KR20210149961A - 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20210149961A
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KR1020200066635A
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박민정
이정열
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 기판을 처리하는 방법은, 회전되는 기판 상에 처리 액을 공급하여 액 막을 형성하되, 상기 기판 상에 미립자 형태의 습윤 매체를 분사하여 상기 액 막의 확산을 도울 수 있다.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 상에 액을 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 평판표시패널을 제조하기 위해 포토리소그라피 공정, 에칭 공정, 애싱 공정, 박막 증착 공정, 그리고 세정 공정 등 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정들 중 포토리소그라피 공정은 반도체 기판에 포토레지스트를 공급하여 기판 표면에 도포 막을 형성하고, 마스크를 사용하여 형성된 도포 막에 대하여 노광 처리를 수행한 후, 현상 액을 공급하여 기판 상에 원하는 패턴을 얻는 공정이다. 특히, 최근에는 패턴의 선폭(CD : Critical Dimension)의 미세화를 달성하기 위해 도포 공정에서 형성하는 도포 막에 대하여 높은 수준의 균일성(Uniformity)이 요구되고 있다.
일반적으로 기판 표면에 도포 막을 형성하는 공정은, 도 1에 도시된 바와 같이 웨이퍼 등의 기판(W)을 지지하는 척(2)이 기판(W)을 회전시키고, 포토레지스트 노즐(4)이 회전하는 기판(W) 상에 포토레지스트(PR)를 공급하는 방식으로 수행된다. 포토레지스트 노즐(4)이 공급하는 포토레지스트(PR)는 기판(W)의 중앙 영역으로 공급되어 기판(W)의 회전으로 발생하는 원심력에 의해 기판(W)의 가장자리 영역을 향해 확산된다. 이에, 기판(W) 상에 공급된 포토레지스트(PR)는 도포 막을 형성하게 된다.
그러나, 이러한 도포 막 형성 공정은 큰 점성(예컨대, 300cP 이상)을 가지는 포토레지스트(PR)를 사용하는 경우에는 도포 막 두께를 균일하게 형성하기 어렵다. 상술한 바와 같이 기판(W)의 중앙 영역으로 공급된 포토레지스트(PR)는 기판(W)의 회전에 의해 발생되는 원심력에 의해 기판(W)의 가장자리 영역을 향해 확산되는데, 포토레지스트(PR)가 큰 점성을 가지는 경우에는 포토레지스트(PR)의 기판(W)의 가장자리 영역을 향한 확산이 적절히 이루어지지 않기 때문이다. 이에, 형성된 도포 막에는 찢김, 도포 불량 등이 발생할 수 있다. 또한, 도포 막의 균일 성이 현저히 떨어질 수 있다. 기판(W)의 중심으로부터의 거리가 멀수록 기판(W)의 회전 속도가 빨라지기에 상술한 문제는 기판(W)의 가장자리 영역에 인접한 영역일 수록 더욱 두드러지게 발생한다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판 상에 형성되는 액 막의 균일성을 보다 향상시킬 수 있는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판 상에 형성되는 액 막에 찢김 및/또는 도포 불량 등의 결함이 발생하는 것을 최소화 할 수 있는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면들로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 기판을 처리하는 방법은, 회전되는 기판 상에 처리 액을 공급하여 액 막을 형성하되, 상기 기판 상에 미립자 형태의 습윤 매체를 분사하여 상기 액 막의 확산을 도울 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 습윤 매체는 미스트 형태로 분사될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 습윤 매체를 상기 기판의 가장자리 영역을 향해 분사할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 습윤 매체가 상기 기판 상에 공급되는 위치는, 상기 처리 액이 상기 기판 상에 공급되는 위치보다 상기 기판의 중심에서 멀 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 습윤 매체를 상기 처리 액의 공급이 시작되고 설정 시간이 경과한 이후에 분사할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 습윤 매체를 상기 처리 액의 공급이 중단되고 설정 시간 동안 더 분사될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 방법은, 상기 처리 액을 공급하고, 상기 기판이 제1속도로 회전하는 제1단계; 및 상기 기판이 상기 제1속도와 상이한 속도인 제2속도로 회전하는 제2단계를 포함하고, 상기 제1단계, 그리고 상기 제2단계 중 적어도 어느 하나 이상의 단계에서 상기 습윤 매체를 상기 기판 상으로 분사할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 방법은, 상기 기판이 상기 제1속도, 그리고 상기 제2속도보다 빠른 제3속도로 회전하는 제3단계를 더 포함하고, 상기 제1단계, 상기 제2단계, 그리고 제3단계 중 적어도 어느 하나 이상의 단계에서 상기 습윤 매체를 상기 기판 상으로 분사할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 습윤 매체를 상기 제3단계에서 상기 기판 상으로 분사하는 경우, 상기 제3단계가 종료되기 이전에 상기 습윤 매체의 분사를 중단할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 기판을 처리하는 방법은, 회전하는 상기 기판 상으로 도포 액을 공급하여 액 막을 형성하되, 상기 기판 상에 상기 액 막에 함유된 용제의 증발을 억제시키는 습윤 매체를 미립자 형태로 분사할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 습윤 매체는 미스트 형태로 분사될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 도포 액을 상기 기판의 중앙 영역을 향해 공급하고, 상기 습윤 매체를 상기 기판의 가장자리 영역을 향해 분사할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 습윤 매체의 분사 시기는 상기 도포 액의 공급 시기와 적어도 일부가 중첩될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 습윤 매체의 분사 시점은 상기 도포 액의 공급 시점보다 늦을 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 습윤 매체의 분사 시점은 상기 도포 액의 공급 시점보다 빠를 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 습윤 매체의 분사 종점은 상기 도포 액의 공급 종점보다 늦을 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 기판을 처리하는 방법은, 회전하는 상기 기판 상에 감광 액을 공급하여 액 막을 형성하되, 상기 기판을 처리하는 처리 공간에 미스트 형태의 시너(Thinner)를 분사하여 상기 액 막이 포함하는 솔벤트(Solvent)의 증발 정도를 조절할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 시너는, 상부에서 바라본 상기 기판의 영역에 따라 단위 체적당 상기 시너의 밀도가 서로 상이하게 분사될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 처리 공간에 분사된 상기 시너의 단위 체적당 밀도는, 상부에서 바라본 상기 기판의 중앙 영역보다 상기 기판의 가장자리 영역에서 더 높을 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 방법은, 제1속도로 회전되는 상기 기판으로 상기 감광 액을 공급하는 도포 단계; 상기 감광 액의 공급을 중단하고, 상기 제1속도보다 느린 제2속도로 상기 기판을 회전시키는 두께 조절 단계; 및 상기 제2속도보다 빠른 제3속도로 상기 기판을 회전시켜 상기 액 막을 건조시키는 건조 단계를 포함하고, 상기 시너는, 도포 단계, 상기 두께 조절 단계, 그리고 상기 건조 단계 중 적어도 어느 하나 이상의 단계에서 상기 처리 공간에 분사될 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는, 처리 공간에서 기판을 지지하고 회전시키는 지지 유닛; 상기 지지 유닛에 지지된 기판으로 처리 액을 공급하는 액 공급 유닛; 및 기판 상에서 상기 처리 액의 확산을 돕는 습윤 매체를 미립자 형태로 분사 가능하게 구성되는 습윤 유닛을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 습윤 유닛은, 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 가장자리 영역을 향해 상기 습윤 매체를 분사 가능하게 구성될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 장치는, 상기 처리 공간을 가지는 처리 용기를 더 포함하고, 상기 습윤 유닛은, 상기 처리 용기에 설치되는 습윤 매체 노즐을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 습윤 매체 노즐은, 상기 지지 유닛에 지지된 기판을 향해 분사되는 상기 습윤 매체의 분사 영역을 조절 가능하게 구성될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 장치는, 상기 처리 공간을 감싸는 내부 공간을 가지는 하우징; 및 상기 내부 공간으로 하강 기류를 공급하는 기류 공급 유닛을 더 포함하고, 상기 습윤 유닛은, 상기 지지 유닛에 지지된 기판을 향하는 방향으로 상기 습윤 매체를 분사할 수 있도록 상기 기류 공급 유닛에 설치될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 액 공급 유닛은, 상기 처리 액을 공급하는 처리 액 노즐; 및 상기 처리 액 노즐을 지지하는 제1아암을 포함하고, 상기 습윤 유닛은, 상기 습윤 매체를 분사하는 습윤 매체 노즐; 및 상기 습윤 매체 노즐을 지지하는 제2아암을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 습윤 유닛은, 상기 제1아암과 독립적으로 구동되는 제2아암을 포함하고, 상기 제2아암에는, 상기 습윤 매체를 분사하는 습윤 매체 노즐과; 프리 웨트 액을 스트림 방식으로 공급하는 프리 웨트 노즐이 설치될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 장치는, 상기 지지 유닛, 상기 액 공급 유닛, 그리고 상기 습윤 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는, 상기 지지 유닛에 지지되어 회전하는 기판의 중앙 영역에 상기 처리 액을 공급하고, 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 가장자리 영역에 상기 습윤 매체를 분사하도록 상기 액 공급 유닛, 상기 지지 유닛, 그리고 상기 습윤 유닛을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 중앙 영역에 공급된 상기 처리 액이 상기 가장자리 영역에 도달할 때부터 상기 습윤 매체를 분사하도록 상기 액 공급 유닛, 그리고 상기 습윤 유닛을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 처리 액의 공급이 시작되고 설정 시간이 경과한 이후에 상기 습윤 매체를 분사하도록 상기 액 공급 유닛, 그리고 상기 습윤 유닛을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판 상에 형성되는 액 막의 균일성을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판 상에 형성되는 액 막에 찢김 및/또는 도포 불량 등의 결함이 발생하는 것을 최소화 할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다
도 1은 기판 상에 도포 막을 형성하는 일반적인 기판 처리 방법을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 도포 블록 또는 현상 블록을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 4는 도 2의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 5는 도 4의 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 4의 열 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 6의 열 처리 챔버의 정면도이다.
