KR20230100230A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR20230100230A
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laser
heating unit
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강신화
오승언
박영호
류상현
김광섭
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예는 복수의 기준 마크와 패턴이 형성된 기판을 처리하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세히, 공정 준비 단계; 상기 패턴의 실제 위치 정보를 획득하는 위치 정보 획득 단계; 및 상기 기판으로 처리액을 공급하고, 상기 처리액이 도포된 상기 기판 상의 상기 패턴으로 레이저를 조사하여 상기 기판을 가열하는 공정 처리 단계를 포함하고, 상기 위치 정보 획득 단계에서는 상기 복수의 기준 마크 중에서 적어도 3개의 기준 마크의 실제 위치 정보를 획득하고, 상기 기준 마크의 상기 실제 위치 정보를 통해 상기 패턴의 실제 위치 정보를 획득할 수 있는 기판 처리 방법에 관한 것이다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{APPARUTUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명의 실시예는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해 웨이퍼와 같은 기판에는 사진, 식각, 애싱, 이온 주입, 그리고 박막 증착 등의 다양한 공정들이 수행된다. 각각의 공정에는 다양한 처리액과 처리 가스가 사용된다. 또한, 기판을 처리하는데 사용되는 처리액을 기판으로부터 제거하기 위해 기판에 대한 건조 공정이 수행된다.
웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 상기 사진 공정은 노광 공정을 포함한다. 노광 공정은 웨이퍼 상에 부착된 반도체 직접 재료를 원하는 패턴으로 깎아내기 위한 사전 작업이다. 노광 공정을 식각을 위한 패턴을 형성, 그리고 이온 주입을 위한 패턴의 형성 등 다양한 목적을 가질 수 있다. 노광 공정은 일종이 '틀'인 마스크(Mask)를 이용하여 웨이퍼 상에 빛으로 패턴을 그려 넣는다. 웨이퍼 상의 반도체 직접 재료, 예컨대 웨이퍼 상의 레지스트에 빛이 노출되면 빛과 마스크에 의해서 패턴에 맞게 레지스트의 화학적 성질이 변화한다. 패턴에 맞게 화학적 성질이 변화된 레지스트에 현상액이 공급되면 웨이퍼 상에는 패턴이 형성된다.
노광 공정을 정밀하게 수행하기 위해서는 마스크에 형성된 패턴이 정밀하게 제작되어야 한다. 패턴이 원하는 형상으로 형성되었는지 여부 및 패턴이 정밀하게 형성되었는지 여부를 확인하기 위해 작업자는 주사 전자 현미경(SEM)과 같은 검사 장비를 이용하여 형성된 패턴을 검사한다. 그러나, 하나의 마스크에는 다수의 패턴이 형성되어 있으므로, 하나의 마스크를 검사하기 위해서는 다수의 패턴을 모두 검사해야 한다. 따라서, 마스크의 검사에는 많은 시간이 소요된다.
이에, 복수의 패턴을 포함하는 하나의 패턴 그룹을 대표할 수 있는 모니터링 패턴(Monitoring pattern)을 마스크에 형성한다. 또한, 복수의 패턴 그룹을 대표할 수 있는 앵커 패턴(Anchor pattern)을 마스트에 형성한다. 작업자는 앵커 패턴의 검사를 통해 마스크에 형성된 패턴들의 양불을 추정할 수 있다. 또한, 작업자는 모니터링 패턴의 검사를 통해 하나의 패턴 그룹이 포함하는 패턴들의 양불을 추정할 수 있다.
이와 같이, 마스크에 형성된 모니터링 패턴 및 앵커 패턴을 통해 작업자는 마스크 검사에 소요되는 시간을 효과적으로 단축할 수 있다. 그러나, 마스크 검사의 정확도를 높이기 위해서는 모니터링 패턴 및 앵커 패턴의 선폭이 서로 동일한 것이 바람직하다.
모니터링 패턴의 선폭, 그리고 앵커 패턴의 선폭을 서로 동일하게 하기 위해 식각을 수행하게 되면, 패턴에 과식각이 발생될 수 있다. 예컨대, 모니터링 패턴의 선폭에 대한 식각 레이트와 앵커 패턴에 대한 식각 레이트의 차이는 여러 번 발생될 수 있고, 그러한 차이를 줄이기 위해 모니터링 패턴 및/또는 앵커 패턴을 반복 식각하는 과정에서 모니터링 패턴의 선폭, 그리고 앵커 패턴의 선폭에 과식각이 발생될 수 있다. 과식각 발생을 최소화하기 위해 식각 공정을 정밀하게 수행하는 경우, 식각 공정에는 많은 시간이 소요된다. 이에 마스크에 형성된 패턴들의 선폭을 정밀하게 보정하기 위한 선폭 보정 공정이 추가로 수행된다.
도 1은 마스크 제작 공정 중 선폭 보정 공정이 수행되기 전 마스크의 모니터링 패턴의 제1선폭(CDP1) 및 앵커 패턴(CDP2)에 관한 정규 분포를 보여준다. 또한, 제1선폭(CDP1) 및 제2선폭(CDP2)은 목표하는 선폭보다 작은 선폭을 갖는다. 선폭 보정 공정이 수행되기 전 모니터링 패턴과 앵커 패턴의 선폭(Critical Dimension, CD)에 의도적으로 편차를 둔다. 그리고, 선폭 보정 공정에서 앵커 패턴을 추가 식각함으로써 이 둘 패턴의 선폭을 동일하게 한다.
앵커 패턴을 추가적으로 식각하는 과정에서 앵커 패턴이 모니터링 패턴보다 과식각되는 경우, 모니터링 패턴과 앵커 패턴의 선폭의 차이가 발생하여 마스크에 평성된 패턴들의 선폭을 보정할 수 없다. 이에, 앵커 패턴을 추가적으로 식각할 때 앵커 패턴에 대한 정밀한 식각이 수반되어야 한다.
발명의 실시예는 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 기판 상에 형성된 패턴의 선폭을 균일하게 할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 기판 상에 형성된 특정 패턴에 대한 식각을 정밀하게 수행할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 실시예가 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면들로부터 본 발명의 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예는 복수의 기준 마크와 패턴이 형성된 기판을 처리하는 방법을 개시한다. 기판 처리 방법은 공정 준비 단계; 상기 패턴의 실제 위치 정보를 획득하는 위치 정보 획득 단계; 및 상기 기판으로 처리액을 공급하고, 상기 처리액이 도포된 상기 기판 상의 상기 패턴으로 레이저를 조사하여 상기 기판을 가열하는 공정 처리 단계를 포함하고, 상기 위치 정보 획득 단계에서는 상기 복수의 기준 마크 중에서 적어도 3개의 기준 마크의 실제 위치 정보를 획득하고, 상기 기준 마크의 상기 실제 위치 정보를 통해 상기 패턴의 실제 위치 정보를 획득할 수 있다.
본 발명의 실시예는 복수의 기준 마크와 패턴이 형성된 기판을 처리하는 방법을 개시한다. 기판 처리 방법은 공정 준비 단계; 상기 기판으로 처리액을 공급하는 액 처리 단계; 상기 패턴의 실제 위치 정보를 획득하는 위치 정보 획득 단계; 및 상기 처리액이 도포된 상기 기판 상의 상기 패턴으로 레이저를 조사하여 상기 기판을 가열하는 가열 단계를 포함하고, 상기 위치 정보 획득 단계에서는 상기 복수의 기준 마크 중에서 적어도 3개의 기준 마크의 실제 위치 정보를 획득하고, 상기 기준 마크의 상기 실제 위치 정보를 통해 상기 패턴의 실제 위치 정보를 획득할 수 있다.
상기 위치 정보 획득 단계는, 상기 기판 상에 형성되는 제1기준 마크의 실제 좌표를 도출하는 제1기준 마크 검색 단계; 상기 기판 상에 형성되는 제2기준 마크의 실제 좌표를 도출하는 제2기준 마크 검색 단계; 및 상기 기판 상에 형성되는 제3기준 마크의 실제 좌표를 도출하는 제3기준 마크 검색 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1기준 마크 검색 단계는, 상기 레이저를 조사하는 가열 유닛을 소정 각도로 회전 이동시키는 단계; 상기 기판을 지지하는 지지 유닛을 회전시켜, 상기 기판 상의 상기 제1기준 마크를 상기 가열 유닛의 조사 단부 아래에 위치시키는 단계; 상기 제1기준 마크를 검색하는 단계; 및 상기 가열 유닛의 이동량과 상기 지지 유닛의 이동량을 토대로 상기 제1기준 마크의 실제 위치의 좌표를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2기준 마크 검색 단계는, 상기 지지 유닛을 회전시켜 상기 기판 상의 상기 제2기준 마크를 상기 가열 유닛의 조사 단부 아래에 위치시키는 단계; 상기 제2기준 마크를 검색하는 단계; 및 상기 가열 유닛의 이동량과 상기 지지 유닛의 이동량을 토대로 상기 제2기준 마크의 실제 위치의 좌표를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제3기준 마크 검색 단계는, 상기 지지 유닛을 회전시켜 상기 기판 상의 상기 제3기준 마크를 상기 가열 유닛의 조사 단부 아래에 위치시키는 단계; 상기 제3기준 마크를 검색하는 단계; 및 상기 가열 유닛의 이동량과 상기 지지 유닛의 이동량을 토대로 상기 제3기준 마크의 실제 위치의 좌표를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 공정 준비 단계에서는, 상기 기판으로 상기 레이저를 조사하는 가열 유닛과, 상기 기판을 지지 및 회전시키는 지지 유닛의 동작 가능 여부를 확인할 수 있다.
상기 공정 준비 단계에서는, 상기 기판으로 상기 처리액을 공급하는 액 공급 유닛의 상기 처리액 토출 가능 여부를 확인할 수 있다.
상기 패턴은 제1패턴과, 상기 제1패턴과 상이한 제2패턴을 포함하고, 상기 레이저는 상기 제2패턴에 조사될 수 있다.
