 기판(S)의 가열 공정일 수 있다. 일 예로, 레이저(La)에 의한 기판(S)의 공정 처리는 어닐링 공정, 베이크 공정 등일 수 있다. 또한, 케미컬, 기판 세정을 위한 세정액 등과 같은 처리액에 도포되기 전이나, 도포된 상태의 기판(S)을 가열하여, 처리액에 의한 기판(S)의 처리를 보조하는 공정 등이고, 기판 처리 장치(260)는 처리액 도포를 위한 노즐(1300)을 포함할 수 있다.
도 4는 레이저가 진행하는 방향을 나타내는 도면이고, 도 5는 초점 거리 주위에서의 레이저의 강도를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 레이저 조사기(2000)는 상하 방향으로 수직한 방향에 대해 경사지게 레이저(La)를 조사한다. 레이저(La)의 진행 방향(P)은 기판(S)의 반경 방향 및 상하 방향으로 수직한 방향을 포함하는 평면상에 위치될 수 있다. 따라서, 레이저(La)가 레이저 조사기(2000)에서 조사된 후 기판(S)에 도달될 때 레이저(La)가 이동한 거리는, 레이저(La)의 길이 방향 일단에서 길이 방향 타단으로 갈수록 늘어 나거나 줄어든다. 일 예로, 레이저 조사기(2000)는, 레이저(La)의 진행 방향(P)이 기판(S)의 중심 방향을 향해 설정 각도 경사지도록 레이저(La)를 조사할 수 있다. 이에 따라, 레이저(La)는 기판(S)의 외측 영역에 조사된 부분에서 기판(S)의 내측 영역에 조사된 부분으로 갈수록, 조사 거리가 증가하게 된다.
레이저 조사기(2000)는, 레이저(La)가 조사된 후, 레이저(La)가 설정 거리 이동한 지점에서 초점이 형성되도록, 레이저(La)를 조사한다. 따라서, 레이저(La)는 초점을 이루는 거리(이하, 초점 거리,f)에서 단위 면적당 강도가 최대가 되고, 초점 거리(f)보다 짧거나 길어 지면 레이저(La)의 강도가 감소된다. 따라서, 초점 거리(f)를 기준으로 초점 거리(f) 보다 설정 거리 짧은 위치(d1)와 초점 거리(f) 보다 설정 거리 긴 위치(d2) 사이는, 조사된 레이저(La)가 설정 강도 이상을 갖는 초점 깊이(depth of focus, D)를 이루게 된다. 일 예로, 초점 거리(f)를 중심으로 설정 간격만큼이 초점 깊이(D)가 될 수 있다. 조사된 레이저(La)에 의해 기판(S)이 효과적으로 처리되기 위해서는, 레이저(La)가 조사된 면이 초점 깊이(D)에 포함될 필요가 있다.
레이저 조사기(2000)는, 레이저(La)의 길이 방향 외측 단부(제 1 위치)가 기판(S)의 상면에서 초점 거리(f)를 이루거나 초점 거리(f)에 가장 인접하도록, 레이저(La)를 조사한다. 그리고, 레이저 조사기(2000)는, 레이저(La)의 길이 방향 내측으로 갈수록 초점 거리(f)에서 멀어지고, 내측 단부(제2 위치)에서 초점 거리(f)와 가장 멀도록 레이저(La)를 조사한다. 또한, 레이저 조사기(2000)는, 레이저(La)의 길이 방향 전체에 걸쳐 초점 깊이(D)에 해당되도록 레이저(La)를 조사한다. 예를 들어, 레이저 조사기(2000)는 레이저(La)의 초점 깊이(D)가 1mm, 기판(S)에 조사된 레이저(La)의 길이가 150mm로 제공되는 레이저(La)를 조사할 수 있다. 레이저 조사기(2000)는, 레이저(La)의 진행 방향(P)이 0rad 초과 (0.5/150)rad 이하의 각도만큼 기판(S)의 중심 방향으로 경사지도록, 레이저(La)를 조사한다. 또한, 레이저 조사기(2000)는 레이저(La)의 길이방향 외측이 초점 거리(f)에 가장 인접하도록 레이저(La)를 조사한다. 이 때, 기판(S)에 조사된 레이저(La)의 일측 단부는 기판(S)의 회전 중심에 위치되고, 길이 방향은 기판(S)의 반경 방향을 향할 수 있다. 이에 따라, 기판(S)에 조사된 레이저(La)는 길이 방향 전체에 걸쳐 초점 깊이(D)에 해당되면서, 기판(S)의 외측 영역에서 기판(S)의 내측 영역으로 갈수록 강도가 감소되도록 조사된다. 일 예로, 레이저(La)의 초점 깊이(D)가 1mm, 기판(S)에 조사된 레이저(La)의 길이가 기판(S)의 반경에 대응하여 150mm로 제공될 때, 레이저 조사기(2000)가, 레이저(La)의 진행 방향(P)이 (0.5/150)rad의 각도만큼 기판(S)의 중심 방향으로 경사지고, 기판(S)의 외측에 조사된 길이 방향 단부가 초점 거리(f)에 해당되도록, 레이저(La)를 조사할 수 있다. 그에 따라, 기판(S)의 내측으로 조사된 레이저(La)의 일측 단부는 조사 거리가 기판(S)의 외측으로 조사된 레이저(La)의 타측 단부에 비해 조사 거리가 초점 깊이(D)의 1/2만큼 길어져, 초점 깊이(D)의 경계에 위치될 수 있다.