도 8은 도 4의 액 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 도 8의 액 처리 챔버의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 보여주는 플로우 차트이다.
도 11은 도 10의 기판 처리 방법에 의해 기판 상에 액 막을 형성하는 과정에서의 기판의 회전 속도 변화, 그리고 기판 상에 공급되는 처리 매체의 공급 시기를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 8의 액 처리 챔버에 제공되는 기판 처리 장치가 도 10의 프리 웨트 단계를 수행하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 13 내지 도 15는 도 8의 액 처리 챔버에 제공되는 기판 처리 장치가 도 10의 도포 단계를 수행하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 16 내지 도 18은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 습윤 유닛을 보여주는 도면들이다.
도 19, 그리고 도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 습윤 매체 분사 방법을 보여주는 도면들이다.
도 21은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이다.
도 22는 도 21의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 23는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이다.
도 24는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이다.
도 25는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이다.
도 26 내지 도 33은 기판 상에 액 막을 형성하는 과정에서의 기판의 회전 속도 변화, 그리고 기판 상에 공급되는 처리 매체의 공급 시기의 다른 예 들을 나타내는 도면들이다.
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 실시 예를 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 명세서 상에 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.
이하에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치에 대하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2의 도포 블록 또는 현상 블록을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이고, 도 4는 도 2의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)는 인덱스 모듈(100, index module), 처리 모듈(300, treating module), 그리고 인터페이스 모듈(500, interface module)을 포함한다. 일 실시예에 의하며, 인덱스 모듈(100), 처리 모듈(300), 그리고 인터페이스 모듈(500)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하에서인덱스 모듈(100), 처리 모듈(300), 그리고 인터페이스 모듈(500)이 배열된 방향을 제1 방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1 방향(12)과 수직한 방향을 제2 방향(14)이라 하고, 제1 방향(12) 및 제2 방향(14)에 모두 수직한 방향을 제3 방향(16)으로 정의한다.
인덱스 모듈(100)은 기판(W)이 수납된 용기(F)로부터 기판(W)을 처리 모듈(300)로 반송하고, 처리가 완료된 기판(W)을 용기(F)로 수납한다. 인덱스 모듈(100)의 길이 방향은 제2 방향(14)으로 제공된다. 인덱스 모듈(100)은 로드 포트(110)와 인덱스 프레임(130)을 가진다. 인덱스 프레임(130)을 기준으로 로드 포트(110)는 처리 모듈(300)의 반대 측에 위치된다. 기판(W)들이 수납된 용기(F)는 로드 포트(110)에 놓인다. 로드 포트(110)는 복수 개가 제공될 수 있으며, 복수의 로드 포트(110)는 제2 방향(14)을 따라 배치될 수 있다.
용기(F)로는 전면 개방 일체 식 포드(Front Open Unified Pod:FOUP)와 같은 밀폐용 용기(F)가 사용될 수 있다. 용기(F)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic Guided Vehicle)과 같은 이송 수단(도시되지 않음)이나 작업자에 의해 로드 포트(110)에 놓일 수 있다.
인덱스 프레임(130)의 내부에는 인덱스 로봇(132)이 제공된다. 인덱스 프레임(130) 내에는 길이 방향이 제2 방향(14)으로 제공된 가이드 레일(136)이 제공되고, 인덱스 로봇(132)은 가이드 레일(136) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(132)은 기판(W)이 놓이는 핸드(134)를 포함하며, 핸드(134)는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
처리 모듈(300)은 기판(W)에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행할 수 있다. 처리 모듈(300)은 도포 블록(300a) 및 현상 블록(300b)을 가진다. 도포 블록(300a)은 기판(W)에 대해 도포 공정을 수행하고, 현상 블록(300b)은 기판(W)에 대해 현상 공정을 수행한다. 도포 블록(300a)은 복수 개가 제공되며, 이들은 서로 적층되게 제공된다. 현상 블록(300b)은 복수 개가 제공되며, 현상 블록(300b)들은 서로 적층되게 제공된다. 도 2의 실시 예에 의하면, 도포 블록(300a)은 2개가 제공되고, 현상 블록(300b)은 2개가 제공된다. 도포 블록 (300a)들은 현상 블록(300b)들의 아래에 배치될 수 있다. 일 예에 의하면, 2개의 도포 블록(300a)들은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 2개의 현상 블록(300b)들은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다.
도 4를 참조하면, 도포 블록(300a)은 열 처리 챔버(320), 반송 챔버(350), 액 처리 챔버(360), 그리고 버퍼 챔버(312, 316)를 가진다. 열 처리 챔버(320)는 기판(W)에 대해 열 처리 공정을 수행한다. 열 처리 공정은 냉각 공정 및 가열 공정을 포함할 수 있다. 액 처리 챔버(360)는 기판(W) 상에 액을 공급하여 액 막을 형성한다. 액 막은 포토레지스트막 또는 반사방지막일 수 있다. 반송 챔버(350)는 도포 블록(300a) 내에서 열 처리 챔버(320)와 액 처리 챔버(360) 간에 기판(W)을 반송한다.
반송 챔버(350)는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공된다. 반송 챔버(350)에는 반송 로봇(352)이 제공된다. 반송 로봇(352)은 열 처리 챔버(320), 액 처리 챔버(360), 그리고 버퍼 챔버(312, 316) 간에 기판을 반송한다. 일 예에 의하면, 반송 로봇(352)은 기판(W)이 놓이는 핸드(354)를 가지며, 핸드(354)는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 챔버(350) 내에는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공되는 가이드 레일(356)이 제공되고, 반송 로봇(352)은 가이드 레일(356) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다.
도 5는 도 4의 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 핸드(354)는 베이스(3541) 및 지지 돌기(3543)를 가진다. 베이스(3541)는 원주의 일부가 절곡된 환형의 링 형상을 가질 수 있다. 베이스(3541)는 기판(W)의 직경보다 큰 내경을 가진다. 지지 돌기(3543)는 베이스(3541)로부터 그 내측으로 연장된다. 지지 돌기(3543)는 복수 개가 제공되며, 기판(W)의 가장자리 영역을 지지한다. 일 예에 의하며, 지지 돌기(3543)는 등 간격으로 4 개가 제공될 수 있다.
열 처리 챔버(320)는 복수 개로 제공된다. 열 처리 챔버(320)들은 제1 방향(12)을 따라 나열되게 배치된다. 열처리 챔버(320)들은 반송 챔버(350)의 일 측에 위치된다.
도 6은 도 4의 열 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 7은 도 6의 열 처리 챔버의 정면도이다. 도 6, 그리고 도 7을 참조하면, 열 처리 챔버(320)는 하우징(3210), 냉각 유닛(3220), 가열 유닛(3230), 그리고 반송 플레이트(3240)를 가진다.
하우징(3210)은 대체로 직육면체의 형상으로 제공된다. 하우징(3210)의 측벽에는 기판(W)이 출입되는 반입구(미도시)가 형성된다. 반입구는 개방된 상태로 유지될 수 있다. 선택적으로 반입구를 개폐하도록 도어(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 냉각 유닛(3220), 가열 유닛(3230), 그리고 반송 플레이트(3240)는 하우징(3210) 내에 제공된다. 냉각 유닛(3220) 및 가열 유닛(3230)은 제2 방향(14)을 따라 나란히 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 유닛(3220)은 가열 유닛(3230)에 비해 반송 챔버(350)에 더 가깝게 위치될 수 있다.
냉각 유닛(3220)은 냉각 판(3222)을 가진다. 냉각 판(3222)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가질 수 있다. 냉각 판(3222)에는 냉각 부재(3224)가 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 부재(3224)는 냉각 판(3222)의 내부에 형성되며, 냉각 유체가 흐르는 유로로 제공될 수 있다.
가열 유닛(3230)은 가열 판(3232), 커버(3234), 그리고 히터(3233)를 가진다. 가열 판(3232)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가진다. 가열 판(3232)은 기판(W)보다 큰 직경을 가진다. 가열 판(3232)에는 히터(3233)가 설치된다. 히터(3233)는 전류가 인가되는 발열 저항체로 제공될 수 있다. 가열 판(3232)에는 제3 방향(16)을 따라 상하 방향으로 구동 가능한 리프트 핀(3238)들이 제공된다. 리프트 핀(3238)은 가열 유닛(3230) 외부의 반송 수단으로부터 기판(W)을 인수받아 가열 판(3232) 상에 내려놓거나 가열 판(3232)으로부터 기판(W)을 들어올려 가열 유닛(3230) 외부의 반송 수단으로 인계한다. 일 예에 의하면, 리프트 핀(3238)은 3개가 제공될 수 있다. 커버(3234)는 내부에 하부가 개방된 공간을 가진다. 커버(3234)는 가열 판(3232)의 상부에 위치되며 구동기(3236)에 의해 상하 방향으로 이동된다. 커버(3234)가 이동되어 커버(3234)와 가열 판(3232)이 형성하는 공간은 기판(W)을 가열하는 가열 공간으로 제공된다.