상기 기판 처리 방법은, 상기 제2패턴에 대해 레이저를 조사하여 상기 제1패턴의 선폭과 상기 제2패턴의 선폭의 편차를 최소화할 수 있다.
상기 가열 유닛은 상기 레이저가 조사되는 지점을 모니터링하는 이미지 모듈을 포함하고, 상기 이미지 모듈은 상기 기준 마크들을 검색할 수 있다.
본 발명의 실시예는 기판을 처리하는 장치를 개시한다. 기판 처리 장치는 상기 기판을 지지 및 회전시키는 지지 유닛; 상기 지지 유닛에 지지된 상기 기판으로 처리액을 공급하는 액 공급 유닛; 상기 처리액이 도포된 기판 상의 패턴으로 레이저를 조사하는 레이저 모듈과, 상기 레이저가 조사되는 지점을 모니터링 하는 이미지 모듈을 포함하는 가열 유닛; 및 제어기를 포함하고, 상기 기판에는 복수의 기준 마크가 형성되고, 상기 이미지 모듈은 상기 복수의 기준 마크 중 적어도 3개의 기준 마크의 실제 위치를 획득하고, 상기 기준 마크의 상기 실제 위치를 통해 상기 패턴의 실제 위치를 도출하고, 상기 레이저 모듈은 상기 기판의 상기 패턴의 상기 실제 위치로 상기 레이저를 조사할 수 있다.
상기 이미지 모듈은 상기 액 공급 유닛이 상기 기판으로 상기 처리액을 공급하기 전에 상기 기판의 상기 실제 위치를 도출할 수 있다.
상기 이미지 모듈은 상기 액 공급 유닛이 상기 기판으로 상기 처리액을 공급한 후에 상기 기판의 상기 실제 위치를 도출할 수 있다.
상기 이미지 모듈은, 상기 기판 상에 형성되는 제1 내지 제3기준 마크의 실제 좌표를 순차로 검색할 수 있다.
상기 제1기준 마크의 상기 실제 좌표를 검색하는 경우, 상기 제어기는 상기 가열 유닛이 상기 기판 상의 검색 영역으로 이동되도록 상기 가열 유닛을 소정 각도로 회전 이동시킬 수 있다.
상기 제1기준 마크의 상기 실제 좌표를 검색하는 경우, 상기 제어기는 상기 기판 상의 상기 제1기준 마크가 상기 가열 유닛의 조사 단부 아래에 위치되도록 상기 기판이 안착된 상기 지지 유닛을 회전시킬 수 있다.
상기 이미지 모듈은 상기 제1기준 마크를 검색한 후 상기 상기 가열 유닛의 이동량과 상기 지지 유닛의 이동량을 토대로 상기 제1기준 마크의 실제 위치를 도출할 수 있다.
상기 제어기는 상기 제1기준 마크의 실제 위치를 도출한 이후 상기 제2기준 마크의 실제 위치를 도출하도록 상기 가열 유닛과 상기 지지 유닛을 제어하고, 상기 제2기준 마크의 상기 실제 좌표를 검색하는 경우, 상기 제어기는 상기 기판 상의 상기 제2기준 마크가 상기 가열 유닛의 조사 단부 아래에 위치되도록 상기 기판이 안착된 상기 지지 유닛을 회전시키고, 상기 이미지 모듈은 상기 가열 유닛의 이동량과 상기 지지 유닛의 이동량을 토대로 상기 제2기준 마크의 실제 위치를 도출할 수 있다.
상기 제어기는 상기 제2기준 마크의 실제 위치를 도출한 이후 상기 제3기준 마크의 실제 위치를 도출하도록 상기 가열 유닛과 상기 지지 유닛을 제어하고, 상기 제3기준 마크의 상기 실제 좌표를 검색하는 경우, 상기 제어기는 상기 기판 상의 상기 제3기준 마크가 상기 가열 유닛의 조사 단부 아래에 위치되도록 상기 기판이 안착된 상기 지지 유닛을 회전시키고, 상기 이미지 모듈은 상기 가열 유닛의 이동량과 상기 지지 유닛의 이동량을 토대로 상기 제3기준 마크의 실제 위치를 도출할 수 있다.
상기 패턴은 모니터링 패턴과 앵커 패턴을 포함하고, 상기 가열 유닛은 상기 앵커 패턴으로 상기 레이저를 조사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판 상에 형성된 패턴의 선폭을 균일하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판 상에 형성된 특정 패턴에 대한 식각을 정밀하게 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 모니터링 패턴의 선폭 및 앵커 패턴의 선폭에 관한 정규 분포를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 액 처리 챔버에서 처리되는 기판의 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 액 처리 챔버의 일 실시 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4의 액 처리 챔버를 상부에서 바라본 도면이다.
도 6은 도 4의 가열 유닛의 바디, 레이저 모듈, 이미지 모듈 및 광학 모듈의 모습을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 6의 이미지 모듈을 상부에서 바라본 도면이다.
도 8은 도 4의 액 처리 챔버가 가지는 오차 확인 유닛, 그리고 지지 유닛을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8의 오차 확인 유닛을 상부에서 바라본 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 보여주는 플로우 차트이다.
도 11은 도 10의 공정 준비 단계에서 기판 처리 장치가 레이저의 조사 위치와 미리 설정된 타겟 위치 사이의 오차를 확인하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 12는 도 10의 위치 정보 획득 단계를 보여주는 플로우 차트이다.
도 13은 도 12의 위치 정보 획득 단계의 플로우 차트이다.
도 14 및 도 15는 도 12 및 도 13의 제1기준 마크 검색 단계를 수행하는 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이다.
도 16는 도 12 및 도 13의 제2기준 마크 검색 단계를 수행하는 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이다.
도 17은 도 12 및 도 13의의 제3기준 마크 검색 단계를 수행하는 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이다.
도 18은 도 10의 액 처리 단계를 수행하는 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이다.
도 19는 도 10의 가열 단계를 수행하는 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이다.
도 20은 도 10의 린스 단계를 수행하는 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 방법을 보여주는 플로우 차트이다.
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 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.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는 도 2 내지 도 21을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 2를 참조하면, 기판 처리 장치는 인덱스 모듈(10), 처리 모듈(20), 그리고 제어기(30)를 포함한다. 상부에서 바라볼 때, 인덱스 모듈(10)과 처리 모듈(20)은 일 방향을 따라 배치된다. 이하, 인덱스 모듈(10)과 처리 모듈(20)이 배치된 방향을 제1방향(X)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1방향(X)과 수직한 방향을 제2방향(Y)이라 하고, 제1방향(X) 및 제2방향(Y)에 모두 수직한 방향을 제3방향(Z)이라 한다.
인덱스 모듈(10)은 기판(M)이 수납된 용기(CR)로부터 기판(M)을 처리 모듈(20)로 반송하고, 처리 모듈(20)에서 처리가 완료된 기판(M)을 용기(CR)로 수납한다. 인덱스 모듈(10)의 길이 방향은 제2방향(Y)으로 제공된다. 인덱스 모듈(10)은 로드포트(12)와 인덱스 프레임(14)을 가진다. 인덱스 프레임(14)을 기준으로 로드포트(12)는 처리 모듈(20)의 반대측에 위치된다. 기판(M)들이 수납된 용기(CR)는 로드포트(12)에 놓인다. 로드포트(12)는 복수 개가 제공될 수 있으며, 복수의 로드포트(12)는 제2방향(Y)을 따라 배치될 수 있다.
용기(CR)로는 전면 개방 일체 식 포드(Front Open Unified Pod:FOUP)와 같은 밀폐용 용기가 사용될 수 있다. 용기(CR)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 로드포트(12)에 놓일 수 있다.
인덱스 프레임(14)에는 인덱스 로봇(120)이 제공된다. 인덱스 프레임(14) 내에는 길이 방향이 제2방향(Y)으로 제공된 가이드 레일(124)이 제공되고, 인덱스 로봇(120)은 가이드 레일(124) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(120)은 기판(M)이 놓이는 핸드(122)를 포함하며, 핸드(122)는 전진 및 후진 이동, 제3방향(Z)을 축으로 한 회전, 그리고 제3방향(Z)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 핸드(122)는 복수 개가 상하 방향으로 이격되게 제공되고, 핸드(122)들은 서로 독립적으로 전진 및 후진 이동할 수 있다.
제어기(30)는 기판 처리 장치를 제어할 수 있다. 제어기(30)는 기판 처리 장치의 제어를 실행하는 마이크로프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 프로세스 컨트롤러와, 오퍼레이터가 기판 처리 장치를 관리하기 위해서 커맨드 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 기판 처리 장치의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스와, 기판 처리 장치에서 실행되는 처리를 프로세스 컨트롤러의 제어로 실행하기 위한 제어 프로그램이나, 각종 데이터 및 처리 조건에 따라 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램, 즉 처리 레시피가 저장된 기억부를 구비할 수 있다. 또한, 유저 인터페이스 및 기억부는 프로세스 컨트롤러에 접속되어 있을 수 있다. 처리 레시피는 기억 부 중 기억 매체에 기억되어 있을 수 있고, 기억 매체는, 하드 디스크이어도 되고, CD-ROM, DVD 등의 가반성 디스크나, 플래시 메모리 등의 반도체 메모리 일 수도 있다.
제어기(30)는 이하에서 설명하는 기판 처리 방법을 수행할 수 있도록 기판 처리 장치를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(30)는 이하에서 설명하는 기판 처리 방법을 수행할 수 있도록 액 처리 챔버(400)에 제공되는 구성들을 제어할 수 있다.
처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(200), 반송 챔버(300), 그리고 액 처리 챔버(400)를 포함한다. 버퍼 유닛(200)은 처리 모듈(20)로 반입되는 기판(M)과 처리 모듈(20)로부터 반출되는 기판(M)이 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 액 처리 챔버(400)는 기판(M) 상에 액을 공급하여 기판(M)을 액 처리하는 액 처리 공정을 수행한다. 반송 챔버(300)는 버퍼 유닛(200)과 액 처리 챔버(400)간에 기판(M)을 반송한다.
