KR20230099095A - Substrate treating apparatus and method thereof - Google Patents
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Abstract
현상 공정에서 액막의 두께를 일정하게 유지하기 위한 기판 처리 장치 및 방법을 제공한다. 상기 기판 처리 방법은, 기판을 제1 속도로 회전시키는 단계; 기판 상에 제1 유량으로 기판 처리액을 제공하는 단계; 기판의 회전 속도에 따라 기판 처리액의 유량을 제어하면서 기판을 처리하는 단계; 기판을 세정하는 단계; 및 기판을 건조시키는 단계를 포함한다.Provided is a substrate processing apparatus and method for maintaining a constant thickness of a liquid film in a developing process. The substrate processing method may include rotating a substrate at a first speed; providing a substrate treatment liquid on the substrate at a first flow rate; processing the substrate while controlling the flow rate of the substrate treatment liquid according to the rotational speed of the substrate; cleaning the substrate; and drying the substrate.
Description
본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 소자 제조 공정에 적용될 수 있는 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and method. More specifically, it relates to a substrate processing apparatus and method applicable to a semiconductor device manufacturing process.
반도체 소자 제조 공정은 반도체 제조 설비 내에서 연속적으로 수행될 수 있으며, 전공정 및 후공정으로 구분될 수 있다. 반도체 제조 설비는 반도체 소자를 제조하기 위해 팹(Fab)으로 정의되는 반도체 제조 공장, 예를 들어 클린 룸(Clean Room) 내에 설치될 수 있다.A semiconductor device manufacturing process may be continuously performed in a semiconductor manufacturing facility and may be divided into a pre-process and a post-process. Semiconductor manufacturing equipment may be installed in a semiconductor manufacturing plant defined as a fab, for example, a clean room to manufacture semiconductor devices.
전공정은 웨이퍼(Wafer) 상에 회로 패턴을 형성하여 칩(Chip)을 완성하는 공정을 말한다. 전공정은 웨이퍼 상에 박막을 형성하는 증착 공정(Deposition Process), 포토 마스크(Photo Mask)를 이용하여 박막 상에 포토 레지스트(Photo Resist)를 전사하는 포토 공정(Photo Lithography Process), 웨이퍼 상에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해 화학 물질이나 반응성 가스를 이용하여 필요 없는 부분을 선택적으로 제거하는 식각 공정(Etching Process), 식각 후에 남아있는 포토 레지스트를 제거하는 에싱 공정(Ashing Process), 회로 패턴과 연결되는 부분에 이온을 주입하여 전자 소자의 특성을 가지도록 하는 이온 주입 공정(Ion Implantation Process), 웨이퍼 상에서 오염원을 제거하는 세정 공정(Cleaning Process) 등을 포함할 수 있다.The pre-process refers to a process of completing a chip by forming a circuit pattern on a wafer. The entire process includes a deposition process of forming a thin film on a wafer, a photo lithography process of transferring photoresist onto a thin film using a photo mask, and a desired circuit on the wafer. Etching process to selectively remove unnecessary parts using chemicals or reactive gases to form patterns, Ashing process to remove remaining photoresist after etching, parts connected to circuit patterns It may include an ion implantation process in which ions are implanted into the wafer to have characteristics of an electronic device, a cleaning process in which contaminants are removed from the wafer, and the like.
후공정은 전공정을 통해 완성된 제품의 성능을 평가하는 공정을 말한다. 후공정은 웨이퍼 상의 각각의 칩에 대해 동작 여부를 검사하여 우량품과 불량품을 선별하는 1차 검사 공정, 다이싱(Dicing), 다이 본딩(Die Bonding), 와이어 본딩(Wire Bonding), 몰딩(Molding), 마킹(Marking) 등을 통해 각각의 칩을 절단 및 분리하여 제품의 형상을 갖추도록 하는 패키지 공정(Package Process), 전기적 특성 검사, 번인(Burn In) 검사 등을 통해 제품의 특성과 신뢰성을 최종적으로 검사하는 최종 검사 공정 등을 포함할 수 있다.The post-process refers to the process of evaluating the performance of the finished product through the previous process. The post-process is the primary inspection process of sorting out good and bad products by inspecting whether each chip on the wafer is working, dicing, die bonding, wire bonding, and molding. Finally, the characteristics and reliability of the product are determined through the package process, which cuts and separates each chip through marking, etc. It may include a final inspection process that is inspected with
포토 공정 중 현상 공정(Development Process)에서는 기판(예를 들어, 웨이퍼) 상에 원하는 패턴을 형성하기 위해, 기판을 회전시키는 상태에서 현상액을 기판의 중심부에 토출할 수 있다.In the development process of the photo process, in order to form a desired pattern on the substrate (eg, wafer), the developer may be discharged to the center of the substrate while the substrate is being rotated.
그런데 퍼들 공정(Puddle Process)을 위해 기판의 회전 속도를 감소시키게 되면 현상액이 기판의 중심부에 축적되며, 이로 인해 기판 상에 액막이 평탄하게 형성되지 못하는 문제가 발생한다.However, when the rotational speed of the substrate is reduced for the puddle process, the developer is accumulated in the center of the substrate, which causes a problem in that the liquid film is not formed flat on the substrate.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 현상 공정에서 액막의 두께를 일정하게 유지하기 위한 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것이다.An object to be solved by the present invention is to provide a substrate processing apparatus and method for maintaining a constant thickness of a liquid film in a developing process.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 방법의 일 면(Aspect)은, 기판을 제1 속도로 회전시키는 단계; 상기 기판 상에 제1 유량으로 기판 처리액을 제공하는 단계; 상기 기판의 회전 속도에 따라 상기 기판 처리액의 유량을 제어하면서 상기 기판을 처리하는 단계; 상기 기판을 세정하는 단계; 및 상기 기판을 건조시키는 단계를 포함한다.One aspect (Aspect) of the substrate processing method of the present invention for achieving the above object is, rotating the substrate at a first speed; providing a substrate treatment liquid on the substrate at a first flow rate; processing the substrate while controlling the flow rate of the substrate treatment liquid according to the rotational speed of the substrate; cleaning the substrate; and drying the substrate.
상기 처리하는 단계는 상기 기판의 회전 속도를 단계적으로 감소시키며, 상기 기판의 회전 속도에 대응하여 상기 기판 처리액의 유량을 단계적으로 감소시켜 상기 기판을 처리할 수 있다.In the processing, the substrate may be processed by reducing the rotational speed of the substrate in stages, and reducing the flow rate of the substrate treatment liquid in stages corresponding to the rotational speed of the substrate.
상기 처리하는 단계는 상기 기판이 더이상 회전하지 않을 때까지 상기 기판의 회전 속도를 단계적으로 감소시킬 수 있다.The processing may stepwise reduce the rotational speed of the substrate until the substrate no longer rotates.
상기 기판 처리 방법은, 상기 처리하는 단계와 상기 세정하는 단계 사이에 수행되는 단계로서, 상기 기판 처리액에 의해 상기 기판 상에 형성된 액막의 두께가 기준값 이상인지 여부를 판별하는 단계를 더 포함할 수 있다.The substrate processing method may further include determining whether a thickness of a liquid film formed on the substrate by the substrate treatment liquid is equal to or greater than a reference value, as a step performed between the processing step and the cleaning step. there is.