기판(S)이 레이저(La)에 의해 균일하게 처리되기 위해서는, 기판(S)에 조사되는 레이저(La)의 강도가 균일하게 관리될 필요가 있다. 길이 방향이 기판(S)의 반경 방향을 향하는 레이저(La)가 조사될 때, 기판(S)을 회전 시키면, 레이저(La)가 조사된 영역을 지나는 원주 영역 전체에 걸쳐 레이저(La)를 조사할 수 있다. 그러나, 기판(S)의 중심에서 외측으로 갈 수로, 반경 방향으로 레이저(La)가 조사되는 단위 거리당 원주가 증가된다. 이에 따라, 길이 방향에 따른 레이저(La)의 강도가 동일하면, 기판(S)의 반경 방향으로 갈수록 단위 면적당 조사되는 에너지가 감소된다. 반면, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 레이저(La)는 기판(S)의 외측에서 내측으로 갈수록 강도가 감소되도록 진행 방향(P)이 초점 깊이(D) 관련성을 갖는 각도만큼 경사진 상태로 조사된다. 따라서, 외측으로 갈수록 원주가 증가하여 조사되는 에너지가 감소되는 것이 감소될 수 있다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 레이저의 진행 방향을 나타내는 도면이다.
도 6은 참조하면, 레이저 조사기(2000)는, 레이저(La)의 진행 방향(Pb)이 상하 방향으로 수직한 방향에 대해 기판(S)의 반경 방향 외측으로 설정 각도 경사지게 레이저(La)를 조사할 수 있다. 레이저(La)의 진행 방향(Pb)은 기판(S)의 반경 방향 및 상하 방향으로 수직한 방향을 포함하는 평면상에 위치될 수 있다. 이에 따라, 레이저(La)는 기판(S)의 외측 영역에 조사된 부분에서 기판(S)의 내측 영역에 조사된 부분으로 갈수록, 조사 거리가 감소하게 된다.