반송 챔버(300)는 그 길이 방향이 제1방향(X)으로 제공될 수 있다. 버퍼 유닛(200)은 인덱스 모듈(10)과 반송 챔버(300) 사이에 배치될 수 있다. 액 처리 챔버(400)는 반송 챔버(300)의 측부에 배치될 수 있다. 액 처리 챔버(400)와 반송 챔버(300)는 제2방향(Y)을 따라 배치될 수 있다. 버퍼 유닛(200)은 반송 챔버(300)의 일단에 위치될 수 있다.
일 예에 의하면, 액 처리 챔버(400)들은 반송 챔버(300)의 양측에 배치될 수 있다. 반송 챔버(300)의 일측에서 액 처리 챔버(400)들은 제1방향(X) 및 제3방향(Z)을 따라 각각 A X B(A, B는 각각 1 또는 1보다 큰 자연수) 배열로 제공될 수 있다.
반송 챔버(300)는 반송 로봇(320)을 가진다. 반송 챔버(300) 내에는 길이 방향이 제1방향(X)으로 제공된 가이드 레일(324)이 제공되고, 반송 로봇(320)은 가이드 레일(324) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 로봇(320)은 기판(M)이 놓이는 핸드(322)를 포함하며, 핸드(322)는 전진 이동, 후진 이동, 제3방향(Z)을 축으로 한 회전, 그리고 제3방향(Z)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 핸드(322)는 복수 개가 상하 방향으로 이격되게 제공될 수 있다. 복수의 핸드(322)들은 서로 독립적으로 전진 이동 및 후진 이동할 수 있다.
버퍼 유닛(200)은 기판(M)이 놓이는 버퍼(220)를 복수 개 구비한다. 버퍼(220)들은 제3방향(Z)을 따라 서로 간에 이격되도록 배치될 수 있다. 버퍼 유닛(200)은 전면(front face)과 후면(rear face)이 개방된다. 전면은 인덱스 모듈(10)과 마주보는 면이고, 후면은 반송 챔버(300)와 마주보는 면이다. 인덱스 로봇(120)은 전면을 통해 버퍼 유닛(200)에 접근하고, 반송 로봇(320)은 후면을 통해 버퍼 유닛(200)에 접근할 수 있다.
이하에서는 액 처리 챔버(400)에서 처리되는 기판(M)에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 도 2의 액 처리 챔버에서 처리되는 기판의 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 액 처리 챔버(400)에서 처리되는 피처리물은 웨이퍼, 글라스, 포토 마스크 중 어느 하나의 기판일 수 있다. 예컨대, 액 처리 챔버(400)에서 처리되는 기판(M)은, 노광 공정시 사용되는 '틀'인 포토 마스크(Photo Mask)일 수 있다.
기판(M)은 사각의 형상을 가질 수 있다. 기판(M)은 노광 공정시 사용되는 '틀'인 포토 마스크일 수 있다. 기판(M) 상에는 적어도 하나 이상의 기준 마크(AK)가 표시되어 있을 수 있다. 예컨대, 기준 마크(AK)는 기판(M)의 모서리 영역 각각에 복수 개가 형성될 수 있다. 기준 마크(AK)는 얼라인 키(Align Key)라 불리는, 기판(M) 정렬시 사용되는 마크일 수 있다. 또한, 기준 마크(AK)는 기판(M)의 위치 정보를 도출하는데 이용되는 마크일 수 있다. 예컨대, 후술하는 이미지 모듈(470)은 기준 마크(AK)를 촬영하여 이미지를 획득하고, 획득된 이미지를 제어기(30)로 전송할 수 있다. 제어기(30)는 기준 마크(AK)를 포함하는 이미지를 분석하여, 기판(M)의 정확한 위치를 검출할 수 있다. 또한, 기준 마크(AK)는 기판(M) 반송시 기판(M)의 위치를 파악하는데 사용될 수도 있다.
기판(M)에는 복수의 기준 마크(AK)가 형성될 수 있다. 일 예로, 복수의 기준 마크(AK)는 제1 내지 제4기준 마크(AK1, AK2, AK3, AK4)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제4기준 마크(AK1, AK2, AK3, AK4)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 내지 제4기준 마크(AK1, AK2, AK3, AK4)는 등 간격으로 이격 배치될 수 있다.
기판(M) 상에는 셀(CE)이 형성될 수 있다. 셀(CE)은 적어도 하나 이상, 예컨대 셀(CE)은 복수 개가 형성될 수 있다. 각각의 셀(CE)에는 복수의 패턴이 형성될 수 있다. 각각의 셀(CE)에 형성된 패턴들은 하나의 패턴 그룹으로 정의될 수 있다. 셀(CE)에 형성되는 패턴은 노광 패턴(EP), 그리고 제1패턴(P1)을 포함할 수 있다. 노광 패턴(EP)은 기판(M) 상에 실제 패턴을 형성하는데 사용될 수 있다. 또한, 제1패턴(P1)은 하나의 셀(CE)에 형성된 노광 패턴(EP)들을 대표하는 패턴일 수 있다. 또한, 셀(CE)이 복수로 제공되는 경우 제1패턴(P1)은 복수로 제공될 수 있다. 또한, 하나의 셀(CE)에 복수의 제1패턴(P1)이 형성될 수도 있다. 제1패턴(P1)은 각 노광 패턴(EP)들의 일부가 합쳐진 형상을 가질 수 있다. 제1패턴(P1)은 모니터링 패턴이라 불릴 수도 있다. 또한, 제1패턴(P1)은 선폭 모니터링 매크로(Critical Dimension Monitoring Macro)라 불릴 수도 있다.
작업자가 주사 전자 현미경(SEM)을 통해 제1패턴(P1)을 검사하는 경우, 하나의 셀(CE)에 형성된 노광 패턴(EP)들의 형상의 양불 여부를 추정할 수 있다. 또한, 제1패턴(P1)은 검사용 패턴일 수 있다. 또한, 제1패턴(P1)은 실제 노광 공정에 참여하는 노광 패턴(EP)들 중 어느 하나의 패턴일 수도 있다. 또한, 제1패턴(P1)은 검사용 패턴이면서, 실제 노광에 참여하는 노광 패턴일 수도 있다.
제2패턴(P2)은 기판(M) 전체에 형성된 노광 패턴(EP)들을 대표하는 패턴일 수 있다. 예컨대, 제2패턴(P2)은 각 제1패턴(P1)들의 일부가 합쳐진 형상을 가질 수 있다.
작업자가 주사 전자 현미경(SEM)을 통해 제2패턴(P2)을 검사하는 경우, 하나의 기판(M)에 형성된 노광 패턴(EP)들의 형상의 양불 여부를 추정할 수 있다. 또한, 제2패턴(P2)은 검사용 패턴일 수 있다. 또한, 제2패턴(P2)은 실제 노광 공정에는 참여하지 않는 검사용 패턴일 수 있다. 제2패턴(P2)은 앵커 패턴(Anchor Pattern)이라 불릴 수도 있다.
이하에서는, 액 처리 챔버(400)에 제공되는 기판 처리 장치에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 이하에서는, 액 처리 챔버(400)에서 수행되는 처리 공정이 노광 공정 용 마스크 제작 과정 중 마지막 단계인, 선폭 보정 공정(FCC, Fine Critical Dimension Correction) 공정을 수행하는 것을 예로 들어 설명한다.
액 처리 챔버(400)에 반입되어 처리되는 기판(M)은 전 처리가 수행된 기판(M)일 수 있다. 액 처리 챔버(400)에 반입되는 기판(M)의 제1패턴(P1)과 제2패턴(P2)의 선폭은 서로 상이할 수 있다. 예컨대, 제1패턴(P1)의 선폭은 제1폭(예컨대, 69nm)일수 있다. 제2패턴(P2)의 선폭은 제2폭(예컨대, 68.5nm)일 수 있다.
도 4는 도 2의 액 처리 챔버의 일 실시 예를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 5는 도 4의 액 처리 챔버를 상부에서 바라본 도면이다. 도 4, 그리고 도 5를 참조하면, 액 처리 챔버(400)는 하우징(410), 지지 유닛(420), 바울(430), 액 공급 유닛(440), 가열 유닛(450), 그리고 오차 확인 유닛(490)을 포함할 수 있다.
하우징(410)은 내부 공간(412)을 가질 수 있다. 하우징(410)은 바울(430)이 제공되는 내부 공간(412)을 가질 수 있다. 하우징(410)은 액 공급 유닛(440), 그리고 가열 유닛(450)이 제공되는 내부 공간(412)을 가질 수 있다. 하우징(410)에는 기판(M)이 반입/반출될 수 있는 반출입구(미도시)가 형성될 수 있다. 반출입구는 도어(미도시)에 의해 선택적으로 개폐될 수 있다. 또한, 하우징(410)의 내벽면은 액 공급 유닛(440)이 공급하는 케미칼에 대하여 내 부식성이 높은 소재로 코팅될 수 있다.
또한, 하우징(410)의 바닥면에는 배기 홀(414)이 형성될 수 있다. 배기 홀(414)은 내부 공간(412)을 배기할 수 있는 펌프와 같은 배기 부재와 연결될 수 있다. 이에, 내부 공간(412)에서 발생될 수 있는 흄(Fume)은 배기 홀(414)을 통해 외부로 배기될 수 있다.
지지 유닛(420)은 후술하는 바울(430)이 가지는 처리 공간(431)에서 기판(M)을 지지할 수 있다. 지지 유닛(420)은 기판(M)을 지지할 수 있다. 지지 유닛(420)은 기판(M)을 회전시킬 수 있다.
