KR20230111890A - 기판 처리 방법 및 기판 처리 시스템 - Google Patents

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KR20230111890A
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Abstract

기판 처리 방법을 제공한다. 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은, 세정액으로 기판을 세정하는 세정 단계; 상기 기판에 남아있는 세정액을 건조시키는 건조 단계를 포함하고, 상기 건조 단계는, 상기 기판을 향해 대기압 플라즈마를 분사하는 대기압 플라즈마 분사 단계; 및 상기 기판을 향해 열풍을 분사하는 열풍 분사 단계를 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 시스템{SUBSTRATE TREATMENT METHOD AND SUBSTRATE TREATMENT SYSTEM}
아래의 설명은 기판 처리 방법 및 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 반도체는 리소그래피, 증착 및 에칭 등과 같은 일련의 공정들이 반복적으로 수행되어 제조된다. 이러한 반도체를 구성하는 기판의 표면에는 반복적인 공정에 의해 각종 파티클, 금속 불순물 또는 유기물 등과 같은 오염물질들이 잔존하게 된다. 기판 상에 잔존하는 오염물질은 제조되는 반도체의 신뢰성을 저하시키므로, 이를 개선하기 위해 반도체 제조공정 중 기판 처리하는 기판 처리 방법이 채용된다.
기판 처리 공정에서는 먼저 기판을 세정액으로 세정하고, 세정된 기판을 건조시킨다. 일반적으로, 기판을 건조시키는 과정에서 IPA가 사용하는데, IPA는 환경오염에 유발하는 물질로, 중국 등 여러 나라에서 IPA의 사용을 제한하고 있다. 또한, IPA를 사용하는 과정으로 인하여, 기판 처리 공정의 공간 효율성이 낮아진다. 따라서, IPA를 사용하지 않고 기판을 처리하는 기판 처리 방법이 요구되는 실정이다.
전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시 예에 따른 목적은 IPA를 사용하지 않는 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은, 세정액으로 기판을 세정하는 세정 단계; 상기 기판에 남아있는 세정액을 건조시키는 건조 단계를 포함하고, 상기 건조 단계는, 상기 기판을 향해 대기압 플라즈마를 분사하는 대기압 플라즈마 분사 단계; 및 상기 기판을 향해 열풍을 분사하는 열풍 분사 단계를 포함할 수 있다.
상기 세정 단계는, 상기 기판을 세정액에 담그는 세정액 디핑 단계를 포함할 수 있다.
상기 세정 단계는, 상기 기판에 세정액을 분사하는 세정액 분사 단계를 포함할 수 있다.
상기 세정액은 순수를 포함할 수 있다.
상기 대기압 플라즈마 분사 단계는 CDA 방식으로 기판을 향해 대기압 플라즈마를 분사하는 단계일 수 있다.
일 실시 예에 따른 기판 처리 시스템은, 세정액으로 기판을 세정하는 세정 장치; 및 상기 기판에 남아있는 세정액을 건조시키는 건조 장치를 포함하고, 상기 건조 장치는, 상기 기판을 향해 대기압 플라즈마를 분사하는 대기압 플라즈마 분사 장치; 및 상기 기판을 향해 열풍을 분사하는 열풍 분사 장치를 포함할 수 있다.
상기 세정 장치는, 상기 기판을 상기 세정액에 담그기 위한 세정액 디핑 장치를 포함할 수 있다.
상기 세정 장치는, 상기 기판에 세정액을 분사하기 위한 세정액 분사 장치를 포함할 수 있다.
상기 세정액은 순수를 포함할 수 있다.
상기 대기압 플라즈마 분사 장치는 CDA 방식으로 기판을 향해 대기압 플라즈마를 분사할 수 있다.
일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 여러 나라의 환경 규제에 저촉되지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 공간 효율성을 증가시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 효율적으로 기판을 세정하고 건조시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 기판 처리 방법의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법의 순서도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 기판 건조 단계의 순서도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시 예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안 된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법의 순서도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 기판 건조 단계의 순서도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법(1)은 기판 처리 공정에 있어서, 기판을 세정하고 건조시키는 방법일 수 있다. 일 실시 예에서, 기판 처리 방법(1)은 세정 단계(11) 및 건조 단계(12)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 기판은 디스플레이 마스크(display mask)일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 기판(W)은 반도체 기판이 되는 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer), 또는 액정표시장치(liquid crystal display, LCD)와 플라즈마 표시 장치(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이(Display) 장치용 유리 기판일 수 있다. 또한, 기판(W)은 형상 및 크기가 한정되는 것은 아니며, 원형 및 사각형 플레이트(Plate) 등 실질적으로 다양한 형상과 크기를 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 세정 단계(11)는 세정액으로 기판을 세정하는 단계일 수 있다. 예를 들어, 세정액은 순수를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 세정액의 재질이 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 세정 단계(11)는 기판을 세정액에 담그는 세정액 디핑 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 세정액이 보관된 세정 챔버에 담궈진 기판은 다시 세정 챔버로부터 꺼내질 수 있다. 기판이 세정액에 담궈지면서 기판 상의 이물질이 제거될 수 있다.
일 실시 예에서, 세정 단계(11)는 기판에 세정액을 분사하는 세정액 분사 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 세정액은 세정액 분사 노즐에 의해 기판으로 분사될 수 있다. 기판에 세정액이 분사되면서 기판 상의 이물질이 제거될 수 있다.
일 실시 예에서, 건조 단계(12)는 기판에 남아있는 세정액을 건조시키는 단계일 수 있다. 일 실시 예에서, 건조 단계(12)는 열풍 분사 단계(121) 및 대기압 플라즈마 분사 단계(122)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 열풍 분사 단계(121)는 기판을 향해 열풍을 분사하는 단계일 수 있다. 열풍 분사 단계(121)로 인해, 기판에 남아있는 세정액을 건조시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 대기압 플라즈마 분사 단계(122)는 기판을 향해 대기압 플라즈마를 분사하는 단계일 수 있다. 예를 들어, 대기압 플라즈마 분사 단계(122)는 대기압 상태에서 플라즈마를 발생시켜 기판의 표면에 분사하는 단계일 수 있다. 일 실시 예에서, 대기압 플라즈마 분사 단계는 CDA(compressed dry air) 방식으로 기판을 향해 대기압 플라즈마를 분사하는 단계일 수 있다. 대기압 플라즈마가 기판에 분사되면, 기판에 남아있는 세정액의 접촉각이 감소할 수 있다. 따라서, 기판에 남아있는 세정액의 표면장력이 줄어들어, 세정액이 기판으로부터 잘 흘러내릴 수 있다.
위와 같은 단계에서, 기판 처리 방법(1)은 기판을 건조시키기 위해 IPA(isopropyl alcohol)를 사용하지 않을 수 있다. 따라서, 여러 나라의 환경 규제에 저촉되지 않을 수 있다. 기판 처리 방법(1)은 IPA를 사용하는 단계를 생략하여, 풋 프린트(foot print)가 감소될 수 있다. 따라서, 기판 처리 공정에 있어서 공간 효율성을 확보할 수 있다.
일 실시 예에서, 기판 처리 시스템은 세정 장치 및 건조 장치를 포함할 수 있다.
기판 처리 시스템을 설명함에 있어서, 상술한 내용과 중복되는 내용은 최대한 생략하도록 한다.
일 실시 예에서, 세정 장치는 세정액으로 기판을 세정할 수 있다. 예를 들어, 세정액은 순수를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 세정 장치는 기판을 세정액에 담그기 위한 세정액 디핑 장치를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 세정 장치는 기판에 세정액을 분사하기 위한 세정액 분사 장치를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 건조 장치는 기판에 남아있는 세정액을 건조시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 건조 장치는 열풍 분사 장치 및 대기압 플라즈마 분사 장치를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 열풍 분사 장치는 기판을 향해 열풍을 분사할 수 있다.
일 실시 예에서, 대기압 플라즈마 분사 장치는 기판을 향해 대기압 플라즈마를 분사할 수 있다. 일 실시 예에서, 대기압 플라즈마 분사 장치는 CDA 방식으로 기판을 향해 대기압 플라즈마를 분사할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
1: 기판 처리 방법
11: 세정 단계
12: 건조 단계
121: 열풍 분사 단계
122: 대기압 플라즈마 단계