상기 액막의 두께가 기준값 이상인 것으로 판별되면, 상기 세정하는 단계와 상기 건조시키는 단계를 차례대로 수행하고, 상기 액막의 두께가 기준값 미만인 것으로 판별되면, 상기 기판의 회전 속도와 상기 기판 처리액의 유량을 변경하여 상기 기판을 재처리하는 단계를 수행할 수 있다.When the thickness of the liquid film is determined to be greater than or equal to the reference value, the washing step and the drying step are sequentially performed, and when the thickness of the liquid film is determined to be less than the reference value, the rotational speed of the substrate and the flow rate of the substrate treatment liquid are determined. It is possible to perform the step of reprocessing the substrate by alteration.
상기 재처리하는 단계는 상기 기판의 회전 속도와 상기 기판 처리액의 유량을 증가시켜 상기 기판을 재처리할 수 있다.In the reprocessing, the substrate may be reprocessed by increasing a rotational speed of the substrate and a flow rate of the substrate treatment liquid.
상기 재처리하는 단계는 일정 시간이 경과한 후, 상기 기판의 회전 속도를 단계적으로 감소시키며, 상기 기판의 회전 속도에 대응하여 상기 기판 처리액의 유량을 단계적으로 감소시켜 상기 기판을 재처리할 수 있다.In the reprocessing, the substrate may be reprocessed by gradually reducing the rotational speed of the substrate after a predetermined time has elapsed, and by gradually reducing the flow rate of the substrate treatment liquid in response to the rotational speed of the substrate. there is.
상기 기판 처리 방법은 현상 공정에 적용될 수 있다.The substrate processing method may be applied to a developing process.
또한, 상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면은, 기판을 지지하며, 스핀 헤드를 이용하여 상기 기판을 회전시키는 기판 지지 모듈; 상기 기판을 처리하는 데에 이용된 기판 처리액을 회수하는 처리액 회수 모듈; 상기 기판 지지 모듈을 승강시키는 승강 모듈; 및 노즐을 포함하며, 상기 노즐을 통해 상기 기판 처리액을 상기 기판 상에 제공하는 분사 모듈을 포함하며, 상기 기판을 처리하는 경우, 상기 노즐은 상기 기판의 회전 속도에 따라 상기 기판 처리액의 유량을 제어한다.In addition, one aspect of the substrate processing apparatus of the present invention for achieving the above object is a substrate support module for supporting a substrate and rotating the substrate using a spin head; a treatment liquid recovery module for recovering a substrate treatment liquid used to process the substrate; an elevating module for elevating the substrate support module; and a spraying module providing the substrate treatment liquid to the substrate through the nozzle, wherein when the substrate is processed, the nozzle controls the flow rate of the substrate treatment liquid according to the rotational speed of the substrate. to control
상기 스핀 헤드는 상기 기판의 회전 속도를 단계적으로 감소시키며, 상기 노즐은 상기 기판의 회전 속도에 대응하여 상기 기판 처리액의 유량을 단계적으로 감소시킬 수 있다.The spin head may stepwise reduce the rotational speed of the substrate, and the nozzle may decrease the flow rate of the substrate treatment liquid stepwise in response to the rotational speed of the substrate.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
도 1은 반도체 소자를 제조하는 데에 적용되는 기판 처리 시스템의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 구성하는 기판 처리 장치의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 흐름에 따라 순차적으로 설명한 제1 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법의 각 단계를 부연 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 흐름에 따라 순차적으로 설명한 제2 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 흐름에 따라 순차적으로 설명한 제3 예시도이다.1 is a diagram schematically showing the internal configuration of a substrate processing system applied to manufacturing a semiconductor device.
2 is a diagram schematically showing the internal structure of a substrate processing apparatus constituting a substrate processing system according to an embodiment of the present invention.
3 is a first exemplary view sequentially explaining a substrate processing method according to an embodiment of the present invention according to a flow.
4 is an exemplary diagram for amplifying each step of a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
5 is a second exemplary view sequentially explaining a substrate processing method according to an embodiment of the present invention according to a flow.
6 is a third exemplary view sequentially explaining a substrate processing method according to an embodiment of the present invention according to a flow.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms, only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the common knowledge in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.When an element or layer is referred to as being "on" or "on" another element or layer, it is not only directly on the other element or layer, but also when another layer or other element is intervening therebetween. All inclusive. On the other hand, when an element is referred to as “directly on” or “directly on”, it indicates that another element or layer is not intervened.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.The spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc. It can be used to easily describe the correlation between elements or components and other elements or components. Spatially relative terms should be understood as encompassing different orientations of elements in use or operation in addition to the orientations shown in the figures. For example, when flipping elements shown in the figures, elements described as “below” or “beneath” other elements may be placed “above” the other elements. Thus, the exemplary term “below” may include directions of both below and above. Elements may also be oriented in other orientations, and thus spatially relative terms may be interpreted according to orientation.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.Although first, second, etc. are used to describe various elements, components and/or sections, it is needless to say that these elements, components and/or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, component or section from another element, component or section. Accordingly, it goes without saying that the first element, first element, or first section referred to below may also be a second element, second element, or second section within the spirit of the present invention.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" means that a stated component, step, operation, and/or element is present in the presence of one or more other components, steps, operations, and/or elements. or do not rule out additions.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components regardless of reference numerals are given the same reference numerals, Description is omitted.
본 발명은 퍼들 공정(Puddle Process)을 위해 액막의 두께를 일정하게 유지시킬 수 있는 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다. 이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명을 자세하게 설명하기로 한다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and method capable of maintaining a constant thickness of a liquid film for a puddle process. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to drawings and the like.
도 1은 반도체 소자를 제조하는 데에 적용되는 기판 처리 시스템의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1에 따르면, 기판 처리 시스템(100)은 기판 처리 장치(110), 기판 처리액 제공 장치(120) 및 제어 장치(Controller; 130)를 포함하여 구성될 수 있다.1 is a diagram schematically showing the internal configuration of a substrate processing system applied to manufacturing a semiconductor device. According to FIG. 1 , a
기판 처리 장치(110)는 약액(예를 들어, 케미칼(Chemical))을 이용하여 기판을 처리하는 것이다. 이러한 기판 처리 장치(110)는 포토 공정(Photo Lithography Process), 예를 들어 현상 공정(Development Process)에 적용될 수 있으며, 기판 상에 원하는 패턴을 형성하기 위해 기판이 회전될 때에 약액을 기판 상에 제공할 수 있다.The
약액은 예를 들어, 현상액일 수 있다. 이하에서는 기판을 처리하는 데에 사용되는 약액을 기판 처리액으로 정의하기로 한다.The chemical solution may be, for example, a developing solution. Hereinafter, a chemical solution used to process a substrate will be defined as a substrate treatment liquid.
기판 처리 장치(110)는 앞서 설명한 바와 같이 현상 공정에 적용되는 경우, 기판을 회전시키고 기판 상에 약액을 제공할 수 있다. 기판 처리 장치(110)가 이와 같이 액처리 챔버로 마련되는 경우, 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 기판 지지 모듈(210), 처리액 회수 모듈(220), 승강 모듈(230) 및 분사 모듈(240)을 포함하여 구성될 수 있다.As described above, when applied to the developing process, the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 구성하는 기판 처리 장치의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 이하 설명은 도 2를 참조한다.2 is a diagram schematically showing the internal structure of a substrate processing apparatus constituting a substrate processing system according to an embodiment of the present invention. The following description refers to FIG. 2 .