지지 유닛(420)은 척(422), 지지 축(424), 구동 부재(425), 그리고 지지 핀(426)을 포함할 수 있다. 척(422)에는 지지 핀(426)이 설치될 수 있다. 척(422)은 일정 두께를 가지는 판 형상을 가질 수 있다. 척(422)의 하부에는 지지 축(424)이 결합될 수 있다. 지지 축(424)은 중공 축일 수 있다. 또한, 지지 축(424)은 구동 부재(425)에 의해 회전될 수 있다. 구동 부재(425)는 중공 모터일 수 있다. 구동 부재(425)가 지지 축(424)을 회전시키면, 지지 축(424)과 결합된 척(422)은 회전될 수 있다. 척(422)에 설치된 지지 핀(426)에 놓인 기판(M)도, 척(422)의 회전으로 함께 회전될 수 있다.
지지 핀(426)은 기판(M)을 지지할 수 있다. 지지 핀(426)은 상부에서 바라볼 때, 대체로 원 형상을 가질 수 있다. 또한, 지지 핀(426)은 상부에서 바라볼 때, 기판(M)의 모서리 영역과 대응하는 부분이 아래 방향으로 만입된 형상을 가질 수 있다. 즉, 지지 핀(426)은 기판(M)의 모서리 영역의 하부를 지지하는 제1면과, 기판(M)이 회전되는 경우 기판(M)의 측 방향으로의 움직임을 제한할 수 있도록 기판(M)의 모서리 영역의 측부와 마주하는 제2면을 포함할 수 있다. 지지 핀(426)은 적어도 하나 이상 제공될 수 있다. 지지 핀(426)은 복수 개가 제공될 수 있다. 지지 핀(426)은 사각의 형상을 가지는 기판(M)의 모서리 영역의 개수에 대응하는 수로 제공될 수 있다. 지지 핀(426)은 기판(M)을 지지하여 기판(M)의 하면과 척(422)의 상면을 이격시킬 수 있다.
바울(430)은 상부가 개방된 통 형상을 가질 수 있다. 바울(430)은 처리 공간(431)을 가지고, 기판(M)은 처리 공간(431) 내에서 액 처리 및 가열 처리될 수 있다. 바울(430)은 기판(M)으로 공급되는 처리 액이 비산되어 하우징(410), 액 공급 유닛(440), 그리고 가열 유닛(450)으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
바울(430)은 바닥 부(433), 수직 부(434), 그리고 경사 부(435)를 포함할 수 있다. 바닥 부(433)는 상부에서 바라볼 때, 지지 축(424)이 삽입될 수 있는 개구가 형성될 수 있다. 수직 부(434)는 바닥 부(433)로부터 제3방향(Z)을 따라 연장될 수 있다. 경사 부(435)는 수직 부(434)로부터 위 방향으로 경사지게 연장될 수 있다. 예컨대, 경사 부(435)는 지지 유닛(420)에 지지된 기판(M)을 향하는 방향으로 경사지게 연장될 수 있다. 바닥 부(433)에는 액 공급 유닛(440)이 공급하는 처리 액을 외부로 배출할 수 있는 배출 홀(432)이 형성될 수 있다. 또한, 바울(430)은 승강 부재(436)와 결합되어, 제3방향(Z)을 따라 그 위치가 변경될 수 있다. 승강 부재(436)는 바울(430)을 상하 방향으로 이동시키는 구동 장치일 수 있다. 승강 부재(436)는 기판(M)에 대한 액 처리 및/또는 가열 처리가 수행되는 동안에는 바울(430)을 위 방향으로 이동시키고, 기판(M)이 내부 공간(412)에 반입 또는 기판(M)이 내부 공간(412)으로부터 반출되는 경우에는 바울(430)을 아래 방향으로 이동시킬 수 있다.
액 공급 유닛(440)은 기판(M)을 액 처리하는 처리 액을 공급할 수 있다. 액 공급 유닛(440)은 지지 유닛(420)에 지지된 기판(M)으로 처리 액을 공급할 수 있다. 처리 액은 식각 액, 또는 린스 액일 수 있다. 식각 액은 케미칼일 수 있다. 식각 액은 기판(M) 상에 형성된 패턴을 식각 할 수 있다. 식각 액은 에천트(Etchant)로 불릴 수도 있다. 린스 액은 기판(M)을 세정할 수 있다. 린스 액은 공지된 약액으로 제공될 수 있다.
액 공급 유닛(440)은 노즐(441), 고정 몸체(442), 회전 축(443), 그리고 회전 부재(444)를 포함할 수 있다.
노즐(411)은 지지 유닛(420)에 지지된 기판(M)으로 처리 액을 공급할 수 있다. 노즐(411)은 고정 몸체(442)에 일 단이 연결되고, 타 단이 고정 몸체(442)로부터 기판(M)을 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 노즐(411)은 고정 몸체(442)로부터 제1방향(X)을 따라 연장될 수 있다. 또한, 노즐(411)의 타 단은 지지 유닛(420)에 지지된 기판(M)을 향하는 방향으로 일정 각도 절곡되어 연장될 수 있다.
노즐(441)은 제1노즐(441a), 제2노즐(441b), 그리고 제3노즐(441c)을 포함할 수 있다. 제1노즐(441a), 제2노즐(441b), 그리고 제3노즐(441c) 중 어느 하나는 상술한 처리 액 중 케미칼(C)을 공급할 수 있다. 또한, 제1노즐(441a), 제2노즐(441b), 그리고 제3노즐(441c) 중 다른 하나는 상술한 처리 액 중 린스 액(R)을 공급할 수 있다. 또한, 제1노즐(441a), 제2노즐(441b), 그리고 제3노즐(441c) 중 또 다른 하나는 제1노즐(441a), 제2노즐(441b), 그리고 제3노즐(441c) 중 어느 하나가 공급하는 케미칼(C)과 상이한 종류의 케미칼(C)을 공급할 수 있다.
몸체(442)는 노즐(441)을 고정 지지할 수 있다. 몸체(442)는 회전 부재(444)에 의해 제3방향(Z)을 기준으로 회전되는 회전 축(443)과 연결될 수 있다. 회전 부재(444)가 회전 축(443)을 회전시키면, 몸체(442)는 제3방향(Z)을 축으로 회전될 수 있다. 이에, 노즐(441)의 토출구는 기판(M)으로 처리 액을 공급하는 위치인 액 공급 위치, 그리고 기판(M)으로 처리 액을 공급하지 않는 위치인 대기 위치 사이에서 이동될 수 있다.
가열 유닛(450)은 기판(M)을 가열할 수 있다. 가열 유닛(450)은 기판(M)의 일부 영역을 가열할 수 있다. 가열 유닛(450)은 케미칼(C)이 공급되어 액막이 형성된 기판(M)을 가열할 수 있다. 가열 유닛(450)은 기판(M) 상에 형성된 패턴을 가열할 수 있다. 가열 유닛(450)은 기판(M) 상에 형성된 패턴 중 일부의 패턴을 가열할 수 있다. 가열 유닛(450)은 제1패턴(P1)과 제2패턴(P2) 중 어느 하나를 가열할 수 있다. 예컨대, 가열 유닛(450)은 제1패턴(P1)과 제2패턴(P2) 중 제2패턴(P2)을 가열할 수 있다.
가열 유닛(450)은 바디(451), 구동기(453), 샤프트(454), 이동 부재(455), 레이저 모듈(460), 이미지 모듈(470), 그리고 광학 모듈(480)을 포함할 수 있다.
바디(451)는 내부에 설치 공간을 가지는 용기일 수 있다. 바디(451)에는 후술하는 레이저 모듈(460), 이미지 모듈(470), 그리고 광학 모듈(480)이 설치될 수 있다. 또한, 바디(451)는 조사 단부(452)를 포함할 수 있다. 후술하는 레이저 모듈(460)이 조사하는 레이저(L)는 조사 단부(452)를 통해 기판(M)으로 조사될 수 있다. 또한, 후술하는 조명 부재(472)가 조사하는 빛은 조사 단부(452)를 통해 제공될 수 있다. 또한, 후술하는 이미지 획득 부재(471)의 이미지 촬상은 조사 단부(452)를 통해 이루어질 수 있다.
구동기(453)는 모터일 수 있다. 구동기(453)는 샤프트(454)와 연결될 수 있다. 또한, 샤프트(454)는 바디(451)와 연결될 수 있다. 샤프트(454)는 이동 부재(455)를 매개로 바디(451)와 연결될 수 있다. 구동기(453)는 샤프트(454)를 회전시킬 수 있다. 샤프트(454)가 회전되면 바디(451)는 회전될 수 있다. 이에, 바디(451)의 조사 단부(452)도 그 위치가 변경될 수 있다. 예컨대, 조사 단부(452)는 제3방향(Z)을 회전 축으로하여 그 위치가 변경될 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 조사 단부(452)의 중심은, 샤프트(454)를 중심으로 호를 그리며 이동될 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 조사 단부(452)는 그 중심이 지지 유닛(420)에 지지된 기판(M)의 중심을 지나도록 이동될 수 있다. 조사 단부(452)는 기판(M)으로 레이저(L)를 조사하는 가열 위치와, 기판(M)에 대한 가열을 수행하지 않는 경우 대기하는 위치인 대기 위치 사이에서 이동될 수 있다. 또한, 구동기(453)는 샤프트(454)를 위/아래 방향으로 이동시킬 수 있다. 즉, 구동기(453)는 조사 단부(452)의 위치를 위/아래 방향으로 변경할 수 있다. 또한, 구동기(453)는 복수로 제공되어, 어느 하나는 샤프트(454)를 회전시키는 회전 모터로 제공될 수 있고, 다른 하나는 샤프트(454)를 위/아래 방향으로 이동시키는 리니어 모터로 제공될 수도 있다.
샤프트(454)와 바디(451) 사이에는 이동 부재(455)가 제공될 수 있다. 이동 부재(455)는 LM 가이드일 수 있다. 이동 부재(455)는 바디(451)를 측 방향으로 이동시킬 수 있다. 이동 부재(455)는 바디(451)를 제1방향(X) 및/또는 제2방향(Y)을 따라 이동시킬 수 있다. 이동 부재(455) 및 구동기(453)에 의해 가열 유닛(450)의 조사 단부(452)의 위치는 다양하게 변형될 수 있다.
