KR20210002215A - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는, 내부에 처리 공간을 가지는 하우징과; 하우징 내에서 기판을 지지하는 지지유닛과; 지지유닛에 지지된 기판으로 액을 공급하는 액공급유닛과; 기판의 가장자리 영역에 레이저를 조사하는 레이저 조사 유닛과; 액공급유닛과 레이저 조사 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되, 레이저 조사 유닛은, 기판 상에 공급된 액의 표면과 접하도록 액의 상부에 제공 가능한 플레이트와; 플레이트를 투과하여 지지유닛에 지지된 기판의 가장자리 영역 상으로 레이저를 조사하는 레이저 조사부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기판에 레이저를 조사하는 기판을 처리하는 과정에서 기판에 불순물이 부착되는 것을 최소화하여 부산물을 효과적으로 배출할 수 있다

Description

기판 처리 장치 및 방법{Apparatus and Method for treating substrate}
본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 기판에 액을 공급하고 레이저를 조사하여 기판을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
반도체 소자, 평판 디스플레이 소자 등과 같은 집적회로 소자의 제조는 기판 상에 레이저 빔을 조사하여 기판 상에 막을 제거하는 공정을 포함한다. 그러나, 레이저 빔 조사 과정에서는 파티클(Particle)이 발생하는 문제가 있다. 반도체 소자가 고밀도, 고집적화, 고성능화됨에 따라 회로 패턴의 미세화가 급속히 진행됨으로써, 기판 표면에 잔류하는 파티클 등의 오염 물질은 소자의 특성과 생산 수율에 많은 영향을 미치게 된다.
이에, 레이저를 이용하여 기판을 처리할 때 도 1과 같이 파티클을 제거하기 위해 분진을 흡입하는 흡입 장치(5)가 사용된다.
그러나, 기판(W) 상에 레이저(L)가 조사되어 기판(W)의 표면의 박막(T)을 제거하는 과정에서 기판(W) 상의 파티클(P)은 기판(W)으로부터 분리되어 흡입 장치(5)로 흡입되나, 일부 파티클 또는 크기가 작은 미세한 입자들은 흡입 장치(5)로 흡입되지 않고 다시 기판(W) 상에 흡착된다.
또한, 도 2와 같이 기판(W)의 표면에 액이 토출되고 있는 도중에 기판(W) 상에 레이저(L)가 조사되는 경우, 기판(W) 상의 액막에 굴곡이 계속적으로 발생하므로 기판(W) 상의 액막의 표면이 평탄하지 않게 된다. 이와 같은 액막의 표면으로 레이저(L)가 조사되는 경우, 레이저(L)는 그 방향이 굴절되고, 이로 인해 기판(W) 상의 원하는 위치에 레이저(L)가 조사되지 않는다.
또한, 레이저(L)는 기판(W)의 상부에서 기판(W)에 수직한 방향으로 조사되므로, 기판(W)의 상부에 레이저(L)의 조사 경로를 제공하기 위한 공간이 요구되며, 이로 인해 기판 처리 장치의 처리 공간의 부피가 커진다.