Claims (10)

  1. 기판 처리 공정에 사용되는 기판 처리 방법에 있어서,
    세정액으로 기판을 세정하는 세정 단계;
    상기 기판에 남아있는 세정액을 건조시키는 건조 단계를 포함하고,
    상기 건조 단계는,
    상기 기판을 향해 열풍을 분사하는 열풍 분사 단계; 및
    상기 기판을 향해 대기압 플라즈마를 분사하는 대기압 플라즈마 분사 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세정 단계는,
    상기 기판을 세정액에 담그는 세정액 디핑 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 세정 단계는,
    상기 기판에 세정액을 분사하는 세정액 분사 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 세정액은 순수를 포함하는, 기판 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 대기압 플라즈마 분사 단계는 CDA 방식으로 기판을 향해 대기압 플라즈마를 분사하는 단계인, 기판 처리 방법.
  6. 기판 처리 공정에 사용되는 기판 처리 시스템에 있어서,
    세정액으로 기판을 세정하는 세정 장치; 및
    상기 기판에 남아있는 세정액을 건조시키는 건조 장치를 포함하고,
    상기 건조 장치는,
    상기 기판을 향해 열풍을 분사하는 열풍 분사 장치; 및
    상기 기판을 향해 대기압 플라즈마를 분사하는 대기압 플라즈마 분사 장치를 포함하는, 기판 처리 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 세정 장치는,
    상기 기판을 상기 세정액에 담그기 위한 세정액 디핑 장치를 포함하는, 기판 처리 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 세정 장치는,
    상기 기판에 세정액을 분사하기 위한 세정액 분사 장치를 포함하는, 기판 처리 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 세정액은 순수를 포함하는, 기판 처리 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 대기압 플라즈마 분사 장치는 CDA 방식으로 기판을 향해 대기압 플라즈마를 분사하는, 기판 처리 시스템.
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