레이저 조사기(2000)는, 레이저(La)의 길이 방향 외측 단부가 기판(S)의 상면에서 초점 거리(f)를 이루거나 초점 거리(f)에 가장 인접하도록, 레이저(La)를 조사한다. 그리고, 레이저 조사기(2000)는, 레이저(La)의 길이 방향 내측으로 갈수록 초점 거리(f)에 가까워 지도록 레이저(La)를 조사한다. 또한, 레이저 조사기(2000)는, 레이저(La)의 길이 방향 전체에 걸쳐 초점 깊이(D)에 해당되도록 레이저(La)를 조사한다. 예를 들어, 레이저 조사기(2000)는 레이저(La)의 초점 깊이(D)가 1mm, 기판(S)에 조사된 레이저(La)의 길이가 기판(S)의 반경에 대응하여 150mm로 제공되는 레이저(La)를 조사할 수 있다. 레이저 조사기(2000)는, 레이저(La)의 진행 방향(Pb)이 0rad 초과 (0.5/150)rad 이하의 각도만큼 기판(S)의 반경 방향 외측으로 경사지도록, 레이저(La)를 조사한다. 또한, 레이저 조사기(2000)는 레이저(La)의 길이방향 외측이 초점 거리(f)에 가장 인접하도록 레이저(La)를 조사한다. 이 때, 기판(S)에 조사된 레이저(La)의 일측 단부는 기판(S)의 회전 중심에 위치되고, 길이 방향은 기판(S)의 반경 방향을 향할 수 있다. 이에 따라, 기판(S)에 조사된 레이저(La)는 길이 방향 전체에 걸쳐 초점 깊이(D)에 해당되면서, 기판(S)의 외측 영역에서 기판(S)의 내측 영역으로 갈수록 강도가 감소되도록 조사된다. 일 예로, 레이저(La)의 초점 깊이(D)가 1mm, 기판(S)에 조사된 레이저(La)의 길이가 150mm로 제공될 때, 레이저 조사기(2000)가, 레이저(La)의 진행 방향(Pb)이 (0.5/150)rad의 각도만큼 기판(S)의 반경 방향 외측으로 경사지고, 기판(S)의 외측에 조사된 길이 방향 단부가 초점 거리(f)에 해당되도록, 레이저(La)를 조사할 수 있다. 그에 따라, 기판(S)의 내측으로 조사된 레이저(La)의 일측 단부는 조사 거리가 기판(S)의 외측으로 조사된 레이저(La)의 타측 단부에 비해 조사 거리가 초점 깊이(D)의 1/2만큼 짧아져, 초점 깊이(D)의 경계에 위치될 수 있다.
도 7은 다른 실시 예에 따라 기판에 조사된 레이저를 나타내는 도면이고, 도 8은 레이저 조사기의 제어 관계를 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 레이저 조사기(2000)는 기판(S)의 반경 보다 짧은 선형 레이저(Lb)를 조사할 수 있다. 그리고, 제어기(3000)는 레이저(La)가 조사되는 영역이 기판(S)의 반경 방향을 따라 내측에서 외측으로, 외측에서 내측으로 또는 내측과 외측 사이를 1회 이상 이동되도록, 레이저 조사기(2000)를 제어할 수 있다. 이 때, 제어기(3000)는 레이저(La)의 일측 단부가 기판(S)의 회전 중심에서의 이격되는 거리가 증가되는 것에 대응하여, 레이저 조사기(2000)의 출력을 증가 시킬 수 있다. 따라서, 외측으로 갈수록 반경 방향의 단위 길이당 원주가 증가되는 것에 대응하여, 레이저(La)의 강도가 증가되어 단위 면적당 조사되는 에너지가 일정 범위를 유지할 수 있다. 조사되는 레이저(La)는 도 4의 실시 예 또는 도 6의 실시 예와 유사하게 경사지게 조사된다. 따라서, 레이저(La)의 길이 방향 외측 단부는 초점 거리(f)에 가장 인접하게 되고, 내측으로 갈수록 기판(S)에 조사된 레이저(La)의 강도는 감소하게 된다. 그리고, 선형레이저(La)는 길이 방향 전체에 걸쳐, 초점 깊이(D)에 해당되게 된다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 공정 챔버를 나타내는 도면이고, 도 10은 기판에 제1 레이저와 제2 레이저가 조사된 상태를 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 공정 챔버(260b)는 지지 부재(1000b) 및 레이저 조사기(2000b)를 포함한다.
레이저 조사기(2000b)는 제1 레이저 조사기(2100) 및 제2 레이저 조사기(2200)를 포함한다.
제1 레이저 조사기(2100)는 기판(S)으로 제1 레이저(L1a)를 조사한다. 제1 레이저(L1a)의 선형 레이저로 제공된다. 제1 레이저(L1a)는 길이가 기판(S)의 반경에 대응되게 제공되어, 도 3과 동일 또는 유사한 방식으로 조사된다.
제1 레이저 조사기(2100)는 도 4 및 도 6과 동일 또는 유사한 방식으로 경사지게 제1 레이저(L1a)를 조사한다.