본 발명은 레이저를 이용하여 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 방법 및 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판에 레이저를 조사하는 기판을 처리하는 과정에서 기판에 불순물이 부착되는 것을 최소화하는 기판 처리 방법 및 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 액층이 제공된 기판에 레이저를 조사할 때 레이저가 기판 상의 원하는 영역에 정확하게 도달하도록 하는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는, 내부에 처리 공간을 가지는 하우징과; 하우징 내에서 기판을 지지하는 지지유닛과; 지지유닛에 지지된 기판으로 액을 공급하는 액공급유닛과; 기판의 가장자리 영역에 레이저를 조사하는 레이저 조사 유닛과; 액공급유닛과 레이저 조사 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되, 레이저 조사 유닛은, 기판 상에 공급된 액의 표면과 접하도록 액의 상부에 제공 가능한 플레이트와; 플레이트를 투과하여 지지유닛에 지지된 기판의 가장자리 영역 상으로 레이저를 조사하는 레이저 조사부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 플레이트는 그 상면이 지지유닛에 놓인 기판에 평행하게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 플레이트는 그 상면이 라운드지게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 플레이트는 그 상면이 볼록하게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 플레이트는 그 상면이 지지유닛에 놓인 기판의 반경 방향을 따라 경사지게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 플레이트는 그 상면이 지지유닛에 놓인 기판의 중심을 향하는 방향으로 상향 경사지게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 레이저 조사부재는 지지유닛에 놓인 기판에 수직한 방향으로 레이저를 조사할 수 있도록 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 레이저 조사부재는 지지유닛에 놓인 기판의 측부에서 기판에 평행한 방향으로 레이저를 플레이트에 조사할 수 있도록 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 레이저 조사부재는, 광원과; 광원에서 조사된 광의 경로를 변경하는 미러를 가지는 광로변경부재를 포함하고, 광로변경부재는 미러를 이동시키는 미러 구동기를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 제어기는 미러 구동기를 제어하여 레이저를 조사하는 동안 기판 상에 레이저의 조사 위치가 변경되도록 미러들의 위치를 변경할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 레이저 조사부재는 플레이트를 이동시키는 플레이트 구동기를 더 포함하고, 제어기는 레이저의 조사 위치가 변경되는 동안에 레이저가 플레이트의 특정 위치로 조사되도록 레이저의 조사 위치에 대응하여 플레이트의 위치가 변경되도록 플레이트 구동기를 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 제어기는 레이저가 플레이트에 조사되는 레이저의 조사 위치가 지지유닛에 놓인 기판의 반경방향을 따라 변경되도록 레이저 조사부재를 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 제어기는 레이저가 플레이트에 조사되는 레이저의 조사 위치가 상하 방향을 따라 변경되도록 레이저 조사부재를 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 제어기는 액이 공급되고, 플레이트가 액에 접촉된 상태에서 레이저를 조사하도록 액공급유닛과 레이저 조사 유닛을 제어할 수 있다.
또한, 기판을 처리하는 장치는, 내부에 처리 공간을 가지는 하우징과;
하우징 내에서 기판을 지지하는 지지유닛과; 지지유닛에 지지된 기판으로 액을 공급하는 액공급유닛과; 기판에 레이저를 조사하는 레이저 조사 유닛을 포함하되, 레이저 조사 유닛은, 기판 상에 공급된 액의 표면과 접하도록 액의 상부에 제공 가능한 플레이트와; 플레이트를 투과하여 지지유닛에 지지된 기판 상으로 레이저를 조사하는 레이저 조사부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 플레이트는 그 상면이 지지유닛에 놓인 기판에 평행하게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 플레이트는 그 상면이 볼록하게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 플레이트는 그 상면이 지지유닛에 놓인 기판의 중심을 향하는 방향으로 상향 경사지게 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 레이저 조사부재는, 광원과; 광원에서 조사된 광의 경로를 변경하는 미러를 가지는 광로변경부재를 포함하고, 광로변경부재는 미러를 이동시키는 미러 구동기를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 액공급유닛과 레이저 조사 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하되, 제어기는 미러 구동기를 제어하여 레이저를 조사하는 동안 기판 상에 레이저의 조사 위치가 변경되도록 미러들의 위치를 변경할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 기판을 처리하는 방법은, 기판 상에 액을 공급하여 기판 상에 액막을 형성하고, 기판에 레이저를 조사하여 기판을 처리하되, 기판 상에 형성된 액막에 플레이트를 접촉시켜 레이저가 플레이트를 투과하여 기판을 처리할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 기판의 처리는 레이저를 이용하여 기판 상의 박막을 제거하는 처리일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 기판 상의 박막은 기판의 가장자리 영역에 제공된 박막일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 플레이트의 상면을 지지유닛에 놓인 기판과 평행하게 제공하여 레이저를 기판에 수직한 방향으로 플레이트에 조사할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 플레이트의 상면을 기판의 반경 방향을 따라 기판의 중심을 향해 경사지게 제공하고, 레이저를 기판의 외측에서 플레이트의 경사면에 조사할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 기판 상의 설정위치에 레이저가 조사되도록 플레이트의 상면을 볼록하게 제공하고, 레이저를 볼록한 부분으로 