도 6은 도 4의 가열 유닛의 바디, 레이저 모듈, 이미지 모듈 및 광학 모듈의 모습을 보여주는 도면이고, 도 7은 도 6의 이미지 모듈을 상부에서 바라본 도면이다.
도 6, 그리고 도 7을 참조하면, 바디(451)에는 레이저 조사 부(461), 빔 익스팬더(462), 그리고 틸팅 부재(463)가 설치될 수 있다. 또한, 바디(451)에는 이미지 모듈(470)이 설치될 수 있다. 또한, 바디(451)에는 광학 모듈(480)이 설치될 수 있다.
레이저 모듈(460)은 레이저 조사 부(461), 빔 익스팬더(462), 그리고 틸팅 부재(463)를 포함할 수 있다. 레이저 조사 부(461)는 레이저(L)를 조사할 수 있다. 레이저 조사 부(461)는 직진성을 가지는 레이저(L)를 조사할 수 있다. 레이저 조사 부(461)가 조사하는 레이저(L)는 빔 익스팬더(462)에서 형상/프로파일 등이 조정될 수 있다. 예컨대, 레이저 조사 부(461)가 조사하는 레이저(L)는 빔 익스팬더(462)에서 그 직경이 변경될 수 있다. 레이저 조사 부(461)가 조사하는 레이저(L)는 빔 익스팬더(462)에서 그 직경이 확장 또는 축소될 수 있다.
틸팅 부재(463)는 레이저 조사 부(461)가 조사하는 레이저(L)의 조사 방향을 틸팅시킬 수 있다. 예컨대, 틸팅 부재(463)는 레이저 조사 부(461)를 일 축을 기준으로 회전시켜, 레이저 조사 부(461)가 조사하는 레이저(L)의 조사 방향을 틸팅시킬 수 있다. 틸팅 부재(463)는 모터를 포함할 수 있다.
이미지 모듈(470)은 레이저 조사 부(461)가 조사하는 레이저(L)를 모니터링할 수 있다. 이미지 모듈(470)은 이미지 획득 부재(471), 조명 부재(472), 제1반사 판(473), 그리고 제2반사 판(474)을 포함할 수 있다. 이미지 획득 부재(471)는 기판(M) 및/또는 후술하는 오차 확인 유닛(490)의 좌표계(491)에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 이미지 획득 부재(471)는 카메라일 수 있다. 이미지 획득 부재(471)는 비전(Vision)일 수 있다. 이미지 획득 부재(471)는 레이저 조사 부(461)가 조사하는 레이저(L)가 조사되는 지점을 포함하는 이미지를 획득할 수 있다.
조명 부재(472)는 이미지 획득 부재(471)의 이미지 획득이 용이하게 수행될 수 있도록 빛을 제공할 수 있다. 조명 부재(472)가 제공하는 빛은 제1반사 판(473)과 제2반사 판(474)을 따라 차례로 반사될 수 있다.
광학 모듈(480)은 레이저 조사 부(461)가 조사하는 레이저(L)의 조사 방향, 이미지 획득 부재(471)가 이미지를 획득하는 촬상 방향, 그리고 조명 부재(472)가 제공하는 빛의 조사 방향이 상부에서 바라볼 때, 동 축을 가지도록 할 수 있다. 광학 모듈(480)에 의해 레이저(L)가 조사되는 영역에 조명 부재(472)가 빛을 전달할 수 있다. 또한, 레이저(L)가 조사되는 영역 대한 영상/사진 등의 이미지를 이미지 획득 부재(471)가 실시간으로 획득할 수 있다. 광학 모듈(480)은 제1반사 부재(481), 제2반사 부재(482), 그리고 렌즈(483)를 포함할 수 있다.
제1반사 부재(481)는 레이저 조사 부(461)가 조사하는 레이저(L)의 조사 방향을 변경시킬 수 있다. 예컨대, 제1반사 부재(481)는 수평 방향으로 조사되는 레이저(L)의 조사 방향을 수직 아래 방향으로 변경시킬 수 있다. 또한, 제1반사 부재(481)에 의해 굴절된 레이저(L)는 렌즈(483)와 조사 단부(452)를 순차적으로 통과하여 피처리물인 기판(M) 또는 후술하는 좌표계(491)에 전달될 수 있다.
제2반사 부재(482)는 이미지 획득 부재(471)의 촬상 방향을 변경시킬 수 있다. 예컨대, 제2반사 부재(482)는 수평 방향인 이미지 획득 부재(471)의 촬상 방향을 수직 아래 방향으로 변경시킬 수 있다. 또한, 제2반사 부재(482)는 제1반사 판(473) 및 제2반사 판(474)을 순차적으로 거쳐 전달되는 조명 부재(472)의 빛의 조사 방향을 수평 방향에서 수직 아래 방향으로 변경시킬 수 있다.
또한, 제1반사 부재(481)와 제2반사 부재(482)는 상부에서 바라볼 때 같은 위치에 제공될 수 있다. 또한, 제2반사 부재(482)는 제1반사 부재(481)보다 상부에 배치될 수 있다. 또한, 제1반사 부재(481)와 제2반사 부재(482)는 같은 각도로 틸팅되어 있을 수 있다.
도 8은 도 4의 액 처리 챔버가 가지는 오차 확인 유닛, 그리고 지지 유닛을 나타낸 도면이고, 도 9는 도 8의 오차 확인 유닛을 상부에서 바라본 도면이다.
도 8, 그리고 도 9를 참조하면, 오차 확인 유닛(490)은 레이저(L)의 조사 위치와 미리 설정된 타겟 위치(TP) 사이에 오차가 발생하는지를 확인할 수 있다. 예컨대, 오차 확인 유닛(490)은 내부 공간(412)에 제공될 수 있다. 또한, 오차 확인 유닛(490)은 조사 단부(452)가 상술한 대기 위치에 있을 때, 그 조사 단부(452)의 아래 영역에 설치될 수 있다. 오차 확인 유닛(490)은 좌표계(491), 플레이트(492), 그리고 지지 프레임(493)을 포함할 수 있다.
좌표계(491)는 글로벌 좌표계로 불릴 수도 있다. 좌표계(491)에는 미리 설정된 타겟 위치(TP)가 표시되어 있을 수 있다. 또한, 좌표계(491)는 타겟 위치(TP)와 레이저(L)가 조사되는 조사 위치 사이의 오차를 확인할 수 있도록 눈금을 포함할 수 있다. 또한, 좌표계(491)는 플레이트(492) 상에 설치될 수 있다. 플레이트(492)는 지지 프레임(493)에 의해 지지될 수 있다. 플레이트(492) 및 지지 프레임(493)에 의해 결정되는 좌표계(491)의 높이는 지지 유닛(420)에 지지된 기판(M)과 같은 높이일 수 있다. 예컨대, 하우징(410)의 바닥면으로부터 좌표계(491)의 상면까지의 높이는, 하우징(410)의 바닥면으로부터 지지 유닛(420)에 지지된 기판(M)의 상면까지의 높이와 같을 수 있다. 이는, 오차 확인 유닛(490)을 이용하여 오차를 확인할 때에 조사 단부(452)의 높이와, 기판(M)을 가열할 때의 조사 단부(452)의 높이를 서로 일치시키기 위함이다. 레이저 조사 부(461)가 조사하는 레이저(L)의 조사 방향이 제3방향(Z)에 대하여 약간의 틀어짐이라도 발생하는 경우, 조사 단부(452)의 높이에 따라 레이저(L)의 조사 위치는 달라질 수 있기 때문에 좌표계(491)는 지지 유닛(420)에 지지된 기판(M)과 같은 높이에 제공될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법에 대하여 상세히 설명한다. 이하에서 설명하는 기판 처리 방법은 상술한 액 처리 챔버(400)가 수행할 수 있다. 또한, 상술한 제어기(30)는 이하에서 설명하는 기판 처리 방법을 액 처리 챔버(400)가 수행할 수 있도록, 액 처리 챔버(400)가 가지는 구성들을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(30)는 이하에서 설명하는 기판 처리 방법을 액 처리 챔버(400)가 가지는 구성들이 수행할 수 있도록, 지지 유닛(420), 승강 부재(436), 액 공급 유닛(440), 그리고 가열 유닛(450) 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어 신호를 발생시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 보여주는 플로우 차트이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 기판 반입 단계(S10), 공정 준비 단계(S20), 위치 정보 획득 단계(S30), 식각 단계(S40), 린스 단계(S50), 그리고 기판 반출 단계(S60)를 포함할 수 있다.
기판 반입 단계(S10)에는 하우징(410)에 형성된 반출입구를 도어가 개방할 수 있다. 또한, 기판 반입 단계(S10)에는 반송 로봇(320)이 지지 유닛(420)에 기판(M)을 안착시킬 수 있다. 반송 로봇(320)이 지지 유닛(420)에 기판(M)을 안착시키는 동안 승강 부재(436)는 바울(430)의 위치를 하강시킬 수 있다. 공정 준비 단계(S20)는 기판(M)의 반입이 완료된 이후 수행될 수 있다.
공정 준비 단계(S20)에는 기판(M)으로 조사되는 레이저(L)의 조사 위치에 오차가 발생하는지를 확인할 수 있다. 예컨대, 공정 준비 단계(S20)에는 레이저 모듈(470)이 오차 확인 유닛(490)의 좌표계(491)로 테스트 용 레이저(L)를 조사할 수 있다. 레이저 모듈(470)이 조사하는 테스트 용 레이저(L)가 도 11에 도시된 바와 같이 좌표계(491)에 표시된 미리 설정된 타겟 위치(TP)와 일치하는 경우, 레이저 조사 부(461)에 틀어짐이 발생되지 않은 것으로 판단하고, 하기 위치 정보 획득 단계(S30)를 수행할 수 있다. 또한, 공정 준비 단계(S20)에는 레이저(L)의 조사 위치에 오차가 발생하는 지를 확인하는 것뿐만 아니라, 액 처리 챔버(400)가 가지는 구성들을 초기 상태로 되돌릴 수 있다.