반송 플레이트(3240)는 대체로 원판 형상을 제공되고, 기판(W)과 대응되는 직경을 가진다. 반송 플레이트(3240)의 가장자리에는 노치(3244)가 형성된다. 노치(3244)는 상술한 반송 로봇(352)의 핸드(354)에 형성된 돌기(3543)와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 노치(3244)는 핸드(354)에 형성된 돌기(3543)와 대응되는 수로 제공되고, 돌기(3543)와 대응되는 위치에 형성된다. 핸드(354)와 반송 플레이트(3240)가 상하 방향으로 정렬된 위치에서 핸드(354)와 반송 플레이트(3240)의 상하 위치가 변경하면 핸드(354)와 반송 플레이트(3240) 간에 기판(W)의 전달이 이루어진다. 반송 플레이트(3240)는 가이드 레일(3249) 상에 장착되고, 구동기(3246)에 의해 가이드 레일(3249)을 따라 제1영역(3212)과 제2영역(3214) 간에 이동될 수 있다. 반송 플레이트(3240)에는 슬릿 형상의 가이드 홈(3242)이 복수 개 제공된다. 가이드 홈(3242)은 반송 플레이트(3240)의 끝 단에서 반송 플레이트(3240)의 내부까지 연장된다. 가이드 홈(3242)은 그 길이 방향이 제2 방향(14)을 따라 제공되고, 가이드 홈(3242)들은 제1 방향(12)을 따라 서로 이격되게 위치된다. 가이드 홈(3242)은 반송 플레이트(3240)와 가열 유닛(3230) 간에 기판(W)의 인수인계가 이루어질 때 반송 플레이트(3240)와 리프트 핀(3238)이 서로 간섭되는 것을 방지한다.
기판(W)의 냉각은 기판(W)이 놓인 반송 플레이트(3240)가 냉각 판(3222)에 접촉된 상태에서 이루어진다. 냉각 판(3222)과 기판(W) 간에 열 전달이 잘 이루어지도록 반송 플레이트(3240)는 열 전도성이 높은 재질로 제공된다. 일 예에 의하면, 반송 플레이트(3240)는 금속 재질로 제공될 수 있다.
열 처리 챔버(320)들 중 일부의 열처리 챔버(320)에 제공된 가열 유닛(3230)은 기판(W) 가열 중에 가스를 공급하여 포토레지스트의 기판(W) 부착율을 향상시킬 수 있다. 일 예에 의하면, 가스는 헥사메틸디실란(hexamethyldisilane) 가스일 수 있다.
액 처리 챔버(360)는 복수 개로 제공된다. 액 처리 챔버(360)들 중 일부는 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 액 처리 챔버(360)들은 반송 챔버(350)의 일 측에 배치된다. 액 처리 챔버(360)들은 제1 방향(12)을 따라 나란히 배열된다. 액 처리 챔버(360)들 중 어느 일부는 인덱스 모듈(100)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액 처리 챔버(360)를 전단 액 처리 챔버(362)(front liquid treating chamber)라 칭한다. 액 처리 챔버(360)들 중 다른 일부는 인터페이스 모듈(500)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액 처리 챔버(360)를 후단 액처리 챔버(364)(rear heat treating chamber)라 칭한다.
전단 액 처리 챔버(362)는 기판(W)상에 제1액을 도포하고, 후단 액 처리 챔버(364)는 기판(W) 상에 제2액을 도포한다. 제1액과 제2액은 서로 상이한 종류의 액일 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 제1액은 반사 방지막이고, 제2액은 포토레지스트이다. 포토레지스트는 반사 방지막이 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액은 포토레지스트이고, 제2액은 반사 방지막일 수 있다. 이 경우, 반사 방지막은 포토레지스트가 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액과 제2액은 동일한 종류의 액이고, 이들은 모두 포토레지스트일 수 있다.
도 8은 도 4의 액 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 9는 도 8의 액 처리 챔버의 평면도이다. 도 8, 그리고 도 9를 참조하면, 액 처리 챔버(360)에는 기판(W)을 처리하는 기판 처리 장치(1000)가 제공될 수 있다. 액 처리 챔버(360)에는 기판(W)에 대하여 액 처리를 수행하는 기판 처리 장치(1000)가 제공될 수 있다.
액 처리 챔버(360)에 제공되는 기판 처리 장치(1000)는 하우징(1100), 처리 용기(1200), 지지 유닛(1300), 기류 공급 유닛(1400), 액 공급 유닛(1500), 습윤 유닛(1600), 그리고 제어기(1900)를 포함할 수 있다.
하우징(1100)은 내부 공간(1102)을 가질 수 있다. 하우징(1100)은 내부 공간(1102)을 가지는 사각의 통 형상으로 제공될 수 있다. 하우징(1100)의 일 측에는 개구(미도시)가 형성될 수 있다. 개구는 기판(W)이 내부 공간(1102)으로 반입되거나, 내부 공간(1102)에서 기판(W)이 반출되는 입구로 기능할 수 있다. 또한, 개구를 선택적으로 밀폐시키기 위해, 개구와 인접한 영역에는 도어(미도시)가 설치될 수 있다. 도어는 내부 공간(1102)에 반입 된 기판(W)에 대한 처리 공정이 수행되는 동안, 개구를 차단하여 내부 공간(1102)을 밀폐 시킬 수 있다.
처리 용기(1200)는 내부 공간(1102)에 배치될 수 있다. 처리 용기(1200)는 처리 공간(1202)을 가질 수 있다. 즉, 처리 용기(1200)는 처리 공간(1202)을 가지는 바울일 수 있다. 이에, 내부 공간(1102)은 처리 공간(1202)을 감싸도록 제공될 수 있다. 처리 용기(1200)는 상부가 개방된 컵 형상을 가질 수 있다. 처리 용기(1200)가 가지는 처리 공간(1202)은 후술하는 지지 유닛(1300)이 기판(W)을 지지, 그리고 회전시키는 공간일 수 있다. 처리 공간(1202)은 액 공급 유닛(1500), 그리고 습윤 유닛(1600)이 각각 처리 매체를 공급하여 기판(W)이 처리되는 공간일 수 있다.
처리 용기(1200)는 내측 컵(1210), 그리고 외측 컵(1230)을 포함할 수 있다. 외측 컵(1230)은 지지 유닛(1300)의 둘레를 감싸도록 제공되고, 내측 컵(1210)은 외측 컵(1230)의 내측에 위치될 수 있다. 내측 컵(1210), 그리고 외측 컵(1230) 각각은 상부에서 바라볼 때 환형의 링 형상을 가질 수 있다. 내측 컵(1210), 그리고 외측 컵(1230)의 사이 공간은 처리 공간(1202)으로 유입된 처리 매체가 회수되는 회수 경로로 기능할 수 있다.
내측 컵(1230)은 상부에서 바라볼 때, 후술하는 지지 유닛(1300)의 회전 축(1330)을 감싸는 형상으로 제공될 수 있다. 예컨대, 내측 컵(1230)은 상부에서 바라볼 때 회전 축(1330)을 감싸는 원형의 판 형상으로 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 내측 컵(1230)은 하우징(1100)에 결합되는 배기구(1120)와 중첩되도록 위치될 수 있다. 내측 컵(1230)은 내측 부 및 외측 부를 가질 수 있다. 내측 부와 외측 부 각각의 상면은 가상의 수평 선을 기준으로 서로 상이한 각도를 가지도록 제공될 수 있다. 예컨대, 내측 부는 상부에서 바라 볼 때, 후술하는 지지 유닛(1300)의 지지 판(1310)과 중첩되게 위치될 수 있다. 내측 부는 회전 축(1330)과 마주하게 위치될 수 있다. 내측 부는 외전 축(1330)으로부터 멀어질수록 그 상면이 상향 경사진 방향을 향하고, 외측 부는 내측 부로부터 외측 방향으로 연장될 수 있다. 외측 부는 그 상면이 회전 축(1330)으로부터 멀어질수록 하향 경사진 방향을 향할 수 있다. 내측 부의 상단은 기판(W)의 측단 부와 상하 방향으로 일치될 수 있다. 일 예에 의하면, 외측 부와 내측 부가 만나는 지점은 내측 부의 상단보다 낮은 위치일 수 있다. 내측 부와 외측 부가 서로 만나는 지점은 라운드지도록 제공될 수 있다. 외측 부는 외측 컵(1230)과 서로 조합되어 처리 액, 습윤 매체와 같은 처리 매체가 회수되는 회수 경로를 형성할 수 있다.
외측 컵(1230)은 지지 유닛(1300) 및 내측 컵(1210)을 감싸는 컵 형상으로 제공될 수 있다. 외측 컵(1230)은 바닥 부(1232), 측 부(1234), 경사 부(1236)를 가질 수 있다. 바닥 부(1232)는 중공을 가지는 원형의 판 형상을 가질 수 있다. 바닥 부(1232)에는 회수 라인(1238)이 연결될 수 있다. 회수 라인(1238)은 기판(W) 상에 공급된 처리 매체를 회수할 수 있다. 회수 라인(1238)에 의해 회수된 처리 매체는 외부의 재생 시스템에 의해 재 사용될 수 있다. 측 부(1234)는 지지 유닛(1300)을 감싸는 환 형의 링 형상을 가질 수 있다. 측 부(1234)는 바닥 부(1232)의 측 단으로부터 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 측 부(1234)는 바닥 부(1232)로부터 위로 연장될 수 있다.