조사할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 공정 진행 중 플레이트의 위치는 고정되고, 레이저의 조사 위치는 기판의 반경방향을 따라 변경될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 공정 진행 중 플레이트의 위치는 고정되고 플레이트에 조사되는 레이저의 조사 위치는 상하 방향을 따라 변경될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 레이저의 조사 위치는 기판의 반경 방향을 따라 변경되고, 레이저가 플레이트 상의 동일 지점에 조사되도록 레이저의 조사 위치의 변경과 함께 플레이트의 위치가 변경될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면 레이저를 이용하여 기판 상의 막질을 효율적으로 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면 기판에 레이저를 조사하여 기판을 처리할 때, 레이저를 기판 상의 특정 영역에 정확하게 조사할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판에 레이저를 조사하여 기판을 조사할 때 기판 상의 특정 영역에 레이저를 집중하여 조사할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판에 레이저를 조사하여 기판을 처리할 때 상하 방향으로 기판 처리 공간의 폭을 줄일 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 레이저를 조사하여 기판을 처리하는 일반적인 과정을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 기판 상에 액막이 형성된 상태에서 레이저를 조사할 경우 발생되는 문제점을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 4는 도 3의 기판 처리 장치에서 레이저를 조사하여 기판을 처리하는 챔버를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 5는 내지 도 10은 각각 본 발명의 일 실시예에 따라 막 제거 공정에서 기판 상에 레이저를 조사하는 과정을 나타낸다.
도 11 내지 도 14는 각각 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 인덱스 모듈(100)과 공정 처리 모듈(200)을 가진다. 인덱스 모듈(100)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(200)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(200)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(130)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(200)의 공정효율 및 풋 프린트조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판들(W)을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(130)로는 전면개방일체형포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(200)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 그리고 공정 챔버(300)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송 챔버(240)의 양측에는 각각 공정 챔버(300)들이 배치된다. 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에서 공정 챔버(300)들은 이송 챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공된다. 이송 챔버(240)의 일측에는 복수 개의 공정챔버(300)들이 제공된다. 공정 챔버(300)들 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정 챔버(300)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다.
즉, 이송 챔버(240)의 일측에는 공정 챔버(300)들이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(300)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(300)의 수이다. 이송 챔버(240)의 일측에 공정 챔버(300)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정 챔버(300)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 챔버(300)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정 챔버(300)는 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 공정 챔버(300)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(130)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. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정 처리 모듈(200)에서 캐리어(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정 처리 모듈(200)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(300) 간에, 그리고 공정 챔버(300)들 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. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.
공정 챔버(300)는 기판(W)에 대해 액 처리하는 공정을 수행한다. 공정 챔버(300)는 수행하는 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 공정 챔버(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정 챔버(300)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정 챔버(300)들은 서로 동일한 구조로 제공되고, 서로 상이한 그룹에 속하는 공정 챔버(300) 들은 서로 상이하게 제공될 수 있다.
본 실시예에는 기판 처리 공정이 기판(W)의 가장자리 영역에서 박막(T)을 제거하는 막 제거 공정인 것을 예로 들어 설명한다. 그러나 이와 달리 기판 처리 공정은 막 제거 공정 이외에 다른 종류의 공정일 수 있다.
도 4는 도 3의 공정 챔버를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 4를 참조하면, 공정 챔버(300)는 하우징(310), 지지유닛(320), 액공급유닛(330), 레이저 조사 유닛(320) 및 제어기(400)를 포함한다.