기판 지지 모듈(210)은 기판(W)을 지지하는 것이다. 기판 지지 모듈(210)은 기판(W)을 처리할 때에, 제3 방향(30)에 대해 수직 방향(제1 방향(10) 및 제2 방향(20))으로 기판(W)을 회전시킬 수 있다. 기판 지지 모듈(210)은 기판(W) 처리시 사용되는 기판 처리액을 회수하기 위해, 처리액 회수 모듈(220)의 내부에 배치될 수 있다.The
기판 지지 모듈(210)은 스핀 헤드(Spin Head; 211), 회전축(212), 회전 구동부(213), 서포트 핀(Support Pin; 214) 및 가이드 핀(Guide Pin; 215)을 포함하여 구성될 수 있다.The
스핀 헤드(211)는 회전축(212)의 회전 방향(제3 방향(30)의 수직 방향)을 따라 회전하는 것이다. 이러한 스핀 헤드(211)는 기판(W)의 형상과 동일한 형상을 가지도록 제공될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 스핀 헤드(211)는 기판(W)의 형상과 서로 다른 형상을 가지도록 제공되는 것도 가능하다.The
회전축(212)은 회전 구동부(213)로부터 제공되는 에너지를 이용하여 회전력을 발생시키는 것이다. 이러한 회전축(212)은 회전 구동부(213)와 스핀 헤드(211)에 각각 결합되어 회전 구동부(213)에 의한 회전력을 스핀 헤드(211)에 전달할 수 있다. 스핀 헤드(211)는 회전축(212)을 따라 회전하게 되며, 이 경우 스핀 헤드(211) 상에 안착되어 있는 기판(W)도 스핀 헤드(211)와 함께 회전할 수 있다.The
서포트 핀(214) 및 가이드 핀(215)은 스핀 헤드(211) 상에서 기판(W)을 위치 고정시키는 것이다. 서포트 핀(214)은 이를 위해 스핀 헤드(211) 상에서 기판(W)의 저면을 지지하며, 가이드 핀(215)은 기판(W)의 측면을 지지한다. 서포트 핀(214) 및 가이드 핀(215)은 스핀 헤드(211) 상에 각각 복수 개 설치될 수 있다.The support pins 214 and the guide pins 215 fix the position of the substrate W on the
서포트 핀(214)은 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치될 수 있다. 서포트 핀(214)은 이를 통해 기판(W)이 스핀 헤드(211)의 상부로부터 일정 거리 이격될 수 있도록 기판(W)의 저면을 지지할 수 있다.The
가이드 핀(215)은 척킹 핀(Chucking Pin)으로서, 스핀 헤드(211)가 회전할 때 기판(W)이 원래 위치에서 이탈되지 않도록 기판(W)을 지지할 수 있다.The
처리액 회수 모듈(220)은 기판(W)을 처리하는 데에 이용되는 기판 처리액을 회수하는 것이다. 처리액 회수 모듈(220)은 기판 지지 모듈(210)을 둘러싸도록 설치될 수 있으며, 이에 따라 기판(W)에 대한 처리 공정이 수행되는 공간을 제공할 수 있다.The treatment
기판(W)이 기판 지지 모듈(210) 상에 안착 및 고정된 후, 기판 지지 모듈(210)에 의해 회전하기 시작하면, 분사 모듈(240)이 제어기 모듈(250)의 제어에 따라 기판(W) 상에 기판 처리액을 분사할 수 있다. 그러면, 기판 지지 모듈(210)의 회전력에 의해 발생되는 원심력으로 인해 기판(W) 상에 토출되는 기판 처리액은 처리액 회수 모듈(220)이 위치한 방향으로 분산될 수 있다. 이 경우, 처리액 회수 모듈(220)은 유입구(즉, 후술하는 제1 회수통(221)의 제1 개구부(224), 제2 회수통(222)의 제2 개구부(225), 제3 회수통(223)의 제3 개구부(226) 등)을 통해 기판 처리액이 그 내부로 유입되면 기판 처리액을 회수할 수 있다.After the substrate W is seated and fixed on the
처리액 회수 모듈(220)은 복수 개의 회수통을 포함하여 구성될 수 있다. 처리액 회수 모듈(220)은 예를 들어, 세 개의 회수통을 포함하여 구성될 수 있다. 처리액 회수 모듈(220)이 이와 같이 복수 개의 회수통을 포함하여 구성되는 경우, 복수 개의 회수통을 이용하여 기판 처리 공정에 사용되는 기판 처리액을 분리하여 회수할 수 있으며, 이에 따라 기판 처리액의 재활용이 가능해질 수 있다.The processing
처리액 회수 모듈(220)은 세 개의 회수통을 포함하여 구성되는 경우, 제1 회수통(221), 제2 회수통(222) 및 제3 회수통(223)을 포함할 수 있다. 제1 회수통(221), 제2 회수통(222) 및 제3 회수통(223)은 예를 들어, 보울(Bowl)로 구현될 수 있다.When the treatment
제1 회수통(221), 제2 회수통(222) 및 제3 회수통(223)은 서로 다른 기판 처리액을 회수할 수 있다. 예를 들어, 제1 회수통(221)은 린스액(예를 들어, DI Water(Deionized Water))을 회수할 수 있고, 제2 회수통(222)은 제1 약액을 회수할 수 있으며, 제3 회수통(223)은 제2 약액을 회수할 수 있다.The
제1 회수통(221), 제2 회수통(222) 및 제3 회수통(223)은 그 저면에서 아래쪽 방향(제3 방향(30))으로 연장되는 회수 라인(227, 228, 229)과 연결될 수 있다. 제1 회수통(221), 제2 회수통(222) 및 제3 회수통(223)을 통해 회수되는 제1 처리액, 제2 처리액 및 제3 처리액은 처리액 재생 시스템(미도시)을 통해 재사용 가능하게 처리될 수 있다.The
제1 회수통(221), 제2 회수통(222) 및 제3 회수통(223)은 기판 지지 모듈(210)을 둘러싸는 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다. 제1 회수통(221), 제2 회수통(222) 및 제3 회수통(223)은 제1 회수통(221)으로부터 제3 회수통(223)으로 갈수록(즉, 제2 방향(20)으로) 그 크기가 증가할 수 있다. 제1 회수통(221) 및 제2 회수통(222) 사이의 간격을 제1 간격으로 정의하고, 제2 회수통(222) 및 제3 회수통(223) 사이의 간격을 제2 간격으로 정의하면, 제1 간격은 제2 간격과 동일할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 간격은 제2 간격과 상이한 것도 가능하다. 즉, 제1 간격은 제2 간격보다 클 수 있으며, 제2 간격보다 작을 수도 있다.The
승강 모듈(230)은 처리액 회수 모듈(220)을 상하 방향(제3 방향(30))으로 직선 이동시키는 것이다. 승강 모듈(230)은 이를 통해 기판 지지 모듈(210)(또는 기판(W))에 대한 처리액 회수 모듈(220)의 상대 높이를 조절하는 역할을 할 수 있다.The
승강 모듈(230)은 브라켓(231), 제1 지지축(232) 및 제1 구동부(233)를 포함하여 구성될 수 있다.The
브라켓(231)은 처리액 회수 모듈(220)의 외벽에 고정되는 것이다. 브라켓(231)은 제1 구동부(233)에 의해 상하 방향으로 이동되는 제1 지지축(232)과 결합할 수 있다.The
기판 지지 모듈(210) 상에 기판(W)을 안착시키는 경우, 기판 지지 모듈(210)은 처리액 회수 모듈(220)보다 상위에 위치할 수 있다. 마찬가지로, 기판 지지 모듈(210) 상에서 기판(W)을 탈착시키는 경우에도, 기판 지지 모듈(210)은 처리액 회수 모듈(220)보다 상위에 위치할 수 있다. 상기와 같은 경우, 승강 모듈(230)은 처리액 회수 모듈(220)을 하강시키는 역할을 할 수 있다.When the substrate W is placed on the
기판(W)에 대한 처리 공정이 진행되는 경우, 기판(W) 상에 토출되는 기판 처리액의 종류에 따라 해당 처리액이 제1 회수통(221), 제2 회수통(222) 및 제3 회수통(223) 중 어느 하나의 회수통으로 회수될 수 있다. 이와 같은 경우에도, 승강 모듈(230)은 처리액 회수 모듈(220)을 해당 위치까지 승강시키는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 기판 처리액으로 제1 처리액을 사용하는 경우, 승강 모듈(230)은 기판(W)이 제1 회수통(221)의 제1 개구부(224)에 대응하는 높이에 위치하도록 처리액 회수 모듈(220)을 승강시킬 수 있다.When a treatment process for the substrate (W) is performed, the corresponding treatment liquid is supplied to the