경사 부(1236)는 측 부(1234)의 상단으로부터 외측 컵(1230)의 중심 축을 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 경사 부(1236)의 내측 면은 지지 유닛(1300)에 가까워지도록 상향 경사지게 제공될 수 있다. 경사 부(1236)는 링 형상을 가지도록 제공될 수 있다. 기판(W)에 대한 처리 공정 중에는 경사 부(1236)의 상단이 지지 유닛(1300)에 지지된 기판(W)보다 높게 위치될 수 있다.
내측 승강 부재(1242), 그리고 외측 승강 부재(1244)는 각각 내측 컵(1210), 그리고 외측 컵(1230)을 승강 이동시킬 수 있다. 내측 승강 부재(1242)는 내측 컵(1210)과 결합되고, 외측 승강 부재(1244)는 외측 컵(1230)과 결합되어 각각 내측 컵(1210), 그리고 외측 컵(1230)을 승강 이동시킬 수 있다.
지지 유닛(1300)은 기판(W)을 지지, 그리고 회전시킬 수 있다. 지지 유닛(1300)은 기판(W)을 지지, 그리고 회전시키는 척 일 수 있다. 지지 유닛(1300)은 지지 판(1310), 회전 축(1330), 그리고 회전 구동기(1350)를 포함할 수 있다. 지지 판(1310)은 기판(W)이 안착되는 안착 면을 가질 수 있다. 지지 판(1310)은 상부에서 바라볼 때 원 형상을 가질 수 있다. 지지 판(1310)은 상부에서 바라볼 때, 그 직경이 기판(W)보다 작은 직경을 가질 수 있다. 지지 판(1310)에는 흡착 홀(미도시)이 형성되어, 진공 흡착 방식으로 기판(W)을 척킹할 수 있다. 선택 적으로 지지 판(1310)에는 정전 판(미도시)이 제공되어 정전기를 이용한 정전 흡착 방식으로 기판(W)을 척킹 할 수 있다. 선택 적으로 지지 판(1310)에는 기판(W)을 지지하는 지지 핀들이 제공되어 지지 핀과 기판(W)이 서로 물리적으로 접촉되어 기판(W)을 척킹할 수도 있다.
회전 축(1330)은 지지 판(1310)과 결합될 수 있다. 회전 축(1330)은 지지 판(1310)의 하면과 결합될 수 있다. 회전 축(1330)은 그 길이 방향이 상하 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 회전 축(1330)은 회전 구동기(1350)로부터 동력을 전달 받아 회전될 수 있다. 이에, 회전 축(1330)은 지지 판(1310)을 회전시킬 수 있다. 회전 구동기(1350)는 회전 축(1330)의 회전 속도를 가변할 수 있다. 회전 구동기(1350)는 구동력을 제공하는 모터일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 회전 구동기(1350)는 구동력을 제공하는 공지된 장치로 다양하게 변형될 수 있다.
기류 공급 유닛(1400)은 내부 공간(1102)으로 기류를 공급할 수 있다. 기류 공급 유닛(1400)은 내부 공간(1102)으로 하강 기류를 공급할 수 있다. 기류 공급 유닛(1400)은 내부 공간(1102)으로 온도 및/또는 습도가 조절된 기류를 공급할 수 있다. 기류 공급 유닛(1400)은 하우징(1100)에 설치될 수 있다. 기류 공급 유닛(1400)은 처리 용기(1200), 그리고 지지 유닛(1300)보다 상부에 설치될 수 있다. 기류 공급 유닛(1400)은 팬(1410), 기류 공급 라인(1430), 그리고 필터(1450)를 포함할 수 있다. 기류 공급 라인(1430)은 온도 및/또는 습도가 조절된 외부의 기류를 내부 공간(1102)으로 공급할 수 있다. 기류 공급 라인(1430)에는 필터(1450)가 설치되어, 기류 공급 라인(1430)에 흐르는 외부의 기류가 가지는 불순물을 제거할 수 있다. 또한, 팬(1410)이 구동되면 기류 공급 라인(1430)이 공급하는 외부의 기류를 내부 공간(1102)으로 균일하게 전달할 수 있다.
액 공급 유닛(1500)은 지지 유닛(1300)에 지지된 기판(W)으로 처리 액을 공급할 수 있다. 액 공급 유닛(1500)이 기판(W)으로 공급하는 처리 액(PR)은 도포 액일 수 있다. 예컨대, 도포 액은 포토레지스트와 같은 감광 액일 수 있다. 또한, 액 공급 유닛(1500)은 지지 유닛(1300)에 지지된 기판(W)으로 프리 웨트 액을 공급할 수 있다. 액 공급 유닛(1500)이 기판(W)으로 공급하는 프리 웨트 액(TH)은 기판(W)의 표면 성질을 변화시킬 수 있는 액 일 수 있다. 예컨대, 프리 웨트 액(TH)은 기판(W)의 표면 성질을 소수성 성질을 가지도록 변화시킬 수 있는 시너(Thinner)일 수 있다.
액 공급 유닛(1500)은 프리 웨트 노즐(1510), 처리 액 노즐(1530), 제1아암(1540), 제1가이드 레일(1550), 그리고 제1구동기(1560)를 포함할 수 있다.
프리 웨트 노즐(1510)은 상술한 프리 웨트 액(TH)을 기판(W)으로 공급할 수 있다. 프리 웨트 노즐(1510)은 스트림 방식으로 프리 웨트 액(TH)을 기판(W)으로 공급할 수 있다. 처리 액 노즐(1530)은 상술한 처리 액(PR)을 기판(W)으로 공급할 수 있다. 처리 액 노즐(1530)은 상술한 포토레지스트와 같은 도포 액을 공급하는 도포 액 노즐일 수 있다. 처리 액 노즐(1530)은 스트림 방식으로 처리 액(PR)을 기판(W)으로 공급할 수 있다.
제1아암(1540)은 프리 웨트 노즐(1510), 그리고 처리 액 노즐(1530)을 지지할 수 있다. 제1아암(1540)의 일 단에는 프리 웨트 노즐(1510), 그리고 처리 액 노즐(1530)이 설치될 수 있다. 제1아암(1540)의 일 단 하면에는 프리 웨트 노즐(1510), 그리고 처리 액 노즐(1530)이 각각 설치될 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 프리 웨트 노즐(1510) 및 처리 액 노즐(1530)은 후술하는 제1가이드 레일(1550)의 길이 방향과 평행한 방향으로 배열될 수 있다. 제1아암(1540)의 타 단은 제1구동기(1560)와 결합될 수 있다. 제1아암(1540)은 제1아암(1540)을 이동시키는 제1구동기(1560)에 의해 이동될 수 있다. 이에, 제1아암(1540)에 설치된 프리 웨트 노즐(1510), 그리고 처리 액 노즐(1530)의 위치는 변경될 수 있다. 제1아암(1540)은 제1구동기(1560)가 설치되는 제1가이드 레일(1550)을 따라 그 이동 방향이 가이드 될 수 있다. 제1가이드 레일(1550)은 그 길이 방향이 수평 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 예컨대, 제1가이드 레일(1550)은 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행한 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 선택적으로 제1아암(1540)은 길이 방향이 제3 방향(16)을 향하는 회전 축에 결합되어 회전될 수 있다. 회전 축은 구동기에 의해 회전 될 수 있다. 이에, 제1아암(1540)에 설치되는 프리 웨트 노즐(1510), 그리고 처리 액 노즐(1530)의 위치는 변경될 수 있다.
습윤 유닛(1600)은 처리 용기(1200)가 가지는 처리 공간(1202)으로 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다. 예컨대, 습윤 유닛(1600) 기판(W)의 상면을 향하는 방향으로 처리 공간(1202)에 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다. 또한, 습윤 유닛(1600)은 기판(W)의 상면과 마주하는 처리 공간(1202) 내 영역으로 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다. 예컨대, 습윤 유닛(1600)은 처리 공간(1202) 내 기판(W)의 상부 영역에 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다.
습윤 유닛(1600)은 지지 유닛(1300)에 지지된 기판(W)을 향해 습윤 매체(M)를 분사할 수 있도록 처리 용기(1200)에 설치될 수 있다. 예컨대, 습윤 유닛(1600)은 지지 유닛(1300)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역을 향해 습윤 매체(M)를 분사할 수 있도록 처리 용기(1200)에 설치될 수 있다. 또한, 습윤 유닛(1600)은 처리 용기(1200)의 경사 부(1236)에 설치될 수 있다. 예컨대, 습윤 유닛(1600)은 처리 용기(1200)의 경사 부(1236) 외측 면에 설치될 수 있다.
습윤 유닛(1600)은 습윤 매체 노즐(1610), 그리고 지지 부(1630)를 포함할 수 있다. 지지 부(1630)는 처리 용기(1200)에 설치될 수 있다. 지지 부(1630)는 처리 용기(1200)의 외측 컵(1230)에 설치될 수 있다. 지지 부(1630)는 외측 컵(1230)의 외측 면에 설치될 수 있다. 지지 부(1630)는 외측 컵(1230)의 경사 부(1236)에 설치될 수 있다. 지지 부(1630)는 경사 부(1236)의 끝 단에 설치될 수 있다. 습윤 매체 노즐(1610)은 지지 부(1630)를 매개로 처리 용기(1200)에 설치될 수 있다. 또한, 습윤 유닛(1600)은 적어도 하나 이상 제공될 수 있다. 예컨대, 습윤 유닛(1600)은 복수로 제공되고, 복수로 제공되는 습윤 유닛(1600)들은 각각 처리 용기(1200)에 설치될 수 있다. 습윤 유닛(1600)이 복수로 제공되는 경우, 상부에서 바라볼 때 습윤 유닛(1600)들은 일정한 간격으로 이격되어 처리 용기(1200)에 설치될 수 있다. 예컨대, 습윤 유닛(1600)은 4 개가 제공될 수 있다.