하우징(310)은 내부에 처리 공간을 제공한다. 지지 유닛(320)은 처리 공간에서 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(320)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지 및 회전시킨다. 지지 유닛(320)은 지지판(322) 그리고 회전축(324)을 가진다. 지지판(322)은 대체로 원형의 판 형상으로 제공될 수 있다. 지지판(322)은 상면이 저면보다 큰 직경을 가질 수 있다. 지지판(322)의 상면 및 저면을 잇는 측면은 중심축에 가까워질수록 하향 경사진 방향을 향할 수 있다. 지지판(322)의 상면은 기판(W)이 안착되는 안착면으로 제공된다. 안착면은 기판(W)보다 작은 면적을 가진다. 일 예에 의하면, 안착면의 직경은 기판(W)의 반경보다 작을 수 있다. 안착면은 기판(W)의 중심 영역을 지지한다.
회전축(324)은 그 길이방향이 상하 방향을 향하는 통 형상을 가지도록 제공된다. 회전축(324)은 지지판(322)의 저면에 결합된다. 구동기(326)는 회전축(324)에 회전력을 전달한다. 회전축(324)은 구동기(326)로부터 제공된 회전력에 의해 중심축을 중심으로 회전 가능하다. 지지판(322)은 회전축(324)과 함께 회전 가능하다. 회전축(324)은 구동기에 의해 그 회전 속도가 조절되어 기판(W)의 회전 속도를 조절 가능하다. 예컨대, 구동기는 모터일 수 있다. 그러나, 구동기는 모터인 것에 한정되는 것이 아니고, 회전축(324)에 회전력을 제공하는 공지의 장치 등으로 다양하게 변형될 수 있다.
액공급유닛(330)은 기판(W)으로 처리액을 공급한다. 액공급유닛(330)은 기판(W) 상에 액을 공급한다. 액은 알칼리계 케미칼일 수 있다. 이와 달리 액은 물일 수 있다.
레이저 조사 유닛(340)은 지지 유닛(320)에 지지된 기판(W)에 레이저(L)를 조사할 수 있다. 레이저 조사 유닛(340)은 기판(W) 상의 가장자리 영역에 레이저(L)를 조사하도록 제공된다. 레이저 조사 유닛(340)으로부터 조사된 레이저(L)는 기판(W) 상의 가장자리 영역에 제공된 막질을 제거할 수 있다.
레이저(L)가 조사될 때 플레이트(342)는 액공급유닛(330)에 의해 기판(W) 상에 공급된 액의 표면과 접하도록 액막 상의 상부에 제공될 수 있다. 플레이트(342)는 구동기(도시되지 않음)에 의해 접액 위치와 대기 위치 간에 이동될 수 있다. 접액 위치는 기판(W)으로 레이저(L)가 조사될 때 레이저(L)의 조사 경로 상에서 액의 표면과 접하는 위치이다. 대기 위치는 기판(W)이 지지판(322)에 놓이거나 지지판(322)으로부터 들어올려질 때 기판(W)과 간섭되지 않는 위치이다.
플레이트(342)는 회전 이동 또는 직선 이동에 의해 접액 위치와 대기 위치 간에 이동될 수 있다. 플레이트(342)는 레이저(L)가 투과될 수 있는 재질로 제공된다. 예컨대, 플레이트(342)의 재질은 석영(Quartz)일 수 있다. 레이저 조사부재(345)로부터 조사된 레이저(L)는 플레이트(342)를 투과하여 기판(W)의 가장자리 영역 상으로 조사된다.
레이저 조사부재(345)는 광원(344)과 광로변경부재를 포한다. 광로변경부재는 하나 또는 복수의 미러(346)를 포함한다. 광로변경부재는 광이 플레이트(342)를 투과 후 기판(W) 상으로 조사되도록 광원(344)으로부터 조사된 광의 경로를 변경한다. 미러(346)는 미러 구동기(미도시)를 통해 원하는 위치로 이동될 수 있다.