제2 레이저 조사기(2200)는 제1 레이저 조사기(2100)와 동일하거나 상이한 영역으로 제2 레이저(L2a)를 조사한다. 제2 레이저(L2a)는 선형 레이저로 제공된다. 제2 레이저(L2a)는 길이가 기판(S)의 반경 보다 짧게 제공되어, 도 7과 동일 또는 유사한 방식으로 조사된다. 제2 레이저 조사기(2200)는 도 4 및 도 6과 동일 또는 유사한 방식으로 경사지게 제2 레이저(L2a)를 조사한다.
레이저(La)의 강도는 초점 거리(f)를 기준으로 레이저(La)의 조사 거리가 증가 또는 감소 될 때 비선형으로 감소된다. 따라서, 제1 레이저 조사기(2100)가 경사지게 제1 레이저(L1a)를 조사하여도, 반경 방향에 따라 기판(S)에 조사되는 에너지는 편차가 발생한다. 이에 따라, 제2 레이저 조사기(2200)는 부분적으로 제2 레이저(L2a)를 조사하여, 제1 레이저(L1a)의 편차를 보정할 수 있다.
지지 부재(1000b)는 도 2의 지지 부재(1000)와 동일 또는 유사하므로 반복된 설명은 생략한다.
도 11은 또 다른 실시 예에 따라 조사된 제1 레이저 및 제2 레이저를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 제1 레이저(L1b)는 기판(S)의 반경 보다 짧은 선형 레이저로 제공되어, 도 7과 동일 또는 유사한 방식으로 조사된다. 제1 레이저(L1b)는 도 4 및 도 6과 동일 또는 유사한 방식으로 경사지게 조사된다.
제2 레이저(L2b)는 기판(S)의 반경 보다 짧은 선형 레이저로 제공되어, 도 7과 동일 또는 유사한 방식으로 조사된다.
제2 레이저(L2b)는 도 4 및 도 6과 동일 또는 유사한 방식으로 경사지게 조사된다.
도 12는 또 다른 실시 예에 따른 공정 챔버를 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 공정 챔버(260c)는 지지 부재(1000c), 레이저 조사기(2000c) 및 마스크(4000)를 포함한다.
지지 부재(1000c)는 도 2의 지지 부재(1000)와 동일 또는 유사하므로 반복된 설명은 생략한다.
레이저 조사기(2000c)는 도 2의 레이저 조사기(2000)와 동일 또는 유사하게 제공되어, 도 3 또는 도 7과 동일 또는 유사한 방식으로 레이저를 조사할 수 있다. 또한, 레이저 조사기(2000c)는 도 9의 레이저 조사기(2000b)와 동일 또는 유사하게 제공되어, 도 10 또는 도 111과 동일 또는 유사한 방식으로 레이저를 조사할 수 있다. 레이저 조사기(2000c)는 도 4 또는 도 6과 동일 또는 유사하게 경사지게 레이저를 조사한다.
도 13은 도 12의 공정 챔버의 마스크의 평면도이다.
도 13을 참조하면, 마스크(4000)는 레이저 조사기(2000c)에서 조사된 레이저가 이동 하는 경로상에 위치되어, 기판(S)으로 조사되는 레이저의 강도를 조절한다.
마스크(4000)는 설정 면적을 갖는 플레이트 형상으로 제공된다. 마스크(4000)에는 투광부(4100)가 제공된다. 투광부(4100)는 설정 형상을 갖는 홀 형상으로 제공된다. 일 예로, 투광부(4100)는 레이저의 길이 방향을 따라 형성되는 형성될 수 있다. 이 때, 투광부(4100)의 길이는 레이저의 길이에 대응될 수 있다. 그리고, 투광부(4100)의 폭은 영역별로 상이게 형성될 수 있다. 따라서, 투광부(4100)의 길이 방향 위치에 따라, 조사된 레이저는 모두 마스크(4000)는 통과하거나, 일부는 마스크(4000)에 의해 차단되고 일부만 기판(S)에 도달될 수 있다. 레이저의 강도는 초점 거리(f)를 기준으로 레이저의 조사 거리가 증가 또는 감소 될 때 비선형으로 감소된다. 따라서, 레이저 조사기(2000c)가 경사지게 레이저를 조사하여도, 반경 방향에 따라 기판(S)에 조사되는 에너지는 편차가 발생한다. 이에 따라, 마스크(4000)는 레이저의 길이 방향을 따라 기판(S)으로 조사되는 정도를 조절하여, 편차를 보정할 수 있다.