습윤 매체 노즐(1610)은 처리 용기(1200)가 가지는 처리 공간(1202)으로 습윤 매체(M)를 분사 가능하게 구성될 수 있다. 습윤 매체 노즐(1610)은 기판(W)을 향하는 방향으로 처리 공간(1202)에 습윤 매체(M)를 분사 가능하게 구성될 수 있다. 습윤 매체 노즐(1610)은 기판(W)의 가장자리 영역을 향하는 방향으로 처리 공간(1202)에 습윤 매체(M)를 분사 가능하게 구성될 수 있다. 습윤 매체 노즐(1610)은 그 토출 단이 기판(W)을 향하도록 하향 경사지게 구성될 수 있다. 습윤 매체 노즐(1610)은 그 토출 단이 기판(W)의 가장자리 영역을 향하도록 하향 경사지게 구성될 수 있다. 이에, 습윤 매체(M)는 기판(W)의 가장자리 영역 및/또는 이와 마주하는 처리 공간(1202) 내 영역으로 분사될 수 있다.
또한, 습윤 매체 노즐(1610)은 습윤 매체 노즐(1610)이 분사하는 습윤 매체(M)를 미립자 형태로 분사할 수 있도록 구성될 수 있다. 예컨대, 습윤 매체 노즐(1610)은 습윤 매체(M)를 미스트(Mist) 형태로 분사 가능하게 구성될 수 있다.
습윤 유닛(1600)이 분사하는 습윤 매체(M)는 기판(W) 상에서 처리 액(PR)의 확산을 돕는 매체일 수 있다. 습윤 매체(M)는 기판(W) 상에 공급되어 형성되는 액 막에 함유된 용제의 증발을 억제하는 매체일 수 있다. 습윤 매체(M)는 기판(W) 상에 공급된 도포 액 내 솔벤트(Solvent)의 증발 정도를 조절하는 매체일 수 있다. 예컨대, 습윤 매체(M)는 시너(Thinner)일 수 있다.
제어기(1900)는 기판 처리 장치(10)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(1900)는 액 처리 챔버(360)에 제공되는 기판 처리 장치(1000)를 제어할 수 있다. 제어기(1900)는 액 처리 챔버(360)에서 기판(W)에 대한 액 처리 공정을 수행할 수 있도록 기판 처리 장치(1000)를 제어할 수 있다. 제어기(1900)는 액 처리 챔버(360)에서 기판(W) 상에 액 막을 형성하는 도포 공정을 수행할 수 있도록 기판 처리 장치(1000)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(1900)는 처리 용기(1200), 지지 유닛(1300), 기류 공급 유닛(1400), 액 공급 유닛(1500), 그리고 습윤 유닛(1600)을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(1900)는 지지 유닛(1300)기 기판(W)을 지지 및 회전시키고, 액 공급 유닛(1500)이 기판(W) 상에 프리 웨트 액 또는 처리 액(PR)을 공급하고, 습윤 유닛(1600)이 처리 공간(1202)으로 습윤 매체(M)를 분사할 수 있도록 지지 유닛(1300), 액 공급 유닛(1500), 그리고 습윤 유닛(1600)을 제어할 수 있다. 또한, 제어기(1900)는 이하에서 설명하는 기판 처리 방법을 수행할 수 있도록 기판 처리 장치(10)를 제어할 수 있다. 또한, 제어기(1900)는 이하에서 설명하는 액 막 형성 방법을 수행할 수 있도록 기판 처리 장치(1000)를 제어할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 기판(W) 상에 처리 액(PR)을 공급하여 기판(W) 상에 액 막을 형성하는 방법일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 기판(W)에 대한 액 처리가 요구되는 다양한 공정에도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 보여주는 플로우 차트이고, 도 11은 도 10의 기판 처리 방법에 의해 기판 상에 액 막을 형성하는 과정에서의 기판의 회전 속도 변화, 그리고 기판 상에 공급되는 처리 매체의 공급 시기를 나타내는 도면이다.
도 10, 그리고 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 프리 웨트 단계(S00), 도포 단계(S10), 두께 조절 단계(S20), 그리고 건조 단계(S30)를 포함할 수 있다.
프리 웨트 단계(S00)는 기판(W)의 표면을 젖음 상태로 전환시키는 단계일 수 있다. 프리 웨트 단계(S00)에는 프리 웨트 노즐(1510)이 기판(W)으로 프리 웨트 액(TH)을 공급할 수 있다. 프리 웨트 단계(S00)에는 기판(W)이 프리 속도(Vp)로 회전되고, 회전되는 기판(W)의 중앙 영역으로 프리 웨트 노즐(1510)이 프리 웨트 액(TH)을 공급할 수 있다(도 12). 프리 웨트 단계(S00)에는 프리 웨트 노즐(1510)이 회전하는 기판(W)의 중앙 영역으로 스트림 방식으로 프리 웨트 액(TH)을 공급할 수 있다. 도 11에서는 프리 웨트 단계(S00)에서의 기판(W)의 회전 속도인 프리 속도(Vp)가 도포 단계(S10)에서의 기판(W)의 회전 속도인 제1속도(V1)보다 느린 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 프리 속도(Vp)는 다양한 속도로 변경될 수 있다.
도포 단계(S10, 제1단계)는 기판(W) 상으로 처리 액(PR)을 공급하여 기판(W) 상에 액 막을 형성하는 단계일 수 있다. 도포 단계(S10)에는 처리 액 노즐(1530)이 기판(W)의 중앙 영역으로 처리 액(PR)을 공급할 수 있다(도 13). 처리 액 노즐(1530)이 처리 액(PR)을 공급하는 동안에는 기판(W)이 제1속도(V1)로 회전될 수 있다. 회전하는 기판(W)의 중앙 영역으로 공급된 처리 액(PR)은 원심력에 의해 기판(W)의 중앙 영역에서 기판(W)의 가장자리 영역으로 확산될 수 있다. 이때, 처리 액 노즐(1530)이 공급하는 처리 액(PR)의 점성이 큰 경우(예컨대, 300cP 이상), 기판(W)의 가장자리 영역을 향하는 처리 액(PR)의 확산이 적절이 이루어지지 않을 수 있다.
이러한 문제를 해소하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 습윤 유닛(1600)이 처리 용기(1200)가 가지는 처리 공간(1202)에 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다(도 14). 습윤 매체(M)의 분사 시기는 처리 액(PR)의 공급 시기와 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 또한, 습윤 매체(M)가 기판(W) 상에 분사되는 위치는 처리 액(PR)이 기판 상에 공급되는 위치보다 기판(W)의 중심에서 먼 위치일 수 있다. 예컨대, 습윤 유닛(1600)은 기판(W)의 가장자리 영역을 향하는 방향으로 처리 공간(1202)에 분사될 수 있다. 습윤 유닛(1600)의 습윤 매체(M) 분사로 인하여, 습윤 매체(M)는 상부에서 바라본 기판(W)의 영역에 따라 단위 체적당 습윤 매체(M)의 밀도가 서로 상이할 수 있다. 예컨대, 처리 공간(1202)에 분사된 습윤 매체(M)의 단위 체적당 밀도는, 상부에서 바라본 기판(W)의 중앙 영역보다 기판(W)의 가장자리 영역에서 더 높을 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 습윤 유닛(1600)이 기판(W)의 가장자리 영역을 향하는 방향으로 처리 공간(1202)에 습윤 매체(M)를 미립자, 예컨대 미스트 형태로 분사할 수 있다. 습윤 유닛(1600)은 기판(W) 상에 공급된 처리 액(PR)이 기판(W)의 가장자리 영역에 도달 할 때부터 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다. 예컨대, 습윤 유닛(1600)은 처리 액(PR)의 공급이 시작되고 설정 시간이 경과한 이후에 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다. 예컨대, 습윤 매체(M)의 분사 시점은 처리 액(PR)의 공급 시점보다 늦을 수 있다.
이와 달리, 습윤 유닛(1600)은 기판 처리 장치(1000)에 제공되며, 처리 액(PR)이 기판(W)의 가장자리 영역에 도달하였는지 여부를 센싱하는 센서(미도시)가 발생시키는 감지 신호에 근거하여 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다. 습윤 매체(M)의 분사는 처리 액(PR)이 기판(W)의 가장자리 영역에 도달할 때, 그리고 도달한 이후까지 계속하여 이루어질 수 있다(도 15). 다시 말해, 습윤 매체(M)의 분사 종점은 처리 액(PR)의 공급 종점보다 늦을 수 있다. 즉, 습윤 매체(M)는 처리 액(PR)의 공급이 중단되고 설정 시간 동안 더 분사될 수 있다.