제어기(400)는 액공급유닛(330)과 레이저 조사 유닛(340)을 제어한다. 예컨대, 제어기(400)는 기판(W) 상에 조사되는 레이저(L)의 조사 위치 및 시기, 그리고 액이 공급되는 시기를 제어할 수 있다. 일 예에 의하면, 기판(W) 상에 조사되는 레이저(L)의 조사 위치는 미러(346)의 위치를 이동시켜 변경할 수 있다.
플레이트(342)는 그 상면이 지지유닛(320)에 놓인 기판(W)에 평행하게 제공될 수 있다. 이때, 레이저 조사부재(345)는 지지유닛(320)에 놓인 기판(W)에 수직한 방향으로 레이저(L)를 조사할 수 있다.
도 5 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 기판 처리 방법에 대해 설명한다. 일 예에서, 기판의 처리는 기판(W)상에 형성된 박막(T)을 제거하는 공정이다. 도 5를 참조하면, 먼저 지지유닛(320)에 기판(W)이 놓인다. 그 후 기판(W)에 형성된 박막(T) 위로 대기위치에 있던 플레이트(342)가 접액위치로 이동된다.
도 6을 참조하면, 플레이트(342)가 이동된 후 액공급유닛(330)에서 기판(W) 상으로 액이 공급된다. 플레이트(342)가 접액위치에 이동된 후, 레이저 조사 유닛(340)에 의해 기판(W) 상으로 레이저(L)가 조사되어 박막(T)을 제거하는 과정이 시작된다. 제어기(400)는 이하에서 설명하는 기판(W) 처리 방법을 수행할 수 있도록 액공급유닛(330)과 레이저 조사 유닛(340)을 제어할 수 있다.
본 발명의 기판(W)을 처리하는 방법은, 기판(W) 상에 액을 공급하여 기판(W) 상에 액막(F)을 형성한 후에 기판(W)에 레이저(L)를 조사하여 기판(W)을 처리하되, 기판(W) 상에 형성된 액막(F)에 플레이트(342)를 접촉시켜 레이저(L)가 플레이트(342)를 투과하여 기판(W)을 처리하도록 한다.
도 8은 플레이트(342)가 접액위치에 이동된 후, 레이저 조사 유닛(340)에 의해 기판(W) 상으로 레이저(L)가 조사되는 모습을 나타낸다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트(342)에 조사되는 레이저(L)가 이동되는 모습을 나타낸다. 도 9를 참조하면, 레이저(L)의 조사 위치가 변경되도록 미러(346)들의 위치는 변경될 수 있다. 레이저(L)가 기판(W)에 조사됨에 따라 기판(W) 상에 형성된 박막(T)이 제거된다.
이때, 플레이트(342)의 위치는 고정되고, 레이저(L)가 플레이트(342)에 조사되는 레이저(L)의 조사 위치가 지지유닛(320)에 놓인 기판(W)의 반경방향을 따라 변경되도록 레이저 조사부재(345)를 이동할 수 있다.
이상에서는, 기판(W)에 형성된 박막(T) 위로 대기위치에 있던 플레이트(342)가 접액위치로 이동되는 것으로 설명하였으나, 도 10에 도시된 바와 같이, 기판(W)에 형성된 박막(T) 위로 액공급유닛(330)에 의해 액이 공급된 후 대기위치에 있던 플레이트(342)가 접액위치로 이동될 수 있다.
기판(W) 상에 레이저(L)를 조사하여 기판(W)에 형성된 박막(T)을 제거하는 경우, 박막(T)이 제거되는 과정에서 파티클(P)이 발생하게 된다.
본 발명은 기판(W) 상에 액이 공급되고, 플레이트(342)가 액에 접촉된 상태에서 레이저(L)를 조사하도록 한다. 본 발명과 같이 기판(W) 상에 액을 도포한 후 삭마하는 경우, 기판(W)으로부터 분리된 파티클(P)은 액 내부에 포획되며 액 내부의 파티클(P)은 공기 중일 때 보다 기판(W)과의 접착력(adhesion)이 약해 기판(W)에 흡착되지 않고 액 내부에서 부유된다.