한편, 본 실시예에서는 승강 모듈(230)이 기판 지지 모듈(210)을 상하 방향으로 직선 이동시켜 기판 지지 모듈(210)(또는 기판(W))에 대한 처리액 회수 모듈(220)의 상대 높이를 조절하는 것도 가능하다.Meanwhile, in the present embodiment, the
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 승강 모듈(230)은 기판 지지 모듈(210) 및 처리액 회수 모듈(220)을 동시에 상하 방향으로 직선 이동시켜 기판 지지 모듈(210)(또는 기판(W))에 대한 처리액 회수 모듈(220)의 상대 높이를 조절하는 것도 가능하다.However, the present embodiment is not limited thereto. The
분사 모듈(240)은 기판(W) 처리시 기판(W) 상에 기판 처리액을 공급하는 것이다. 이러한 분사 모듈(240)은 기판 처리 유닛(120) 내에 적어도 하나 설치될 수 있다. 분사 모듈(240)이 기판 처리 유닛(120) 내에 복수 개 설치되는 경우, 각각의 분사 모듈(240)은 서로 다른 기판 처리액을 기판(W) 상에 분사할 수 있다.The
분사 모듈(240)은 노즐(241), 노즐 지지부(242), 제2 지지축(243) 및 제2 구동부(244)를 포함하여 구성될 수 있다.The
노즐(241)은 노즐 지지부(242)의 단부에 설치되는 것이다. 이러한 노즐(241)은 제2 구동부(244)에 의해 공정 위치 또는 대기 위치로 이동될 수 있다.The
상기에서, 공정 위치는 기판(W)의 상위 영역을 말하며, 대기 위치는 공정 위치를 제외한 나머지 영역을 말한다. 노즐(241)은, 기판(W) 상에 기판 처리액을 토출하는 경우, 공정 위치로 이동될 수 있으며, 기판(W) 상에 기판 처리액을 토출한 후, 공정 위치를 벗어나 대기 위치로 이동될 수 있다.In the above, the process position refers to an upper region of the substrate W, and the standby position refers to an area other than the process position. The
노즐 지지부(242)는 노즐(241)을 지지하는 것이다. 이러한 노즐 지지부(242)는 스핀 헤드(211)의 길이 방향에 대응하는 방향으로 연장 형성될 수 있다. 즉, 노즐 지지부(242)는 그 길이 방향이 제2 방향(20)을 따라 제공될 수 있다.The
노즐 지지부(242)는 노즐 지지부(242)의 길이 방향에 대해 수직 방향으로 연장 형성되는 제2 지지축(243)과 결합될 수 있다. 제2 지지축(243)은 스핀 헤드(211)의 높이 방향에 대응하는 방향으로 연장 형성될 수 있다. 즉, 제2 지지축(243)은 그 길이 방향이 제3 방향(30)을 따라 제공될 수 있다.The
제2 구동부(244)는 제2 지지축(243) 및 제2 지지축(243)과 연동되는 노즐 지지부(242)를 회전 및 승강시키는 것이다. 제2 구동부(244)의 이러한 기능에 따라, 노즐(241)은 공정 위치 또는 대기 위치로 이동될 수 있다.The
다시 도 1을 참조하여 설명한다.It will be described with reference to FIG. 1 again.
기판 처리액 제공 장치(120)는 기판 처리 장치(110)에 기판 처리액을 제공하는 것이다. 기판 처리액 제공 장치(120)는 이를 위해 기판 처리 장치(110)의 분사 모듈(240)과 연결될 수 있으며, 제어 장치(130)의 제어에 따라 작동할 수 있다.The substrate treatment
제어 장치(130)는 기판 처리 장치(110)의 작동을 제어하는 것이다. 구체적으로, 제어 장치(130)는 기판 지지 모듈(210)의 회전 구동부(213), 승강 모듈(230)의 제1 구동부(233) 및 분사 모듈(240)의 제2 구동부(244)의 작동을 제어할 수 있다.The
제어 장치(130)는 프로세스 컨트롤러, 제어 프로그램, 입력 모듈, 출력 모듈(또는 표시 모듈), 메모리 모듈 등을 포함하여 컴퓨터나 서버 등으로 구현될 수 있다. 상기에서, 프로세스 컨트롤러는 기판 처리 장치(110)를 구성하는 각각의 구성에 대해 제어 기능을 실행하는 마이크로 프로세서를 포함할 수 있으며, 제어 프로그램은 프로세스 컨트롤러의 제어에 따라 기판 처리 장치(110)의 각종 처리를 실행할 수 있다. 메모리 모듈은 각종 데이터 및 처리 조건에 따라 기판 처리 장치(110)의 각종 처리를 실행시키기 위한 프로그램 즉, 처리 레시피가 저장되는 것이다.The
한편, 제어 장치(130)는 필요시 기판 처리액 제공 장치(120)로부터 기판 처리 장치(110)로 기판 처리액이 공급될 수 있도록 기판 처리액 제공 장치(120)의 작동도 제어할 수 있다.Meanwhile, the
현상 공정에서는 기판(W)을 회전시키면서 기판(W) 상에 기판 처리액(즉, 현상액)을 제공하여 기판(W) 상에 액막이 형성되게 할 수 있다. 이때, 액막의 원활한 형성을 위해 스핀 헤드(211)는 기판(W)을 저속 회전시킬 수 있다.In the developing process, a liquid film may be formed on the substrate W by providing a substrate treatment solution (ie, developer) on the substrate W while rotating the substrate W. At this time, for smooth formation of the liquid film, the
그런데 기판 처리액이 일정하게 계속적으로 공급되고 있는 상황에서 기판(W)의 회전 속도가 감소하게 되면, 기판 처리액이 기판(W)의 중심부에서 외측 방향으로 이동하지 못하고 기판(W)의 중심부에 축적된다. 그러면 기판(W) 상에 액막의 두께가 불균일하게 형성되는 문제가 발생할 수 있다. 즉, 퍼들 공정(Puddle Process) 전에 액막의 두께가 고르게 유지되어야 하는데, 저(低) RPM 구간에서 DEV(Development) 센터(Center) 디스펜스(Dispense)시 타력에 의해 기판 처리액이 스핀 아웃(Spin Out)되며, 이에 따라 센터 언디벨로프(Center Undevelop) 현상이 발생할 수 있다. 또한, 상기 센터 언디벨로프 현상으로 인해 CD 레인지(CD Range)가 증가할 수 있다.However, when the rotational speed of the substrate W is reduced in a situation where the substrate treatment liquid is constantly being supplied, the substrate treatment liquid does not move outward from the center of the substrate W and moves to the center of the substrate W. Accumulate. Then, a problem in that the thickness of the liquid film is non-uniformly formed on the substrate W may occur. That is, the thickness of the liquid film must be maintained evenly before the puddle process. During dispensing at the DEV (Development) Center in the low RPM section, the substrate treatment liquid spins out due to inertial force. ), and accordingly, a center undevelop phenomenon may occur. Also, a CD range may increase due to the center undeveloped phenomenon.