공정 준비 단계(S20)에서는 가열 유닛(450)의 동작 가능 여부를 확인할 수 있다. 가열 유닛(450)이 대기 위치에 위치되었을 때, 가열 유닛(450) 조사 단부(452) 아래에는 좌표계(491)가 위치될 수 있다. 공정 준비 단계(S20)에서는 가열 유닛(450)이 대기 위치에 위치된 상태에서 좌표계(491)로 레이저(L)를 조사하여 가열 유닛(450)의 레이저 모듈(460)의 동작 가능 여부를 확인할 수 있다. 또한, 레이저(L)가 좌표계(491)에 조사되는 모습을 촬영한 이미지를 통해 가열 유닛(450)의 이미지 모듈(470)의 동작 여부를 확인할 수 있다. 또한, 상기 이미지 모듈(470)의 이미지를 통해 레이저 모듈(460)과 이미지 모듈(470)의 동작 여부를 확인할 수 있다.
공정 준비 단계(S20)에서는 지지 유닛(420)의 동작 가능 여부를 확인할 수 있다. 제어기(30)는 공정 준비 단계(S20)에서 기판(M)이 안착된 지지 유닛(420)을 회전시켜 지지 유닛(420)의 동작 여부를 확인할 수 있다. 제어기(30)는 지지 유닛(420)의 일 방향 및/또는 일 방향의 반대 방향인 타 방향으로 회전시켜 지지 유닛(420)의 동작 여부를 확인할 수 있다.
공정 준비 단계(S20)에서는 액 공급 유닛(440)의 토출 가능 여부를 확인할 수 있다. 제어기(30)는 액 공급 유닛(440)이 대기 위치에 위치시킬 수 있다. 제어기(30)는 대기 위치에 위치된 액 공급 유닛(440)의 노즐(441)로부터 처리액이 토출되는지 여부를 확인할 수 있다. 제어기(30)는 제1 내지 제3노즐(441a, 441b, 441c) 각각으로부터 처리액을 토출시켜 액 공급 유닛(440)의 토출 가능 여부를 확인할 수 있다.
위치 정보 획득 단계(S30)에는 기판(M)의 위치를 확인할 수 있다. 위치 정보 획득 단계(S30)에는 기판(M)에 형성된 패턴들의 위치 정보를 획득할 수 있다. 즉, 위치 정보 획득 단계(S30)에는 케미칼(C), 그리고 린스 액(R)이 공급될 기판(M)의 위치, 그리고 레이저(L)가 조사될 패턴의 위치에 관한 정보를 획득할 수 있다. 위치 정보 획득 단계(S30)에서 획득되는 위치 정보는 기판(M)의 중심에 관한 좌표, 그리고 패턴의 위치에 관한 좌표에 관한 정보를 포함할 수 있다.
도 12는 도 10의 위치 정보 획득 단계를 보여주는 플로우 차트이고, 도 13은 도 12의 위치 정보 획득 단계의 플로우 차트이고, 도 14 및 도 15는 도 12 및 도 13의 제1기준 마크 검색 단계를 수행하는 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이고, 도 16는 도 12 및 도 13의 제2기준 마크 검색 단계를 수행하는 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이고, 도 17은 도 12 및 도 13의의 제3기준 마크 검색 단계를 수행하는 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이다.
위치 정보 획득 단계(S30)는 가열 유닛(450)의 조사 단부(452)를 대기 위치와 가열 위치 사이에서 이동시키고, 지지 유닛(420)이 기판(M)을 일 방향으로 회전시켜 수행될 수 있다. 위치 정보 획득 단계(S30)에서는 복수의 기준 마크(AK) 중에서 적어도 3개의 기준 마크의 실제 위치 정보를 획득하고, 기준 마크(AK)의 실제 위치 정보를 통해 레이저(L)가 조사될 패턴의 실제 위치 정보를 획득할 수 있다. 이때, 위치 정보는 좌표 정보일 수 있다.
위치 정보 획득 단계(S30)에서는 기판(M) 상에 형성되는 제1 내지 제3기준 마크(AK1, AK2, AK3)의 실제 위치를 순차로 도출할 수 있다. 위치 정도 획득 단계(S30)는 제1기준 마크(AK)의 실제 좌표를 도출하는 제1기준 마크 검색 단계, 기판(M) 상에 형성되는 제2기준 마크의 실제 좌표를 도출하는 제2기준 마크 검색 단계, 그리고 기판(M) 상에 형성되는 제3기준 마크(AK3)의 실제 좌표를 도출하는 제3기준 마크 검색 단계를 포함할 수 있다. 상술한 제1기준 마크 검색 단계, 제2기준 마크 검색 단계 및 제3기준 마크 검색 단계는 순차로 수행될 수 있다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 제1기준 마크 검색 단계에서는 레이저(L)를 조사하는 가열 유닛(450) 소정 각도로 회전 이동시킬 수 있다. 가열 유닛(450)은 샤프트(454)를 축으로 회전될 수 있다. 가열 유닛(450)이 회전되면 가열 유닛(450)의 조사 단부(452)가 기판(M) 상의 검색 영역으로 이동될 수 있다. 가열 유닛(450)의 회전 각도는 미리 설정된 각도일 수 있다. 가열 유닛(450)이 미리 설정된 각도로 회전시 가열 유닛(450)의 조사 단부(452)가 검색 영역에 위치될 수 있다. 검색 영역은 기판(M)의 모서리 영역일 수 있다. 검색 영역은 기준 마크(AK)가 형성되어 있는 기판(M) 상의 모서리 영역일 수 있다. 검색 영역은 지지 유닛(420)에 안착된 기판(M)의 복수의 꼭지점 중에서 가장 가까운 꼭지점이 포함되는 영역일 수 있다.
제1기준 마크 검색 단계에서는 가열 유닛(450)이 회전 이동된 이후에 기판(M)을 지지하는 지지 유닛(420)을 회전시켜 기판(M) 상의 제1기준 마크(AK1)를 가열 유닛(420)의 조사 단부(452) 아래에 위치시킬 수 있다. 기판(M)은 일 방향 또는 타 방향으로 회전될 수 있다. 지지 유닛(420)에 의해 기판(M)이 회전되면 특정 시점에는 도 14에 도시된 바와 같이 조사 단부(452)의 아래에 제1기준 마크(AK1)가 위치될 수 있다.
조사 단부(452)의 아래에 제1기준 마크(AK1)가 위치되면, 이미지 모듈(470)은 제1기준 마크(AK1)를 검색할 수 있다. 이미지 모듈(470)이 제1기준 마크(AK1)를 검색하는 것은, 이미지 모듈(470)의 촬상 화면의 중앙에 제1기준 마크(AK1)를 위치시키는 것을 의미할 수 있다. 이미지 모듈(470)이 제1기준 마크(AK1)를 검색하는 것은, 이미지 모듈(470)의 촬상 화면의 중심과 제1기준 마크(AK1)의 중심이 일치되도록 제1기준 마크(AK1)를 위치시키는 것을 의미할 수 있다. 이미지 모듈(470)은 제1기준 마크(AK1)를 검색하는 과정에서, 가열 유닛(450)과 지지 유닛(420)이 조금씩 이동될 수 있다.
이미지 모듈(470)이 제1기준 마크(AK1)을 검색하지 못한 경우에, 지지 유닛(420)을 회전시킨 후 다시 제1기준 마크(AK1)을 검색할 수 있다. 이미지 모듈(470)은 제1기준 마크(AK1)을 검색할 때까지 지지 유닛(420)의 회전 및 제1기준 마크(AK1)의 검색을 반복 수행할 수 있다.
제1기준 마크(AK1)의 검색이 완료되면, 이미지 모듈(470)은 제1기준 마크(AK)에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 이미지 모듈(470)이 획득한 이미지를 통해 제어기(30)는 제1기준 마크(AK)의 실제 위치의 좌표 값을 획득할 수 있다. 제1기준 마크(AK)에 대한 실제 위치의 좌표 값은 가열 유닛(450)의 이동량과 지지 유닛(420)의 이동량을 계산하여 제1기준 마크(AK1)의 실제 위치 좌표를 계산할 수 있다.
제1기준 마크 검색 단계가 완료되면 제2기준 마크 검색 단계가 수행된다. 도 5을 참조하면, 제2기준 마크 검색 단계에서는 지지 유닛(420)을 회전시켜 기판(M) 상의 제2기준 마크(AK2)를 가열 유닛(450)의 조사 단부(452) 아래에 위치시킬 수 있다. 기판(M)은 일 방향 또는 타 방향으로 회전될 수 있다. 지지 유닛(420)에 의해 기판(M)이 회전되면 특정 시점에는 도 15에 도시된 바와 같이 조사 단부(452)의 아래에 제2기준 마크(AK2)가 위치될 수 있다.
조사 단부(452)의 아래에 제2기준 마크(AK1)가 위치되면, 이미지 모듈(470)은 제2기준 마크(AK2)를 검색할 수 있다. 이미지 모듈(470)이 제2기준 마크(AK2)를 검색하는 것은, 이미지 모듈(470)의 촬상 화면의 중앙에 제2기준 마크(AK2)를 위치시키는 것을 의미할 수 있다. 이미지 모듈(470)이 제2기준 마크(AK2)를 검색하는 것은, 이미지 모듈(470)의 촬상 화면의 중심과 제2기준 마크(AK2)의 중심이 일치되도록 제2기준 마크(AK2)를 위치시키는 것을 의미할 수 있다. 이미지 모듈(470)은 제2기준 마크(AK2)를 검색하는 과정에서, 가열 유닛(450)과 지지 유닛(420)이 조금씩 이동될 수 있다.
이미지 모듈(470)이 제2기준 마크(AK2)를 검색하지 못한 경우에, 지지 유닛(420)을 회전시킨 후 다시 제2기준 마크(AK2)을 검색할 수 있다. 이미지 모듈(470)은 제2기준 마크(AK2)를 검색할 때까지 지지 유닛(420)의 회전 및 제2기준 마크(AK2)의 검색을 반복 수행할 수 있다.