즉, 본 발명에 따르면, 플레이트(342) 저부의 액을 이동시키는 경우 파티클(P)은 액의 흐름을 따라 액과 함께 제거될 수 있다. 따라서, 건조한 환경에서 분진을 집진하는 경우 기판(W)으로부터 분리된 파티클(P)이 기판(W)에 다시 흡착되어 기판(W)이 재오염되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 기판(W) 상에 액을 도포한 후 액의 상부에 플레이트(342)를 위치시킨 후에 플레이트(342)를 투과하여 기판(W) 상으로 레이저(L)를 조사하면, 액의 상면이 플레이트(342)로 인해 지지유닛(320)에 의해 지지된 기판(W)과 평행하도록 유지되어 액의 두께가 d로 균일하게 된다.
따라서, 플레이트(342)를 구비하지 않아 액의 두께가 일정하게 유지되지 않는 경우 액의 상면이 고르지 못하여 레이저(L)가 원하는 위치에 조사되지 않고 불필요한 위치를 삭마하게 되는 문제점을 해결할 수 있다.
이상에서는, 플레이트(342)는 평평하게 제공되는 것으로 설명하였다. 그러나 플레이트(342)의 상면은 이하와 같이 다양하게 제공될 수 있다.
도 11을 참조하면, 플레이트(342)의 상면을 지지유닛(320)에 놓인 기판(W)의 중심을 향하는 방향으로 상향 경사지게 제공할 수 있다. 플레이트(342)의 상면을 지지유닛(320)에 놓인 기판(W)의 중심을 향하는 방향으로 상향 경사지게 제함에 따라 기판(W) 상에 레이저(L)를 조사하는 위치를 기판(W)의 상부에 국한하지 않고 변경할 수 있게 된다. 도 11과 같이 플레이트(342)의 상면의 각도를 45도로 제공하는 경우, 레이저(L)는 기판의 측면에서 기판과 나란한 방향으로 조사될 수 있다.
도 12를 참조하면, 플레이트(342)는 그 상면이 지지유닛(320)에 놓인 기판(W)의 중심을 향하는 방향으로 상향 경사지되, 도 11 보다는 낮은 각도로 제공될 수 있다. 이때, 레이저 조사부재(345)는 레이저(L)를 기판(W)의 외측에서 플레이트(342)의 경사면에 조사할 수 있다.
도 13을 참조하면, 플레이트(342)의 상면을 볼록하게 제공하여 레이저(L)를 기판(W) 상의 특정 위치에 집중시켜 조사할 수 있다. 이때 레이저 조사부재(345)는 도 8과 마찬가지로 지지유닛(320)에 놓인 기판(W)에 수직한 방향으로 레이저(L)를 조사할 수 있다.
플레이트(342)는 그 상면이 볼록한 형상뿐만 아니라 오목한 형상으로도 그 상면이 라운드지게 제공될 수 있다. 기판(W) 상에 레이저(L)가 조사되는 범위를 기존 레이저(L)의 조사 범위 보다 확대 설정할 경우 그 상면을 오목하게 설정할 수 있고, 기판(W) 상에 레이저(L)가 조사되는 범위를 기존 레이저(L)의 조사 범위보다 축소 설정할 경우 그 상면을 도 과 같이 볼록하게 설정할 수 있다.
도 14를 참조하면, 레이저(L)의 조사 위치는 기판(W)의 반경 방향을 따라 변경되고, 레이저(L)가 플레이트(342) 상의 동일 지점에 조사되도록 레이저(L)의 조사 위치의 변경과 함께 플레이트(342)의 위치가 변경될 수 있다.
레이저 조사부재(345)는 플레이트(342)를 이동시키는 플레이트(342) 구동기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 플레이트(342) 구동기는 레이저(L)의 조사 위치가 변경되는 동안에 레이저(L)가 플레이트(342)의 특정 위치로 조사되도록 레이저(L)의 조사 위치에 대응하여 플레이트(342)의 위치가 변경되도록 할 수 있다.