습윤 매체(M)는 처리 액(PR)이 형성하는 액 막이 함유하는 용제의 증발 정도를 조절할 수 있다. 예컨대, 습윤 매체(M)는 유기성 물질인 포토레지스트와 같은 처리 액(PR)을 용해하는 매체로 제공되어, 처리 액(PR)을 축축한 상태로 만들 수 있다. 습윤 매체(M)는 처리 액(PR)이 형성하는 액 막 내 용제, 예컨대 솔벤트(Solvent)의 증발 정도를 조절할 수 있다. 예컨대, 습윤 매체(M)는 처리 액(PR)이 형성하는 액 막이 함유하는 용제의 증발을 억제할 수 있다. 처리 액(PR)이 함유하는 용제는 처리 액(PR)과 기판(W)의 흡착력을 높이는데, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 습윤 매체(M)를 도포 단계(S10)에서 분사함으로써, 처리 액(PR)이 함유하는 용제가 증발되지 않고 처리 액(PR)에 잔존함에 따라 처리 액(PR)의 기판(W)에 대한 흡착력이 손실되는 것을 최소화 할 수 있다. 이에, 기판(W) 상에 형성되는 액 막의 균일 성(예컨대, 두께 균일 성)을 보다 확보할 수 있고, 처리 액(PR)의 확산이 적절히 이루어지지 않아 액 막에 발생하는 찢김, 도포 불량 등의 문제 발생을 최소화 할 수 있다.
또한, 습윤 매체(M)를 스트림 방식으로 기판(W)의 가장자리 영역에 공급하는 경우, 습윤 매체(M)가 형성하는 액 막이 처리 액(PR)이 형성하는 액 막과 충돌하여 처리 액(PR)의 균일한 도포를 방해 할 수 있으나, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 습윤 매체(M)를 미스트 형태로 분사함으로써, 상술한 막 충돌에 따른 불이익을 최소화 할 수 있는 것에도 이점이 있다. 또한, 습윤 매체(M)를 미스트 형태로 처리 공간(1202)에 분사함으로써, 처리 공간(1202) 내 분위기를 처리 액(PR)의 확산이 용이한 분위기로 전환시킴으로써 액 막의 균일성을 보다 효율적으로 확보하고, 찢김 및/또는 도포 불량 등의 문제가 발생하는 것을 최소화 할 수 있다.
다시 도 10, 그리고 도 11을 참조하면, 두께 조절 단계(S30, 제2단계)에는 기판(W) 상에 공급된 처리 액(PR)이 형성하는 액 막의 두께를 조절한다. 두께 조절 단계(S30)에는 처리 액(PR)의 공급이 중단되고 기판(W)을 제2속도(V2)로 회전시킬 수 있다. 제2속도(V2)는 제1속도(V1)보다 느린 속도 일 수 있다. 이에, 두께 조절 단계(S30)에는 액 막이 기판(W)의 가장자리 영역에서 중앙 영역을 향하는 방향으로 이동될 수 있다.
건조 단계(S30, 제3단계)는 기판(W)에 형성된 액 막을 건조 하는 단계이다. 건조 단계(S30)는 기판(W)을 제3속도(V3)로 회전시킬 수 있다. 제3속도(V3)는 제1속도(V1) 및/또는 제2속도(V2)보다 빠른 속도 일 수 있다. 제3속도(V3)는 건조 단계(S30)가 진행되는 도중에 다양하게 가변 될 수 있다.
상술한 예에서는, 습윤 매체 노즐(1610)의 토출 단이 기판(W)의 가장자리 영역을 향하도록 구성되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 습윤 매체 노즐은 지지 유닛(1300)에 지지된 기판(W)을 향해 분사되는 습윤 매체(M)의 분사 영역을 조절 가능하게 구성될 수 있다. 이 경우, 습윤 매체(M)는 기판(W)의 중앙 영역, 그리고 기판(W)의 가장자리 영역에 선택적으로 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다. 분사 영역의 조절은 기판(W)에 처리 액(PR)을 공급하는 도중에 이루어질 수 있다.
분사 영역을 조절하는 것은, 도 16에 도시된 바와 같이 지지 부(1630a)와 결합되는 습윤 매체 노즐(1610a)의 토출 단이 회전 가능하게 제공되어 분사 각도를 변경하는 경우를 예로 들 수 있다. 이에, 습윤 유닛(1600a)은 기판(W)의 중앙 영역, 그리고 기판(W)의 가장자리 영역에 선택적으로 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다.
또한, 분사 영역을 조절하는 것은, 도 17에 도시된 바와 같이 지지 부(1630b)와 결합되는 습윤 매체 노즐(1610b)이 습윤 매체(M)의 분사 범위를 'A'에서 'B', 그리고 'B'에서 'A'로 선택적으로 가변할 수 있도록 구성되는 것을 예로 들 수 있다. 또한, 도 16, 그리고 도 17에 도시된 본 발명의 다른 실시 예는 서로 조합될 수 있다.
상술한 예에서는, 습윤 매체 노즐(1610)이 지지 부(1630)에 의해 처리 용기(1200)에 고정 결합되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 18에 도시된 바와 같이 지지 부(1630c)는 습윤 매체 노즐(1610c)의 위치를 상하 방향으로 승강 시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 이에, 습윤 유닛(1600c)은 기판(W)의 중앙 영역, 그리고 기판(W)의 가장자리 영역에 선택적으로 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다. 또한, 도 18에 도시된 본 발명의 다른 실시 예는 도 16, 그리고 도 17에 도시된 본 발명의 다른 실시 예들과 서로 조합될 수 있다.
도 19, 그리고 도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 습윤 매체 분사 방법을 보여주는 도면들이다. 도 19, 그리고 도 20을 참조하면, 습윤 유닛(1600c)은 상부에서 바라본 기판(W)의 영역에 따라 단위 체적당 습윤 매체(M)의 밀도가 서로 상이하게 분사할 수 있다. 예컨대, 습윤 유닛(1600c)이 상부에서 바라본 기판(W)의 가장자리 영역에 습윤 매체(M)를 분사하는 경우, 습윤 매체(M)의 단위 체적당 밀도가 제1밀도가 되도록 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다. 또한, 상부에서 바라본 기판(W)의 중앙 영역에 습윤 매체(M)를 분사하는 경우, 습윤 매체(M)의 단위 체적당 밀도가 제2밀도가 되도록 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다. 제2밀도는 제1밀도보다 작은 밀도 일 수 있다.
상술한 예에서는 습윤 유닛(1600)이 처리 용기(1200)에 설치되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 21, 그리고 도 22에 도시된 바와 같이 습윤 유닛(1600d)은 습윤 매체 노즐(1610d), 제2아암(1640d), 제2가이드 레일(1650d), 그리고 제2구동기(1660d)를 포함할 수 있다.
제2아암(1640d)은 습윤 매체 노즐(1610d)을 지지할 수 있다. 제2아암(1640d)의 일 단에는 습윤 매체 노즐(1610d)이 설치될 수 있다. 제2아암(1640d)의 일 단 하면에는 습윤 매체 노즐(1610d)이 설치될 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 제2아암(1640d)의 타 단은 제2구동기(1660d)와 결합될 수 있다. 제2아암(1640d)은 제2아암(1640d)을 이동시키는 제2구동기(1660d)에 의해 이동될 수 있다. 이에, 제2아암(1640d)에 설치된 습윤 매체 노즐(1610d)의 위치는 변경될 수 있다. 제2아암(1640d)은 제2구동기(1660d)가 설치되는 제2가이드 레일(1650d)을 따라 그 이동 방향이 가이드 될 수 있다. 제2가이드 레일(1650d)은 그 길이 방향이 수평 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 선택적으로 제2아암(1640d)은 길이 방향이 제3 방향(16)을 향하는 회전 축에 결합되어 회전될 수 있다. 회전 축은 구동기에 의해 회전 될 수 있다. 이에, 제2아암(1640d)에 설치되는 습윤 매체 노즐(1610d)의 위치는 변경될 수 있다. 또한, 습윤 유닛(1600d), 그리고 액 공급 유닛(1500)은 서로 독립적으로 구동될 수 있다.
상술한 예에서는 습윤 유닛(1600)이 처리 용기(1200)에 설치되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 23에 도시된 바와 같이 습윤 유닛이 가지는 습윤 매체 노즐(1610e)은 액 공급 유닛(1500)에 설치될 수 있다. 예컨대, 습윤 매체 노즐(1610e)은 액 공급 유닛(1500)이 포함하는 제1아암(1540)의 하면에 설치될 수 있다.
상술한 예에서는 습윤 유닛(1600)이 처리 용기(1200)에 설치되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 24에 도시된 바와 같이 습윤 유닛(1600f)은 기류 공급 유닛(1400)에 설치될 수 있다. 기류 공급 유닛(1400)이 가지는 팬(1410)은 지지 유닛(1300)에 지지된 기판(W)의 중앙 영역에 대응하는 영역에 설치되고, 습윤 유닛(1600f)은 지지 유닛(1300)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역에 대응하는 영역에 설치될 수 있다. 또한, 습윤 유닛(1600f)이 기류 공급 유닛(1400)에 설치되는 경우, 습윤 유닛(1600f)은 습윤 매체(M), 그리고 온도 및/또는 습도가 조절된 기류를 함께 분사하는 구조를 가지도록 제공될 수 있다. 예컨대, 습윤 유닛(1600f)은 습윤 매체(M), 그리고 기류를 혼합하여 토출하도록 제공될 수 있다.