제2기준 마크(AK2)의 검색이 완료되면, 이미지 모듈(470)은 제2기준 마크(AK)에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 이미지 모듈(470)이 획득한 이미지를 통해 제어기(30)는 제2기준 마크(AK2)의 실제 위치의 좌표 값을 획득할 수 있다. 제2기준 마크(AK2)에 대한 실제 위치의 좌표 값은 가열 유닛(450)의 이동량과 지지 유닛(420)의 이동량을 계산하여 제2기준 마크(AK2)의 실제 위치 좌표를 계산할 수 있다.
제2기준 마크 검색 단계가 완료되면 제3기준 마크 검색 단계가 수행된다. 도 16을 참조하면, 제3기준 마크 검색 단계에서는 지지 유닛(420)을 회전시켜 기판(M) 상의 제3기준 마크(AK3)를 가열 유닛(450)의 조사 단부(452) 아래에 위치시킬 수 있다. 기판(M)은 일 방향 또는 타 방향으로 회전될 수 있다. 지지 유닛(420)에 의해 기판(M)이 회전되면 특정 시점에는 도 16에 도시된 바와 같이 조사 단부(452)의 아래에 제3기준 마크(AK3)가 위치될 수 있다.
조사 단부(452)의 아래에 제3기준 마크(AK3)가 위치되면, 이미지 모듈(470)은 제3기준 마크(AK3)를 검색할 수 있다. 이미지 모듈(470)이 제3기준 마크(AK3)를 검색하는 것은, 이미지 모듈(470)의 촬상 화면의 중앙에 제3기준 마크(AK3)를 위치시키는 것을 의미할 수 있다. 이미지 모듈(470)이 제3기준 마크(AK3)를 검색하는 것은, 이미지 모듈(470)의 촬상 화면의 중심과 제3기준 마크(AK3)의 중심이 일치되도록 제3기준 마크(AK3)를 위치시키는 것을 의미할 수 있다. 이미지 모듈(470)은 제3기준 마크(AK3)를 검색하는 과정에서, 가열 유닛(450)과 지지 유닛(420)이 조금씩 이동될 수 있다.
이미지 모듈(470)이 제3기준 마크(AK3)를 검색하지 못한 경우에, 지지 유닛(420)을 회전시킨 후 다시 제3기준 마크(AK3)을 검색할 수 있다. 이미지 모듈(470)은 제3기준 마크(AK3)를 검색할 때까지 지지 유닛(420)의 회전 및 제3기준 마크(AK3)의 검색을 반복 수행할 수 있다.
제3기준 마크(AK3)의 검색이 완료되면, 이미지 모듈(470)은 제3기준 마크(AK3)에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 이미지 모듈(470)이 획득한 이미지를 통해 제어기(30)는 제3기준 마크(AK3)의 실제 위치의 좌표 값을 획득할 수 있다. 제3기준 마크(AK3)에 대한 실제 위치의 좌표 값은 가열 유닛(450)의 이동량과 지지 유닛(420)의 이동량을 계산하여 제3기준 마크(AK3)의 실제 위치 좌표를 계산할 수 있다.
이미지 모듈(470)은 제1 내지 제3기준 마크(AK1, AK2, AK3)의 실제 위치 좌표 정보를 통해 레이저(L)가 조사될 패턴의 실제 위치의 좌표를 계산할 수 있다. 이미지 모듈(470)은 제1패턴(P1) 또는 제2패턴(P2)의 실좌표를 계산할 수 있다. 이미지 모듈(470)은 제1패턴(P1)과 제2패턴(P2) 중 제2패턴(P2)의 실좌표를 계산할 수 있다.
이미지 모듈(470)은 레이저(L)가 조사될 패턴의 실좌표가 계산되면, 레이저(L)가 조사될 패턴의 실좌표를 기반으로 지지 유닛(420)과 가열 유닛(450)의 이동량을 계산할 수 있다. 이미지 모듈(470)은 레이저(L)가 조사될 패턴의 실좌표를 기반으로 지지 유닛(420)의 회전 각도, 회전량을 계산할 수 있다. 또한, 이미지 모듈(470)은 레이저(L)가 조사될 패턴의 실좌표를 기반으로 가열 유닛(450)의 회전 각도, 회전량, 이동 거리 등을 계산할 수 있다.
이미지 모듈(470)에 의해 레이저(L)가 조사될 패턴의 실좌표, 가열 유닛(450)과 지지 유닛(420)의 이동량이 계산되면, 도 10의 식각 단계(40)가 수행된다.
한편, 제어기(30)에는 기판(M)의 좌우 폭, 기판(M)의 중심점에 대한 좌표 데이터, 기판(M) 내에서의 제1패턴(P1), 제2패턴(P2), 그리고 노광 패턴(EP)의 위치에 대한 좌표 데이터가 미리 기억되어 있을 수 있다. 제어기(30)는 획득된 기준 마크(AK)에 대한 좌표 값, 그리고 상술한 미리 기억된 데이터에 근거하여 기판(M)의 중심점, 제1패턴(P1), 그리고 제2패턴(P2)에 대한 위치 정보를 획득할 수 있다.
도 18은 도 10의 액 처리 단계를 수행하는 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이고, 도 19는 도 10의 가열 단계를 수행하는 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이다.
식각 단계(S40)에는 기판(M) 상에 형성된 패턴에 대한 식각을 수행할 수 있다. 식각 단계(S40)에는 제1패턴(P1)의 선폭과 제2패턴(P2)의 선폭이 서로 일치하도록 기판(M) 상에 형성된 패턴에 대한 식각을 수행할 수 있다. 식각 단계(S40)는, 상술한 제1패턴(P1)과 제2패턴(P2)의 선폭 차이를 보정하는 선폭 보정 공정일 수 있다. 식각 단계(S40)는 액 처리 단계(S41) 및 가열 단계(S42)를 포함할 수 있다.
액 처리 단계(S41)는 기판(M)으로 액 공급 유닛(440)이 도 17에 도시된 바와 같이 기판(M)으로 에천트(Etchant)인 케미칼(C)을 공급하는 단계일 수 있다. 액 처리 단계(S41)에는 지지 유닛(420)이 기판(M)을 회전시키지 않을 수 있다. 후술하는 가열 단계(S42)에서 특정 패턴으로 레이저(L)를 정확하게 조사하기 위해서는, 기판(M) 위치가 틀어지는 것을 최소화해야 하는데, 기판(M)을 회전시키는 경우 기판(M)의 위치가 틀어질 수 있기 때문이다. 또한, 액 처리 단계(S41)에 공급되는 케미칼(C)의 양은 기판(M) 상에 공급된 케미칼(C)이 퍼들(Puddle)을 형성할 수 있을 정도로 공급될 수 있다. 예컨대, 액 처리 단계(S41)에서 공급되는 케미칼(C)의 양은 기판(M) 상면 전체를 덮되, 케미칼(C)이 기판(M)으로부터 흘러내리지 않거나 또는 흘러내리더라도 그 양이 크지 않은 정도로 공급될 수 있다. 필요에 따라서는, 노즐(441)이 그 위치를 변경하면서 기판(M)의 상면 전체에 식각 액을 공급할 수도 있다.
가열 단계(S42)에는 기판(M)으로 레이저(L)를 조사하여 기판(M)을 가열할 수 있다. 가열 단계(S42)에는 도 18에 도시된 바와 같이 가열 모듈(460)이 케미칼(C)이 공급되어 액막이 형성된 기판(M)으로 레이저(L)를 조사하여 기판(M)을 가열할 수 있다. 가열 단계(S42)에는 기판(M)의 특정 영역으로 레이저(L)를 조사할 수 있다. 레이저(L)가 조사된 특정 영역의 온도는 높아질 수 있다. 이에, 레이저(L)가 조사된 영역의 케미칼(C)에 의한 식각 정도는 커질 수 있다. 또한, 가열 단계(S42)에는, 레이저(L)가 제1패턴(P1)과 제2패턴(P2) 중 어느 하나에 조사될 수 있다. 예컨대, 레이저(L)는 제1패턴(P1)과 제2패턴(P2) 중 제2패턴(P2)에만 조사될 수 있다. 이에, 케미칼(C)의 제2패턴(P2)에 대한 식각 능력은 향상된다. 이에, 제1패턴(P1)의 선폭은 제1폭(예컨대, 69nm)에서 목표 선폭(예컨대, 70nm)으로 변화될 수 있다. 또한, 제2패턴(P2)의 선폭은 제2폭(예컨대, 68.5nm)에서 목표 선폭(예컨대, 70nm)으로 변화될 수 있다. 즉, 기판(M)의 일부 영역에 대한 식각 능력을 향상시켜, 기판(M) 상에 형성된 패턴의 선폭 편차를 최소화할 수 있다.
도 20은 도 10의 린스 단계를 수행하는 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이다.
린스 단계(S50)에는 식각 단계(S40)에서 발생하는 공정 부산물을 기판(M)으로부터 제거할 수 있다. 린스 단계(S50)에는 도 19에 도시된 바와 같이 회전하는 기판(M)으로 린스 액(R)을 공급하여 기판(M) 상에 형성된 공정 부산물을 제거할 수 있다. 필요에 따라 기판(M) 상에 잔류하는 린스 액(R)을 건조시키기 위해 지지 유닛(420)은 기판(M)을 고속으로 회전시켜 기판(M)에 잔류하는 린스 액(R)을 제거할 수 있다.
기판 반출 단계(S60)에는 처리가 완료된 기판(M)을 내부 공간(412)으로부터 반출할 수 있다. 기판 반출 단계(S60)에는 하우징(410)에 형성된 반출입구를 도어가 개방할 수 있다. 또한, 기판 반출 단계(S60)에는 반송 로봇(320)이 지 기판(M)을 지지 유닛(420)으로부터 언로딩하고, 언로딩 된 기판(M)을 내부 공간(412)으로부터 반출할 수 있다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 방법을 보여주는 플로우 차트이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법의 플로우 차트이고, 도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 방법의 플로우 차트이다.