기판(W)을 처리하는 방법은 기판(W) 상의 가장자리 영역에 복수의 레이저(L)를 조사하여 기판(W) 상의 박막(T)을 제거하는 방법일 수 있다. 기판(W) 상의 박막(T)은 증착 공정으로 형성된 막질일 수 있다. 예컨대, 기판(W) 상의 막질은 TiN, SiN, 텅스텐, 옥사이드 등일 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판(W) 처리 방법은, 막질을 제거하는 방법인 것에 한정되는 것은 아니고 레이저(L)를 기판(W)에 조사하여 기판(W)을 처리하는 다양한 처리 방법에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 기판(W) 처리 방법은, 기판(W) 상의 가장자리 영역에 국한되지 않고 기판(W) 상의 전면을 처리하는 방법일 수 있다. 일 예에서, 기판을 절단하는 가공 공정, 막 제거 공정 등 다양한 가공 공정일 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.
300: 공정 챔버
340: 레이저 조사 유닛
400: 제어기
342: 플레이트
344: 광원
346: 미러

Claims (29)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 처리 공간을 가지는 하우징과;
    상기 하우징 내에서 기판을 지지하는 지지유닛과;
    상기 지지유닛에 지지된 기판으로 액을 공급하는 액공급유닛과;
    상기 기판의 가장자리 영역에 레이저를 조사하는 레이저 조사 유닛과;
    상기 액공급유닛과 상기 레이저 조사 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되,
    상기 레이저 조사 유닛은,
    상기 기판 상에 공급된 액의 표면과 접하도록 상기 액의 상부에 제공 가능한 플레이트와;
    상기 플레이트를 투과하여 상기 지지유닛에 지지된 기판의 가장자리 영역 상으로 레이저를 조사하는 레이저 조사부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트는 그 상면이 상기 지지유닛에 놓인 기판에 평행하게 제공되는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트는 그 상면이 라운드지게 제공되는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플레이트는 그 상면이 볼록하게 제공되는 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트는 그 상면이 상기 지지유닛에 놓인 기판의 반경 방향을 따라 경사지게 제공된 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 플레이트는 그 상면이 상기 지지유닛에 놓인 기판의 중심을 향하는 방향으로 상향 경사지게 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 레이저 조사부재는 상기 지지유닛에 놓인 기판에 수직한 방향으로 레이저를 조사할 수 있도록 제공되는 기판 처리 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 레이저 조사부재는 상기 지지유닛에 놓인 기판의 측부에서 상기 기판에 평행한 방향으로 레이저를 상기 플레이트에 조사할 수 있도록 제공되는 기판 처리 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 레이저 조사부재는,
    광원과;
    상기 광원에서 조사된 광의 경로를 변경하는 미러를 가지는 광로변경부재를 포함하고,
    상기 광로변경부재는 상기 미러를 이동시키는 미러 구동기를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 미러 구동기를 제어하여 상기 레이저를 조사하는 동안 상기 기판 상에 레이저의 조사 위치가 변경되도록 상기 미러들의 위치를 변경하는 기판 처리 장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 레이저 조사부재는 상기 플레이트를 이동시키는 플레이트 구동기를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 레이저의 조사 위치가 변경되는 동안에 상기 레이저가 상기 플레이트의 특정 위치로 조사되도록 상기 레이저의 조사 위치에 대응하여 상기 플레이트의 위치가 변경되도록 상기 플레이트 구동기를 제어하는 기판 처리 장치.
  12. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 레이저가 상기 플레이트에 조사되는 상기 레이저의 조사 위치가 상기 지지유닛에 놓인 기판의 반경방향을 따라 변경되도록 상기 레이저 조사부재를 제어하는 기판 처리 장치.