본 실시예에서는 기판(W) 상에 형성되는 액막의 두께를 일정하게 유지시키기 위해 기판(W)의 회전 속도에 따라 기판 처리액의 유량(또는 유속)을 제어하는 것을 특징으로 한다. 이하에서는 이에 대해 설명한다.The present embodiment is characterized in that the flow rate (or flow rate) of the substrate treatment liquid is controlled according to the rotational speed of the substrate (W) in order to maintain a constant thickness of the liquid film formed on the substrate (W). This will be explained below.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 흐름에 따라 순차적으로 설명한 제1 예시도이다. 이하 설명은 도 3을 참조한다.3 is a first exemplary view sequentially explaining a substrate processing method according to an embodiment of the present invention according to a flow. The following description refers to FIG. 3 .
스핀 헤드(211) 상에 기판(W)이 안착되고, 서포트 핀(214) 및 가이드 핀(215)에 의해 기판(W)이 위치 고정되면, 스핀 헤드(211)는 기판(W)을 고속 회전시킨다(S310). 스핀 헤드(211)는 예를 들어, 제1 속도(단위: RPM)로 기판(W)을 회전시킬 수 있다.When the substrate W is placed on the
이후, 분사 모듈(240)의 노즐(241)이 기판 처리액 제공 장치(120)로부터 공급된 기판 처리액을 기판(W) 상에 토출한다(S320). 노즐(241)은 기판(W) 상의 중심부에 기판 처리액을 토출할 수 있으며, 이 경우 노즐(241)의 유량은 예를 들어, 제1 유량(단위: cc/min)일 수 있다.Thereafter, the
상기에서, 노즐(241)은 스핀 헤드(211)가 기판(W)을 회전시키고 있을 때에 기판(W) 상에 기판 처리액을 토출할 수 있다. 노즐(241)은 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 스핀 헤드(211)가 기판(W)을 회전시키고 있을 때에 기판(W)의 중심 영역(420) 상에 기판 처리액(410)을 제1 유량으로 토출할 수 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법의 각 단계를 부연 설명하기 위한 예시도이다.In the above, the
상기에서, 노즐(241)이 기판(W) 상에 기판 처리액을 토출하는 경우, 스핀 헤드(211)는 그 이전(S310)과 동일한 속도로 기판(W)을 회전시킬 수 있다. 스핀 헤드(211)는 예를 들어, 제1 속도로 기판(W)을 회전시킬 수 있다.In the above, when the
다시 도 3을 참조하여 설명한다.It will be described with reference to FIG. 3 again.
이후, 소정의 시간이 경과한 후, 퍼들 공정(Puddle Process)을 위해 스핀 헤드(211)는 기판(W)의 회전 속도를 감소시킬 수 있다(S330). 상기에서, 퍼들 공정은 기판(W)을 초저속(예를 들어, 10RPM 이하)으로 회전시키거나 회전시키지 않는 상황에서 기판(W) 상에 토출된 기판 처리액(현상액)이 표면장력을 이용하여 현상을 실행할 수 있도록 하는 공정을 말한다.Thereafter, after a predetermined time has elapsed, the
본 실시예에서는 앞서 설명한 바와 같이 기판(W)의 회전 속도에 따라 기판 처리액의 유량을 제어할 수 있다. 따라서 스핀 헤드(211)가 기판(W)의 회전 속도를 감소하게 되면, 노즐(241) 역시 기판 처리액의 유량을 감소시킨다(S340).In this embodiment, as described above, the flow rate of the substrate treatment liquid may be controlled according to the rotational speed of the substrate (W). Accordingly, when the
퍼들 공정을 위해, 스핀 헤드(211)는 기판(W)이 더이상 회전하지 않을 때까지 기판(W)의 회전 속도를 감소시킬 수 있다. 이 경우, 스핀 헤드(211)는 기판(W)의 회전 속도가 0이 될 때까지 기판(W)의 회전 속도를 단계적으로 감소시킬 수 있다. 즉, 기판(W)의 회전 속도 감축을 N회 반복할 수 있다(여기서, N은 1 이상의 자연수). 예를 들어, 스핀 헤드(211)는 t1 시간 동안 제1 속도보다 느린 제2 속도로 기판(W)을 회전시키고, 이후 t2 시간 동안 제2 속도보다 느린 제3 속도로 기판(W)을 회전시키고, 이후 t3 시간 동안 기판(W)을 회전시키지 않을 수 있다.For the puddle process, the
상기에서, t1, t2 및 t3는 모두 같지 않은 시간일 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. t1, t2 및 t3는 모두 같은 시간이거나, 몇몇은 같고 다른 몇몇은 다를 수도 있다.In the above, t1, t2 and t3 may all be unequal times. However, the present embodiment is not limited thereto. t1, t2 and t3 may all be the same time, or some may be the same and some may be different.