도 14는 다른 실시 예에 따른 마스크의 평면도이다.
도 14를 참조하면, 마스크(4000b)는 설정 면적을 갖는 플레이트 형상으로 제공된다. 마스크(4000b)에는 투광부(4200)가 제공된다. 투광부(4200)는 광 투과성 막으로 제공된다. 투광부(4200)는 레이저의 길이 방향을 따라 형성될 수 있다. 이 때, 투광부(4200)의 투과성은 레이저의 길이 방향을 따라 상이게 형성될 수 있다. 따라서, 투광부(4200)의 길이 방향 위치에 따라, 조사된 레이저의 투과 정도가 조절된 후, 기판(S)에 도달될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 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 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 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.
10: 인덱스모듈 20: 공정 처리 모듈
1000: 지지 부재 1100: 핀
1300: 노즐 2000: 레이저 조사기

Claims (20)

  1. 기판을 지지하는 지지 부재; 및
    상기 기판의 위치에 따라 레이저의 조사 거리가 상이하게 제공되도록 상기 기판의 표면에 대해 설정 길이를 가지는 선형의 레이저를 조사하는 레이저 조사기를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 조사기는 상기 레이저가 상기 기판의 중심에서 멀리 떨어진 부분이 상기 기판의 중심에 인접한 부분보다 초점 거리에 가깝게 되도록 상기 레이저를 조사하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 레이저 조사기는 상기 레이저의 내측 단부의 조사 거리가 외측 단부의 조사 거리보다 상기 레이저의 초점 깊이의 1/2이하로 길게 형성되도록 상기 레이저를 조사하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 조사기의 길이 방향은 상기 기판에 대해 경사지게 위치되는 기판 처리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 레이저 조사기는 상기 레이저의 내측 단부의 조사 거리가 외측 단부의 조사 거리보다 상기 레이저의 초점 깊이의 1/2이하로 짧게 형성되도록 상기 레이저를 조사하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 레이저는 그 길이 방향이 상기 기판의 반경 방향을 향하도록 조사되는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 레이저는 일단이 상기 기판의 회전 중심에 위치되고 타단은 상기 기판의 외측 단부에 위치되는 기판 처리 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 레이저는 상기 기판의 반지름 보다 짧은 길이를 갖는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판에서 상기 레이저가 조사되는 위치가 상기 기판의 반경 방향으로 변경되도록 상기 레이저 조사기를 제어하는 제어기를 더 포함하는 기판 처리 장치
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 레이저가 조사되는 위치가 상기 기판의 중심에서 멀어지면 상기 레이저 조사기의 출력을 증가 시키는 기판 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 레이저의 이동 경로상에 위치되어, 상기 레이저가 투과되는 정도를 조절하는 마스크를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 마스크는 상기 레이저의 길이 방향을 따라 선형의 홀이 형성된 플레이트 형상으로 제공되되,
    상기 홀은 상기 길이 방향을 따른 영역별로 폭이 상이하게 형성되는 기판 처리 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 마스크는 상기 레이저의 길이 방향을 따라 광 투과성 막이 형성된 플레이트 형상으로 제공되되,
    상기 광 투과성 막의 투과성은 상기 길이 방향을 따라 상이하게 형성되는 기판 처리 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 조사기는,
    선형의 제1 레이저를 조사하는 제1 레이저 조사기; 및
    선형의 제2 레이저를 조사하는 제2 레이저 조사기를 포함하는 기판 처리 장치.
  15. 기판 처리시 기판에 레이저를 조사하되, 기판 상의 제1위치에서 레이저의 조사 길이와 레이저의 초점 거리의 편차는 상기 제1위치보다 기판의 중심에서 더 멀리 떨어진 제2위치에서 레이저의 조사 길이와 상기 레이저의 초점 거리의 편차보다 크게 형성되는 기판 처리 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 레이저는 설정 길이를 갖는 선형 레이저인 기판 처리 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 설정 길이는 상기 기판의 반경에 대응하는 기판 처리 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 레이저를 조사하는 레이저 조사기는 상기 기판의 표면에 대해 경사지게 제공되는 기판 처리 방법.
  19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저가 조사되는 동안 상기 기판에는 처리액이 공급되는 기판 처리 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 레이저는 상기 기판을 가열하는 기판 처리 방법.
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