본 발명의 일 실시예에 다른 기판 처리 방법과 다른 실시예에 따른 기판 처리 방법은 위치 정보 획득 단계(S30)의 수행 순서에서만 차이가 있고, 각 단계의 내용은 동일하다. 구체적으로, 일 실시예에 따른 위치 정보 획득 단계(S30)와 다른 실시예에 따른 위치 정보 획득 단계(S30)는 동일하고, 수행되는 순서의 차이만 있을 수 있다.
일 실시예에 따른 기판 처리 방법은 위치 정보 획득 단계(S30)가 기판(M)으로 처리액을 공급하기 전에 수행되고, 다른 실시예에 따른 기판 처리 방법은 위치 정보 획득 단계(S30)가 기판(M)으로 처리액을 공급하는 액 처리 단계와 기판(M)으로 레이저를 조사하는 가열 단계 사이에 수행될 수 있다. 즉, 다른 실시예에 다른 기판 처리 방법에서는 위치 정보 획득 단계(S30)가 기판(M)으로 처리액이 공급된 상태에서 수행될 수 있다.
기판(M) 상의 타겟 위치에 레이저(L)를 조사하기 위해서는 가열 유닛(450)의 조사 단부(452)를 타겟 위치에 정확하게 위치시켜야 할 필요가 있다. 그러나, 반송 로봇(320)에 의해 기판(M)이 지지 유닛(420) 상의 정 위치에 놓이지 않는 경우가 발생한다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 내지 제3기준 마크(AK1, AK2, AK3)의 실제 좌표를 도출하고, 제1 내지 제3기준 마크(AK1, AK2, AK3)의 실제 좌표를 이용하여 레이저가 조사될 패턴의 실제 위치를 도출할 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.

Claims (21)

  1. 복수의 기준 마크와 패턴이 형성된 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    공정 준비 단계;
    상기 패턴의 실제 위치 정보를 획득하는 위치 정보 획득 단계; 및
    상기 기판으로 처리액을 공급하고, 상기 처리액이 도포된 상기 기판 상의 상기 패턴으로 레이저를 조사하여 상기 기판을 가열하는 공정 처리 단계를 포함하고,
    상기 위치 정보 획득 단계에서는 상기 복수의 기준 마크 중에서 적어도 3개의 기준 마크의 실제 위치 정보를 획득하고, 상기 기준 마크의 상기 실제 위치 정보를 통해 상기 패턴의 실제 위치 정보를 획득하는 기판 처리 방법.
  2. 복수의 기준 마크와 패턴이 형성된 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    공정 준비 단계;
    상기 기판으로 처리액을 공급하는 액 처리 단계;
    상기 패턴의 실제 위치 정보를 획득하는 위치 정보 획득 단계; 및
    상기 처리액이 도포된 상기 기판 상의 상기 패턴으로 레이저를 조사하여 상기 기판을 가열하는 가열 단계를 포함하고,
    상기 위치 정보 획득 단계에서는 상기 복수의 기준 마크 중에서 적어도 3개의 기준 마크의 실제 위치 정보를 획득하고, 상기 기준 마크의 상기 실제 위치 정보를 통해 상기 패턴의 실제 위치 정보를 획득하는 기판 처리 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 위치 정보 획득 단계는,
    상기 기판 상에 형성되는 제1기준 마크의 실제 좌표를 도출하는 제1기준 마크 검색 단계;
    상기 기판 상에 형성되는 제2기준 마크의 실제 좌표를 도출하는 제2기준 마크 검색 단계; 및
    상기 기판 상에 형성되는 제3기준 마크의 실제 좌표를 도출하는 제3기준 마크 검색 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1기준 마크 검색 단계는,
    상기 레이저를 조사하는 가열 유닛을 소정 각도로 회전 이동시키는 단계;
    상기 기판을 지지하는 지지 유닛을 회전시켜, 상기 기판 상의 상기 제1기준 마크를 상기 가열 유닛의 조사 단부 아래에 위치시키는 단계;
    상기 제1기준 마크를 검색하는 단계; 및
    상기 가열 유닛의 이동량과 상기 지지 유닛의 이동량을 토대로 상기 제1기준 마크의 실제 위치의 좌표를 도출하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2기준 마크 검색 단계는,
    상기 지지 유닛을 회전시켜 상기 기판 상의 상기 제2기준 마크를 상기 가열 유닛의 조사 단부 아래에 위치시키는 단계;
    상기 제2기준 마크를 검색하는 단계; 및
    상기 가열 유닛의 이동량과 상기 지지 유닛의 이동량을 토대로 상기 제2기준 마크의 실제 위치의 좌표를 도출하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3기준 마크 검색 단계는,
    상기 지지 유닛을 회전시켜 상기 기판 상의 상기 제3기준 마크를 상기 가열 유닛의 조사 단부 아래에 위치시키는 단계;
    상기 제3기준 마크를 검색하는 단계; 및
    상기 가열 유닛의 이동량과 상기 지지 유닛의 이동량을 토대로 상기 제3기준 마크의 실제 위치의 좌표를 도출하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 공정 준비 단계에서는,
    상기 기판으로 상기 레이저를 조사하는 가열 유닛과, 상기 기판을 지지 및 회전시키는 지지 유닛의 동작 가능 여부를 확인하는 기판 처리 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 공정 준비 단계에서는,
    상기 기판으로 상기 처리액을 공급하는 액 공급 유닛의 상기 처리액 토출 가능 여부를 확인하는 기판 처리 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 패턴은 제1패턴과, 상기 제1패턴과 상이한 제2패턴을 포함하고,
    상기 레이저는 상기 제2패턴에 조사되는 기판 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판 처리 방법은,
    상기 제2패턴에 대해 레이저를 조사하여 상기 제1패턴의 선폭과 상기 제2패턴의 선폭의 편차를 최소화하는 기판 처리 방법.
  11. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 유닛은 상기 레이저가 조사되는 지점을 모니터링하는 이미지 모듈을 포함하고,
    상기 이미지 모듈은 상기 기준 마크들을 검색하는 기판 처리 방법.
  12. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    상기 기판을 지지 및 회전시키는 지지 유닛;
    상기 지지 유닛에 지지된 상기 기판으로 처리액을 공급하는 액 공급 유닛;
    상기 처리액이 도포된 기판 상의 패턴으로 레이저를 조사하는 레이저 모듈과, 상기 레이저가 조사되는 지점을 모니터링 하는 이미지 모듈을 포함하는 가열 유닛; 및
    제어기를 포함하고,
    상기 기판에는 복수의 기준 마크가 형성되고,
    상기 이미지 모듈은 상기 복수의 기준 마크 중 적어도 3개의 기준 마크의 실제 위치를 획득하고, 상기 기준 마크의 상기 실제 위치를 통해 상기 패턴의 실제 위치를 도출하고,
    상기 레이저 모듈은 상기 기판의 상기 패턴의 상기 실제 위치로 상기 레이저를 조사하는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 이미지 모듈은 상기 액 공급 유닛이 상기 기판으로 상기 처리액을 공급하기 전에 상기 기판의 상기 실제 위치를 도출하는 기판 처리 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 이미지 모듈은 상기 액 공급 유닛이 상기 기판으로 상기 처리액을 공급한 후에 상기 기판의 상기 실제 위치를 도출하는 기판 처리 장치.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 이미지 모듈은,
    상기 기판 상에 형성되는 제1 내지 제3기준 마크의 실제 좌표를 순차로 검색하는 기판 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1기준 마크의 상기 실제 좌표를 검색하는 경우, 상기 제어기는 상기 가열 유닛이 상기 기판 상의 검색 영역으로 이동되도록 상기 가열 유닛을 소정 각도로 회전 이동시키는 기판 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1기준 마크의 상기 실제 좌표를 검색하는 경우, 상기 제어기는 상기 기판 상의 상기 제1기준 마크가 상기 가열 유닛의 조사 단부 아래에 위치되도록 상기 기판이 안착된 상기 지지 유닛을 회전시키는 기판 처리 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 이미지 모듈은 상기 제1기준 마크를 검색한 후 상기 상기 가열 유닛의 이동량과 상기 지지 유닛의 이동량을 토대로 상기 제1기준 마크의 실제 위치를 도출하는 기판 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제1기준 마크의 실제 위치를 도출한 이후 상기 제2기준 마크의 실제 위치를 도출하도록 상기 가열 유닛과 상기 지지 유닛을 제어하고,
    상기 제2기준 마크의 상기 실제 좌표를 검색하는 경우, 상기 제어기는 상기 기판 상의 상기 제2기준 마크가 상기 가열 유닛의 조사 단부 아래에 위치되도록 상기 기판이 안착된 상기 지지 유닛을 회전시키고,
    상기 이미지 모듈은 상기 가열 유닛의 이동량과 상기 지지 유닛의 이동량을 토대로 상기 제2기준 마크의 실제 위치를 도출하는 기판 처리 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제2기준 마크의 실제 위치를 도출한 이후 상기 제3기준 마크의 실제 위치를 도출하도록 상기 가열 유닛과 상기 지지 유닛을 제어하고,
    상기 제3기준 마크의 상기 실제 좌표를 검색하는 경우, 상기 제어기는 상기 기판 상의 상기 제3기준 마크가 상기 가열 유닛의 조사 단부 아래에 위치되도록 상기 기판이 안착된 상기 지지 유닛을 회전시키고,
    상기 이미지 모듈은 상기 가열 유닛의 이동량과 상기 지지 유닛의 이동량을 토대로 상기 제3기준 마크의 실제 위치를 도출하는 기판 처리 장치.
  21. 제12항에 있어서,
    상기 패턴은 모니터링 패턴과 앵커 패턴을 포함하고,
    상기 가열 유닛은 상기 앵커 패턴으로 상기 레이저를 조사하는 기판 처리 장치.
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