기판(W)의 회전 속도가 상기와 같이 단계적으로 감축되는 경우, 기판 처리액의 유량도 기판(W)의 회전 속도와 마찬가지로 단계적으로 감축될 수 있다. 즉, 기판(W)의 회전 속도가 감축될 때마다 기판 처리액의 유량도 감축될 수 있다. 예를 들어, 스핀 헤드(211)가 t1 시간 동안 제2 속도로 기판(W)을 회전시키면 노즐(241)은 제1 유량보다 적은 제2 유량으로 기판 처리액을 공급하고, 이후 스핀 헤드(211)가 t2 시간 동안 제3 속도로 기판(W)을 회전시키면 노즐(241)은 제2 유량보다 적은 제3 유량으로 기판 처리액을 공급하고, 이후 t3 시간 동안 스핀 헤드(211)가 기판(W)을 회전시키지 않으면 노즐(241)은 제3 유량보다 적은 제4 유량으로 기판 처리액을 공급할 수 있다.When the rotation speed of the substrate W is reduced stepwise as described above, the flow rate of the substrate treatment liquid may also be reduced stepwise like the rotation speed of the substrate W. That is, whenever the rotational speed of the substrate W is reduced, the flow rate of the substrate treatment liquid may also be reduced. For example, when the
퍼들 공정 즉, t3 시간 동안 스핀 헤드(211)가 기판(W)을 회전시키지 않고, 노즐(241)이 제3 유량으로 기판 처리액을 기판(W) 상에 제공하여 기판(W)을 처리하기까지의 과정이 완료되면, 기판(W)을 세정하는 작업이 수행될 수 있다. 이 경우, 스핀 헤드(211)는 기판(W)을 회전시키며, 노즐(241)은 기판(W) 상에 린스액(예를 들어, DI(Deionized) Water)을 제공한다(S350).In the puddle process, the
상기에서, 린스액을 사용하여 기판(W)을 세정 처리하는 경우, 스핀 헤드(211)는 제4 속도로 기판(W)을 회전시킬 수 있다. 여기서, 제4 속도는 제1 속도보다 빠른 속도일 수 있다.In the above, when the substrate W is cleaned using the rinsing liquid, the
또한, 스핀 헤드(211)는 기판(W)을 세정 처리하는 동안 기판(W)의 회전 속도를 증가시킬 수 있다. 즉, 스핀 헤드(211)는 N회 반복하여 기판(W)의 회전 속도를 단계적으로 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 스핀 헤드(211)는 t4 시간 동안 제4 속도로 기판(W)을 회전시키고, 이후 t5 시간 동안 제4 속도보다 빠른 제5 속도로 기판(W)을 회전시킬 수 있다.Also, the
상기에서, t4 및 t5는 서로 다른 값일 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. t4 및 t5는 서로 같은 값일 수도 있다.In the above, t4 and t5 may have different values. However, the present embodiment is not limited thereto. t4 and t5 may have the same value as each other.
한편, 린스액을 사용하여 기판(W)을 세정 처리한 후에는, 기판(W)을 건조시키는 공정이 수행될 수 있다(S360). 기판(W)을 건조시키는 경우, 스핀 헤드(211)는 기판(W)을 회전시킬 수 있으나, 본 실시예에서는 기판(W)을 회전시키지 않을 수도 있다.Meanwhile, after the substrate W is cleaned using the rinsing liquid, a process of drying the substrate W may be performed (S360). When drying the substrate W, the
이상 도 3을 참조하여 설명한 기판 처리 공정에서는 기판(W)의 회전 속도를 감소시키고 기판 처리액의 유량을 감소시키면서 기판(W)을 처리한 후(S310 ~ S340), 이어서 세정 공정(S350)과 건조 공정(S360)을 차례대로 수행하였다.In the substrate treatment process described above with reference to FIG. 3, the substrate W is processed while reducing the rotation speed of the substrate W and the flow rate of the substrate treatment liquid (S310 to S340), followed by a cleaning process (S350) and A drying process (S360) was performed sequentially.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 기판(W)의 회전 속도를 다시 증가시키고 기판 처리액의 유량을 증가시키면서 기판(W)을 재차 처리하는 것도 가능하다. 이하에서는 이에 대해 설명한다.However, the present embodiment is not limited thereto. It is also possible to process the substrate W again while increasing the rotational speed of the substrate W again and increasing the flow rate of the substrate treatment liquid. This will be explained below.
품질이 우수한 반도체 소자를 제조하기 위해서는 현상 공정에서 원하는 두께의 액막이 기판(W) 상에 형성될 필요가 있다. 본 실시예에서는 기판(W) 상에 형성된 액막의 두께가 기준값 미만인 경우, 기판(W)의 처리 과정을 다시 반복할 수 있다.In order to manufacture a semiconductor device with excellent quality, a liquid film having a desired thickness needs to be formed on the substrate W in a developing process. In this embodiment, when the thickness of the liquid film formed on the substrate (W) is less than the reference value, the process of processing the substrate (W) may be repeated again.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 흐름에 따라 순차적으로 설명한 제2 예시도이다. 이하 설명은 도 5를 참조한다.5 is a second exemplary view sequentially explaining a substrate processing method according to an embodiment of the present invention according to a flow. The following description refers to FIG. 5 .
기판(W)이 스핀 헤드(211) 상에 안착된 후 서포트 핀(214) 및 가이드 핀(215)에 의해 기판(W)이 위치 고정되면, 스핀 헤드(211)는 기판(W)을 고속 회전시킨다(S510).After the substrate W is placed on the
이후, 분사 모듈(240)의 노즐(241)이 기판 처리액 제공 장치(120)로부터 공급된 기판 처리액을 기판(W) 상에 토출한다(S520).Thereafter, the
소정의 시간이 경과한 후, 스핀 헤드(211)는 기판(W) 상에 액막이 형성될 수 있도록 N회에 걸쳐 기판(W)의 회전 속도를 단계적으로 감소시키며(S530), 이 경우 노즐(241)도 N회에 걸쳐 기판(W) 상에 공급하는 기판 처리액의 유량을 단계적으로 감소시킨다(S540). 상기 과정(S530 및 S540)은 기판(W)이 회전하지 않을 때까지 계속될 수 있으며, 기판(W)이 초저속(예를 들어, 10RPM 이하)으로 회전할 때까지 계속되는 것도 가능하다.After a predetermined time has elapsed, the
이후, 기판(W) 상에 형성된 액막의 두께를 측정하고, 액막의 두께가 기준값 이상인지 여부를 판별한다(S550). 상기 판별 결과에 따라 액막의 두께가 기준값 이상이면, 린스액을 이용한 세정 공정(S580) 및 건조 공정(S590)을 차례대로 수행한다.Thereafter, the thickness of the liquid film formed on the substrate W is measured, and it is determined whether the thickness of the liquid film is greater than or equal to a reference value (S550). According to the determination result, if the thickness of the liquid film is equal to or greater than the reference value, a cleaning process (S580) and a drying process (S590) using a rinsing liquid are sequentially performed.
반면, 액막의 두께가 기준값 미만인 것으로 판별되면, 스핀 헤드(211)를 이용하여 기판(W)의 회전 속도를 증가시키고, 노즐(241)을 이용하여 기판(W) 상에 공급되는 기판 처리액의 유량도 증가시킨다(S560).On the other hand, when it is determined that the thickness of the liquid film is less than the reference value, the
스핀 헤드(211)는 기판(W)의 회전 속도를 증가시키는 경우, 기판(W)의 회전 속도가 제2 속도와 동일한 값을 가지도록 증가시킬 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 스핀 헤드(211)는 기판(W)의 회전 속도가 제2 속도보다 큰 값을 가지도록 증가시킬 수 있으며, 기판(W)의 회전 속도가 제2 속도보다 작은 값을 가지도록 증가시키는 것도 가능하다.When the rotation speed of the substrate W is increased, the
마찬가지로, 노즐(241)은 기판 처리액의 유량을 증가시키는 경우, 기판 처리액의 유량이 제2 유량과 동일한 값을 가지도록 증가시킬 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 노즐(241)은 기판 처리액의 유량이 제2 유량보다 큰 값을 가지도록 증가시킬 수 있으며, 기판 처리액의 유량이 제2 유량보다 작은 값을 가지도록 증가시키는 것도 가능하다.Similarly, when the flow rate of the substrate treatment liquid is increased, the
스핀 헤드(211)는 기판(W)의 회전 속도를 증가시킨 후, 앞서 S330 단계 및 S340 단계를 통해 설명한 바와 같이 N회에 걸쳐 기판(W)의 회전 속도를 단계적으로 감소시킬 수 있다. 이 경우, 기판(W)의 회전 속도가 0이 될 때까지 기판(W)의 회전 속도가 단계적으로 감소됨은 물론이다.After increasing the rotation speed of the substrate W, the
마찬가지로, 노즐(241)은 기판 처리액의 유량을 증가시킨 후, 앞서 S330 단계 및 S340 단계를 통해 설명한 바와 같이 N회에 걸쳐 기판 처리액의 유량을 단계적으로 감소시킬 수 있다(이상 S570).Similarly, after increasing the flow rate of the substrate treatment liquid, the
한편, S570 단계 이후에는 S550 단계가 다시 수행될 수 있으며, 그 결과에 따라 S560 단계 및 S570 단계가 다시 수행되거나, S580 단계 및 S590 단계가 이어서 수행될 수도 있다.Meanwhile, after step S570, step S550 may be performed again, and according to the result, steps S560 and S570 may be performed again, or steps S580 and S590 may be performed subsequently.