상술한 예에서는, 상술한 예에서는 습윤 유닛(1600)이 처리 용기(1200)에 설치되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 25에 도시된 바와 같이, 처리 액 노즐(150)은 제1아암(1540)에 설치되어, 제1아암(1540)에 의해 지지되고, 프리 웨트 노즐(1510)과 습윤 노즐(1610f)은 제2아암(1640f)에 설치되어, 제2아암(1600f)에 의해 지지될 수 있다. 프리 웨트 노즐(1510)은 스트림 방식으로 프리 웨트 액(TH)을 공급할 수 있도록 구성되고, 습윤 노즐(1610f)은 미스트 형태로 습윤 매체(M)를 분사할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 제1아암(1540)과 제2아암(1640f)은 서로 독립적으로 구동될 수 있다. 이 경우, 프리 웨트 단계(S00)에서 제2아암(1600f)은 프리 웨트 노즐(1510)을 기판(W)의 중앙 영역으로 이동시키고, 프리 웨트 노즐(1510)은 기판(W)의 중앙 영역으로 프리 웨트 액(TH)을 공급할 수 있다. 또한, 도포 단계(S10)에서 제2아암(1600f)은 습윤 노즐(1610f)을 기판(W)의 가장자리 영역으로 이동시키고, 습윤 노즐(1610f)은 기판(W)의 가장자리 영역으로 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다.
상술한 예에서는 습윤 유닛(1600)이 처리 용기(1200)에 설치되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 습윤 유닛(1600)은 하우징(1100)의 내벽에 설치될 수도 있다. 예컨대, 습윤 유닛(1600)은 지지 유닛(1300)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역에 대응하는 위치에서 하우징(1100)의 내벽에 설치될 수 있다.
상술한 예에서는 도포 단계(S10)에서 액 공급 유닛(1500)이 처리 액(PR)을 공급하고, 처리 액(PR)이 기판(W)의 가장자리 영역에 도달할 때부터 습윤 유닛(1600)이 습윤 매체(M)를 분사하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 26에 도시된 바와 같이, 습윤 유닛(1600)은 액 공급 유닛(1500)이 처리 액(PR)을 공급하기 이전(도포 단계(S10)가 시작되기 이전)부터 처리 공간(1202)에 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다. 즉, 습윤 매체(M)의 분사 시점은 처리 액(PR)의 공급 시점보다 빠를 수 있다.
상술한 예에서는 도포 단계(S10)에서 액 공급 유닛(1500)이 처리 액(PR)을 공급하고, 처리 액(PR)이 기판(W)의 가장자리 영역에 도달할 때부터 습윤 유닛(1600)이 습윤 매체(M)를 분사하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 27에 도시된 바와 같이, 습윤 유닛(1600)은 액 공급 유닛(1500)이 처리 액(PR)을 공급과 동시에 처리 공간(1202)에 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다. 즉, 습윤 매체(M)의 분사 시점은 처리 액(PR)의 공급 시점과 같을 수 있다.
상술한 예에서는 처리 액(PR)의 공급이 중단된 이후에도 습윤 매체(M)의 분사가 계속되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 28에 도시된 바와 같이 처리 액(PR)의 공급 종점과 습윤 매체(M)의 분사 종점은 서로 동일할 수 있다. 이와 달리, 도 29에 도시된 바와 같이 습윤 매체(M)의 분사 종점은 처리 액(PR)의 공급 종점보다 빠를 수도 있다.
상술한 예에서는, 습윤 매체(M)의 분사 시점이 처리 액(PR)의 공급 시점보다 늦고, 습윤 매체(M)의 분사 종점이 처리 액(PR)의 공급 종점보다 늦은 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 30에 도시된 바와 같이 습윤 매체(M)의 분사 시점, 그리고 분사 종점은 처리 액(PR)의 공급 시점, 그리고 공급 종점과 서로 동일할 수 있다.
상술한 예에서는 도포 단계(S10)에서 습윤 유닛(1600)이 습윤 매체(M)를 분사하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 습윤 유닛(1600)은 도포 단계(S10), 두께 조절 단계(S20), 그리고 건조 단계(S30) 중 적어도 어느 하나의 단계에서 처리 공간(1202)에 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다. 예컨대, 도 31에 도시된 바와 같이 습윤 유닛(1600)은 도포 단계(S10), 그리고 두께 조절 단계(S20)에서 처리 공간(1202)에 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다. 또한, 도 32에 도시된 바와 같이 습윤 유닛(1600)은 도포 단계(S10), 두께 조절 단계(S20), 그리고 건조 단계(S30)에서 처리 공간(1202)에 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다. 또한, 도 33에 도시된 바와 같이 습윤 유닛(1600)은 두께 조절 단계(S20), 그리고 건조 단계(S30)에서, 즉 처리 액(PR)의 공급이 중단된 이후에 습윤 매체(M)를 분사할 수 있다. 또한, 건조 단계(S30)에 습윤 매체(M)를 분사하는 경우, 습윤 매체(M)의 분사는 건조 단계(S30)가 종료되기 이전에 중단될 수 있다. 이는 습윤 매체(M)가 처리 액(PR)보다 빨리 휘발되기 때문이고, 처리 액(PR)의 건조가 보다 빠르게 이루어 질 수 있게 하기 위함이다.
또한, 습윤 매체(1600)는 프리 웨트 단계(S00), 도포 단계(S10), 두께 조절 단계(S20), 그리고 건조 단계(S30) 각각의 단계 사이의 시기에 처리 공간(1202)에 습윤 매체(M)를 분사할 수도 있다.
다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 버퍼 챔버(312, 314)는 복수 개로 제공된다. 버퍼 챔버(312, 314)들 중 일부는 인덱스 모듈(100)과 반송 챔버(350) 사이에 배치된다. 이하, 이들 버퍼 챔버를 전단 버퍼(312)(front buffer)라 칭한다. 전단 버퍼(312)들은 복수 개로 제공되며, 상하 방향을 따라 서로 적층되게 위치된다. 버퍼 챔버(312, 316)들 중 다른 일부는 반송 챔버(350)와 인터페이스 모듈(500) 사이에 배치된다 이하. 이들 버퍼 챔버를 후단 버퍼(316)(rear buffer)라 칭한다. 후단 버퍼(316)들은 복수 개로 제공되며, 상하 방향을 따라 서로 적층되게 위치된다. 전단 버퍼(312)들 및 후단 버퍼(316)들 각각은 복수의 기판(W)들을 일시적으로 보관한다. 전단 버퍼(312)에 보관된 기판(W)은 인덱스 로봇(132) 및 반송 로봇(352)에 의해 반입 또는 반출된다. 후단 버퍼(316)에 보관된 기판(W)은 반송 로봇(352) 및 제1로봇(552)에 의해 반입 또는 반출된다.
현상 블록(300b)은 열처리 챔버(320), 반송 챔버(350), 그리고 액처리 챔버(360)를 가진다. 현상 블록(300b)의 열처리 챔버(320), 그리고 반송 챔버(350)는 도포 블록(300a)의 열 처리 챔버(320), 그리고 반송 챔버(350)와 대체로 유사한 구조 및 배치로 제공되므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
현상 블록(300b)에서 액 처리 챔버(360)들은 모두 동일하게 현상 액을 공급하여 기판을 현상 처리하는 현상 챔버(360)로 제공된다.
인터페이스 모듈(500)은 처리 모듈(300)을 외부의 노광 장치(700)와 연결한다. 인터페이스 모듈(500)은 인터페이스 프레임(510), 부가 공정 챔버(520), 인터페이스 버퍼(530), 그리고 반송 부재(550)를 가진다.
인터페이스 프레임(510)의 상단에는 내부에 하강기류를 형성하는 팬필터유닛이 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(520), 인터페이스 버퍼(530), 그리고 반송 부재(550)는 인터페이스 프레임(510)의 내부에 배치된다. 부가 공정 챔버(520)는 도포 블록(300a)에서 공정이 완료된 기판(W)이 노광 장치(700)로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 선택적으로 부가 공정 챔버(520)는 노광 장치(700)에서 공정이 완료된 기판(W)이 현상 블록(300b)으로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 일 예에 의하면, 부가 공정은 기판(W)의 에지 영역을 노광하는 에지 노광 공정, 또는 기판(W)의 상면을 세정하는 상면 세정 공정, 또는 기판(W)의 하면을 세정하는 하면 세정공정일 수 있다. 부가 공정 챔버(520)는 복수 개가 제공되고, 이들은 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(520)는 모두 동일한 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 선택적으로 부가 공정 챔버(520)들 중 일부는 서로 다른 공정을 수행하도록 제공될 수 있다.
인터페이스 버퍼(530)는 도포 블록(300a), 부가 공정 챔버(520), 노광 장치(700), 그리고 현상 블록(300b) 간에 반송되는 기판(W)이 반송도중에 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 인터페이스 버퍼(530)는 복수 개가 제공되고, 복수의 인터페이스 버퍼(530)들은 서로 적층되게 제공될 수 있다.
일 예에 의하면, 반송 챔버(350)의 길이 방향의 연장선을 기준으로 일 측면에는 부가 공정 챔버(520)가 배치되고, 다른 측면에는 인터페이스 버퍼(530)가 배치될 수 있다.
반송 부재(550)는 도포 블록(300a), 부가 공정 챔버(520), 노광 장치(700), 그리고 현상 블록(300b) 간에 기판(W)을 반송한다. 반송 부재(550)는 1개 또는 복수 개의 로봇으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 반송 부재(550)는 제1로봇(552) 및 제2로봇(554)을 가진다. 제1로봇(552)은 도포 블록(300a), 부가 공정 챔버(520), 그리고 인터페이스 버퍼(530) 간에 기판(W)을 반송하고, 제2로봇(554)은 인터페이스 버퍼(530)와 노광 장치(700) 간에 기판(W)을 반송하고, 제2로봇(4604)은 인터페이스 버퍼(530)와 현상 블록(300b) 간에 기판(W)을 반송하도록 제공될 수 있다.