  13. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 레이저가 상기 플레이트에 조사되는 상기 레이저의 조사 위치가 상하 방향을 따라 변경되도록 상기 레이저 조사부재를 제어하는 기판 처리 장치.
  14. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 액이 공급되고, 상기 플레이트가 상기 액에 접촉된 상태에서 상기 레이저를 조사하도록 상기 액공급유닛과 상기 레이저 조사 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  15. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 처리 공간을
    가지는 하우징과;
    상기 하우징 내에서 기판을 지지하는 지지유닛과;
    상기 지지유닛에 지지된 기판으로 액을 공급하는 액공급유닛과;
    상기 기판에 레이저를 조사하는 레이저 조사 유닛을 포함하되,
    상기 레이저 조사 유닛은,
    상기 기판 상에 공급된 액의 표면과 접하도록 상기 액의 상부에 제공 가능한 플레이트와;
    상기 플레이트를 투과하여 상기 지지유닛에 지지된 기판 상으로 레이저를 조사하는 레이저 조사부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 플레이트는 그 상면이 상기 지지유닛에 놓인 기판에 평행하게 제공되는 기판 처리 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 플레이트는 그 상면이 볼록하게 제공되는 기판 처리 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 플레이트는 그 상면이 상기 지지유닛에 놓인 기판의 중심을 향하는 방향으로 상향 경사지게 제공되는 기판 처리 장치.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 레이저 조사부재는,
    광원과;
    상기 광원에서 조사된 광의 경로를 변경하는 미러를 가지는 광로변경부재
    를 포함하고,
    상기 광로변경부재는 상기 미러를 이동시키는 미러 구동기를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 액공급유닛과 상기 레이저 조사 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하되,
    상기 제어기는 상기 미러 구동기를 제어하여 상기 레이저를 조사하는 동안 상기 기판 상에 레이저의 조사 위치가 변경되도록 상기 미러들의 위치를 변경하는 기판 처리 장치.
  21. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    기판 상에 액을 공급하여 상기 기판 상에 액막을 형성하고, 상기 기판에 레이저를 조사하여 기판을 처리하되,
    상기 기판 상에 형성된 상기 액막에 플레이트를 접촉시켜 상기 레이저가 상기 플레이트를 투과하여 상기 기판을 처리하는 기판 처리 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 기판의 처리는 상기 레이저를 이용하여 상기 기판 상의 박막을 제거하는 처리인 기판 처리 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 기판 상의 박막은 상기 기판의 가장자리 영역에 제공된 박막인 기판 처리 방법.
  24. 제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트의 상면을 지지유닛에 놓인 기판과 평행하게 제공하여 상기 레이저를 상기 기판에 수직한 방향으로 상기 플레이트에 조사하는 기판 처리 방법.
  25. 제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트의 상면을 상기 기판의 반경 방향을 따라 상기 기판의 중심을 향해 경사지게 제공하고, 상기 레이저를 상기 기판의 외측에서 상기 플레이트의 경사면에 조사하는 기판 처리 방법.
  26. 제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 상의 설정위치에 상기 레이저가 조사되도록 상기 플레이트의 상면을 볼록하게 제공하고, 상기 레이저를 볼록한 부분으로 조사하는 기판 처리 방법.
  27. 제24항에 있어서,
    공정 진행 중 상기 플레이트의 위치는 고정되고, 상기 레이저의 조사 위치는 기판의 반경방향을 따라 변경되는 기판 처리 방법.
  28. 제25항에 있어서,
    공정 진행 중 상기 플레이트의 위치는 고정되고 상기 플레이트에 조사되는 상기 레이저의 조사 위치는 상하 방향을 따라 변경되는 기판 처리 방법.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 레이저의 조사 위치는 상기 기판의 반경 방향을 따라 변경되고, 상기 레이저가 상기 플레이트 상의 동일 지점에 조사되도록 상기 레이저의 조사 위치의 변경과 함께 상기 플레이트의 위치가 변경되는 기판 처리 방법.
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