한편, 본 실시예에서는 액막의 두께에 따라 기판 처리액을 이용한 기판 처리 과정을 반복적으로 수행하지 않고, 공정 횟수에 따라 기판 처리액을 이용한 기판 처리 과정을 반복적으로 수행하는 것도 가능하다. 이하에서는 이에 대해 설명한다.Meanwhile, in the present embodiment, it is possible to repeatedly perform the substrate treatment process using the substrate treatment liquid according to the number of processes without repeatedly performing the substrate treatment process using the substrate treatment liquid according to the thickness of the liquid film. This will be explained below.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 흐름에 따라 순차적으로 설명한 제3 예시도이다. 이하 설명은 도 3을 참조한다.6 is a third exemplary view sequentially explaining a substrate processing method according to an embodiment of the present invention according to a flow. The following description refers to FIG. 3 .
기판(W)이 스핀 헤드(211) 상에 안착된 후 서포트 핀(214) 및 가이드 핀(215)에 의해 기판(W)이 위치 고정되면, 스핀 헤드(211)는 기판(W)을 고속 회전시킨다(S610).After the substrate W is placed on the
이후, 분사 모듈(240)의 노즐(241)이 기판 처리액 제공 장치(120)로부터 공급된 기판 처리액을 기판(W) 상에 토출한다(S620).Thereafter, the
소정의 시간이 경과한 후, 스핀 헤드(211)는 기판(W) 상에 액막이 형성될 수 있도록 N회에 걸쳐 기판(W)의 회전 속도를 단계적으로 감소시키며(S630), 이 경우 노즐(241)도 N회에 걸쳐 기판(W) 상에 공급하는 기판 처리액의 유량을 단계적으로 감소시킨다(S640). 상기 과정(S630 및 S640)은 기판(W)이 회전하지 않을 때까지 계속될 수 있으며, 기판(W)이 초저속(예를 들어, 10RPM 이하)으로 회전할 때까지 계속되는 것도 가능하다.After a predetermined time elapses, the
이후, 상기 과정(S630 및 S640)이 K회 이상 수행되었는지 여부를 판별한다(S650). 상기 판별 결과에 따라 상기 과정(S630 및 S640)이 K회 이상 수행된 것으로 판별되면, 린스액을 이용한 세정 공정(S680) 및 건조 공정(S690)을 차례대로 수행한다.Subsequently, it is determined whether the above processes (S630 and S640) have been performed K times or more (S650). If it is determined that the processes (S630 and S640) have been performed K times or more according to the determination result, a cleaning process (S680) using a rinse liquid and a drying process (S690) are sequentially performed.
반면, 상기 과정(S630 및 S640)이 K회 이상 수행되지 않은 것으로 판별되면, 스핀 헤드(211)를 이용하여 기판(W)의 회전 속도를 증가시키고, 노즐(241)을 이용하여 기판(W) 상에 공급되는 기판 처리액의 유량도 증가시킨다(S660).On the other hand, if it is determined that the above processes (S630 and S640) have not been performed K times or more, the rotation speed of the substrate W is increased using the
스핀 헤드(211)는 기판(W)의 회전 속도를 증가시키는 경우, 기판(W)의 회전 속도가 제2 속도와 동일한 값을 가지도록 증가시킬 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 스핀 헤드(211)는 기판(W)의 회전 속도가 제2 속도보다 큰 값을 가지도록 증가시킬 수 있으며, 기판(W)의 회전 속도가 제2 속도보다 작은 값을 가지도록 증가시키는 것도 가능하다.When the rotation speed of the substrate W is increased, the
마찬가지로, 노즐(241)은 기판 처리액의 유량을 증가시키는 경우, 기판 처리액의 유량이 제2 유량과 동일한 값을 가지도록 증가시킬 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 노즐(241)은 기판 처리액의 유량이 제2 유량보다 큰 값을 가지도록 증가시킬 수 있으며, 기판 처리액의 유량이 제2 유량보다 작은 값을 가지도록 증가시키는 것도 가능하다.Similarly, when the flow rate of the substrate treatment liquid is increased, the
스핀 헤드(211)는 기판(W)의 회전 속도를 증가시킨 후, 앞서 S330 단계 및 S340 단계를 통해 설명한 바와 같이 N회에 걸쳐 기판(W)의 회전 속도를 단계적으로 감소시킬 수 있다. 이 경우, 기판(W)의 회전 속도가 0이 될 때까지 기판(W)의 회전 속도가 단계적으로 감소됨은 물론이다.After increasing the rotation speed of the substrate W, the
마찬가지로, 노즐(241)은 기판 처리액의 유량을 증가시킨 후, 앞서 S330 단계 및 S340 단계를 통해 설명한 바와 같이 N회에 걸쳐 기판 처리액의 유량을 단계적으로 감소시킬 수 있다(이상 S670).Similarly, after increasing the flow rate of the substrate processing liquid, the
한편, S670 단계 이후에는 S650 단계가 다시 수행될 수 있으며, 그 결과에 따라 S660 단계 및 S670 단계가 다시 수행되거나, S680 단계 및 S690 단계가 이어서 수행될 수도 있다.Meanwhile, after step S670, step S650 may be performed again, and according to the result, steps S660 and S670 may be performed again, or steps S680 and S690 may be performed subsequently.
이상 도 1 내지 도 6을 참조하여 기판 처리 장치(110) 및 기판 처리 방법에 대하여 설명하였다. 본 발명은 고점도 Bump CD 개선 Recipe에 관한 것이다. 본 발명은 저 RPM 구간에서 유량을 선택적으로 가변 적용하여 토출 유속을 낮추는 것을 목적으로 하며, 이에 따라 Center 액막 두께를 높이고 Puddle 형성시 Center Undevelop 현상을 개선하는 효과를 얻을 수 있다.The
Puddle(0 RPM ) 구간 전 고른 액막 두께가 유지되어야 하나 고(高) RPM에서 저(低) RPM으로 가변하는 구간에서 원심력에 의해 Center로 모이는 현상액을 지속 동일한 토출 유속으로 인해 Center에 수막이 원하는 두께만큼 쌓이지 못하여 Center Undevelop 현상이 발생하며, 수력 도약 전후 불연속성이 증가하는 현상이 발생한다.Even liquid film thickness should be maintained throughout the puddle (0 RPM) section, but the centrifugal force keeps the developer collected in the center in the section varying from high (high) RPM to low (low) RPM. The center undevelop phenomenon occurs because it is not accumulated as much as possible, and the discontinuity increases before and after the hydraulic leap.
h ~ rin 2q-1/2 = rin 2(πrin 2u)-1/2 ~ rin/(u1/2)h ~ r in 2 q -1/2 = r in 2 (πr in 2 u) -1/2 ~ r in /(u 1/2 )
상기 수학식에 따르면, 수력 도약 직전 지점에서의 액막의 Center 영역의 두께(h)는 노즐 반경(rin)에 비례하고 노즐 토출 유속(u)의 1/2승에 반비례함을 알 수 있다.According to the above equation, it can be seen that the thickness (h) of the center area of the liquid film at the point just before the hydraulic jump is proportional to the nozzle radius (r in ) and inversely proportional to the 1/2 power of the nozzle discharge flow rate (u).