제1로봇(552) 및 제2로봇(554)은 각각 기판(W)이 놓이는 핸드를 포함하며, 핸드는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)에 평행한 축을 기준으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
인덱스 로봇(132), 제1로봇(552), 그리고 제2로봇(554)의 핸드는 모두 반송 로봇(352)의 핸드(354)와 동일한 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 열처리 챔버의 반송 플레이트(3240)와 직접 기판(W)을 주고받는 로봇의 핸드는 반송 로봇(352)의 핸드(354)와 동일한 형상으로 제공되고, 나머지 로봇의 핸드는 이와 상이한 형상으로 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 인덱스 로봇(132)은 도포 블록(300a)에 제공된 전단 열처리 챔버(320)의 가열 유닛(3230)과 직접 기판(W)을 주고받을 수 있도록 제공된다. 또한, 도포 블록(300a) 및 현상 블록(300b)에 제공된 반송 로봇(352)은 열처리 챔버(320)에 위치된 반송 플레이트(3240)와 직접 기판(W)을 주고받을 수 있도록 제공될 수 있다.
상술한 예에서는 기판(W) 상에 처리 액(PR)을 공급하여 액 막을 형성하는 장치, 그리고 방법에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 상술한 내용은 기판(W) 상에 액을 공급하여 처리하는 장치, 그리고 방법에 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 상술한 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.
하우징 : 1100
내부 공간 : 1102
배기구 : 1120
처리 용기 : 1200
처리 공간 : 1202
내측 컵 : 1210
외측 컵 : 1230
바닥 부 : 1232
측 부 : 1234
경사 부 : 1236
회수 구 : 1238
내측 승강 부재 : 1242
외측 승강 부재 : 1244
지지 유닛 : 1300
지지 판 : 1310
회전 축 : 1330
회전 구동기 : 1350
기류 공급 유닛 : 1400
팬 : 1410
기류 공급 라인 : 1430
필터 : 1450
액 공급 유닛 : 1500
프리 웨트 노즐 : 1510
처리 액 노즐 : 1530
제1아암 : 1540
제1가이드 레일 : 1550
제1구동기 : 1560
습윤 유닛 : 1600
습윤 매체 노즐 : 1610
지지 부 : 1630
제어기 : 1900
프리 웨트 단계 : S00
도포 단계 : S10
두께 조절 단계 : S20
건조 단계 : S30

Claims (30)

  1. 회전되는 기판 상에 처리 액을 공급하여 액 막을 형성하되,
    상기 기판 상에 미립자 형태의 습윤 매체를 분사하여 상기 액 막의 확산을 돕는 기판 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 습윤 매체는 미스트 형태로 분사되는 기판 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 습윤 매체를 상기 기판의 가장자리 영역을 향해 분사하는 기판 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 습윤 매체가 상기 기판 상에 공급되는 위치는,
    상기 처리 액이 상기 기판 상에 공급되는 위치보다 상기 기판의 중심에서 먼 기판 처리 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 습윤 매체를 상기 처리 액의 공급이 시작되고 설정 시간이 경과한 이후에 분사하는 기판 처리 방법.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 습윤 매체를 상기 처리 액의 공급이 중단되고 설정 시간 동안 더 분사되는 기판 처리 방법.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 처리 액을 공급하고, 상기 기판이 제1속도로 회전하는 제1단계; 및
    상기 기판이 상기 제1속도와 상이한 속도인 제2속도로 회전하는 제2단계를 포함하고,
    상기 제1단계, 그리고 상기 제2단계 중 적어도 어느 하나 이상의 단계에서 상기 습윤 매체를 상기 기판 상으로 분사하는 기판 처리 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 기판이 상기 제1속도, 그리고 상기 제2속도보다 빠른 제3속도로 회전하는 제3단계를 더 포함하고,
    상기 제1단계, 상기 제2단계, 그리고 제3단계 중 적어도 어느 하나 이상의 단계에서 상기 습윤 매체를 상기 기판 상으로 분사하는 기판 처리 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 습윤 매체를 상기 제3단계에서 상기 기판 상으로 분사하는 경우, 상기 제3단계가 종료되기 이전에 상기 습윤 매체의 분사를 중단하는 기판 처리 방법.
  10. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    회전하는 상기 기판 상으로 도포 액을 공급하여 액 막을 형성하되,
    상기 기판 상에 상기 액 막에 함유된 용제의 증발을 억제시키는 습윤 매체를 미립자 형태로 분사하는 기판 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 습윤 매체는 미스트 형태로 분사되는 기판 처리 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 도포 액을 상기 기판의 중앙 영역을 향해 공급하고,
    상기 습윤 매체를 상기 기판의 가장자리 영역을 향해 분사하는 기판 처리 방법.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 습윤 매체의 분사 시기는 상기 도포 액의 공급 시기와 적어도 일부가 중첩되는 기판 처리 방법.
  14. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 습윤 매체의 분사 시점은 상기 도포 액의 공급 시점보다 늦은 기판 처리 방법.
  15. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 습윤 매체의 분사 시점은 상기 도포 액의 공급 시점보다 빠른 기판 처리 방법.
  16. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 습윤 매체의 분사 종점은 상기 도포 액의 공급 종점보다 늦은 기판 처리 방법.
  17. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    회전하는 상기 기판 상에 감광 액을 공급하여 액 막을 형성하되,
    상기 기판을 처리하는 처리 공간에 미스트 형태의 시너(Thinner)를 분사하여 상기 액 막이 포함하는 솔벤트(Solvent)의 증발 정도를 조절하는 기판 처리 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 시너는,
    상부에서 바라본 상기 기판의 영역에 따라 단위 체적당 상기 시너의 밀도가 서로 상이하게 분사되는 기판 처리 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 처리 공간에 분사된 상기 시너의 단위 체적당 밀도는,
    상부에서 바라본 상기 기판의 중앙 영역보다 상기 기판의 가장자리 영역에서 더 높은 기판 처리 방법.
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은,
    제1속도로 회전되는 상기 기판으로 상기 감광 액을 공급하는 도포 단계;
    상기 감광 액의 공급을 중단하고, 상기 제1속도보다 느린 제2속도로 상기 기판을 회전시키는 두께 조절 단계; 및
    상기 제2속도보다 빠른 제3속도로 상기 기판을 회전시켜 상기 액 막을 건조시키는 건조 단계를 포함하고,
    상기 시너는,
    도포 단계, 상기 두께 조절 단계, 그리고 상기 건조 단계 중 적어도 어느 하나 이상의 단계에서 상기 처리 공간에 분사되는 기판 처리 방법.
  21. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    처리 공간에서 기판을 지지하고 회전시키는 지지 유닛;
    상기 지지 유닛에 지지된 기판으로 처리 액을 공급하는 액 공급 유닛; 및
    기판 상에서 상기 처리 액의 확산을 돕는 습윤 매체를 미립자 형태로 분사 가능하게 구성되는 습윤 유닛을 포함하는 기판 처리 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 습윤 유닛은,
    상기 지지 유닛에 지지된 기판의 가장자리 영역을 향해 상기 습윤 매체를 분사 가능하게 구성되는 기판 처리 장치.
  23. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 처리 공간을 가지는 처리 용기를 더 포함하고,
    상기 습윤 유닛은,
    상기 처리 용기에 설치되는 습윤 매체 노즐을 포함하는 기판 처리 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 습윤 매체 노즐은,
    상기 지지 유닛에 지지된 기판을 향해 분사되는 상기 습윤 매체의 분사 영역을 조절 가능하게 구성되는 기판 처리 장치.
  25. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 처리 공간을 감싸는 내부 공간을 가지는 하우징; 및
    상기 내부 공간으로 하강 기류를 공급하는 기류 공급 유닛을 더 포함하고,
    상기 습윤 유닛은,
    상기 지지 유닛에 지지된 기판을 향하는 방향으로 상기 습윤 매체를 분사할 수 있도록 상기 기류 공급 유닛에 설치되는 기판 처리 장치.
  26. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    상기 액 공급 유닛은,
    상기 처리 액을 공급하는 처리 액 노즐; 및
    상기 처리 액 노즐을 지지하는 제1아암을 포함하고,
    상기 습윤 유닛은,
    상기 습윤 매체를 분사하는 습윤 매체 노즐; 및
    상기 습윤 매체 노즐을 지지하는 제2아암을 포함하는 기판 처리 장치.
  27. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    상기 액 공급 유닛은,
    상기 처리 액 노즐이 설치되는 제1아암을 포함하고,
    상기 습윤 유닛은,
    상기 제1아암과 독립적으로 구동되는 제2아암을 포함하고,
    상기 제2아암에는,
    상기 습윤 매체를 분사하는 습윤 매체 노즐과;
    프리 웨트 액을 스트림 방식으로 공급하는 프리 웨트 노즐이 설치되는 기판 처리 장치.
  28. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 지지 유닛, 상기 액 공급 유닛, 그리고 상기 습윤 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 지지 유닛에 지지되어 회전하는 기판의 중앙 영역에 상기 처리 액을 공급하고,
    상기 지지 유닛에 지지된 기판의 가장자리 영역에 상기 습윤 매체를 분사하도록 상기 액 공급 유닛, 상기 지지 유닛, 그리고 상기 습윤 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 중앙 영역에 공급된 상기 처리 액이 상기 가장자리 영역에 도달할 때부터 상기 습윤 매체를 분사하도록 상기 액 공급 유닛, 그리고 상기 습윤 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 처리 액의 공급이 시작되고 설정 시간이 경과한 이후에 상기 습윤 매체를 분사하도록 상기 액 공급 유닛, 그리고 상기 습윤 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
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