따라서 본 발명에서는 상기에서 언급한 문제를 해결하기 위해 고 RPM DEV 토출 ~ 저 RPM Puddle 형성전에 유량 가변을 적용할 수 있다. 즉, Puddle 형성 전에 저 RPM 구간에서의 가변 적용으로 토출 유속을 감소시킬 수 있으며, 토출 유속에 비례하여 Center 액막 두께를 높이고 이에 따라 Center Undevelop 현상을 개선하는 효과를 얻을 수 있다.Therefore, in the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, it is possible to apply a variable flow rate before high RPM DEV discharge to low RPM puddle formation. In other words, it is possible to reduce the discharge flow rate by variable application in the low RPM section before forming the puddle, and the effect of improving the center undevelop phenomenon can be obtained by increasing the center liquid film thickness in proportion to the discharge flow rate.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above and accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting.
100: 기판 처리 시스템
110: 기판 처리 장치
120: 기판 처리액 제공 장치
130: 제어 장치
210: 기판 지지 모듈
211: 스핀 헤드
212: 회전축
213: 회전 구동부
220: 처리액 회수 모듈
230: 승강 모듈
240: 분사 모듈
241: 노즐
410: 기판 처리액
420: 기판의 중심 영역100: substrate processing system 110: substrate processing device
120: substrate treatment liquid providing device 130: control device
210: substrate support module 211: spin head
212: rotation shaft 213: rotation drive unit
220: treatment liquid recovery module 230: lifting module
240: injection module 241: nozzle
410: substrate treatment liquid 420: central region of the substrate
Claims (10)
상기 기판 상에 제1 유량으로 기판 처리액을 제공하는 단계;
상기 기판의 회전 속도에 따라 상기 기판 처리액의 유량을 제어하면서 상기 기판을 처리하는 단계;
상기 기판을 세정하는 단계; 및
상기 기판을 건조시키는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.rotating the substrate at a first speed;
providing a substrate treatment liquid on the substrate at a first flow rate;
processing the substrate while controlling the flow rate of the substrate treatment liquid according to the rotational speed of the substrate;
cleaning the substrate; and
A substrate processing method comprising drying the substrate.
상기 처리하는 단계는 상기 기판의 회전 속도를 단계적으로 감소시키며, 상기 기판의 회전 속도에 대응하여 상기 기판 처리액의 유량을 단계적으로 감소시켜 상기 기판을 처리하는 기판 처리 방법.According to claim 1,
In the processing step, the substrate processing method processes the substrate by stepwise reducing the rotational speed of the substrate and gradually reducing the flow rate of the substrate treatment liquid in response to the rotational speed of the substrate.
상기 처리하는 단계는 상기 기판이 더이상 회전하지 않을 때까지 상기 기판의 회전 속도를 단계적으로 감소시키는 기판 처리 방법.According to claim 2,
The substrate processing method of claim 1 , wherein the processing step decreases the rotational speed of the substrate step by step until the substrate no longer rotates.
상기 기판 처리액에 의해 상기 기판 상에 형성된 액막의 두께가 기준값 이상인지 여부를 판별하는 단계를 더 포함하는 기판 처리 방법.According to claim 1,
The substrate processing method further comprising determining whether a thickness of a liquid film formed on the substrate by the substrate processing liquid is greater than or equal to a reference value.
상기 액막의 두께가 기준값 이상인 것으로 판별되면, 상기 세정하는 단계와 상기 건조시키는 단계를 차례대로 수행하고,
상기 액막의 두께가 기준값 미만인 것으로 판별되면, 상기 기판의 회전 속도와 상기 기판 처리액의 유량을 변경하여 상기 기판을 재처리하는 단계를 수행하는 기판 처리 방법.According to claim 4,
When it is determined that the thickness of the liquid film is equal to or greater than the reference value, the washing step and the drying step are sequentially performed,
and reprocessing the substrate by changing a rotational speed of the substrate and a flow rate of the substrate processing liquid when it is determined that the thickness of the liquid film is less than a reference value.
상기 재처리하는 단계는 상기 기판의 회전 속도와 상기 기판 처리액의 유량을 증가시켜 상기 기판을 재처리하는 기판 처리 방법.According to claim 5,
In the reprocessing, the substrate is reprocessed by increasing a rotational speed of the substrate and a flow rate of the substrate treatment liquid.
상기 재처리하는 단계는 일정 시간이 경과한 후, 상기 기판의 회전 속도를 단계적으로 감소시키며, 상기 기판의 회전 속도에 대응하여 상기 기판 처리액의 유량을 단계적으로 감소시켜 상기 기판을 재처리하는 기판 처리 방법.According to claim 6,
The reprocessing of the substrate reprocesses the substrate by stepwise reducing the rotational speed of the substrate after a predetermined period of time has elapsed, and stepwise reducing the flow rate of the substrate treatment liquid corresponding to the rotational speed of the substrate. processing method.
상기 기판 처리 방법은 현상 공정에 적용되는 기판 처리 방법.According to claim 1,
The substrate processing method is a substrate processing method applied to a developing process.
상기 기판을 처리하는 데에 이용된 기판 처리액을 회수하는 처리액 회수 모듈;
상기 기판 지지 모듈을 승강시키는 승강 모듈; 및
노즐을 포함하며, 상기 노즐을 통해 상기 기판 처리액을 상기 기판 상에 제공하는 분사 모듈을 포함하며,
상기 기판을 처리하는 경우, 상기 노즐은 상기 기판의 회전 속도에 따라 상기 기판 처리액의 유량을 제어하는 기판 처리 장치.a substrate supporting module that supports a substrate and rotates the substrate using a spin head;
a treatment liquid recovery module for recovering a substrate treatment liquid used to process the substrate;
an elevating module for elevating the substrate support module; and
A spraying module including a nozzle and providing the substrate treatment liquid on the substrate through the nozzle;
When processing the substrate, the nozzle controls the flow rate of the substrate treatment liquid according to the rotation speed of the substrate.
상기 스핀 헤드는 상기 기판의 회전 속도를 단계적으로 감소시키며,
상기 노즐은 상기 기판의 회전 속도에 대응하여 상기 기판 처리액의 유량을 단계적으로 감소시키는 기판 처리 장치.According to claim 9,
The spin head gradually reduces the rotational speed of the substrate,
The substrate processing apparatus of claim 1 , wherein the nozzle gradually reduces the flow rate of the substrate processing liquid in response to the rotational speed of the substrate.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal |